淺析工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)

杜昌鴻

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，自動化已成為工業(yè)實踐中的發(fā)展趨勢和中堅力量，在工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量提高上發(fā)揮重要作用。本文通過探討工業(yè)自動化儀表及自動化控制技術(shù)，以期對工業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展進步提供幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化儀表；自動化控制技術(shù)；工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)

當前工業(yè)技術(shù)隨著科學(xué)的不斷發(fā)展也日益繁榮和進步，向自動化、智能化、信息化拓展已成為工業(yè)生產(chǎn)的趨勢。工業(yè)生產(chǎn)在智能化、自動化理論管理、技術(shù)管理、手段管控方面知識并隨即擴散，在工業(yè)各個領(lǐng)域生根發(fā)芽，在市場上已得到普遍認同。我國工業(yè)生產(chǎn)邁入現(xiàn)代化水平，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的發(fā)展是重要的里程碑。在此探討工業(yè)自動化儀表的狀況和自動化控制技術(shù)運用發(fā)展顯得很有必要。

一、工業(yè)自動化儀表

（一）歷史起源了解

工業(yè)儀表在上世紀三十年代興起，又叫熱工儀表，化工、石油提煉、冶金、熱動力是其主要運用領(lǐng)域，當時的儀表有著龐大的體積，在連接性的熱力狀況的具體實踐生產(chǎn)過程中，主要負責較簡略的現(xiàn)場檢驗、記載和管理系列工作。到了四十年代早期，氣動類儀表產(chǎn)生了，完成了與壓力信號一致，到五十年代電氣機械類調(diào)節(jié)器等工業(yè)儀表裝置越來越多；至八十年代，有電子的全面控制設(shè)備產(chǎn)生，工業(yè)儀表與現(xiàn)代化智能系統(tǒng)進行了聯(lián)系，工業(yè)儀表出現(xiàn)迅猛發(fā)展。

（二）工業(yè)自動化儀表概念

工業(yè)自動化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程當中能實現(xiàn)智能化管控，對檢驗、管控、實施、展示等多項應(yīng)用性能具備發(fā)揮作用的儀表。工業(yè)自動化儀表是相對過去傳統(tǒng)的熱工儀表而言，它避免了手工操作，取消人員現(xiàn)場監(jiān)督，能自動的做好相關(guān)操作任務(wù)，并能實現(xiàn)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端，具有省時省力、準確性提高、時效性增強的特征，體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)要求的低能耗、高效益，在企業(yè)安全生產(chǎn)、重大隱患排除方面發(fā)揮前瞻作用，并是有效數(shù)據(jù)采集、信息集成的重要提前，對企業(yè)提高生產(chǎn)效益實現(xiàn)良性循環(huán)中功不可沒。

（三）工業(yè)自動化儀表工作原理

工業(yè)自動化儀表依據(jù)平衡原理，運用電平衡、力平衡、力矩平衡方面的知識實現(xiàn)無人操作的情況下在到自主管控、檢測和記載，并將信息成功傳遞至終端進行再處理。工業(yè)自動化儀表通過本身具備的元件感知現(xiàn)場關(guān)于壓力、溫度、流量等指標，并利用變送器轉(zhuǎn)化，將獲取的電壓量值、機械量值等進行更深入的擴展，并再將擴展的量值通過變送器傳輸?shù)秸故镜钠骷?，在反饋器件與測量量值比較后，以實現(xiàn)平衡。

（四）工業(yè)自動化儀表的分類

工業(yè)儀表的種類很多，從功能上劃分有顯示類、調(diào)節(jié)類、信號轉(zhuǎn)換類等；從測量的角度上有流量儀表、壓力儀表、溫度儀表等。現(xiàn)主要介紹幾種常見的依表。

1、檢測儀表。檢測儀表主要用于檢測被測變量數(shù)值的大小，被測的變量值將通過變送器按標準信號轉(zhuǎn)變。信號變化的上限和下限都是標準化的取值，即標準信號。

2、調(diào)節(jié)儀表。調(diào)節(jié)儀表在作用上有比例積分微分類、比例積分類、微分類三種，主要作用是自動控制。調(diào)節(jié)儀表按照預(yù)先設(shè)定的程序自動控制變量，并可獨立在封閉式環(huán)境下進行。

3、顯示儀表。顯示儀表從顯示的角度有模型、數(shù)據(jù)、圖型三種，主要的功能是顯示和記錄被測的參數(shù)，在出現(xiàn)異常狀況時，會用特別的高報或低報，讓操作人員特別注意。

4、計算儀表。計算儀表從運算的關(guān)系上有開方、乘法、加法等類型，通過數(shù)學(xué)運算處理輸入的參數(shù)變量。

二、自動化控制技術(shù)

（一）自動化控制技術(shù)概念

自動化控制技術(shù)指的是在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和制造業(yè)領(lǐng)域，在管控上機械、電氣實現(xiàn)一體集成智能化的原理與技術(shù)。它一個很重要的特征是智能化管控，并分為半智能化和全智能化兩種。

（二）自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、機電一體化方向。自動化控制技術(shù)綜合了電子知識、機械知識、信息知識，改變了常規(guī)自動化技術(shù)中繁瑣的工作量，在定位、速度和適應(yīng)控制與診斷、補償、檢索等功能方面能實現(xiàn)高精度。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計標準化方向。設(shè)計原理呈現(xiàn)標準化和模塊化在新產(chǎn)品成本降低、應(yīng)用推廣方面具有較大的優(yōu)勢和降低使用門檻。

3、產(chǎn)品多元化方向。根據(jù)技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展分析，具備切換功能的多品種、小批量將取代單品種、大批量的產(chǎn)品，在生產(chǎn)技術(shù)需求及市場應(yīng)用方面更容易得到青睞。

4、控制智能化方面。當前以PLC為主要的自動化控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)兼容、語言與指令系統(tǒng)達成一致等方面還存在不完善，在用戶編程、人員培訓(xùn)方面造成了很大不便，且功能上與現(xiàn)今電腦水平也存在很大差距。

（三）自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

1、機械制造自動化。機械領(lǐng)域初期的自動化主要是機械的單機自動化、電氣器件的單機自動化，隨著計算機的普遍應(yīng)用，隨即出現(xiàn)了數(shù)控機床、加工中心、自動化倉庫、機器人等，較好地滿足了多樣品種、少批產(chǎn)量的生產(chǎn)需求。

2、過程自動化應(yīng)用。過程自動化主要在石油煉制、化工生產(chǎn)領(lǐng)域，對流體、粉體在處理上，通過檢測儀表、計算機、調(diào)節(jié)器組成的過程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化控制。

3、管理自動化。在企業(yè)經(jīng)營當中，結(jié)合電子計算機、控制技術(shù)及通信系統(tǒng)知識，通過信息處理，對人、財、物的管理及生產(chǎn)、辦公管理用自動化控制來實現(xiàn)，就是自動化管理。

（四）自動化控制技術(shù)應(yīng)用需注意事項

1、推廣需要過程。自動化控制技術(shù)在推動科技進步、企業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，但按現(xiàn)行經(jīng)濟的發(fā)展狀況，對全面推廣市場上還需要一個過程。

2、操作需要規(guī)范。對于工業(yè)企業(yè)來講，工業(yè)設(shè)備與自動化裝置要實現(xiàn)真正整合，起到關(guān)鍵作用的是需要操作上規(guī)范。

3、發(fā)展需要人才。自動化控制技術(shù)要得到真正應(yīng)用，需要人后期對其所生成的信息進行有效采集、處理和應(yīng)用，其中人的能力和專業(yè)技能是關(guān)鍵。

結(jié)束語：

工業(yè)自動化儀表及自動化控制技術(shù)在推動工業(yè)技術(shù)革新、提高企業(yè)生產(chǎn)力、節(jié)省勞動力方面發(fā)揮重要作用，隨著市場加劇及科技進步，自動化控制將成為制造企業(yè)的核心力量。企業(yè)要加大自動化控制技術(shù)的研究與應(yīng)用，提高企業(yè)競爭力，助推經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)科技繁榮、經(jīng)濟昌盛。

參考文獻：

[1]薛曉渝，強慢.淺析工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)[J].科技風，2015，14：52.

[2]韓國強.工業(yè)自動化儀表與過程控制分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，17：131-132.

[3]田娜.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)探討[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016，04：86-88.endprint