工業自動化儀表及自動化控制技術研究

夏廣龍 傘曉旭 秦磊

摘要：隨著科技水平的不斷提高，高科技在工業中的用途越來越多。由于工業自動化儀表操控的檢測水平不斷發展與完善，儀表產品的相關功用日益提升，實現了監控生產設施，檢測、判斷自動化體系的實時操控。但如果要將自動化儀表設施應用在工業生產中，必須要對其進行嚴格檢測，保證其處于完備的狀態，能夠順利運作。鑒于此，文章結合筆者多年工作經驗，對工業自動化儀表及自動化控制技術研究提出了一些建議，僅供參考。

關鍵詞：工業自動化儀表;自動化;控制技術;研究

引言

在工業自動化系統中，處理系統功能時要應用嵌入式技術，并聯合使用芯片設計功能，利用嵌入式技術完成功能計算，利用網絡技術接收信息、傳輸信息，利用通信與網絡技術更合理地控制工業生產系統。

1、自動化儀表的概念

1.1基本特點

相比于早期的儀表，自動化儀表的最大特點便是不需要工作人員手動操作，也不需要深入現場展開監督，從而可以自動完成所有工作內容。同時，這些信息內容也能傳遞到數據終端位置。由此可以看出，此類儀表能夠有效減少員工們的工作時間，提升檢測工作的精確性，為項目工程的正常開展奠定良好基礎。

1.2主要種類

（1）顯示儀表。所謂顯示儀表，主要是針對被測參數展開顯示和記錄。在實際使用的過程中，但凡有任何異常情況出現，都會發出高報或者低報，以此能夠起到提醒的效果。如果從顯示角度入手，能夠將其劃分成三類，分別是模型儀表、數據儀表以及圖形儀表。（2）檢測儀表。檢測儀表主要是針對變量數值展開檢測，并通過變送器，對其進行全面轉化，以此變成一種標準信號。此類信號無論是上限還是下限，均能夠達到標準化的狀態。（3）調節儀表。對于調節儀表來說，自身能夠起到自動控制的效果，主要依靠預先設定的程序，對被控變量展開合理控制。單從操作方面來看，基本上全部都是在封閉空間中完成。在進行劃分的時候，可以分成三類，分別是微分類、比例積分類以及比例微分類。（4）執行儀表。對于終端控制來說，執行器可以看作是其中非常重要的基本元件。在日常生產的時候，主要能夠基于調節器本身，將信號發送出來。通過正向通路，對物料進行調整，包括給定量或者節能量。這樣一來，無論是溫度、流量、壓力還是液位，所有參數都能夠展開調節。而具體構造方面，主要分成兩個部分，分別是調節機構以及執行機構。（5）計算儀表。對計算儀表而言，主要是針對系統中實際輸入的參數資料展開運算。因此如果基于運算關系進行劃分，主要包括三個方面，分別是加法運算、乘法運算以及開方運算。

2、自動化儀表的控制技術

2.1操控系統

對于過程操控系統來說，其主要指的是對于工業的整個生產程序進行操控，以保證其生產能力與生產的質量，進而使其占據一定的市場份額。其中，操控系統主要是關于制造業的相關資源的管控體系，是可以為企業進行生產、籌劃以及管理等活動提供參照的，以操控系統作為依據，企業確定管理措施，進而可以幫助企業提高管理效能，操控系統借助財務管理的相關信息將企業整體管理效果展現出來。實現系統的全方位監督與管控需使用自動化儀表操控技術。隨著企業產能的不斷提升，需不斷加深關于自動化儀表控制系統的認知與掌握，不斷提升工業化自動儀表設施的性能。

2.2動態操控

在現存的工業自動化生產中，絕大部分智能操控僅僅運用于動態的生產之中，而其他生產步驟仍多數是由人工操作。對于工業自動化儀表的智能操控而言，必須在同工業生產的相關規律、人工生產所獲取的經驗等基礎上進行設計，真正確保該智能化技術的高效化、自動化。

2.3信息技術與精度優化

電腦芯片技術的出現日益優化，使化工生產技術優化成為可能。以該技術為基礎，將其應用到儀表控制技術中，可提升相關設備的技術水平，提升其操作便捷性與安全性，實現對相關設備的良好控制，提升自動化儀表控制水平。在此同時，其控制的有效性得到極大提升，實現更精巧的客觀形態與更精妙的應用效果之間的統一，提升了儀表控制精度。在儀表控制技術中，將編程功能運用到自動化控制系統中，將儀表與其他軟件相結合，實現功能的進一步融合和效能最大化。傳統的電路控制是采用順序控制，而現代控制手段應用的是通過存儲程序實現這一控制過程，進行輕松的軟件編程，而非應用傳統的邏輯電路，從而達成儀表控制設備電路的全面綜合性優化與提升。化工生產的自動化儀表設備，需要以可靠的計算功能為運算基礎，且對記憶存儲有較高要求，而在該設備運行中，其存儲器在電路運轉正常的狀態下，即可隨時存儲設備應用中的多維度信息，不僅實現客觀記錄，而且可實現綜合記憶，之后再利用計算功能對這些數據信息進行精確計算，在很大程度上降低了設備硬件的負擔，減輕其運行壓力，通過加強儀表的信息處理速度，優化器數據處理功能，以謀求儀表控制精準性的高度提升。

3、工業自動化控制的發展趨勢-PLC微型化、網絡化、PC化、開放化發展

長久以來，在工業自動化控制體系中，PLC一直占據著“主角地位”，且PLC也為制造業提供了多元化的控制方案。從宏觀層面上看，我國工業生產自動化控制基本為工業PC、DCS、PLC三足鼎立的狀態。從近幾年PLC工控市場的發展狀況來看，不難發現，PLC控制整體表現出穩中向好的發展態勢。PLC市場發展狀態基本展現了中國工業的發展情況，在互聯網技術、信息技術快速發展的背景下，PLC也受到了一定沖擊，未來PLC控制必然會逐步朝著網絡化、微型化、開放化的方向調整。比如，近幾年部分企業已經開始實裝小于32i/o的微型PLC，且越來越多的供應商也開始提供PLCEthernet接口。

4、結束語

綜上所述，大力發展工業自動化，是加速傳統產業改革，提高生產效益，提高整體國力的必要手段，工業作為中國經濟的支柱，未來必然會在多項政策、戰略規劃的指導下實現持續發展。未來，一是會以信息技術應用作為重心，并提高傳統自動化控制效率、穩定性;二是以先進技術為重心，持續推進制造行業的高效率發展，并不斷提高裝備制造業的整體水平;三是重點發展改造提升相關核心技術，并持續研發配套設備。

參考文獻：

[1]劉小洋，劉力源，鄭晨.工業自動化儀表與自動化控制技術分析[J].科技經濟導刊，2019，27（25）：82.

[2]趙棣.工業自動化儀表與自動化控制技術的應用研究[J].科學技術創新，2019（23）：185-186.

[3]陳國鋒.工業自動化儀表和自動化控制技術探討[J].科技創新導報，2019，16（19）：5-6.

[4]劉方.工業自動化儀表的自動化控制核心思路[J].智能城市，2019，5（11）：188-189.

[5]崔曉寧.工業自動化儀表與自動化控制技術探討[J].中國金屬通報，2019（05）：184-185.

（作者單位：賽輪（沈陽）輪胎有限公司）