基于工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)思考

劉海江

【摘?要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的變革發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)備儀器逐漸趨于形體縮小、功能增加和整體控制。微型計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸成熟，使智能控制儀器更加便捷和高效。智能設(shè)備可以避免傳統(tǒng)設(shè)備存放、控制不便的缺點(diǎn)，應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的精度更高。在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，工業(yè)電氣智能控制設(shè)備有更多優(yōu)勢(shì)。了解目前智能儀表的運(yùn)行原理，借助系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行融合應(yīng)用研究的價(jià)值十分明顯。

【關(guān)鍵詞】工業(yè);自動(dòng)化儀表;自動(dòng)化控制技術(shù);

【中圖分類號(hào)】TH86?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

引言

在現(xiàn)階段的社會(huì)中，緊跟著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的持續(xù)提升，工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)也在一定程度上獲得了飛速的進(jìn)步。隨著我國(guó)的工業(yè)化生產(chǎn)行業(yè)走上了現(xiàn)代化的道路，工業(yè)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)已然變成了其中具有不可或缺作用的關(guān)鍵組成部分之一。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的智能化技術(shù)、自動(dòng)化理論管理、工藝管理、手段控制等知識(shí)已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)都獲得了廣泛地利用，而且其還在市場(chǎng)上獲得了普遍的認(rèn)可?；诖?，本篇文章就主要對(duì)現(xiàn)階段工業(yè)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化技術(shù)的概況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。

1、工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)概述

1.1工業(yè)自動(dòng)化儀表

與傳統(tǒng)的熱工儀表對(duì)比，工業(yè)自動(dòng)化儀表有很明顯的優(yōu)勢(shì)。工業(yè)自動(dòng)化儀表最明顯的特點(diǎn)是可以脫離人而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，還可以時(shí)刻自行進(jìn)行控制監(jiān)督，如圖1所示。自動(dòng)完成自身的數(shù)據(jù)記錄、測(cè)量以及控制等一些操作任務(wù)，并且把數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行保存，按照要求傳送到企業(yè)的數(shù)據(jù)終端。自動(dòng)化儀表既提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率、降低了生產(chǎn)成本，也使企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)在準(zhǔn)確性和時(shí)效性方面有所提升;逐步實(shí)現(xiàn)了低能耗的符合現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)。其工作原理如下：脫離人工，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段自動(dòng)采集企業(yè)所需的數(shù)據(jù)和信息，并輸送到企業(yè)的數(shù)據(jù)終端;與此同時(shí)，工業(yè)自動(dòng)化儀表在此過(guò)程中會(huì)進(jìn)行二次處理和分析數(shù)據(jù)。

1.2自動(dòng)化控制技術(shù)

工業(yè)自動(dòng)化儀表在工業(yè)中主要是將信息收集、信息整理、信息分析這三個(gè)功能集于一體，在工業(yè)生產(chǎn)中開展自動(dòng)化控制的前提便是對(duì)企業(yè)中的各類信息進(jìn)行搜集整理，通過(guò)完善的信息供給促進(jìn)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。

2、工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)

2.1嵌入式微控制器

所謂嵌入式微控制器，主要指的是對(duì)計(jì)算機(jī)工藝和有關(guān)電子工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié)合工作后獲得的裝置。而嵌入式溫度控制器則是在微控制器的基礎(chǔ)上增添了專用電路和軟件，進(jìn)而形成了一套優(yōu)良的計(jì)算機(jī)應(yīng)用體系，這對(duì)于滿足工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性、能耗性以及體積等因素的需求有著非常關(guān)鍵的作用，因此，其現(xiàn)階段被廣泛地利用在制造領(lǐng)域以及汽車、船舶以及航空航天等行業(yè)，其可以說(shuō)是一項(xiàng)具有廣闊發(fā)展前景的現(xiàn)代化技術(shù)。

2.2可編程控制器

當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域中所利用的可編程控制器，又被人們稱為PLC，其主要是以計(jì)算機(jī)工藝為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)的一套控制設(shè)備。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其就是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程專門設(shè)計(jì)的一套數(shù)字化操作體系。這套設(shè)備不僅僅可以把工作人員編寫的程序儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置中進(jìn)行各種推算，而且還可以利用信息傳輸手段來(lái)發(fā)出操作指令，進(jìn)而對(duì)各種工業(yè)裝置進(jìn)行操控。

2.3傳感器技術(shù)

傳感器是現(xiàn)如今工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中工作人員收集信息和數(shù)據(jù)的關(guān)鍵裝置之一，現(xiàn)階段的傳感器主要是以計(jì)算機(jī)工藝和信息數(shù)據(jù)通信工藝為基礎(chǔ)來(lái)開展工作的，其在一定程度上推動(dòng)了社會(huì)的自動(dòng)化以及智能化發(fā)展。在生產(chǎn)過(guò)程中，工作人員利用傳感器不僅僅可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體情況有一個(gè)全方位的熟悉和了解，而且還可以形成動(dòng)態(tài)的信息和數(shù)據(jù)，并進(jìn)行精確的傳輸。

3、工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1工業(yè)自動(dòng)化儀表在石油工業(yè)中的應(yīng)用

在石油工業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化儀表，便可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每項(xiàng)參數(shù)如生產(chǎn)壓力、石油流量、生產(chǎn)濕度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效地處理生產(chǎn)過(guò)程中的粉體和流體。石油工業(yè)生產(chǎn)控制中使用的自動(dòng)化控制儀表還添加了智能化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化控制儀表的自行測(cè)量，并根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備以及相應(yīng)的儀表設(shè)備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)加熱。當(dāng)前在石油工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)最為常見的兩種控制方法有最佳管理控制和反饋管理控制，這兩種控制方法可以在智能化系統(tǒng)中起到關(guān)鍵性的決定作用，提高石油工業(yè)生產(chǎn)的獨(dú)立性和操作性。

3.2結(jié)合我國(guó)工業(yè)發(fā)展方向，創(chuàng)造更豐富的系統(tǒng)功能

隨著我國(guó)推進(jìn)智能儀表控制力度的不斷增大以及國(guó)家工業(yè)、工業(yè)電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展，智能儀表系統(tǒng)在未來(lái)必然要做更深入的功能研發(fā)。針對(duì)這一點(diǎn)有兩方面可以進(jìn)行延伸。一是增添專屬儀表智能控制系統(tǒng)模塊。通過(guò)一定的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)使用人員針對(duì)特定工業(yè)種類的主動(dòng)選擇，允許其針對(duì)某項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行專職數(shù)據(jù)測(cè)定、對(duì)比，從而改善特定地區(qū)工業(yè)發(fā)展無(wú)法掌控的情況，更好地提升地區(qū)的工業(yè)水平。二是功能延伸。可以考慮與其他設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，逐步開發(fā)工業(yè)生產(chǎn)所需的其他機(jī)械與智能儀表系統(tǒng)連接的可能性，最終形成一個(gè)完整的聯(lián)動(dòng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)智能、無(wú)人生產(chǎn)的目標(biāo)。

3.3慎選設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)，適配我國(guó)工業(yè)需求

現(xiàn)今我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的智能儀表控制系統(tǒng)應(yīng)用還未進(jìn)入廣泛推進(jìn)階段，且已有的智能控制儀表系統(tǒng)也多為引進(jìn)使用。在這種情況下，相關(guān)部門如何引入合理的設(shè)備，并對(duì)引入系統(tǒng)進(jìn)行貼合地區(qū)的改善，從而更加適用于我國(guó)工業(yè)發(fā)展需求成為重點(diǎn)。結(jié)合目前系統(tǒng)應(yīng)用背景，可以從以下方面進(jìn)行把控和優(yōu)化。一是重視和控制引入系統(tǒng)及設(shè)備的硬性條件，著重對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、抗干擾性、數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確性、設(shè)備測(cè)量精度等方面進(jìn)行考察，深入了解系統(tǒng)測(cè)試階段的整體表現(xiàn)，從而選擇一套性價(jià)比最優(yōu)的設(shè)備系統(tǒng)。二是適當(dāng)優(yōu)化系統(tǒng)能耗。在明確系統(tǒng)各功能及各時(shí)段能耗使用情況的前提下，通過(guò)分區(qū)分段的方式來(lái)調(diào)整電力持續(xù)輸出的模式，降低電力消耗。能耗是系統(tǒng)設(shè)備工作壽命長(zhǎng)短的重要影響因素。相關(guān)技術(shù)人員也可在解析系統(tǒng)電壓與控制聯(lián)系的基礎(chǔ)上，盡可能縮小電壓變化對(duì)整體系統(tǒng)的損傷，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化、提升設(shè)備效率的目的。

3.4在主體供電中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)中電氣控制技術(shù)在主體供電部分中的應(yīng)用，集中在發(fā)電機(jī)的正反方向上。其是運(yùn)用地壓控制技術(shù)電動(dòng)發(fā)電及兩側(cè)主體的正反向運(yùn)用，促使設(shè)備內(nèi)部離合器的摩擦工作，從而達(dá)到供電效果。同時(shí)，通過(guò)電氣控制技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)主體供電部分電壓展開科學(xué)管控，避免電壓不穩(wěn)或負(fù)荷突然增大，對(duì)發(fā)電機(jī)帶來(lái)影響，維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全，改進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量。這里需要注意的是，在供電主體電壓調(diào)整中，應(yīng)保證有用功、摩擦功率、無(wú)功功率間的合理性，以此增大生產(chǎn)作業(yè)的安全系數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中起到積極的推動(dòng)作用，是提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵要素，是增大企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的核心內(nèi)容。為此，有必要加大對(duì)電氣控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，結(jié)合自身?xiàng)l件，構(gòu)建專業(yè)控制系統(tǒng)，促進(jìn)該技術(shù)功效和作用的發(fā)揮，以優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)水平，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益。

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（作者單位：沈陽(yáng)科創(chuàng)化學(xué)品有限公司）