淺析工業自動化儀表與自動化控制技術

杜昌鴻

摘要：隨著工業生產技術的迅速發展，自動化已成為工業實踐中的發展趨勢和中堅力量，在工業生產效率和質量提高上發揮重要作用。本文通過探討工業自動化儀表及自動化控制技術，以期對工業企業技術發展進步提供幫助。

關鍵詞：工業自動化儀表；自動化控制技術；工業生產技術

當前工業技術隨著科學的不斷發展也日益繁榮和進步，向自動化、智能化、信息化拓展已成為工業生產的趨勢。工業生產在智能化、自動化理論管理、技術管理、手段管控方面知識并隨即擴散，在工業各個領域生根發芽，在市場上已得到普遍認同。我國工業生產邁入現代化水平，工業自動化儀表與自動化控制技術的發展是重要的里程碑。在此探討工業自動化儀表的狀況和自動化控制技術運用發展顯得很有必要。

一、工業自動化儀表

（一）歷史起源了解

工業儀表在上世紀三十年代興起，又叫熱工儀表，化工、石油提煉、冶金、熱動力是其主要運用領域，當時的儀表有著龐大的體積，在連接性的熱力狀況的具體實踐生產過程中，主要負責較簡略的現場檢驗、記載和管理系列工作。到了四十年代早期，氣動類儀表產生了，完成了與壓力信號一致，到五十年代電氣機械類調節器等工業儀表裝置越來越多；至八十年代，有電子的全面控制設備產生，工業儀表與現代化智能系統進行了聯系，工業儀表出現迅猛發展。

（二）工業自動化儀表概念

工業自動化儀表是在工業生產過程當中能實現智能化管控，對檢驗、管控、實施、展示等多項應用性能具備發揮作用的儀表。工業自動化儀表是相對過去傳統的熱工儀表而言，它避免了手工操作，取消人員現場監督，能自動的做好相關操作任務，并能實現信息傳輸到數據終端，具有省時省力、準確性提高、時效性增強的特征，體現了現代生產技術要求的低能耗、高效益，在企業安全生產、重大隱患排除方面發揮前瞻作用，并是有效數據采集、信息集成的重要提前，對企業提高生產效益實現良性循環中功不可沒。

（三）工業自動化儀表工作原理

工業自動化儀表依據平衡原理，運用電平衡、力平衡、力矩平衡方面的知識實現無人操作的情況下在到自主管控、檢測和記載，并將信息成功傳遞至終端進行再處理。工業自動化儀表通過本身具備的元件感知現場關于壓力、溫度、流量等指標，并利用變送器轉化，將獲取的電壓量值、機械量值等進行更深入的擴展，并再將擴展的量值通過變送器傳輸到展示的器件，在反饋器件與測量量值比較后，以實現平衡。

（四）工業自動化儀表的分類

工業儀表的種類很多，從功能上劃分有顯示類、調節類、信號轉換類等；從測量的角度上有流量儀表、壓力儀表、溫度儀表等?，F主要介紹幾種常見的依表。

1、檢測儀表。檢測儀表主要用于檢測被測變量數值的大小，被測的變量值將通過變送器按標準信號轉變。信號變化的上限和下限都是標準化的取值，即標準信號。

2、調節儀表。調節儀表在作用上有比例積分微分類、比例積分類、微分類三種，主要作用是自動控制。調節儀表按照預先設定的程序自動控制變量，并可獨立在封閉式環境下進行。

3、顯示儀表。顯示儀表從顯示的角度有模型、數據、圖型三種，主要的功能是顯示和記錄被測的參數，在出現異常狀況時，會用特別的高報或低報，讓操作人員特別注意。

4、計算儀表。計算儀表從運算的關系上有開方、乘法、加法等類型，通過數學運算處理輸入的參數變量。

二、自動化控制技術

（一）自動化控制技術概念

自動化控制技術指的是在現代工業領域、農業領域和制造業領域，在管控上機械、電氣實現一體集成智能化的原理與技術。它一個很重要的特征是智能化管控，并分為半智能化和全智能化兩種。

（二）自動化控制技術的發展趨勢

1、機電一體化方向。自動化控制技術綜合了電子知識、機械知識、信息知識，改變了常規自動化技術中繁瑣的工作量，在定位、速度和適應控制與診斷、補償、檢索等功能方面能實現高精度。

2、結構設計標準化方向。設計原理呈現標準化和模塊化在新產品成本降低、應用推廣方面具有較大的優勢和降低使用門檻。

3、產品多元化方向。根據技術產品發展分析，具備切換功能的多品種、小批量將取代單品種、大批量的產品，在生產技術需求及市場應用方面更容易得到青睞。

4、控制智能化方面。當前以PLC為主要的自動化控制系統，在系統兼容、語言與指令系統達成一致等方面還存在不完善，在用戶編程、人員培訓方面造成了很大不便，且功能上與現今電腦水平也存在很大差距。

（三）自動化控制技術的應用

1、機械制造自動化。機械領域初期的自動化主要是機械的單機自動化、電氣器件的單機自動化，隨著計算機的普遍應用，隨即出現了數控機床、加工中心、自動化倉庫、機器人等，較好地滿足了多樣品種、少批產量的生產需求。

2、過程自動化應用。過程自動化主要在石油煉制、化工生產領域，對流體、粉體在處理上，通過檢測儀表、計算機、調節器組成的過程控制系統，實現自動化控制。

3、管理自動化。在企業經營當中，結合電子計算機、控制技術及通信系統知識，通過信息處理，對人、財、物的管理及生產、辦公管理用自動化控制來實現，就是自動化管理。

（四）自動化控制技術應用需注意事項

1、推廣需要過程。自動化控制技術在推動科技進步、企業生產上發揮了重要作用，但按現行經濟的發展狀況，對全面推廣市場上還需要一個過程。

2、操作需要規范。對于工業企業來講，工業設備與自動化裝置要實現真正整合，起到關鍵作用的是需要操作上規范。

3、發展需要人才。自動化控制技術要得到真正應用，需要人后期對其所生成的信息進行有效采集、處理和應用，其中人的能力和專業技能是關鍵。

結束語：

工業自動化儀表及自動化控制技術在推動工業技術革新、提高企業生產力、節省勞動力方面發揮重要作用，隨著市場加劇及科技進步，自動化控制將成為制造企業的核心力量。企業要加大自動化控制技術的研究與應用，提高企業競爭力，助推經濟發展，實現科技繁榮、經濟昌盛。

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