工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)探討

黃立標(biāo)

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了長足的發(fā)展。工業(yè)領(lǐng)域在發(fā)展過程中，自動化程度越來越高，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式將會逐步被自動化設(shè)備取代。工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)的應(yīng)用匯越來越廣泛。自動化生產(chǎn)工藝的應(yīng)用將會提升勞動效率，同時將勞動強(qiáng)度降低，對我國工業(yè)的發(fā)展有重要的作用。本文對工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化；儀表自動化；控制技術(shù)

引言

工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)一定程度上也標(biāo)志著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的方向。高能耗、低產(chǎn)出的生產(chǎn)模式逐漸會被取代，高效率、高產(chǎn)能、低能耗的模式應(yīng)用將大力推廣起來。

一、工業(yè)自動化儀表工作原理分析

工業(yè)自動化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，用于檢測、顯示、記錄工藝參數(shù)的儀表。其工作原理為：以力平衡、電平衡、力矩平衡為理論基礎(chǔ)，在工業(yè)生產(chǎn)中自動化儀表能夠檢測到一些數(shù)據(jù)，比如壓力、溫度、流量等，儀表可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換，會顯示出放大的電壓值、電流值，這些值通過變送器會傳輸?shù)斤@示元件中，進(jìn)而顯示出數(shù)值。要想實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)的平衡，就需要比較測量值和放大值，通過儀表的自動化控制來實現(xiàn)。自動化儀表在運(yùn)行過程中能夠收集和整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，該過程全程為自動化操作，相關(guān)工作人員在接收到數(shù)據(jù)信息并分析后，就可以根據(jù)操作要求來控制自動化儀表，使得儀表能夠正常運(yùn)行，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

自動化儀表還具有其他性能，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，可編程功能，即將軟件設(shè)計加入儀表中，通過軟件的編程來完成電路的定時控制，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)的控制，軟件的加入簡化了傳統(tǒng)順序控制的復(fù)雜性和硬件設(shè)備，給工業(yè)生產(chǎn)提供了便利；其二，記憶功能，工業(yè)自動化儀表在完成控制操作時，需要進(jìn)行時序電路和邏輯電路的組合，可以記錄儀表簡單運(yùn)行狀態(tài)和操作；其三，計算功能，該儀表可以完成一定復(fù)雜程度的計算，且能保障結(jié)果的高精度；其四，處理數(shù)據(jù)功能，自動化儀表能夠形成數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)（微處理器和相關(guān)軟件構(gòu)成），大大提高了數(shù)據(jù)處理效率，同時還在一定程度上保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

二、工業(yè)自動化控制技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1工業(yè)自動化儀表

在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，工業(yè)自動化儀表主要充當(dāng)一種智能控制設(shè)備，對各種工業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行檢測和控制等。通常來講，工業(yè)自動化儀表是一個總體概念，其具體形式包括顯示儀表、檢測儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等，這些儀表會在工業(yè)生產(chǎn)過程中根據(jù)具體的生產(chǎn)要求和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行科學(xué)合理地調(diào)控，從而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)無人化操作，將工業(yè)生產(chǎn)流程中所涉及的各種參數(shù)信息通過智能化設(shè)備傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)，這會極大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。1）顯示儀表：所謂的顯示儀表就是指能顯示和記錄相關(guān)參數(shù)據(jù)的智能設(shè)備。若在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生故障，顯示儀表就能夠在第一時間進(jìn)行自動報警，從而及時為維修人員提高有效數(shù)據(jù)以進(jìn)行修護(hù)。通常來講，數(shù)字式、圖形式以及模擬式是顯示儀表的三種常見形式。2）檢測儀表：主要是用來對工業(yè)生產(chǎn)中的相關(guān)變量進(jìn)行檢測，并且將這些變量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而變成能夠被識別的參數(shù)信息。3）調(diào)節(jié)儀表：主要是用來對工業(yè)生產(chǎn)流程和程序進(jìn)行科學(xué)合理地調(diào)控，以確保工業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)確無誤。4）執(zhí)行器：所謂的執(zhí)行器是指對工業(yè)生產(chǎn)中所出現(xiàn)的壓力、溫度和濕度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效控制的儀器。它主要是對定量進(jìn)行控制，以協(xié)調(diào)整個工業(yè)生產(chǎn)流程狀況。

2.2 自動化控制技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。所謂的自動化控制技術(shù)就是指利用具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)來達(dá)到特定的控制效果，能夠完成自動化和智能化兩種功能應(yīng)用。自動化控制分為全智能化和半智能化。全智能化控制是指所有工作都能實現(xiàn)無人化操作，能夠自動采集和處理相關(guān)參數(shù)信息，大大提高了工作效率和水平；半智能化控制則還需要人力的參與，且這種人力絕大多數(shù)都體現(xiàn)在決策類工作上，大大解放了人們的雙手。

2.3 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，主要設(shè)計以下三個領(lǐng)域的應(yīng)用：1）工業(yè)過程智能化：自動化控制儀表一般能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的濕度、溫度等外界環(huán)境因素進(jìn)行有效調(diào)控，并且對流體、分體等進(jìn)行相關(guān)化學(xué)處理。它能夠在工業(yè)生產(chǎn)工程中通過計算機(jī)等相關(guān)智能設(shè)備實現(xiàn)工業(yè)工程智能化，從而對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行最佳管控、前饋管控以及反饋管控。2）管理智能化：工業(yè)自動化儀表能夠?qū)S內(nèi)所儲存的相關(guān)材料進(jìn)行有效檢測，如存放環(huán)境、庫存大小等。對于一些具有危險性質(zhì)的物品，儀表能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效調(diào)控，確保其穩(wěn)定性和安全性，一旦出現(xiàn)故障，則會第一時間與終端設(shè)備連接，輸出故障信息以便及時維修。3）機(jī)械制造智能化：在工業(yè)生產(chǎn)中，其核心部分是機(jī)械制造，但傳統(tǒng)的機(jī)械制造在工業(yè)應(yīng)用中局限性較大，對工業(yè)生產(chǎn)的精度、穩(wěn)定性以及安全性等造成了一定的影響，不能順應(yīng)未來工業(yè)的發(fā)展趨勢，而在機(jī)械制造中融入工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)，它具有良好的發(fā)展前景，例如在一些智能制造領(lǐng)域（機(jī)器人制造、數(shù)控技術(shù)），利用自動化儀表提供的信息，能夠較好地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

三、工業(yè)自動化控制技術(shù)發(fā)展的新趨勢

3.1未來發(fā)展的主流方向

就工業(yè)自動化控制技術(shù)來說，設(shè)備的智能化、高精度化、無線化等是其未來的主流發(fā)展方向，設(shè)備的不斷更新和改進(jìn)能夠促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。目前，智能化方面的研究成果已經(jīng)應(yīng)用到各領(lǐng)域中，工業(yè)自動化控制的智能化發(fā)展也很迅速，利用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的高精度和可控性。同時，自動化控制系統(tǒng)也逐漸向無線化發(fā)展，有利于儀器設(shè)備的無線化通信。此外，在智能化和無線化的發(fā)展前提條件下，高精度化是工業(yè)自動化控制的目標(biāo)，實現(xiàn)控制的高精度能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.2自動化與信息化的有機(jī)結(jié)合

現(xiàn)代信息技術(shù)能夠給工業(yè)自動化控制帶來重要的積極影響，其可以促進(jìn)自動化儀表的信息化建設(shè)，同時還可以為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才。將信息化與自動化有機(jī)結(jié)合，可以更好地進(jìn)行自動化控制，不斷強(qiáng)化管理。兩者的關(guān)系是相輔相成的，在自動化控制受益的同時，信息化方面也有所發(fā)展，比如應(yīng)用自動化儀表及控制技術(shù)有利于信息采集、處理和應(yīng)用。因此說信息化和自動化的有機(jī)結(jié)合是自動化控制技術(shù)發(fā)展的新趨勢。

3.3強(qiáng)化對自動化控制系統(tǒng)的維護(hù)

在激烈的市場競爭中，不斷強(qiáng)化對自動化控制系統(tǒng)的維護(hù)是增強(qiáng)企業(yè)競爭力的一種重要手段，使得企業(yè)能夠在市場中占據(jù)一定位置。與此同時，自動化控制系統(tǒng)維護(hù)的加強(qiáng)，也可以保障產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而提高客戶的滿意度。通過對裝備的診斷、系統(tǒng)的維護(hù)，能夠?qū)ψ詣踊刂七^程進(jìn)行安全監(jiān)管，保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，從而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

四、結(jié)束語

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用自動化的控制技術(shù)可以大大提高生產(chǎn)效率。當(dāng)然在前期的投入成本可能會比較高，但是從長遠(yuǎn)看，自動化控制技術(shù)不僅可以節(jié)約資源，而且實際的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投入的成本。目前來看，我國很多行業(yè)都應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，技術(shù)也越來越成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)的功能和質(zhì)量要求也越來越高，工業(yè)自動化儀表與控制技術(shù)的作用越來越重要。

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