工業自動化控制技術的研究

李耕

摘 要：社會在不斷發展，傳統的生產方式已經無法滿足人們的物質需求，因此工業生產中需要引進新的科學管控技術與設備，改變生產方式，提高生產效率。自動化控制技術通過計算機技術、網絡信息技術的使用，能夠實現生產的全方位精準控制，大大提升生產效率，確保產品質量。在大數據時代背景下，工業生產的智能化、信息化管控是必經之路，通過信息采集模塊捕獲信息，存儲到數據處理系統，利用編程軟件來處理龐大的數據獲取有效信息，實施整個生產過程的統一調配，對于工業生產效益的提升具有重要意義。

關鍵詞：工業生產；自動化控制技術；應用價值

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.035

人的創造力是無限的，社會的發展就是人類不斷改造世界的過程。在生產制造行業中，機械已逐步代替了人工，在能源的驅動下會社會不斷創造豐富的物資，而隨著計算機技術的發展與廣泛應用，人們開始研究機械的自動化控制，降低人工運營成本，提高工業制造效率。工業控制自動化技術包括工業自動化軟件、硬件以及系統這三個組成部分，通過信息技術的應用來實現工業生產過程中的自動控制調配，能大大提升生產效率和生產質量，確保生產安全性，為企業創造更大的經濟效益。隨著科學技術水平的提高，工業生產中的自動化控制技術也在不斷發展，目前正向著網絡化、智能化、集成化的方向發展[1]。

1 工業自動化控制技術的應用價值

目前我國工業生產中使用最廣泛的自動化控制系統是PC-based自動化控制系統，具有成本低，收益高的優點。在工業自動化控制的三個層次——基礎自動化、過程自動化和管理自動化中，基礎自動化和管理自動化體系中所運用的硬件、軟件設施基本上都是從國外進口的，價格昂貴，一般公司都無法承受如此高的建設成本，因此PC-based自動化控制系統在開發之后被廣泛應用，而且事實證明該系統的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。

我國人口基數大，產品的市場需求量也比較大，在科學技術還沒有現在發達的時候，工業生產一般都是依靠人工的力量，屬于勞動密集型發展模式，而隨著科學技術在工業生產中的應用，我國的生產主力已經從人工轉變為機械設備，目前電氣自動化生產已經占據了我國工業生產的主流。電氣自動化生產體系的應用，大大提升了產品的生產效率，且統一的機械化生產又保證了產品的質量，因此生產規模能夠不斷擴大。隨之而來的，就是生產的控制體系，要想保證工業化生產效益，就必須有與之對應的自動化控制體系，通過收集各個生產環節的生產信息，實現電氣設備生產的自動化調控，最大程度上壓縮生產成本，取締人工調控。工業自動化控制技術是實現電氣自動化生產的基礎，類似于人體的大腦，是確保整個生產過程能夠有序進行的一項技術。

工業自動化控制系統的廣泛應用，正說明了它的價值，說明它能夠為企業創造更大的利益。儀器儀表技術、計算機技術、網絡信息技術的發展，都為工業自動化控制提供了良好的建設基礎。工業自動化技術的應用，具有以下幾點意義：①實現工業生產的低成本控制，工業自動化技術的應用，是工業生產中的一項變革，打破了傳統工業制造的原有生產方式，能夠更有效地引進生產新工藝與生產設備，通過自動化控制系統進行良好的銜接，消除傳統工業生產中高耗低收益的生產環節。工業自動化控制系統能降低生產中的材料浪費，簡化工序，大大提升生產效益；②消除人工生產的主觀不理因素。人工的調控具有一定主觀性質，會受到很多外界因素的干擾，而且操作不規范，自動化控制是根據設定好的程序進行的，能夠通過系統軟件信息自動分析，進行合理的調配，節省時間，只要保證控制系統不出現故障，就能確保各個生產環節按部就班進行，不會出現生產事故，提高生產安全性；③實現工業生產的統一調配。現在的企業規模越來越大，單靠人工控制很難有效處理各個生產環節的信息，實現協調統一的調配，自動化控制系統能夠直接將所有有效信息收集錄入，進行系統分析，實現各個生產環節的統一調度，確保生產的有序性和高效性。

2 工業發展過程中應用的自動化控制技術

隨著科學技術的不斷發展，自動化控制技術在實際應用時也在不斷根據市場需求進行調整完善，目前，市面上的自動化控制系統已經能夠良好地適應生產環境，對采集到的信息進行系統分析，確保控制的及時有效性和準確穩定性，保證工業生產的質量和效率。在不同的生產行業中，其中運用到的自動化控制技術和系統組成基本是一致的，但是會根據生產的現實要求和企業的生產環境進行適當的調整重組，而且其中應用到的數據處理系統以及系統參數都需要具體設置，確保自動化控制體系能滿足生產需求，提高自動化控制技術的使用效益。

2.1 信息采集模塊

要想實現工業生產的一體化系統性控制，就必須將各個生產環節中儀表數據和具體信息采集錄入到中樞管理系統中，因此信息采集模塊是實現工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制的實現，是需要控制系統能夠掌握實際的生產信息，協調控制自動化生產設備以及先進的工藝工序，解決各方面的矛盾，實現統一的調配。大數據時代的帶來，讓工業生產面臨著巨大的考驗，信息采集系統就能夠有效解決的數據信息的獲取問題，實現龐大數據的捕獲與處理，為工業生產的進步提供與發展提供信息支持。

2.2 系統建模模塊

在工業自動化控制系統中，憑借A/D單元實現信息的數字化裝換，錄入存儲數據，通過系統中的信息處理軟件進行整合分析，獲取有效信息，做為系統調配的參考，進行統一地管理調配。信息采集模塊能夠實現生產信息的實時采集，也就相當于實現生產的實時監控，能夠確保自動化控制的精準性，最大程度地節約生產成本[3]。此外，在整個系統中，如果有某個生產環節發生異常，系統能及時感應，并進行處理，將出現故障的機械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時止損，確保各個生產環節的生產安全性和效率。生產設備故障問題其實是在電氣自動化生產體系應用以來控制系統中最難解決的一個問題，因為多個生產環節數千臺機器一同運作，單靠人工管理的話，如果出現設備故障，需要花費較長的時間去排查，找出故障環節，這樣會嚴重影響到產品的生產效率，給公司造成較大的經濟損失。

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2.3 動態控制模塊

自動化控制技術的核心，在于動態控制模塊，在一體化自動控制系統中，憑借著計算接技術與網絡信息技術的應用，就能基本實現工業生產的動態控制。自動化控制技術的應用，以智能動態控制系統取代了以往控制生產工序的人工，具備全體那后全方位監控生產過程的優點，能夠大大提升控制的精密性，實現各個生產環節的完美銜接。

機械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動強度更大，能夠做到很多人們無法做到的事情。機械設備與動態控制系統地結合，避免了人工操作質量不統一、工作效率較低且體力有限的問題，這也正是工業自動化控制系統被廣泛應用于生產管控的主要原因[4]。

3 結語

工業自動化技術在開發之后被迅速投入生產過程中，取得了良好的應用效果，能夠降低生產成本，提高生產效率，同時保證生產安全與產品質量，對于工業生產的促進作用是毋庸置疑的[5]。在工業中用于生產過程管理的自動化控制技術其基本組成是相同的，都包含了信息采集、系統建模、動態控制這三個模塊，但是在實際應用過程中，還需要根據企業生產環境和生產需求來進行適當地調整，選擇合適的軟件、硬件與系統，確保自動化控制技術的應用效果。

參考文獻：

[1]伊棟，郭樹珂.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.淺析工業自動化儀表與自動化控制技術[J].輕工科技，2013（05）：99-100.

[3]閆新宏.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].電子測試，2013（16）：84-85.

[4]宋慧欣.加強工業控制系統信息安全 保障工業自動化產業發展——訪機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所所長歐陽勁松[J].自動化博覽，2012（02）：22-24.

[5]潘宇鍇.機械工業自動化中的運動控制技術的運用研究[J].科技經濟導刊，2016（23）：52-53.