工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術探討

黃立標

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)生產(chǎn)領域也得到了長足的發(fā)展。工業(yè)領域在發(fā)展過程中，自動化程度越來越高，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式將會逐步被自動化設備取代。工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術的應用匯越來越廣泛。自動化生產(chǎn)工藝的應用將會提升勞動效率，同時將勞動強度降低，對我國工業(yè)的發(fā)展有重要的作用。本文對工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術進行論述。

關鍵詞：工業(yè)自動化；儀表自動化；控制技術

引言

工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術一定程度上也標志著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的方向。高能耗、低產(chǎn)出的生產(chǎn)模式逐漸會被取代，高效率、高產(chǎn)能、低能耗的模式應用將大力推廣起來。

一、工業(yè)自動化儀表工作原理分析

工業(yè)自動化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，用于檢測、顯示、記錄工藝參數(shù)的儀表。其工作原理為：以力平衡、電平衡、力矩平衡為理論基礎，在工業(yè)生產(chǎn)中自動化儀表能夠檢測到一些數(shù)據(jù)，比如壓力、溫度、流量等，儀表可以將這些數(shù)據(jù)進行自動轉換，會顯示出放大的電壓值、電流值，這些值通過變送器會傳輸?shù)斤@示元件中，進而顯示出數(shù)值。要想實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)的平衡，就需要比較測量值和放大值，通過儀表的自動化控制來實現(xiàn)。自動化儀表在運行過程中能夠收集和整理相關數(shù)據(jù)信息，該過程全程為自動化操作，相關工作人員在接收到數(shù)據(jù)信息并分析后，就可以根據(jù)操作要求來控制自動化儀表，使得儀表能夠正常運行，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定進行。

自動化儀表還具有其他性能，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，可編程功能，即將軟件設計加入儀表中，通過軟件的編程來完成電路的定時控制，進而實現(xiàn)工業(yè)的控制，軟件的加入簡化了傳統(tǒng)順序控制的復雜性和硬件設備，給工業(yè)生產(chǎn)提供了便利；其二，記憶功能，工業(yè)自動化儀表在完成控制操作時，需要進行時序電路和邏輯電路的組合，可以記錄儀表簡單運行狀態(tài)和操作；其三，計算功能，該儀表可以完成一定復雜程度的計算，且能保障結果的高精度；其四，處理數(shù)據(jù)功能，自動化儀表能夠形成數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)（微處理器和相關軟件構成），大大提高了數(shù)據(jù)處理效率，同時還在一定程度上保證數(shù)據(jù)的準確性。

二、工業(yè)自動化控制技術的實際應用

2.1工業(yè)自動化儀表

在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，工業(yè)自動化儀表主要充當一種智能控制設備，對各種工業(yè)生產(chǎn)流程進行檢測和控制等。通常來講，工業(yè)自動化儀表是一個總體概念，其具體形式包括顯示儀表、檢測儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等，這些儀表會在工業(yè)生產(chǎn)過程中根據(jù)具體的生產(chǎn)要求和規(guī)定的標準來進行科學合理地調(diào)控，從而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)無人化操作，將工業(yè)生產(chǎn)流程中所涉及的各種參數(shù)信息通過智能化設備傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)，這會極大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質量。1）顯示儀表：所謂的顯示儀表就是指能顯示和記錄相關參數(shù)據(jù)的智能設備。若在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生故障，顯示儀表就能夠在第一時間進行自動報警，從而及時為維修人員提高有效數(shù)據(jù)以進行修護。通常來講，數(shù)字式、圖形式以及模擬式是顯示儀表的三種常見形式。2）檢測儀表：主要是用來對工業(yè)生產(chǎn)中的相關變量進行檢測，并且將這些變量進行轉換，從而變成能夠被識別的參數(shù)信息。3）調(diào)節(jié)儀表：主要是用來對工業(yè)生產(chǎn)流程和程序進行科學合理地調(diào)控，以確保工業(yè)生產(chǎn)準確無誤。4）執(zhí)行器：所謂的執(zhí)行器是指對工業(yè)生產(chǎn)中所出現(xiàn)的壓力、溫度和濕度等相關參數(shù)進行有效控制的儀器。它主要是對定量進行控制，以協(xié)調(diào)整個工業(yè)生產(chǎn)流程狀況。

2.2 自動化控制技術

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學技術的不斷進步，自動化控制技術的應用越來越廣泛。所謂的自動化控制技術就是指利用具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)來達到特定的控制效果，能夠完成自動化和智能化兩種功能應用。自動化控制分為全智能化和半智能化。全智能化控制是指所有工作都能實現(xiàn)無人化操作，能夠自動采集和處理相關參數(shù)信息，大大提高了工作效率和水平；半智能化控制則還需要人力的參與，且這種人力絕大多數(shù)都體現(xiàn)在決策類工作上，大大解放了人們的雙手。

2.3 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的應用

當前，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的應用十分廣泛，主要設計以下三個領域的應用：1）工業(yè)過程智能化：自動化控制儀表一般能夠對工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的濕度、溫度等外界環(huán)境因素進行有效調(diào)控，并且對流體、分體等進行相關化學處理。它能夠在工業(yè)生產(chǎn)工程中通過計算機等相關智能設備實現(xiàn)工業(yè)工程智能化，從而對工業(yè)生產(chǎn)進行最佳管控、前饋管控以及反饋管控。2）管理智能化：工業(yè)自動化儀表能夠對工廠內(nèi)所儲存的相關材料進行有效檢測，如存放環(huán)境、庫存大小等。對于一些具有危險性質的物品，儀表能夠對其進行有效調(diào)控，確保其穩(wěn)定性和安全性，一旦出現(xiàn)故障，則會第一時間與終端設備連接，輸出故障信息以便及時維修。3）機械制造智能化：在工業(yè)生產(chǎn)中，其核心部分是機械制造，但傳統(tǒng)的機械制造在工業(yè)應用中局限性較大，對工業(yè)生產(chǎn)的精度、穩(wěn)定性以及安全性等造成了一定的影響，不能順應未來工業(yè)的發(fā)展趨勢，而在機械制造中融入工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術，它具有良好的發(fā)展前景，例如在一些智能制造領域（機器人制造、數(shù)控技術），利用自動化儀表提供的信息，能夠較好地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)質量和效率。

三、工業(yè)自動化控制技術發(fā)展的新趨勢

3.1未來發(fā)展的主流方向

就工業(yè)自動化控制技術來說，設備的智能化、高精度化、無線化等是其未來的主流發(fā)展方向，設備的不斷更新和改進能夠促進工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。目前，智能化方面的研究成果已經(jīng)應用到各領域中，工業(yè)自動化控制的智能化發(fā)展也很迅速，利用計算機技術實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的高精度和可控性。同時，自動化控制系統(tǒng)也逐漸向無線化發(fā)展，有利于儀器設備的無線化通信。此外，在智能化和無線化的發(fā)展前提條件下，高精度化是工業(yè)自動化控制的目標，實現(xiàn)控制的高精度能夠進一步提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。

3.2自動化與信息化的有機結合

現(xiàn)代信息技術能夠給工業(yè)自動化控制帶來重要的積極影響，其可以促進自動化儀表的信息化建設，同時還可以為企業(yè)培養(yǎng)高素質人才。將信息化與自動化有機結合，可以更好地進行自動化控制，不斷強化管理。兩者的關系是相輔相成的，在自動化控制受益的同時，信息化方面也有所發(fā)展，比如應用自動化儀表及控制技術有利于信息采集、處理和應用。因此說信息化和自動化的有機結合是自動化控制技術發(fā)展的新趨勢。

3.3強化對自動化控制系統(tǒng)的維護

在激烈的市場競爭中，不斷強化對自動化控制系統(tǒng)的維護是增強企業(yè)競爭力的一種重要手段，使得企業(yè)能夠在市場中占據(jù)一定位置。與此同時，自動化控制系統(tǒng)維護的加強，也可以保障產(chǎn)品的質量，進而提高客戶的滿意度。通過對裝備的診斷、系統(tǒng)的維護，能夠對自動化控制過程進行安全監(jiān)管，保障工業(yè)生產(chǎn)質量，從而促進企業(yè)經(jīng)濟效益的增加。

四、結束語

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，應用自動化的控制技術可以大大提高生產(chǎn)效率。當然在前期的投入成本可能會比較高，但是從長遠看，自動化控制技術不僅可以節(jié)約資源，而且實際的生產(chǎn)效率遠遠大于投入的成本。目前來看，我國很多行業(yè)都應用自動化控制系統(tǒng)，技術也越來越成熟。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)的功能和質量要求也越來越高，工業(yè)自動化儀表與控制技術的作用越來越重要。

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