工業自動化儀表與自動化控制技術的問題及應用

李志忠

山東冶金機械廠有限公司安裝工程處 山東淄博 255064

1 工業自動化儀表和自動化控制技術的相關問題

信息技術的發展促進了工業自動化儀表和自動化控制技術的進步，但在實際應用過程中，仍然會發現還有一些問題存在：（1）儀表的可互操作性問題。儀表的可互操作性是工業自動化儀表和自動化控制技術相結合的一大優勢，但在實際使用中，這種可互操作性程度較低，很難提升性能。（2）系統的安全性能。自動化系統信息的安全性能，安全性不足使得自動化儀表的性能不能穩定、兼容性問題或控制精度不夠等問題在工業生產中經常出現。（3）系統的可靠性和故障診斷。自動化控制系統的可靠性還存在一定的上升空間，如果自動化儀表的工作環境復雜，故障會經常出現，同時系統診斷效率不高，導致不能夠做到及時維護，正常的工業生產受到影響[1]。

2 工業自動化儀表與自動化控制技術的應用

2.1 管線設計抗干擾技術

管線設計優化主要是表現在電源線、信號線和通信線路布設方面，通信線路是以金屬管道為主，與電源線保持一定的間距。在電纜敷設中，應該根據施工要求選擇質量符合標準的電纜，選擇最佳的電纜敷設方法。電纜型號可以選擇0.75m2的屏蔽雙絞線2芯。具體敷設中,不同型號類型的傳輸電纜同樣存在差異,所以需要結合傳輸信號種類分層敷設；盡可能地讓信號線纜遠離感性負載,對于功率偏大電動機,應該選擇完整電纜,避免接頭問題出現。與此同時,信號線纜和電網線纜平行敷設,保持一定的間距,至少在60cm以上，安裝隔板，并且將信號線敷設在金屬管中，禁止信號電纜和電源線同時敷設。

2.2 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[2]。

2.3 現場總線技術

所謂現場總線，指的是在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節點數字通信的系統，其本質上屬于多點通信、數字化、開放化的底層控制網絡。不同于傳統的現場級自動化監控系統，現場總線技術能夠連接帶有通信接口的智能化設備，通信電纜的數字化信號也能夠代替4—20mA/24VDC信號，現場設備的監測、控制、遠程參數化均可由此實現。現場總線技術具備系統為開放式、具有互可操作性與互用性、系統結構高度分散性、現場環境強適應性、賦予現場設備智能化與功能自治性、成本低、性能高等特點[1]。現場總線技術存在多種類型，如基金會現場總 線、CAN、Lonworks、DeviceNet、PROFIBUS、HART、CCLink、WorldFIP、INTERBUS等，本文研究選擇了PROFIBUS現場總線，該現場總線技術由Siemens開發，具備開放化、國際化、不依賴于設備生產商現場總線標準等特點，PROFIBUSDP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA屬于該技術的具體構成。PROFIBUS提供光纖傳輸、DPR的RS485傳輸、FMS的RS485傳輸，協議則參考了ISO7498國際標準，參考模型則選擇了開放式系統互聯網絡。

2.4 集散控制技術

當前集散控制技術在企業管理、車間廠房、單元控制、現代儀表中得以廣泛應用，作為信息通道集散控制技術可以依據儀表運行數據，為企業管理、生產、決策提供人工參數，為自動、手動自由切換提供便利，例如企業在應用集散控制技術調整甲羧酸、甲醛等工業原料儀表參裝置時，可以針對工業原料生產制造過程中儀表的應用情況，結合市場預測原料制造發展走勢，為企業資金、人力、設備、原料等資源優化配置提供依據，提高企業生產制造效率，為企業獲取更高經濟收益奠定基礎[3]。

3 結語

總而言之，將自動化儀表和自動化控制技術應用到實際的工業生產中，實現工業生產管控智能化，這進一步促進了工人們的勞動生產效率。工業自動化儀表與自動化控制技術若想在企業中發揮積極能效，需企業在明確其應用優勢基礎上，合理應用自動化儀表及相關控制技術，推動企業自動化體系朝著安全化、管理化、信息化方向發展，為企業獲取更高的經濟收益奠定基礎。