工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的問題及應(yīng)用

李志忠

山東冶金機(jī)械廠有限公司安裝工程處 山東淄博 255064

1 工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)的相關(guān)問題

信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)的進(jìn)步，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，仍然會發(fā)現(xiàn)還有一些問題存在：（1）儀表的可互操作性問題。儀表的可互操作性是工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)相結(jié)合的一大優(yōu)勢，但在實(shí)際使用中，這種可互操作性程度較低，很難提升性能。（2）系統(tǒng)的安全性能。自動化系統(tǒng)信息的安全性能，安全性不足使得自動化儀表的性能不能穩(wěn)定、兼容性問題或控制精度不夠等問題在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)。（3）系統(tǒng)的可靠性和故障診斷。自動化控制系統(tǒng)的可靠性還存在一定的上升空間，如果自動化儀表的工作環(huán)境復(fù)雜，故障會經(jīng)常出現(xiàn)，同時系統(tǒng)診斷效率不高，導(dǎo)致不能夠做到及時維護(hù)，正常的工業(yè)生產(chǎn)受到影響[1]。

2 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1 管線設(shè)計抗干擾技術(shù)

管線設(shè)計優(yōu)化主要是表現(xiàn)在電源線、信號線和通信線路布設(shè)方面，通信線路是以金屬管道為主，與電源線保持一定的間距。在電纜敷設(shè)中，應(yīng)該根據(jù)施工要求選擇質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的電纜，選擇最佳的電纜敷設(shè)方法。電纜型號可以選擇0.75m2的屏蔽雙絞線2芯。具體敷設(shè)中,不同型號類型的傳輸電纜同樣存在差異,所以需要結(jié)合傳輸信號種類分層敷設(shè)；盡可能地讓信號線纜遠(yuǎn)離感性負(fù)載,對于功率偏大電動機(jī),應(yīng)該選擇完整電纜,避免接頭問題出現(xiàn)。與此同時,信號線纜和電網(wǎng)線纜平行敷設(shè),保持一定的間距,至少在60cm以上，安裝隔板，并且將信號線敷設(shè)在金屬管中，禁止信號電纜和電源線同時敷設(shè)。

2.2 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(shí)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(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率[2]。

2.3 現(xiàn)場總線技術(shù)

所謂現(xiàn)場總線，指的是在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機(jī)化測量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，其本質(zhì)上屬于多點(diǎn)通信、數(shù)字化、開放化的底層控制網(wǎng)絡(luò)。不同于傳統(tǒng)的現(xiàn)場級自動化監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場總線技術(shù)能夠連接帶有通信接口的智能化設(shè)備，通信電纜的數(shù)字化信號也能夠代替4—20mA/24VDC信號，現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)測、控制、遠(yuǎn)程參數(shù)化均可由此實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)場總線技術(shù)具備系統(tǒng)為開放式、具有互可操作性與互用性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度分散性、現(xiàn)場環(huán)境強(qiáng)適應(yīng)性、賦予現(xiàn)場設(shè)備智能化與功能自治性、成本低、性能高等特點(diǎn)[1]。現(xiàn)場總線技術(shù)存在多種類型，如基金會現(xiàn)場總 線、CAN、Lonworks、DeviceNet、PROFIBUS、HART、CCLink、WorldFIP、INTERBUS等，本文研究選擇了PROFIBUS現(xiàn)場總線，該現(xiàn)場總線技術(shù)由Siemens開發(fā)，具備開放化、國際化、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)，PROFIBUSDP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA屬于該技術(shù)的具體構(gòu)成。PROFIBUS提供光纖傳輸、DPR的RS485傳輸、FMS的RS485傳輸，協(xié)議則參考了ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)，參考模型則選擇了開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

2.4 集散控制技術(shù)

當(dāng)前集散控制技術(shù)在企業(yè)管理、車間廠房、單元控制、現(xiàn)代儀表中得以廣泛應(yīng)用，作為信息通道集散控制技術(shù)可以依據(jù)儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)，為企業(yè)管理、生產(chǎn)、決策提供人工參數(shù)，為自動、手動自由切換提供便利，例如企業(yè)在應(yīng)用集散控制技術(shù)調(diào)整甲羧酸、甲醛等工業(yè)原料儀表參裝置時，可以針對工業(yè)原料生產(chǎn)制造過程中儀表的應(yīng)用情況，結(jié)合市場預(yù)測原料制造發(fā)展走勢，為企業(yè)資金、人力、設(shè)備、原料等資源優(yōu)化配置提供依據(jù)，提高企業(yè)生產(chǎn)制造效率，為企業(yè)獲取更高經(jīng)濟(jì)收益奠定基礎(chǔ)[3]。

3 結(jié)語

總而言之，將自動化儀表和自動化控制技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)管控智能化，這進(jìn)一步促進(jìn)了工人們的勞動生產(chǎn)效率。工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)若想在企業(yè)中發(fā)揮積極能效，需企業(yè)在明確其應(yīng)用優(yōu)勢基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用自動化儀表及相關(guān)控制技術(shù)，推動企業(yè)自動化體系朝著安全化、管理化、信息化方向發(fā)展，為企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)收益奠定基礎(chǔ)。