工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術分析

韓晉軍

摘 要：近年來，我國各領域技術突飛猛進，尤其是在工業(yè)領域傳統(tǒng)的人工操作逐步被自動化所取代。高精尖的現(xiàn)代技術的廣泛應用使得工業(yè)生產(chǎn)中的自動化成都越來越高。工業(yè)自動化不僅提高了控制精度、質(zhì)量，還更加高效、綠色、安全。隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的滲入推薦，工業(yè)自動化得到廣泛推進。隨著國內(nèi)國際市場競爭日益激烈，現(xiàn)代企業(yè)要想守住既有市場并不斷攫取更大的市場，只有不斷向高效、安全、低能耗、環(huán)保綠色方向發(fā)展，才能更好的占據(jù)市場份額。與此同時，還要加大對自動化儀表及自動化控制技術方面的研究，緊跟時代步伐。

關鍵詞：工業(yè)自動化儀表；控制技術；工業(yè)生產(chǎn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.011

我國的工業(yè)自動化起步比較晚，但發(fā)展迅速。當前，我國自動化儀表在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)技術及國防領域均有廣泛的應用。隨著信息技術的與工業(yè)自動化的結(jié)合，使得工業(yè)步入3.0階段，進一步提升了自動化控制水平，克服了許多傳統(tǒng)人工控制的弊端，進一步提高了工業(yè)自動化的高精度、低能耗。企業(yè)要想要增強市場競爭力，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術方面的科研投入不可或缺。

1 工業(yè)自動化儀表控制技術概述

傳統(tǒng)的熱工儀表嚴重依賴人工的操作，工業(yè)自動化儀表的發(fā)展使得工業(yè)生產(chǎn)無需工作人員現(xiàn)場監(jiān)督和操作，便能事先自動記錄、測量、控制。有效提升了工作效率、精準度，同時大大降低了人力成本。

工業(yè)自動化儀表工作原理是：以力矩平衡、電平衡及力平衡原理為指導，由傳感器得到各類參數(shù)，通過數(shù)字化手段得到各項數(shù)值，最終將數(shù)值傳送至顯示原件，最終將所得數(shù)據(jù)與設定參數(shù)進行對比，并提出相應解決措施，最終達到平衡。

工業(yè)自動化技術主要來自信息手機、信息處理及應用三個方面。工業(yè)生產(chǎn)的診斷和流程雖然不屬于自動化儀表的范疇，但其與自動化儀表的信息交流非常廣泛，均是自動化控制系統(tǒng)中的重要組成部分。工業(yè)自動化儀表與自動化控制能夠?qū)φ麄€工業(yè)生產(chǎn)還價事先實時的診斷和維護工作，同時對工作信息進行采集處理，從而對整個生產(chǎn)流程、設備、自動控制系統(tǒng)的儀表進行診斷維護，大大提升生產(chǎn)效率。

2 我國工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀

德國已開啟“工業(yè)4.0”，我國也提出了“中國制造2025”正迎頭追趕。信息技術的深入發(fā)展為工業(yè)自動化儀表與控制技術的發(fā)展搭建了更高的平臺。我國是全世界唯一工業(yè)種類齊全的國家，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術參差不齊，信息技術與工業(yè)自動化相結(jié)合作為新技術，需要不斷經(jīng)過磨合探索，當前仍有許多技術上不夠成熟，其主要表現(xiàn)在：（1）儀表的互操作性成都不高，限制了產(chǎn)品的性能。工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的最大優(yōu)勢就是高度的互操作性，但在實際的工業(yè)生產(chǎn)活動中難以做到無縫銜接，一旦互操作性不高，就會嚴重制約生產(chǎn)效率。（2）自動化系統(tǒng)信息的安全性能不足，生產(chǎn)活動中容易出現(xiàn)兼容性問題及精確度欠缺等問題，容易出現(xiàn)較大誤差等問題。（3）許多系統(tǒng)的可靠性和故障診斷經(jīng)常出現(xiàn)故障，導致診斷效率低下。尤其是在當前工況復雜的生產(chǎn)活動中，極容易出現(xiàn)故障，而且診斷效率不高。一旦維護不足，對正常的生產(chǎn)活動會產(chǎn)生嚴重影響。（4）程序與軟件漏洞及考慮不夠周全，使得自動化儀表的工作難以穩(wěn)定持續(xù)的運轉(zhuǎn)。

3 工業(yè)自動化儀表與控制技術

（1）工業(yè)自動化儀表。工業(yè)自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)活動中完成智能化控制、檢測、展示、控制、執(zhí)行等多種功能。工業(yè)自動化儀表種類眾多，根據(jù)不同的劃分標準可以分為不同類型。諸如：根據(jù)測量參數(shù)類型可以分為溫度儀表、測量壓力表、測量物位移表及測量流量儀表等等；根據(jù)功能還可以劃分為檢測類儀表、調(diào)節(jié)類儀表、計算類儀表等等。在工業(yè)生產(chǎn)活動中根據(jù)儀表的功能進行合理設置安排，能實現(xiàn)無人化操作、自主檢測、自主管控等自動化設置。

顯示類儀表。顯示類儀表主要功能就是顯示和記錄工業(yè)生產(chǎn)活動中被測參數(shù)，當生產(chǎn)活動中出現(xiàn)故障或偏差，儀表會在第一時間顯示出來，并進行自動預警，以便工作人員及時調(diào)試診斷。當前顯示類儀表主要為數(shù)字顯示類、圖形顯示類及模擬形式三種。

檢測類儀表。在工業(yè)生產(chǎn)活動中，主要對變量進行檢測，并對變量進行識別，通常檢測類儀表對變量的檢測的要求更高。

執(zhí)行類儀表。執(zhí)行器是工業(yè)自動化儀表中的重要組成部分，它可以通過控制器對所給的相應信息對壓力、溫度、十度等等信息進行合理調(diào)整。

調(diào)節(jié)類儀表。調(diào)解類儀表能夠有效調(diào)節(jié)整個生產(chǎn)，使整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)在預期方向正常運轉(zhuǎn)。

計算類儀表。通過相應設定的數(shù)學計算發(fā)那個是，對單一或多種輸入變量進行計算。

（2）自動化技術控制技術。自動化技術是在當前工農(nóng)業(yè)中對生產(chǎn)活動實現(xiàn)自動化控制，相較于傳統(tǒng)人力參與為主的生產(chǎn)活動。自動化控制更多依賴的是人們腦力勞動參與貨半智能化人力參與，極大的解放了生產(chǎn)活動對勞動力的依賴。同時實現(xiàn)了工作精準度、低能耗、高效率。隨著自動化技術不斷深入發(fā)展，當前的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中不斷由半自動化向無人化方向發(fā)展，極大提升了生產(chǎn)工作的效率和安全。

4 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的應用與展望

工業(yè)自動化已深入到我國的各行各業(yè)，本文主要就智能化管理、機械制造智能化進行簡要分析。

智能化管理：本文智能化管理以物料管理為例，主要通過自動化儀表來對物料信息進行檢測，如庫存量、庫存環(huán)境等，尤其是危險品及特殊物品等，要對物品的穩(wěn)定性、安全性進行精度檢測，一旦出現(xiàn)異常能讓工作人員在第一時間進行處理。

機械制造智能化：機械制造智能化是智能化領域走的最遠的行業(yè)之一，傳統(tǒng)的機械制造由于效率低下、良品率不足等諸多因素，催發(fā)了智能化的快速發(fā)展。智能化以其安全、穩(wěn)定、高效、低能耗、高精度等諸多符合未來工業(yè)發(fā)展趨勢的優(yōu)勢實現(xiàn)時代所需的柔性生產(chǎn)和精細化生產(chǎn)。

當前我國工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術發(fā)展水平對于當前社會的需求來說仍顯不足，尤其是在我國工業(yè)轉(zhuǎn)型的當下，加強技術控制與自動化儀表技術的融合迫在眉睫，因此要不斷實現(xiàn)信息技術產(chǎn)業(yè)升級，還要不斷引進技術和培養(yǎng)更多的高素質(zhì)自動化人才才能滿足工業(yè)智能化的需求。

參考文獻：

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