工業自動化技術的特點及工業自動化的重要性分析

段文濤 張紅杰

摘? 要：隨著科學技術的不斷進步，進一步推動了工業自動化的發展，工業自動化是當今最先進的科學技術，同時，這也是工業技術發展過程中最顯著的特征。工業自動化是一個以先進的科技理念為基礎的自動化系統，保證了生產過程的自動控制和智能調節。本文就工業自動化技術的特點及其重要性開展探究與分析。

關鍵詞：工業自動化;技術特點;重要性

工業自動化技術主要由硬件設備、軟件設備和系統組成，將先進的信息技術、系統技術和控制技術進行整合，可以實現自動控制、智能調節的管理機制。 工業自動化技術可以對工業生產的全過程進行監控、調整、管理和決策，以增加產量、減少人力資源、減少損失、確保安全為目的，因此，工業自動化技術的重要性和特點具有重要的意義。

一、工業自動化技術的特點分析

（一）智能控制技術

近年來，智能控制技術發展迅速，已廣泛應用于程序開發和研究領域，智能控制一直是智能模擬控制領域的重要研究內容，它可以有效地結合自動控制和整體規劃[1]。智能控制技術在實際應用過程中有多種控制系統，由于智能控制器控制設備的多種功能，需要智能控制器對系統、設備自動進行診斷，如圖1為智能控制系統工作流程。例如，在涉及腐蝕性介質的實際應用中，如果操作時間超過規定的工作時間，智能控制器可以自動發出預警信號，使工作人員能夠在最短的時間內檢測到設備出現的問題，并采取措施進行控制，確保整個生產過程的完整性。

（二）集成制造技術

計算機集成制造技術（CIMS），是一個廣義上的計算機控制設備，計算機集成制造必須建立在設備自動化和工序自動化的基礎上，通常是在企業管理和生產管理層面應用。在計算機集成制造系統（CIMS）的研究中，工業和離散生產方式的研究難點和重點有所不同[2]。工業是一種連續的生產方式，在工業處理中，一直處于高溫高濕、高速運轉的環境中，整個過程基本上處于“黑匣子”狀態，化學反應和物理處理較多。離散作業過程基本上是可視化的，基本處于冷加工狀態，這種差異導致建立數學模型的難度不同，建立離散作業的數學模型比較容易，但建立工業企業的數學模型相對較難，需要將機理模型和經驗模型相結合。

（三）系統集成信息技術

傳統的工業企業自動化計算機系統相對復雜，使得相應的管理系統更加復雜，并且控制效率不高。然而，隨著現場總線、企業內部信息網絡和客戶服務模式網絡的出現，工程自動化和計算機控制設備的有機結合得到了推廣，使傳統的工業企業和計算機工業完美融合，計算機系統的控制結構發生了徹底的變化，信息的集成得到了極大的提高，如圖2為自動化總線技術控制示意圖。

二、工業自動化技術的重要性

在現代工業生產過程中，需要使用各種自動化設備對整個生產過程進行監控，使每臺設備處于最佳狀態，從而生產出最好的產品。工業自動化技術的發展不僅有利于傳統產業的發展，而且能夠加速信息技術的發展，從而實現中國制造工業的全面工業化，因此，工業自動化作為我國實現工業化和信息化的政策，必須成為發展的重要產業。目前，我國已基本實現了工業機械化，工業企業應重點發展工業的自動化，通過自動化的方式實現控制設備和流程。隨著自動化的快速發展，生產成本和產品質量標準的不斷提高，國家也對產品的節能減排提出了全新的要求，高精度測量儀器和控制系統已成為發展的重點。工業自動化技術推動了航空儀器的精密計算發展，計算精度可以從0.7%提高到0.4%，航空儀器的參與之前相比更加精確[3]。

三、工業自動化技術的發展趨勢

（一）智能化趨勢

根據我國工業化發展的具體趨勢，未來我國工業自動化技術將朝著智能化方向發展，智能化具有多種人工智能功能。例如，智能執行器具有許多自診斷功能，這使得維護預測成為可能[4]。如果執行器控制閥桿的沖程積累超過一定長度，就會向維修人員發出更換的信號，當閥門動作過于頻繁時，也可通知工作人員進行干預，避免發生安全事故。在腐蝕性介質中使用時，如超過一定流量和工作時間，也可以發出及時更換的信號。在工業控制領域，過去的控制算法只能由DCS或調節器來完成，而現在，一個智能變送器或執行器，只要植入PID模塊，就可以與相關設備儀表連接，在現場實現自動調節，從而減輕DCS主機的負擔，提高整個系統的可靠性。

（二）高精度化趨勢

隨著人們對工業產品的需求越來越高，工業產品的質量要不斷提升。今后，我國的工業自動化將朝著高精度的方向發展。近年來，國家通過相關政提出了相關的工業生產精度要求，高精度工業控制體系已日益提上實施日程[5]。例如，變送器精度已經從0.75%提高到0.04%;科氏質量流量計已經達到了0.05%的高精度，這表明工業自動化技術將朝著高精度方向發展。

（三）無線化趨勢

工業無線技術可以使工業生產和管理實現真正的非接觸式傳輸，特別是在惡劣的環境中進行監控，實現工業無線技術將有效的降低安裝成本和運營成本。 同時，無線技術還可以使設備易于升級，在移動過程中不受限制。可以說工業無線技術是我國工業測量和控制的一個重要改革，解決了傳統工業的高成本、大規模的傳感器調配監測問題，使我國的工業生產達到了高產、環保、安全、低消耗的目的。現階段，我國的工業自動化技術正朝著無線化方向發展，無線化將成為未來工業自動化的重要探究課題。

四、結束語

總而言之，工業自動化技術是當今工業生產中應用最廣泛、效益最高的技術，工業自動化技術對于促進傳統工業的改革和創新，以及我國社會經濟的發展起著重要作用。大力發展工業自動化技術已成為我國實現信息化和工業化的戰略之一，工業自動化技術可以極大地提高工業生產效率，增加工業生產效益，從而推動我國社會經濟的發展和進步。

參考文獻：

[1]李志高，麻鵬.工業自動化的特點及其重要性[J].科技創新與應用，2017，（14）：131.

[2]艾新.工業自動化的特點及其重要性[J].中國機械，2014，（5）：20-20.

[3]徐瑞澤.芻議工業自動化發展趨勢及工業自動化技術特點[J].建筑工程技術與設計，2019，（22）：3472.

[4]梅明敏.PLC技術在工業自動化中的應用[J].通信電源技術，2019，36（1）：175-176.

[5]張陽.淺談電氣工業自動化的重要性及發展前景[J].建筑工程技術與設計，2018，（8）：4737.