工業自動化儀表與自動化控制技術

龐立超

【摘 要】近幾年，工業自動化儀表、自動化控制方法和自動化控制理論逐漸興起，為自動化生產在工業生產中普及提供理論支持。隨著自動化技術在市場上得到廣泛的認可，工業自動化儀表和自動化控制技術也逐漸成為工業生產的標志。自動化生產為企業實現高效、高安全、高產能和低能耗生產提供了可能。文章簡要探究了工業自動化儀表與自動化控制技術。

【關鍵詞】工業自動化儀表；自動化控制技術；運用

由于工業技術的日益繁榮與進步，工業生產也日趨朝向自動化進程拓展，特別是近幾年里信息化科學技術的迅猛突飛，使得工業生產的智能化管控手段、管理理論開始逐步擴散開來，并且獲得了市場的普遍認同，工業自動化儀表與自動化控制技術的發展表明著我國工業生產已經漸漸邁入了現代化水平。因此，最終生產單位要想實現企業自身的繁榮與長足發展，勢必將朝著實現工業生產高效率、高產值、可靠安全度與低耗損的目標前進。

1 工業自動化儀表

1.1 自動化儀表的工作原理

自動化儀表的工作原理是利用力矩平衡、力平衡和電平衡等平衡知識為基礎。自動化儀表是利用感受部件將在生產現場測得的溫度、流量和壓力等數據利用變送器進行轉換，之后將電壓值、電流量值和機械量值放大，再同通過變送器將放大的量值發送給顯示元件，通過測量值與放大量值的對比，來使狀態平衡。自動化儀表的工作不需要人在現場進行記錄、測量和任務控制等操作，而是能夠自動進行數據收集和處理，并把得到的信息發送回終端，終端在接收數據之后會進行自動進行數據處理工作。

1.2 常見的自動化儀表的種類

工業生產中所用到的儀表的種類有很多，其中按照測量的類型來分類，可以將儀表分為測量溫度儀表、測量壓力儀表、測量流量的儀表和測量物理位的儀表。如果按照儀表的功能來分類可以將儀表分為顯示類儀表、執行器儀表、計算類儀表和調節類儀表等。顯示儀表又可以分為數字式顯示儀表、圖形式顯示儀表和模擬式顯示儀表。顯示儀表主要用來記錄和顯示被測的參數，并且在生產過程中出現異常時，顯示儀表會自動報警，以提示工作人員對生產過程進行調試和維修。檢測儀表包括了溫度測量儀表、壓力測量儀表、物理測量儀表和流量測量儀表等。檢測儀表是檢測被測值進行大小檢驗的儀表。是具有傳感器或者變速器或者帶有顯示裝置的儀表。檢測裝置檢測出被測變量之后，再通過變送器等裝置將被測變量轉換為具有上限和下限的標準信號。執行器是由調節機構和執行機構組成的，在終端的控制元件中占有重要的位置。執行器根據調節器提供的控制信號控制設備運行，在工業生產的系統中，為了調節溫度、壓力、流量、液位等參數，需從正向同路直接調節物料的給定量和節能量。在設定調節器的過程中還會用到設定值發生器。它是通過設定調節類儀表一個時間變量和其他變量之間的信號，然后將被測變量進行控制，當被測變量隨時間呈現規律性的變化時，就實現了時間控制程序的目的。在控制的過程中還會用到計算儀表，它主要是用來對一個或者對個變量進行數學運算的一種方法。

2 工業自動化儀表

2.1 分類

工業儀表的類別多種多樣，可依據不同的標準分類。依據生產實踐過程里所需檢測指標的種類去劃分，工業儀表包含以下幾種，即檢測溫度的儀表、檢測壓力的儀表、檢測流量的儀表、檢測物位的儀表、檢測機械量值的儀表以及剖析流程的設備等；依據生產實踐過程里工業儀表所具備的性能，其大致包括以下幾類，即檢驗類儀表、展示類儀表、調整類儀表、實施設備類、計算類儀表、設置量發生器以及信號轉變器等。

2.2 基本工作規律

工業自動化儀表的功能是基于生產場地無人操控的前提下實現自主檢測、自主記載與自主管控的目的，且達成獲得信息并將信息傳遞至長距離終端，最終完成終端信息處理。它的基本工作規律是以平衡原理為條件，涵括力平衡、力矩平衡與電平衡等方面的內容。工業自動化儀表的感知元件將現場所測得的溫度、壓力以及流量等指標，借助變送器轉化，獲取易于擴大的測量數量值，比方電壓量值、電流量值以及機械量值等，之后再借助更深入的擴展。通過擴展的量值可以借助變送器傳遞至展示器件，歷經反饋器件和測量量值的進一步比較，以實現平衡。

3 自動化控制技術

3.1 概念

所謂自動化控制技術就是指在現代工業、農業以及制造領域里，機械、電氣一體集成智能化管控的技術與原理。

3.2 基本工作規律

智能化管控分為半智能化和全智能化，比方：儀器、設施能夠依據生產計劃、實施全智能化或者半智能化作業；全智能化管控，人僅需充當全智能化管控的操縱者，針對生產情形決定管控的條件與流程，無需直接參加具體生產實踐；而半智能化管控而要求人力依靠設備、機器或者手工方式參加到具體生產實踐中去。智能化管控技術普遍運用在工業、農業以及制造領域。運用智能化管控能夠令人從高負荷的體力勞動、少許簡略的腦力勞動甚至極差、極危險的工作氛圍里脫離出來，而且還可以大大增強勞動生產率，節約各種成本投入，給公司積累更大的利益。所以，智能化管控是工業、農業與制造領域走向現代化的重要前提與鮮明標志。

3.3 自動化控制的運用

3.3.1 過程智能化

在石油提煉與化工生產公司里，借助智能化管控完成流體、粉體的整體化學處理，其全面的過程等管控系統通常包含三大構成部分，即測量儀表、調節裝置與電腦，借此完成加熱爐、精餾塔乃至全套工業生產程序的最佳管控。同時，其管控方式大致包含三類，即反饋管控、前饋管控與最佳管控。

3.3.2 機械制造智能化

機械、電氣和智能管控有機融合就形成了機械制造智能化，主要運用于處理離散元件。在一開始，機械制造智能化是極其粗略的智能生產線，僅是借助機械或者電氣元件的單機智能化。自從跨入上個世紀六十年代之后，由于信息化技術的普遍運用，使得數控機床、機器人、加工單位等等智能化裝置一一產生。同時有利于多類品種以及小規模生產的柔性生產制作體系應運而生。所以，智能化車間就是借助電腦與生產制作體系有機聯系在一起所形成的工業生產智能化管控體系，其前提條件是柔性制作生產體系，此外又于信息管控與生產管控中同時達到了智能化。

3.3.3 管理智能化

對公司機構的各類管理，比如人力資源管理、財務管理、物料管理、生產管理乃至辦公管理，完成智能化管控，即是管理智能化。它是一種全面性技術，其核心是信息處理，且借助了電子計算機、通信體系和管控等理論。一般而言，它必須借助多臺具備高速運轉速率、而且可以處理許多數據性能的電腦與多種終端設備一起構成局域性網絡。就現代管理智能化而言，已經依據管理信息體系這一前提研發出了決策支撐體系，能夠給決策的下達供應多種方案，對于高層管理領導而言是極佳幫手。

4 結束語

自動化儀表技術在工業生產中的使用在很大程度上提高了企業的生產效率和經濟效益，并且能夠減輕工作人員的體力勞動，降低了生產成本。所以，企業應加強自動化控制技術的研究與應用，為進一步促進我國經濟發展提供動力支持。

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（作者身份證號碼：211422198606116427）