論述生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制的發(fā)展與應(yīng)用前景

姚遠(yuǎn)洋

摘 要：在開展生產(chǎn)體系構(gòu)建工作的時(shí)候，技術(shù)人員將自動(dòng)化的新型控制技術(shù)與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行融合，主要是為了實(shí)現(xiàn)提升生產(chǎn)效率，減輕生產(chǎn)人員的工作壓力的目的。自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)之中的具有極高的應(yīng)用價(jià)值。然而自動(dòng)化技術(shù)的成熟也經(jīng)過(guò)了一個(gè)相對(duì)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程，當(dāng)前應(yīng)用的自動(dòng)化程度極高的控制技術(shù)也是經(jīng)過(guò)了多次實(shí)踐驗(yàn)證。本文生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)去發(fā)展歷程以及未來(lái)應(yīng)用前景進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)過(guò)程；自動(dòng)化控制；發(fā)展；應(yīng)用前景

生產(chǎn)工作的效率直接決定著生產(chǎn)活動(dòng)的價(jià)值，隨著生產(chǎn)技術(shù)與現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，原來(lái)在生產(chǎn)工作之中應(yīng)用的控制技術(shù)出現(xiàn)了變化，從生產(chǎn)需求的角度來(lái)看，生產(chǎn)需求激增，如果只采用人工生產(chǎn)模式，常常會(huì)存在難以按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)的問題，而將自動(dòng)化控制技術(shù)有效應(yīng)用之后，不僅僅生產(chǎn)活動(dòng)的效率有所提升，同時(shí)生產(chǎn)出的產(chǎn)品的品質(zhì)也逐漸轉(zhuǎn)好。從這種應(yīng)用效果可以發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化控制技術(shù)的必要性。

1 發(fā)展情況分析

從控制技術(shù)在不同的生產(chǎn)時(shí)期的應(yīng)用情況來(lái)看，其發(fā)展?fàn)顩r主要可以被劃分為以下三個(gè)階段：

1.1 第一發(fā)展階段

早在20世紀(jì)我國(guó)的生產(chǎn)活動(dòng)就已經(jīng)展露出自動(dòng)化的生產(chǎn)特點(diǎn)，在這個(gè)階段之中，自動(dòng)化控制技術(shù)并不成熟。在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行闡述的時(shí)候，主要是從數(shù)學(xué)學(xué)科的角度，其指令傳輸一般都是借助函數(shù)計(jì)算的方式獲取的。頻率計(jì)算法是其計(jì)算的理論基礎(chǔ)。將計(jì)算與生產(chǎn)結(jié)合，在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)之中找出操作規(guī)律，這階段的自動(dòng)控制技術(shù)具有的自動(dòng)化程度比較低，同時(shí)還需要付出大量的人工力量，雖然過(guò)于依賴生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，但是這一時(shí)期出現(xiàn)的計(jì)算方式卻具有極高的先進(jìn)程度，也為后續(xù)的自動(dòng)化操作發(fā)展提供了一定的理論基礎(chǔ)。

1.2 第二發(fā)展階段

十年后是自動(dòng)化發(fā)展的第二階段，在50年代的末期的時(shí)候，結(jié)束戰(zhàn)爭(zhēng)開始擴(kuò)大生產(chǎn)。而且眾多的都達(dá)到生產(chǎn)的最大化。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)生產(chǎn)的控制也開始走向集約。如果依舊使用老舊的生產(chǎn)理論，已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)的步伐，因此要采用自動(dòng)化的控制，也正是這個(gè)時(shí)候出現(xiàn)了自動(dòng)控制理論，在這種理論的支持下，取得的成就很大。在上個(gè)階段主要是分析了外部的規(guī)律，但是現(xiàn)在研究的對(duì)象轉(zhuǎn)為內(nèi)部數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，來(lái)判斷自動(dòng)化控制的可行性。在分析數(shù)據(jù)的時(shí)候，要保證數(shù)據(jù)是正確的，這樣才能將去運(yùn)用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。在最開始階段對(duì)生產(chǎn)的控制主要是控制流程，而現(xiàn)在更多的是控制細(xì)節(jié)，甚至是從局部的生產(chǎn)出發(fā)，采用分區(qū)的方式控制生產(chǎn)。在實(shí)現(xiàn)控制生產(chǎn)全局的時(shí)候，先從重點(diǎn)位置開始，由控制該位置開始，近而控制局部位置，從而使控制理論得到升華。在控制理論剛出現(xiàn)的時(shí)候，因?yàn)榭萍加邢?，而且生產(chǎn)工藝還比較落后，所以理論沒有確定，但是在不斷發(fā)展的今天，控制理論已經(jīng)確定。人們對(duì)于控制的工作也不再盲目，而是在理論的指引下，完成對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。也是在這一時(shí)期，出現(xiàn)了很多的電子產(chǎn)品，而且用于電子產(chǎn)品的研究也增多，計(jì)算機(jī)就是在這一時(shí)期出現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是控制理論的一種發(fā)展形式。

1.3 第三發(fā)展階段

20世紀(jì)70年代時(shí)期是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的第三個(gè)階段，在這一階段當(dāng)中，生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展的到了質(zhì)的飛躍，這是他們成為第三階段的明顯標(biāo)志，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面上。就第一個(gè)方面，在七十年代成型的電子計(jì)算機(jī)設(shè)備已經(jīng)開始投入應(yīng)用，并針對(duì)性的開發(fā)出了適合生產(chǎn)模式的電子設(shè)備。大規(guī)模的集成路線與設(shè)備的開發(fā)，不僅降低了電子計(jì)算機(jī)的成本，還相應(yīng)提高了其適用的范圍，從而因?yàn)閮r(jià)格的降低，被更為廣泛的開發(fā)與應(yīng)用。尤其是在機(jī)械監(jiān)控上，徹底擺脫了以前復(fù)雜且實(shí)際效果低的監(jiān)控設(shè)備，提高了機(jī)械自我診斷的功能，加強(qiáng)了儀表盤自我檢測(cè)的強(qiáng)度。

在這一時(shí)期，針對(duì)電子計(jì)算機(jī)，有分析除了具體的工程參數(shù)，并將這些參數(shù)與計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)相結(jié)合，最終通過(guò)計(jì)算即的運(yùn)算的出這些參數(shù)的準(zhǔn)確性，并加以調(diào)整，減少了其參數(shù)多控制回路多的麻煩，這也就是所謂的“分布式控制系統(tǒng)”，又稱集散控制系統(tǒng)，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和圖形顯示等技術(shù)于一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一經(jīng)問世，就受到青睞。這種系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的分散，即將計(jì)算機(jī)分布到車間或裝置一級(jí)，不僅使系統(tǒng)危險(xiǎn)分散，消除了全局性的故障點(diǎn)，增加了系統(tǒng)的可靠性，而且可以靈活方便地實(shí)現(xiàn)各種新型控制規(guī)律和算法，便于系統(tǒng)的分批調(diào)試和投運(yùn)。顯然這種分布式系統(tǒng)的出現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)工具，給生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響，使生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代。第二個(gè)特點(diǎn)是控制理論與其它學(xué)科相互交叉，互相滲透，向著縱深方向發(fā)展，從而開始形成了所謂的第三代控制理論，即大系統(tǒng)理論和智能控制理論。

2 應(yīng)用前景

自動(dòng)化控制技術(shù)與生產(chǎn)活動(dòng)存在著相互促進(jìn)的關(guān)系，全新的生產(chǎn)需求推動(dòng)著自動(dòng)化控制技術(shù)的研發(fā)工作，而新型的控制技術(shù)改變了生產(chǎn)活動(dòng)的開展?fàn)顟B(tài)。從當(dāng)前的生產(chǎn)需求來(lái)看，生產(chǎn)者在生產(chǎn)效率逐漸穩(wěn)定之后，加大了對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的安全度的重視，主要是需要通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行控制，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境出現(xiàn)危險(xiǎn)因素之后，控制系統(tǒng)就可以自動(dòng)將危險(xiǎn)因素消除。除了這種系統(tǒng)改進(jìn)工作之外，技術(shù)人員還將研發(fā)重點(diǎn)放置在與控制系統(tǒng)相連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)直接對(duì)各種生產(chǎn)過(guò)程之中的各種生產(chǎn)行為加以控制，為了將使生產(chǎn)系統(tǒng)與自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更好的契合度，技術(shù)人員還需要對(duì)兩種系統(tǒng)的融合方式展開持續(xù)性研究。智能控制是一種生產(chǎn)控制活動(dòng)的新需求，技術(shù)人員可以將與生產(chǎn)工作相關(guān)的專家系統(tǒng)添加到生產(chǎn)體系之中，在提升生產(chǎn)專業(yè)化程度的同時(shí)，還需要對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化。

隨著自動(dòng)化的腳步不斷加深，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了良好的循環(huán)，以前人為造成的一些失誤或者誤差都以悄然消失，增加了產(chǎn)品出產(chǎn)率以及質(zhì)量的同時(shí)，還降低了一些事故的發(fā)生，減少了不必要的損失，所以生產(chǎn)自動(dòng)化已經(jīng)成了一項(xiàng)生產(chǎn)當(dāng)中不可卻少的只能程序。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用人工生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，生產(chǎn)者不僅僅需要耗費(fèi)較多的生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)人工生產(chǎn)出的產(chǎn)品還會(huì)存在細(xì)節(jié)性的瑕疵問題，而在應(yīng)用當(dāng)前比較成熟的自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅將生產(chǎn)速度提升，同時(shí)還減少多種產(chǎn)品生產(chǎn)問題，生產(chǎn)者也不必承擔(dān)過(guò)多的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)活動(dòng)的虧損也被降低。本文主要從發(fā)展階段的角度對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行了研究，最后又根據(jù)其在現(xiàn)有的生產(chǎn)體系之中的應(yīng)用情況對(duì)其未來(lái)應(yīng)用前景進(jìn)行了積極地展望。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同類型的生產(chǎn)體系研發(fā)更具有針對(duì)性特點(diǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]華慧.生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制的發(fā)展與應(yīng)用前景. 工業(yè)2016 （3）， 00020-00020.

[2]周東才.生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制的發(fā)展與應(yīng)用前景. 金色年華2010 （9）， 170-170.

[3]郭寶泉.生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制的發(fā)展與應(yīng)用前景. 工程技術(shù)：文摘版， 00289-00289.

[4]仲遠(yuǎn)航，李鋒，王軻.自動(dòng)控制的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì). 信息與電腦：理論版. 2015（2）， 57-58.