基于生產過程自動化控制的發展與應用研究

摘 要 隨著經濟的發展，工業自動化的水平在逐步提高，生產過程自動化對提高勞動生產力的意義重大。本文主要介紹了生產過程中自動化控制的分析，并討論了控制的發展和應用前景。

關鍵詞 生產 自動化 發展 應用

一、引言

在生產中實施自動控制指令，現有的控制方法已經陳舊，而且已經淘汰。自動化控制是計算機技術與工業的優化組合，用于控制整個生產過程。這種控制方法可以解決流水線上的一些不足，如生產不及時和操作設備不當的問題。同時，它可以保證生產質量，加快生產速度，節省生產時間，減少任務量。

二、開發生產過程自動化

隨著計算機技術的發展，自動化控制技術與生產過程的完美結合，研究在生產過程中實施自動化管理，讓生產更加有序和規范，對提高勞動效率和產品質量都有非常好的作用，從自動化的發展來看，目前總共經歷了三個階段。

（一）生產過程自動化控制發展的第一階段

我國開始應用自動化控制系統是在20世紀50年代初期，最先是應用在高校的科研機構。隨著生產力的發展，原先的生產過程不能適應生產的需要，為了解決這一難題，科研人員開始研究自動化控制技術，最初是從理論角度用函數和頻率的方法研究自動化控制問題，在這個階段，因為有大量的數據需要處理，那時候計算機也沒廣泛應用，計算問題主要靠人來完成，計算量大，就采用試驗的方法來進行驗證，由于當時自動化控制技術還不成熟，在實際中應用還不多。為了方便研究，科研人員還自己研究出了一些儀器，用于自動化控制技術的研究，但是這些儀器都是比較粗糙的，對研究的作用還不是很大，所以，這一階段的自動化控制研究還比較淺，也比較艱難，屬于嘗試階段。

（二）生產過程自動化控制發展的第二階段

20世紀60年代初期是自動化發展的第二階段。當時我國正處于戰后重建階段，隨著生產規模的不斷擴大，產量也在逐步增加，舊的管理模式和生產過程已經不能適應發展需求，生產過程對自動化控制技術的需求越來越強烈。在這一背景下，出現了控制理論。在控制理論的指導下，科研人員開始研究控制技術的內部數據，通過對數據的分析和整理，推斷自動化控制技術在生產過程上應用的可行性，剛開始的時候，自動化控制技術主要在生產過程控制上進行重點研究，但隨著生產過程的技術改進，對控制細節也提出了更高的要求，這對自動化控制技術又提出了新的要求。在控制過程中，要從生產過程的整體考慮控制技術，由局部控制、位置控制向全面控制發展，對生產過程自動化控制技術和理論也提出了新的要求。

（三）生產過程自動化控制發展的第三階段

生產過程自動化控制發展的第三階段出現在20世紀70年代，這一階段生產自動化控制技術飛速發展，計算機技術廣泛地應用在生產過程自動化控制上，并且根據生產過程控制要求研發專門的控制模塊，生產過程控制更加精細和全面。各種控制傳感器、集成電路、計算機控制主機、服務器等在生產過程自動化控制中大量使用，并且開發了各種各樣的控制軟件和控制系統，監測過程和監測范圍全覆蓋，極大地提高了生產過程控制技術的水平，特別是在傳統的機械監測中。使用系統的控制技術，極大地促進了控制技術的全面發展，克服了過去低效率的檢測，由單一的控制形成了多路控制，由小范圍的控制向大范圍的控制發展，網絡技術、視頻系統、光電技術、PLC等技術越來越多地應用到生產過程自動控制技術中。值得注意的是，這時候的控制系統具有自我診斷功能，通過系統升級來完善控制系統，讓控制更加高效，更加準確，極大地提高了勞動生產率和產品質量。多回路、分布式的控制網絡，如同人體神經系統一樣分布在生產全過程中。

三、生產過程自動化控制的發展趨勢

自動化是在生產的基礎上發展起來的，生產驅動自動化的發展，自動化應用于生產過程。當自動化生產的理論更加豐富，再輔以先進的自動化技術，生產過程將更加安全，生產將更加穩定，進而增加效益。計算機技術的發展和計算機技術應用于生產領域，生產控制也更加有效。哪里有計算機系統，哪里就有控制生產的理論。計算機控制系統和控制理論的完美結合，更能促進二者更好地發展，所有科研人員在控制系統研究中更加關注計算機控制系統與控制理論的協調配合，不斷完善控制體系，然后再制定生產要求。在實現生產控制的自動化時，有必要加強對生產過程的控制，尤其是智能控制。同時，可以引入專家系統，通過該系統可以使生產過程自動化。為了適應自動化的發展，我們還必須加大研究力度。

四、結語

隨著科技的快速發展，生產過程自動化控制得到了良性發展，過去的一些陳舊觀念也得到了改變，提高了生產效率，降低了事故的發生率，節約了企業成本，生產過程自動化控制技術越來越被人們接受，在各行各業得到了使用和推廣。只有在生產過程中不斷完善和改進控制技術，讓生產過程更加安全、高效，必須系統地研究和改進自動化控制技術，為生產服務，不斷促進生產力的發展。

（作者單位為南京科技職業學院電氣與控制學院）

[作者簡介：張國華（1963—），男，江蘇金壇人，本科，副教授，研究方向：自動化。]

參考文獻

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