工業自動化儀表的自動化控制核心思路

劉 方

（重慶川儀控制系統有限公司，重慶 400700）

1 工業自動化儀表和自動化控制系統概述

1.1 工業自動化儀表的相關概述

1.1.1 工業自動化儀表的概念

工業自動化儀表是指在產品生產過程中，可以遵循既定程序對產品執行加工、檢查、審核等操作的智能化設備儀器[1]。該設備可以對工業產品生產的各個環節進行實時控制，及時發現產品生產過程中存在的問題，制定針對性解決策略，加快問題解決效率。同時，設備監測信息會實時上傳至總系統當中，管理人員根據上傳信息進行處理，建立產品各生產環節的專項數據庫，為企業管理者制定下階段決策提供科學性的數據支持。

1.1.2 工業自動化儀表的類型

目前，市場中的自動化儀表類型較多，儀表的分類標準、適用范圍也存在較大差異。根據自動化儀表所獲得的數據類型可以將儀表分為位置儀表、壓力儀表、溫度儀表、流量儀表等。根據自動化儀表的使用性能，可以將儀表分為顯示類儀表、計算類儀表、命令執行類儀表等。顯示類儀表是指在完成數據采集后，可以直接在相關設備上進行數據顯示，同時，在發現數據顯示異常時，可以及時進行預警，有效提高設備故障的檢修效率。計算類儀表是可以對采集數據進行初步處理的儀表。命令執行類儀表是可以自動分辨命令對應目標區域，進行命令執行的儀表。

1.2 自動化控制系統的相關概述

1.2.1 自動化控制系統的類型

工業自動化控制技術也是分為很多種類型，現階段我國工業自動化控制系統中，應用較多的技術分為以下幾類：第一，傳感技術。傳感技術是在接收到數據信息后，將其進行精準傳輸的技術[2]。該技術主要用于產品生產過程中的信息采集，可以對分支系統中采集到的信息進行處理，在完成數據信息處理后，直接將命令進行數字化處理，顯示在系統屏幕上，在獲得管理人員許可后，系統自動執行該操作，實現系統信息的實時監管。第二，系統集成技術。系統集成技術是將系產品生產過程細分為多個生產模塊，借助不同模塊功能對產品生產環節進行精細化管理的技術。該技術的應用范圍廣泛，其系統遵循“信息綜合分析→專項模塊設計→相應設備配置→監管生產環節”的工作流程，適用于產品生產規模較大的設計監管當中，可以有效減少產品的成本投入，提升生產設備的應用價值。第三，人工智能技術。人工智能技術是利用各類信息化處理技術對問題進行擬人化處理的過程。該技術起步時間相對較晚，但是該技術可以根據企業對產品的要求進行及時更改，靈活度較高。并且該技術能夠自主進行生產設備的組合，以滿足實際生產需求，進而可以有效發揮生產設備的應用價值，減少員工操作不當產生的設備維護費用。

1.2.2 自動化控制系統的發展趨勢

隨著網絡技術的快速發展，工業自動化技術開始向智能化、多樣化的方向發展。智能化主要是指人工智能技術的普及，智能化生產的普及能夠解放勞動生產力，使企業的人力資源投入成本大大降低。多樣化是指系統功能多樣化。傳統自動化控制系統只能滿足單一指令操作，在未來發展模式下，系統的功能模板將不斷增多，提升系統的應用價值。現階段，計算機技術在自動化控制系統中擁有較大的發展空間，在不斷摸索和磨合中積累了較多的實踐經驗。實踐經驗的增多可以為自動化控制系統發展方向提供科學性數據參考，使自動化控制技術的可靠性得到大幅度提升。雖然現階段很多工業自動化技術的應用仍舊依賴于有線傳輸，但隨著無線技術的不斷革新，系統設備終究會不受空間限制，實現遠距離無線自動化控制，進而擴大自動化控制系統的覆蓋范圍。

2 工業自動化儀表的自動化控制核心思路

2.1 設備總線控制技術

現階段，自動化儀表控制技術研發已經取得了較好的應用成果，適用領域也在不斷拓寬[3]。該技術的操作原理是將現場生產設備與控制系統進行相關性連接，在出現運行問題時，設備會第一時間將數據上傳至自動控制系統，由系統進行自動化處理后，下達調整指令，使設備暫停運轉，有其他設備接替其進行工作。同時，系統會向管理人員提交預警信息，由技術人員對設備進行檢修，達到企業經濟止損的目的。設備總控線技術是自動化控制的核心技術，借助總控線技術，系統可以與其他監控設備組建網狀連接結構，同時利用計算機技術與各設備建立有效連接，進而實現遠距離控制。在具體操作過程中，設備直接將信息上傳到總系統當中，系統會在已有數據庫基礎上對數據進行處理，借助大數據、專家系統等技術篩選所需數據進行計算，使企業可以獲取預期計算數據，為企業下階段發展決策提供科學性數據支持。

2.2 分布式控制系統

大數據時代的來臨，增加了企業每天獲取信息的總量。分布式控制系統是自動化控制系統中進行信息分流的重要組成結構。該系統的具體工作原理如下：首先，自動化控制系統根據產品生產環節，建立各環節的監控模塊，使生產過程按照既定順序進行排列。其次，每個環節得生產數據直接上傳到直屬系統模塊當中，由分模塊對信息進行集中處理，并建立信息專屬數據庫，并與后續信息的比對。最后，分布式系統在完成數據整理后，直接將整理結果上傳到總系統當中，由系統對整理數據進行深入挖掘，根據挖掘結果下達相應調控指令，借此提高控制系統的工作效率。需要注意的是，分布式控制系統是借助通信技術進行數據調控的模式，該系統能夠將辦公自動化與工業自動化進行有機融合，為企業經濟發展奠定良好的基礎。

2.3 網絡自動化技術

網絡自動化技術是自動化控制系統高效工作的重要保障。網絡自動化技術主要借助數字化通信技術與系統進行信息交流，在交流過程中，該技術可以對傳輸信息進行智能化處理，如轉變信息傳輸格式、傳輸頻率等。在系統接收到傳遞信息前，網絡自動化技術會將信息轉化為初始格式，借此提高信息傳遞的時效性和完整性。

2.4 網絡控制系統

網絡控制系統是自動化控制系統的重要組成結構。目前，嵌入式操作系統與微處理核心硬件系統是網絡控制系統的核心軟件，兩類軟件能夠搭建計算機與自動化儀表之間的信息傳遞紐帶，確保數據信息的順利傳輸。另外，該系統能夠對自動化控制系統的通用性進行加強，利用計算機技術中的局域網絡、USB、打印機等設備端口實現信息的快速交互，使信息傳遞變得更加便捷，有效提高自動化控制系統的實用價值。

2.5 自動化控制技術

自動化控制技術是自動化控制系統的核心構成，可以分為機械驅動、過程調控和生產管理自動化三部分內容。在實際應用過程中，機械驅動自動化與過程調控自動化可以準確控制生產設備的相關操作，提高設備運行的有效性。而生產管理自動化可以確保產品生產的順利開展，有效提高企業管理水平，提升設備運轉的穩定性。

3 結語

綜上所述，現階段，自動化儀表與自動化控制技術已經成為推動行業發展的重要動力來源。通過應用自動化控制技術，一方面，能夠有效提高產品生產效率，節約產品的生產成本；另一方面，能夠提高企業的綜合實力，促進企業經濟的穩定增長。