工業自動化儀表與自動化控制技術探討

高磊

摘 要：工業自動化儀表是工業發展中的重要技術，隨著自動化控制技術的成熟，逐漸替代了人工控制，提高了控制的精確性和質量，實現了高效、安全、低能耗的生產，工業自動化儀表與自動化控制技術的結合具有天然的優勢，是現代工業發展的趨勢。文章工業自動化儀表及控制技術的不足進行簡要分析，然后研究相關的應用技術，為拓展其研究貢獻一份薄力。

關鍵詞：工業自動化儀表；自動控制技術；研究分析

1 概述

隨著工業技術的發展，對自動化的要求越來越高，尤其是信息技術的滲透，為工業自動化儀表與自動化控制技術引入了新義，極大的提升了控制的水平，克服了傳統的人工控制的諸多弊端，實現了低能耗、全天候、高精度的控制，實現了工業生產的高效化。生產企業要謀求更長遠的發展，就離不開工業自動化儀表與自動控制技術，能夠提升企業的綜合競爭力。工業自動化儀表與自動化控制技術不斷的發展，是現代工業生產中不可或缺的組成部分，促進了企業的進步與發展。

2 工業自動化儀表與自動化控制技術的定義

工業自動化儀表技術主要有三個方面的內容，分別信息的收集、處理和應用。能夠整合企業的信息，為自動化控制提供重要的支持，并在安全領域打下了堅實的基礎，儀表制造商都在自動化控制方面加大了研發力度。生產的診斷和流程雖然不屬于自動化儀表的范疇，但與自動化儀表的信息交流非常廣泛，是控制系統中一個重要部分。工業自動化儀表與自動化控制技術能夠實現實時的診斷和維護，負責現場儀表與控制系統的工作信息的采集處理，起到生產流程、設備、自動化控制系統和現場儀表的診斷維護，提升了工業生產的效率。

3 工業自動化儀表與自動化控制技術存在的不足

信息技術的發展為工業自動化儀表與控制技術帶來了積極的意義，但是作為一項新的技術，要經過一段時間的探索與應用，現階段還面對著一些技術上的不成熟，存在著諸多的不足，主要集中在四個方面，其一，儀表的可互操作性問題，工業自動化儀表與自動化控制技術的結合的一大特征就是儀表的可互操作性，但是實際的應用中難以做到無縫銜接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升。其二，自動化系統信息的安全性能，安全性不足導致自動化儀表的性能不夠穩定，出現各種兼容性的問題或控制的精確度不足，出現較大的誤差。其三，系統的可靠性與故障診斷，可靠性還不高，尤其是在工作環境復雜的自動化儀表中，經常出現故障，但診斷的效率不高，導致維護不及時，影響正常的生產。其四，程序與軟件的可靠性問題，自動化控制技術的功能是通過程序與軟件來實現的，但軟件程序存在漏洞、考慮的方面不周全等問題，導致可靠性差，自動化儀表的工作狀態不穩定，影響生產。

4 工業自動化儀表與自動化控制技術

4.1 工業自動化儀表

工業自動化儀表是在實際的生產中完成智能化控制，具備檢測、展示、控制和執行等多種功能，工業自動化儀表有多種形式，如顯示儀表、檢測儀表、執行器、調節儀表和計算儀表等，依據生產過程和指標進行合理的設置安排，實現了無人化的操作，自主檢測、自主管控，并將信息傳遞到遠距離的終端，憑借極高的效率與極地的損耗生產優質的產品。

（1）顯示儀表：顧名思義就是顯示和記錄被測的參數，一旦在工業生產中出現故障，顯示儀表就會在第一時間顯示出來，進行自動的報警，以便維護人員能及時的做出評估判斷，顯示儀表有三種形式，分別是數字式、圖形式與模擬式。（2）檢測儀表：在工業生產中，對變量進行檢測，并將變量轉化為可識別的信息，其中要注意信息轉化的精確性，準確表達被測變量。（3）執行器：執行器是自動化儀表中的關鍵部分，可以經過調節器給出的信息進行控制，如壓力、溫度、濕度、流量、速度等信息，對相關的定量進行合理的調整，在整個工業體系中，執行器是控制系統的重要元件。（4）調節儀表：調節器可以有效的調節生產過程，經過預設的程序進行控制，根據一些預設的控制量進行調節。（5）計算儀表：主要是關于數學的運算方式，能應對單一或較多的輸入變量進行控制，有加法器和乘法器等。

4.2 自動化控制技術

自動化控制技術在現代工農業中集成了機電一體化技術，并完成自動化、智能化的管控，依據自動化工作水平的高低，自動化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的參與，人力的參與主要是集中在決策類的腦力勞動，相對于傳統的控制方式，能將人從繁重的工作中解脫出來，當前大部分的自動化控制技術都是半智能化。全智能化控制技術則是實現全部的無人化，能實現全程的信息采集、處理和應用，極大了提升了工作的效率和安全穩定性，是未來自動化儀表的發展方向。

4.3 工業自動化儀表與自動化控制技術應用

工業自動化儀表與自動化控制技術的應用非常廣泛，給工業生產帶來了積極的意義，下面就石油工業過程智能化、機械制造智能化和管理智能化進行簡要分析。

（1）石油工業過程智能化：自動化控制儀表可以檢測石油生產中的流量、壓力、溫度等變量，完成流體、粉體的整體化學處理，借助于測量儀表、調節裝置和計算機組成過程智能化系統，完成加熱、精餾塔等全過程的生產控制，管控方式主要有三種：最佳管控、前饋管控和反饋管控。（2）管理智能化：管理智能化以物料管理為例，通過工業自動化儀表來檢測物料信息，如庫存量、庫存的環境狀態等，尤其是對于一些危險品或質量要求高的物料，要確保物料的穩定性和安全，需要檢測溫度、濕度等環境因素，一旦出現異常狀況，能第一時間響應。管理智能化是許多數據性能的電腦與終端形成了一個局域網，能夠給管理提供多種方案，方便決策。（3）機械制造智能化：機械制造是工業中的核心部分，但是傳統的機械制造面對著許多的局限性，影響了精度、穩定性、安全性、經濟效益等提高，不符合未來的發展趨勢。而基于工業自動化儀表與自動化控制技術的機械制造，已經具備了良好的發展前景。如在機器人、數控技術、加工單位等智能制造領域，通過自動化儀表提供的信息，能夠實現柔性生產和精細化生產。

4.4 工業自動化儀表與自動化控制技術的發展趨勢

目前我國的工業自動化儀表與自動化控制技術的水平并不高，限制了工業生產的優化升級，在當前的技術背景下，加強控制技術與自動化儀表技術的融合成為了核心方向，其發展的動力是信息技術，一方面需要高素質的科技人才；另一方面需要信息技術的產業升級，可以借助自動化儀表技術的應用前景，推動二者的融合。

5 結束語

我國是世界第一制造大國，但工業水平并不是先進行列，處在工業生產的中低端，行業的利潤水平不高，制約了經濟的優化升級，尤其是在新時期下，工業的轉型已經成為重要課題。工業自動化儀表與自動化控制技術是工業發展的重中之重，二者技術水平往往體現了一個國家的生產能力，因而研究工業自動化儀表與自動化控制技術的不足，并研究相關的應用，具有積極的意義。

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