關于工業控制自動化技術的研究

蔡鵬飛

湖北科技學院

關于工業控制自動化技術的研究

蔡鵬飛

湖北科技學院

隨著社會經濟的發展以及科學技術的進步，自動化技術被廣泛應用在各個工程領域，如工業、軍事、農業等領域，進一步推動了社會的進步。工業控制自動化技術的應用不僅可以加快工業發展的步伐，還能夠促進生產效率的提升，為企業和社會創造更多的經濟效益，因此深入研究工業控制自動化技術顯得尤為重要。本文就對工業控制自動化技術的應用及發展進行分析和探討。

工業控制；自動化技術

一、工業控制自動化技術概述

對于工業控制自動化技術而言，其主要是指企業在總體的管理經營和生產過程中，采用先進科學的自動化控制技術，將工業生產過程作為控制主體，利用自動化控制的計算方法和控制方式，以便自動化的控制時間和控制理論相互協調，更好地在自動化控制技術中融入原料產品生產加工的全過程，自動化控制模擬生產過程中的大氣壓力、產品流量、環境溫度等因素，達到降低消耗、增加產量、確保安全、提高質量的目的[1]。工業控制自動化技術在應用過程中不需人直接操作，只需借助自動化設備及其相關裝置，使運行過程或被控對象按照提前設定的路徑與規律自動運行，該技術具有如下的應用意義：①統一調配工業生產。當前企業的發展規模不斷擴大，只依賴于人工控制往往無法協調統一調配與有效處理各生產環節的信息，而自動化控制系統可以收集錄入全部的有效信息，通過系統分析實現各環節的統一調度，達到高效有序生產的目標。②消除人為主觀的不利因素。人工調度帶有一定的主觀性質，極易受外界的影響，缺乏規范的操作，而自動化控制是以設定程序為依據來自動分析系統軟件信息，保證調配的合理性與生產的有序性，有利于節約時間，促進生產安全性的提升。③保證工業生產的低成本控制。工業控制自動化技術的應用改變了以往工業制造的生產方式，可以引進科學先進的生產設備與工藝，有效銜接自動化控制系統，消除以往低收益高消耗的生產環節，簡化工序，實現最大化的生產效益。

二、工業控制自動化技術的應用及發展趨勢

（一）應用

第一，采集信息模塊。要想實現工業生產的一體化系統控制，應該在中樞管理系統中采集錄入各生產環節的具體信息和儀表數據。由此可見，信息采集模式是工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制要求控制系統能對實際生產信息加以掌握，協調控制先進工藝工序和自動化生產設備，達到統一調配的目的，有效解決各種矛盾[2]。隨著信息時代的到來，工業生產面臨著嚴峻的考驗，信息采集系統能處理與捕獲龐大的數據，解決信息數據獲取問題，促進工業生產的發展。

第二，系統建模模塊。該模塊的主要功能就是集中化采集系統中的數據，實時監控這些數據，利用A/D單元將模擬量轉換為數字量，做好數據的存儲工作，利用編成邏輯控制器控制技術來實現系統的精確化及自動化控制，節約生產成本，為工業生產的正常運行及合理控制提供有利條件。當然監控數據旨在有效掌控自動生產中的運行情況，在第一時間內發現和處理系統存在的故障，實時性調整定時器與計數器中的數據。

第三，動態控制模塊。自動化控制技術能通過信息化和智能化技術實現動態控制，打破傳統人工控制的方式，實時關注工業生產的實際情況和客觀需要，全天候與全方位做好相關的動態控制，提高控制的質量水平。同時實時遠程控制來集中化控制整個工業生產的進程，實時掌握工業生產的具體運行情況，充分節省生產成本[3]。如在系統運行過程中，系統能及時感應某一生產環節出現的異常情況，及時停止出現故障的機械，啟用備用器械來保證生產的效率及安全。

（二）發展趨勢

首先，現場總線控制系統（FCS）的發展。當前DCS控制系統的重要發展趨勢就是現場總線（FCS），其中DCS的基礎為3C技術，而FCS則是以全數字化和全分散化為原則，與開放式的工業生產控制化系統相連。通常信息通訊網絡具有多分支結構性和雙向傳輸的特征，基本在控制室和生產現場的自動化裝置中進行安裝，借助現場技術總線可以使監控控制設備具有計算與通信的功能，提高信號測量與傳輸的精度。目前我國FCS的發展趨勢為：市場上投入的現場總線產品不斷增多且類型愈加豐富多樣；現場儀表朝著分散化、智能化、開放化功能的方向發展；重點在于應用工程方面，各領域的現場總線應用工業的發展速度越來越快。

其次，PLC網絡化與微型化的發展。以往的PLC自動化技術具有價格昂貴與體積偏大的特征，而當前微型PLC的研究有所突破，價格相對下降。同時在PLC自動控制技術組態軟件發展的背景下，工業控制自動化技術中PLC組態軟件所占比例不斷增加，逐漸成為控制領域的重要發展方向，這也使得PLC不斷朝著性能與結構的PC化方向發展。

最后，先進控制技術的發展。先進控制技術作為工業控制自動化軟件的發展方向，落后的人機界面將會趨向于APC的發展，如自適應控制、預測控制、模糊控制、智能控制、專家系統、神經網絡系統等[4]。IDE可以為每個應用程序組件提供跟蹤機制與歷史記錄審核，涉及用戶識別符、時間戳與時期、有關變化的摘要信息等；借助IAS能夠簡化分布式自動化應用的管理、部署、維護的基礎，降低工程成本。可以說，未來的工程自動化軟件系統會借助先進的軟件技術朝著網絡haul、平臺化、集成化、綜合管理等方向發展。

結束語

我國正處于快速發展的階段，工業生產在國民經濟發展中發揮著不可替代的作用，而工業控制自動化是工業生產發展的必要條件，這就需要加強工業控制自動化技術的發展與應用，不斷提高傳統行業的水平，以此實現經濟轉型的跨越式發展。雖然工業控制自動化技術系統不能直接創造效益，但其在促進提高企業總體的提高和社會的發展等方面起著重要的作用，因此這一領域值得學術界深入研究和分析，以便進一步推動我國現代化工業的可持續發展。

[1]郭宇.試論我國工業控制自動化技術的現狀和發展趨勢[J].機械管理開發,2016,04:140-141.

[2]葛麒.關于工業控制自動化技術的研究[J].電子制作,2016, 19:51-52.

[3]何成文.我國工業控制自動化技術的應用現狀[J].科技創新與生產力,2014,10:9-11.

[4]肖承華.我國工業控制自動化技術的現狀與發展趨勢[J].低碳世界,2013,14:53-54.