工業自動化儀表與自動化控制技術探討

黃立標

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，我國的工業生產領域也得到了長足的發展。工業領域在發展過程中，自動化程度越來越高，傳統的工業生產模式將會逐步被自動化設備取代。工業自動化儀表和自動化控制技術的應用匯越來越廣泛。自動化生產工藝的應用將會提升勞動效率，同時將勞動強度降低，對我國工業的發展有重要的作用。本文對工業自動化儀表與自動化控制技術進行論述。

關鍵詞：工業自動化；儀表自動化；控制技術

引言

工業自動化儀表和自動化控制技術一定程度上也標志著現代化工業生產的方向。高能耗、低產出的生產模式逐漸會被取代，高效率、高產能、低能耗的模式應用將大力推廣起來。

一、工業自動化儀表工作原理分析

工業自動化儀表是在工業生產過程中，用于檢測、顯示、記錄工藝參數的儀表。其工作原理為：以力平衡、電平衡、力矩平衡為理論基礎，在工業生產中自動化儀表能夠檢測到一些數據，比如壓力、溫度、流量等，儀表可以將這些數據進行自動轉換，會顯示出放大的電壓值、電流值，這些值通過變送器會傳輸到顯示元件中，進而顯示出數值。要想實現工業生產狀態的平衡，就需要比較測量值和放大值，通過儀表的自動化控制來實現。自動化儀表在運行過程中能夠收集和整理相關數據信息，該過程全程為自動化操作，相關工作人員在接收到數據信息并分析后，就可以根據操作要求來控制自動化儀表，使得儀表能夠正常運行，從而保障工業生產的穩定進行。

自動化儀表還具有其他性能，主要體現在以下幾個方面：其一，可編程功能，即將軟件設計加入儀表中，通過軟件的編程來完成電路的定時控制，進而實現工業的控制，軟件的加入簡化了傳統順序控制的復雜性和硬件設備，給工業生產提供了便利；其二，記憶功能，工業自動化儀表在完成控制操作時，需要進行時序電路和邏輯電路的組合，可以記錄儀表簡單運行狀態和操作；其三，計算功能，該儀表可以完成一定復雜程度的計算，且能保障結果的高精度；其四，處理數據功能，自動化儀表能夠形成數據綜合處理系統（微處理器和相關軟件構成），大大提高了數據處理效率，同時還在一定程度上保證數據的準確性。

二、工業自動化控制技術的實際應用

2.1工業自動化儀表

在實際工業生產過程中，工業自動化儀表主要充當一種智能控制設備，對各種工業生產流程進行檢測和控制等。通常來講，工業自動化儀表是一個總體概念，其具體形式包括顯示儀表、檢測儀表、調節儀表和執行器等，這些儀表會在工業生產過程中根據具體的生產要求和規定的標準來進行科學合理地調控，從而實現工業生產無人化操作，將工業生產流程中所涉及的各種參數信息通過智能化設備傳輸到終端系統，這會極大地提高工業生產效率以及生產質量。1）顯示儀表：所謂的顯示儀表就是指能顯示和記錄相關參數據的智能設備。若在工業生產過程中發生故障，顯示儀表就能夠在第一時間進行自動報警，從而及時為維修人員提高有效數據以進行修護。通常來講，數字式、圖形式以及模擬式是顯示儀表的三種常見形式。2）檢測儀表：主要是用來對工業生產中的相關變量進行檢測，并且將這些變量進行轉換，從而變成能夠被識別的參數信息。3）調節儀表：主要是用來對工業生產流程和程序進行科學合理地調控，以確保工業生產準確無誤。4）執行器：所謂的執行器是指對工業生產中所出現的壓力、溫度和濕度等相關參數進行有效控制的儀器。它主要是對定量進行控制，以協調整個工業生產流程狀況。

2.2 自動化控制技術

隨著經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，自動化控制技術的應用越來越廣泛。所謂的自動化控制技術就是指利用具有一定控制功能的自動控制系統來達到特定的控制效果，能夠完成自動化和智能化兩種功能應用。自動化控制分為全智能化和半智能化。全智能化控制是指所有工作都能實現無人化操作，能夠自動采集和處理相關參數信息，大大提高了工作效率和水平；半智能化控制則還需要人力的參與，且這種人力絕大多數都體現在決策類工作上，大大解放了人們的雙手。

2.3 工業自動化儀表與自動化控制技術的應用

當前，工業自動化儀表與自動化控制技術的應用十分廣泛，主要設計以下三個領域的應用：1）工業過程智能化：自動化控制儀表一般能夠對工業生產過程中所產生的濕度、溫度等外界環境因素進行有效調控，并且對流體、分體等進行相關化學處理。它能夠在工業生產工程中通過計算機等相關智能設備實現工業工程智能化，從而對工業生產進行最佳管控、前饋管控以及反饋管控。2）管理智能化：工業自動化儀表能夠對工廠內所儲存的相關材料進行有效檢測，如存放環境、庫存大小等。對于一些具有危險性質的物品，儀表能夠對其進行有效調控，確保其穩定性和安全性，一旦出現故障，則會第一時間與終端設備連接，輸出故障信息以便及時維修。3）機械制造智能化：在工業生產中，其核心部分是機械制造，但傳統的機械制造在工業應用中局限性較大，對工業生產的精度、穩定性以及安全性等造成了一定的影響，不能順應未來工業的發展趨勢，而在機械制造中融入工業自動化儀表和自動化控制技術，它具有良好的發展前景，例如在一些智能制造領域（機器人制造、數控技術），利用自動化儀表提供的信息，能夠較好地實現工業生產的生產質量和效率。

三、工業自動化控制技術發展的新趨勢

3.1未來發展的主流方向

就工業自動化控制技術來說，設備的智能化、高精度化、無線化等是其未來的主流發展方向，設備的不斷更新和改進能夠促進工業生產企業的現代化發展。目前，智能化方面的研究成果已經應用到各領域中，工業自動化控制的智能化發展也很迅速，利用計算機技術實現了工業生產的高精度和可控性。同時，自動化控制系統也逐漸向無線化發展，有利于儀器設備的無線化通信。此外，在智能化和無線化的發展前提條件下，高精度化是工業自動化控制的目標，實現控制的高精度能夠進一步提高產品質量和生產效率。

3.2自動化與信息化的有機結合

現代信息技術能夠給工業自動化控制帶來重要的積極影響，其可以促進自動化儀表的信息化建設，同時還可以為企業培養高素質人才。將信息化與自動化有機結合，可以更好地進行自動化控制，不斷強化管理。兩者的關系是相輔相成的，在自動化控制受益的同時，信息化方面也有所發展，比如應用自動化儀表及控制技術有利于信息采集、處理和應用。因此說信息化和自動化的有機結合是自動化控制技術發展的新趨勢。

3.3強化對自動化控制系統的維護

在激烈的市場競爭中，不斷強化對自動化控制系統的維護是增強企業競爭力的一種重要手段，使得企業能夠在市場中占據一定位置。與此同時，自動化控制系統維護的加強，也可以保障產品的質量，進而提高客戶的滿意度。通過對裝備的診斷、系統的維護，能夠對自動化控制過程進行安全監管，保障工業生產質量，從而促進企業經濟效益的增加。

四、結束語

在工業生產過程中，應用自動化的控制技術可以大大提高生產效率。當然在前期的投入成本可能會比較高，但是從長遠看，自動化控制技術不僅可以節約資源，而且實際的生產效率遠遠大于投入的成本。目前來看，我國很多行業都應用自動化控制系統，技術也越來越成熟。隨著科學技術的不斷發展，對工業生產的功能和質量要求也越來越高，工業自動化儀表與控制技術的作用越來越重要。

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