工業自動化儀表與自動化控制技術分析

韓晉軍

摘 要：近年來，我國各領域技術突飛猛進，尤其是在工業領域傳統的人工操作逐步被自動化所取代。高精尖的現代技術的廣泛應用使得工業生產中的自動化成都越來越高。工業自動化不僅提高了控制精度、質量，還更加高效、綠色、安全。隨著我國產業轉型的滲入推薦，工業自動化得到廣泛推進。隨著國內國際市場競爭日益激烈，現代企業要想守住既有市場并不斷攫取更大的市場，只有不斷向高效、安全、低能耗、環保綠色方向發展，才能更好的占據市場份額。與此同時，還要加大對自動化儀表及自動化控制技術方面的研究，緊跟時代步伐。

關鍵詞：工業自動化儀表；控制技術；工業生產

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.011

我國的工業自動化起步比較晚，但發展迅速。當前，我國自動化儀表在農業生產、工業技術及國防領域均有廣泛的應用。隨著信息技術的與工業自動化的結合，使得工業步入3.0階段，進一步提升了自動化控制水平，克服了許多傳統人工控制的弊端，進一步提高了工業自動化的高精度、低能耗。企業要想要增強市場競爭力，工業自動化儀表與自動化控制技術方面的科研投入不可或缺。

1 工業自動化儀表控制技術概述

傳統的熱工儀表嚴重依賴人工的操作，工業自動化儀表的發展使得工業生產無需工作人員現場監督和操作，便能事先自動記錄、測量、控制。有效提升了工作效率、精準度，同時大大降低了人力成本。

工業自動化儀表工作原理是：以力矩平衡、電平衡及力平衡原理為指導，由傳感器得到各類參數，通過數字化手段得到各項數值，最終將數值傳送至顯示原件，最終將所得數據與設定參數進行對比，并提出相應解決措施，最終達到平衡。

工業自動化技術主要來自信息手機、信息處理及應用三個方面。工業生產的診斷和流程雖然不屬于自動化儀表的范疇，但其與自動化儀表的信息交流非常廣泛，均是自動化控制系統中的重要組成部分。工業自動化儀表與自動化控制能夠對整個工業生產還價事先實時的診斷和維護工作，同時對工作信息進行采集處理，從而對整個生產流程、設備、自動控制系統的儀表進行診斷維護，大大提升生產效率。

2 我國工業自動化儀表與自動化控制技術的發展現狀

德國已開啟“工業4.0”，我國也提出了“中國制造2025”正迎頭追趕。信息技術的深入發展為工業自動化儀表與控制技術的發展搭建了更高的平臺。我國是全世界唯一工業種類齊全的國家，工業自動化儀表與自動化控制技術參差不齊，信息技術與工業自動化相結合作為新技術，需要不斷經過磨合探索，當前仍有許多技術上不夠成熟，其主要表現在：（1）儀表的互操作性成都不高，限制了產品的性能。工業自動化儀表與自動化控制技術的最大優勢就是高度的互操作性，但在實際的工業生產活動中難以做到無縫銜接，一旦互操作性不高，就會嚴重制約生產效率。（2）自動化系統信息的安全性能不足，生產活動中容易出現兼容性問題及精確度欠缺等問題，容易出現較大誤差等問題。（3）許多系統的可靠性和故障診斷經常出現故障，導致診斷效率低下。尤其是在當前工況復雜的生產活動中，極容易出現故障，而且診斷效率不高。一旦維護不足，對正常的生產活動會產生嚴重影響。（4）程序與軟件漏洞及考慮不夠周全，使得自動化儀表的工作難以穩定持續的運轉。

3 工業自動化儀表與控制技術

（1）工業自動化儀表。工業自動化儀表在工業生產活動中完成智能化控制、檢測、展示、控制、執行等多種功能。工業自動化儀表種類眾多，根據不同的劃分標準可以分為不同類型。諸如：根據測量參數類型可以分為溫度儀表、測量壓力表、測量物位移表及測量流量儀表等等；根據功能還可以劃分為檢測類儀表、調節類儀表、計算類儀表等等。在工業生產活動中根據儀表的功能進行合理設置安排，能實現無人化操作、自主檢測、自主管控等自動化設置。

顯示類儀表。顯示類儀表主要功能就是顯示和記錄工業生產活動中被測參數，當生產活動中出現故障或偏差，儀表會在第一時間顯示出來，并進行自動預警，以便工作人員及時調試診斷。當前顯示類儀表主要為數字顯示類、圖形顯示類及模擬形式三種。

檢測類儀表。在工業生產活動中，主要對變量進行檢測，并對變量進行識別，通常檢測類儀表對變量的檢測的要求更高。

執行類儀表。執行器是工業自動化儀表中的重要組成部分，它可以通過控制器對所給的相應信息對壓力、溫度、十度等等信息進行合理調整。

調節類儀表。調解類儀表能夠有效調節整個生產，使整個生產環節在預期方向正常運轉。

計算類儀表。通過相應設定的數學計算發那個是，對單一或多種輸入變量進行計算。

（2）自動化技術控制技術。自動化技術是在當前工農業中對生產活動實現自動化控制，相較于傳統人力參與為主的生產活動。自動化控制更多依賴的是人們腦力勞動參與貨半智能化人力參與，極大的解放了生產活動對勞動力的依賴。同時實現了工作精準度、低能耗、高效率。隨著自動化技術不斷深入發展，當前的工農業生產活動中不斷由半自動化向無人化方向發展，極大提升了生產工作的效率和安全。

4 工業自動化儀表與自動化控制技術的應用與展望

工業自動化已深入到我國的各行各業，本文主要就智能化管理、機械制造智能化進行簡要分析。

智能化管理：本文智能化管理以物料管理為例，主要通過自動化儀表來對物料信息進行檢測，如庫存量、庫存環境等，尤其是危險品及特殊物品等，要對物品的穩定性、安全性進行精度檢測，一旦出現異常能讓工作人員在第一時間進行處理。

機械制造智能化：機械制造智能化是智能化領域走的最遠的行業之一，傳統的機械制造由于效率低下、良品率不足等諸多因素，催發了智能化的快速發展。智能化以其安全、穩定、高效、低能耗、高精度等諸多符合未來工業發展趨勢的優勢實現時代所需的柔性生產和精細化生產。

當前我國工業自動化儀表與自動化控制技術發展水平對于當前社會的需求來說仍顯不足，尤其是在我國工業轉型的當下，加強技術控制與自動化儀表技術的融合迫在眉睫，因此要不斷實現信息技術產業升級，還要不斷引進技術和培養更多的高素質自動化人才才能滿足工業智能化的需求。

參考文獻：

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