工業自動化儀表與自動化控制技術探討

許瑩瑩 張劍

摘 要：將自動化儀表和自動化控制技術運用于現代工業生產企業中，不僅提高了產品質量與控制精度，還使產品生產的高效性、安全性得以保障。故此，本文主要結合筆者工作經驗，對工業自動化儀表和自動化控制技術進行了概述，并探討了工業自動化儀表和自動化控制技術的運用價值及運用策略。

關鍵詞：工業自動化;儀表;控制技術

引言

工業自動化儀器與自動化控制技術的出現，在某種程度上標志著工業生產的現代化方向，低能耗、高產能、高效率的生產模式，將會逐漸替代掉低產出、高能耗的生產模式，得以廣泛推廣。

一、自動化控制儀表類型

自動化儀表在現階段工業生產中發揮積極作用，從其實際應用功能入手開展分類，主要劃分為顯示、調節、執行、計算以及信號轉換等方面;按照測量的具體內容開展分類，主要劃分為溫度、流程、流量、壓力以及機械量等方面。重點選取幾類常用自動化儀表進行分析，將能夠大致了解到其實際應用特點和效果。一是檢測儀表。其針對變量數值的具體變化大小情況進行細致檢測，在變送器的支持下，可以有效轉化好被測變量值，使得這一數值的變化上下限都處在一定范圍內，也就是取值區間的標準信號。二是調節儀表。其擁有著良好的控制功能，以自動化方式實現;儀表運行之前，需要針對既定程序進行預設，從而針對各項控制變量進行管控。三是執行儀表。其在工業生產中效果顯著，在終端控制環節發揮著明顯作用，主要包含調節機構和執行機構，可以有效調節好給定量、節能量、壓力、溫度和流量等參數。

二、工業儀表的發展歷程

在工業儀表發展中，在20世紀30年代時興起的熱工儀表是最初的儀表形式，在實際生產過程中連接性熱力狀況中應用，例如，石油提煉領域、熱動力領域、化工等。以構造模式來區分，分為液動式和機械式兩種模式，通過在實踐中，對工作的及時檢驗、管理、記載來完成相關內容。它們的外形特征是擁有龐大的體積、外觀不夠美觀，而且相對來說，精度不夠準確。到了20世紀30年代末期，氣動類儀表和攜遠程的傳送器類儀表相繼產生，這類儀表的主要特征便是和壓力信號可保持一致，與此同時，在核心控制室可進行多種操作工作，與之前的儀表有所區別的便是具有遠程讀數再現的特征。到了20世紀80年代，智能化系統逐步滲入工業儀表設備中，并有效連接。在信息技術的快速發展下，工業生產自動化、智能化程度逐步提升，有效推動了工業自動化的可持續發展。

三、工業自動化儀表的自動化控制技術

（一）設備總線控制技術

現階段，自動化儀表控制技術研發已經取得了較好的應用成果，適用領域也在不斷拓寬。該技術的操作原理是將現場生產設備與控制系統進行相關性連接，在出現運行問題時，設備會第一時間將數據上傳至自動控制系統，由系統進行自動化處理后，下達調整指令，使設備暫停運轉，有其他設備接替其進行工作。同時，系統會向管理人員提交預警信息，由技術人員對設備進行檢修，達到企業經濟止損的目的。設備總控線技術是自動化控制的核心技術，借助總控線技術，系統可以與其他監控設備組建網狀連接結構，同時利用計算機技術與各設備建立有效連接，進而實現遠距離控制。在具體操作過程中，設備直接將信息上傳到總系統當中，系統會在已有數據庫基礎上對數據進行處理，借助大數據、專家系統等技術篩選所需數據進行計算，使企業可以獲取預期計算數據，為企業下階段發展決策提供科學性數據支持。

（二）分布式控制系統

大數據時代的來臨，增加了企業每天獲取信息的總量。分布式控制系統是自動化控制系統中進行信息分流的重要組成結構。該系統的具體工作原理如下：首先，自動化控制系統根據產品生產環節，建立各環節的監控模塊，使生產過程按照既定順序進行排列。其次，每個環節得生產數據直接上傳到直屬系統模塊當中，由分模塊對信息進行集中處理，并建立信息專屬數據庫，并與后續信息的比對。最后，分布式系統在完成數據整理后，直接將整理結果上傳到總系統當中，由系統對整理數據進行深入挖掘，根據挖掘結果下達相應調控指令，借此提高控制系統的工作效率。需要注意的是，分布式控制系統是借助通信技術進行數據調控的模式，該系統能夠將辦公自動化與工業自動化進行有機融合，為企業經濟發展奠定良好的基礎。

（三）網絡自動化技術

網絡自動化技術是自動化控制系統高效工作的重要保障。網絡自動化技術主要借助數字化通信技術與系統進行信息交流，在交流過程中，該技術可以對傳輸信息進行智能化處理，如轉變信息傳輸格式、傳輸頻率等。在系統接收到傳遞信息前，網絡自動化技術會將信息轉化為初始格式，借此提高信息傳遞的時效性和完整性。

（四）網絡控制系統

網絡控制系統是自動化控制系統的重要組成結構。目前，嵌入式操作系統與微處理核心硬件系統是網絡控制系統的核心軟件，兩類軟件能夠搭建計算機與自動化儀表之間的信息傳遞紐帶，確保數據信息的順利傳輸。另外，該系統能夠對自動化控制系統的通用性進行加強，利用計算機技術中的局域網絡、USB、打印機等設備端口實現信息的快速交互，使信息傳遞變得更加便捷，有效提高自動化控制系統的實用價值。

（五）自動化控制技術

自動化控制技術是自動化控制系統的核心構成，可以分為機械驅動、過程調控和生產管理自動化三部分內容。在實際應用過程中，機械驅動自動化與過程調控自動化可以準確控制生產設備的相關操作，提高設備運行的有效性。而生產管理自動化可以確保產品生產的順利開展，有效提高企業管理水平，提升設備運轉的穩定性。

四、工業自動化儀表的控制方法

（一）加強對自動化儀表的控制

現在，工業自動化儀表越來越受到企業的歡迎，特別是在一些新型生產工業企業中，正在不斷增加對自動化儀表的使用范圍。但是所關注的企業并不多，并且沒有及時對自動化儀表進行控制。任何設備在運行一段時間后，都會存在一些問題，如設備的靈敏度下降、零件老化等，自動化儀表也是如此。所以，相關企業在生產時，就需要加強對自動化儀表的控制，并且投入一定的人力對其進行管理，以確保工業電氣自動化儀表能夠順利應用于工業企業生產中。

（二）對自動化儀器儀表進行管理

企業在生產過程中，應該對自動化儀器儀表進行嚴格控制。第一，在購買自動化儀器儀表時，需要保證自動化儀器儀表符合國家的標準，然后再檢查質量和功能，要符合企業生產需求。第二，在對自動加儀器儀表進行安裝時，需要對其進行管理。因為當前自動化儀器儀表的種類繁多，所以安裝過程也較為復雜，必須要專業的技術人員來對其進行安裝，才能夠保證儀器能夠正常使用。對于企業內部的自動化儀器也需要定期進行檢查，需要檢查自動化儀器儀表的運行情況、使用年限。第三，就是對企業內部的網絡進行維護。自動化的實際含義就是利用信息技術來實現對儀器儀表的控制，所以想要保證儀器儀表的正常運行，企業就需要重視對網絡的更新和維護。

五、結束語

總之，在如今工業生產發展中，廣泛運用到自動化儀表和自動化控制技術，穩步推動著工業生產朝著自動化發展。為了更為充分發揮出自動化儀表與自動化控制技術的作用，工業生產技術和管理人員，應對自動化儀表和自動化控制技術有更為清晰地認識，進而合理、科學運用它，從而為工業自動化生產的實現打下堅實基礎。

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