淺析工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)

杜昌鴻

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)化已成為工業(yè)實(shí)踐中的發(fā)展趨勢和中堅(jiān)力量，在工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量提高上發(fā)揮重要作用。本文通過探討工業(yè)自動(dòng)化儀表及自動(dòng)化控制技術(shù)，以期對(duì)工業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步提供幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化儀表；自動(dòng)化控制技術(shù)；工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)

當(dāng)前工業(yè)技術(shù)隨著科學(xué)的不斷發(fā)展也日益繁榮和進(jìn)步，向自動(dòng)化、智能化、信息化拓展已成為工業(yè)生產(chǎn)的趨勢。工業(yè)生產(chǎn)在智能化、自動(dòng)化理論管理、技術(shù)管理、手段管控方面知識(shí)并隨即擴(kuò)散，在工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域生根發(fā)芽，在市場上已得到普遍認(rèn)同。我國工業(yè)生產(chǎn)邁入現(xiàn)代化水平，工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展是重要的里程碑。在此探討工業(yè)自動(dòng)化儀表的狀況和自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用發(fā)展顯得很有必要。

一、工業(yè)自動(dòng)化儀表

（一）歷史起源了解

工業(yè)儀表在上世紀(jì)三十年代興起，又叫熱工儀表，化工、石油提煉、冶金、熱動(dòng)力是其主要運(yùn)用領(lǐng)域，當(dāng)時(shí)的儀表有著龐大的體積，在連接性的熱力狀況的具體實(shí)踐生產(chǎn)過程中，主要負(fù)責(zé)較簡略的現(xiàn)場檢驗(yàn)、記載和管理系列工作。到了四十年代早期，氣動(dòng)類儀表產(chǎn)生了，完成了與壓力信號(hào)一致，到五十年代電氣機(jī)械類調(diào)節(jié)器等工業(yè)儀表裝置越來越多；至八十年代，有電子的全面控制設(shè)備產(chǎn)生，工業(yè)儀表與現(xiàn)代化智能系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)系，工業(yè)儀表出現(xiàn)迅猛發(fā)展。

（二）工業(yè)自動(dòng)化儀表概念

工業(yè)自動(dòng)化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中能實(shí)現(xiàn)智能化管控，對(duì)檢驗(yàn)、管控、實(shí)施、展示等多項(xiàng)應(yīng)用性能具備發(fā)揮作用的儀表。工業(yè)自動(dòng)化儀表是相對(duì)過去傳統(tǒng)的熱工儀表而言，它避免了手工操作，取消人員現(xiàn)場監(jiān)督，能自動(dòng)的做好相關(guān)操作任務(wù)，并能實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端，具有省時(shí)省力、準(zhǔn)確性提高、時(shí)效性增強(qiáng)的特征，體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)要求的低能耗、高效益，在企業(yè)安全生產(chǎn)、重大隱患排除方面發(fā)揮前瞻作用，并是有效數(shù)據(jù)采集、信息集成的重要提前，對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)效益實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)中功不可沒。

（三）工業(yè)自動(dòng)化儀表工作原理

工業(yè)自動(dòng)化儀表依據(jù)平衡原理，運(yùn)用電平衡、力平衡、力矩平衡方面的知識(shí)實(shí)現(xiàn)無人操作的情況下在到自主管控、檢測和記載，并將信息成功傳遞至終端進(jìn)行再處理。工業(yè)自動(dòng)化儀表通過本身具備的元件感知現(xiàn)場關(guān)于壓力、溫度、流量等指標(biāo)，并利用變送器轉(zhuǎn)化，將獲取的電壓量值、機(jī)械量值等進(jìn)行更深入的擴(kuò)展，并再將擴(kuò)展的量值通過變送器傳輸?shù)秸故镜钠骷?，在反饋器件與測量量值比較后，以實(shí)現(xiàn)平衡。

（四）工業(yè)自動(dòng)化儀表的分類

工業(yè)儀表的種類很多，從功能上劃分有顯示類、調(diào)節(jié)類、信號(hào)轉(zhuǎn)換類等；從測量的角度上有流量儀表、壓力儀表、溫度儀表等?，F(xiàn)主要介紹幾種常見的依表。

1、檢測儀表。檢測儀表主要用于檢測被測變量數(shù)值的大小，被測的變量值將通過變送器按標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)變。信號(hào)變化的上限和下限都是標(biāo)準(zhǔn)化的取值，即標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

2、調(diào)節(jié)儀表。調(diào)節(jié)儀表在作用上有比例積分微分類、比例積分類、微分類三種，主要作用是自動(dòng)控制。調(diào)節(jié)儀表按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)控制變量，并可獨(dú)立在封閉式環(huán)境下進(jìn)行。

3、顯示儀表。顯示儀表從顯示的角度有模型、數(shù)據(jù)、圖型三種，主要的功能是顯示和記錄被測的參數(shù)，在出現(xiàn)異常狀況時(shí)，會(huì)用特別的高報(bào)或低報(bào)，讓操作人員特別注意。

4、計(jì)算儀表。計(jì)算儀表從運(yùn)算的關(guān)系上有開方、乘法、加法等類型，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算處理輸入的參數(shù)變量。

二、自動(dòng)化控制技術(shù)

（一）自動(dòng)化控制技術(shù)概念

自動(dòng)化控制技術(shù)指的是在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和制造業(yè)領(lǐng)域，在管控上機(jī)械、電氣實(shí)現(xiàn)一體集成智能化的原理與技術(shù)。它一個(gè)很重要的特征是智能化管控，并分為半智能化和全智能化兩種。

（二）自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、機(jī)電一體化方向。自動(dòng)化控制技術(shù)綜合了電子知識(shí)、機(jī)械知識(shí)、信息知識(shí)，改變了常規(guī)自動(dòng)化技術(shù)中繁瑣的工作量，在定位、速度和適應(yīng)控制與診斷、補(bǔ)償、檢索等功能方面能實(shí)現(xiàn)高精度。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化方向。設(shè)計(jì)原理呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化在新產(chǎn)品成本降低、應(yīng)用推廣方面具有較大的優(yōu)勢和降低使用門檻。

3、產(chǎn)品多元化方向。根據(jù)技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展分析，具備切換功能的多品種、小批量將取代單品種、大批量的產(chǎn)品，在生產(chǎn)技術(shù)需求及市場應(yīng)用方面更容易得到青睞。

4、控制智能化方面。當(dāng)前以PLC為主要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)兼容、語言與指令系統(tǒng)達(dá)成一致等方面還存在不完善，在用戶編程、人員培訓(xùn)方面造成了很大不便，且功能上與現(xiàn)今電腦水平也存在很大差距。

（三）自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

1、機(jī)械制造自動(dòng)化。機(jī)械領(lǐng)域初期的自動(dòng)化主要是機(jī)械的單機(jī)自動(dòng)化、電氣器件的單機(jī)自動(dòng)化，隨著計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，隨即出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、自動(dòng)化倉庫、機(jī)器人等，較好地滿足了多樣品種、少批產(chǎn)量的生產(chǎn)需求。

2、過程自動(dòng)化應(yīng)用。過程自動(dòng)化主要在石油煉制、化工生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)流體、粉體在處理上，通過檢測儀表、計(jì)算機(jī)、調(diào)節(jié)器組成的過程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

3、管理自動(dòng)化。在企業(yè)經(jīng)營當(dāng)中，結(jié)合電子計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)及通信系統(tǒng)知識(shí)，通過信息處理，對(duì)人、財(cái)、物的管理及生產(chǎn)、辦公管理用自動(dòng)化控制來實(shí)現(xiàn)，就是自動(dòng)化管理。

（四）自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用需注意事項(xiàng)

1、推廣需要過程。自動(dòng)化控制技術(shù)在推動(dòng)科技進(jìn)步、企業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，但按現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)全面推廣市場上還需要一個(gè)過程。

2、操作需要規(guī)范。對(duì)于工業(yè)企業(yè)來講，工業(yè)設(shè)備與自動(dòng)化裝置要實(shí)現(xiàn)真正整合，起到關(guān)鍵作用的是需要操作上規(guī)范。

3、發(fā)展需要人才。自動(dòng)化控制技術(shù)要得到真正應(yīng)用，需要人后期對(duì)其所生成的信息進(jìn)行有效采集、處理和應(yīng)用，其中人的能力和專業(yè)技能是關(guān)鍵。

結(jié)束語：

工業(yè)自動(dòng)化儀表及自動(dòng)化控制技術(shù)在推動(dòng)工業(yè)技術(shù)革新、提高企業(yè)生產(chǎn)力、節(jié)省勞動(dòng)力方面發(fā)揮重要作用，隨著市場加劇及科技進(jìn)步，自動(dòng)化控制將成為制造企業(yè)的核心力量。企業(yè)要加大自動(dòng)化控制技術(shù)的研究與應(yīng)用，提高企業(yè)競爭力，助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)科技繁榮、經(jīng)濟(jì)昌盛。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛曉渝，強(qiáng)慢.淺析工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)[J].科技風(fēng)，2015，14：52.

[2]韓國強(qiáng).工業(yè)自動(dòng)化儀表與過程控制分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，17：131-132.

[3]田娜.工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016，04：86-88.endprint