工業(yè)自動化控制中數(shù)字化自動控制的應用研究

管瑾

[摘? ? ? ? ? ?要]? 自動化控制技術的不斷發(fā)展，可有效提升工業(yè)領域的發(fā)展速度。工業(yè)領域生產(chǎn)過程中以自動化機械設備為主，在數(shù)字化自動控制的應用下可對數(shù)據(jù)信號進行檢測傳播，并提升自動化設備運行效率。對工業(yè)自動化控制進行概述，并對數(shù)字化自動控制技術進行分析，從智能傳感、智能終端、光纖技術和虛端子技術等方面，對數(shù)字化自動控制在工業(yè)自動化控制中的應用進行研究。

[關? ? 鍵? ?詞]? 工業(yè)自動化控制;數(shù)字化;自動控制;應用

[中圖分類號]? F416.67? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）24-0116-02

當前隨著計算機技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化自動控制技術依托計算機網(wǎng)絡，可對數(shù)據(jù)信息進行精準操控，并將系統(tǒng)運行狀態(tài)進行一體化處理，保證系統(tǒng)運行的精準性。工業(yè)自動化控制技術的不斷發(fā)展，有效提升了設備的運行速率和操控精度，在數(shù)字化自動控制技術的應用下，可提升系統(tǒng)內(nèi)部信號的傳輸速率，保證自動化設備運行的穩(wěn)定性。

一、工業(yè)自動化控制概述

當前，為滿足工業(yè)領域的發(fā)展需求，工業(yè)自動化控制技術需不斷地提升，為行業(yè)領域創(chuàng)造更多價值。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動化技術的應用，可使機械設備實現(xiàn)自動化操控，在計算機的精準操控下，可有效提升機器運行的精準度，工作人員可對軟件程序進行編程，使機器按照編程指令進行操控，工作人員負責監(jiān)督，保證機械設備運行的完整性，進而提升機械設備的運行效率。工業(yè)自動化技術將計算機技術、數(shù)字化技術、控制技術和儀器進行結(jié)合，可實現(xiàn)生產(chǎn)的一體化操控，集檢測、控制、管理于一體，有效降低生產(chǎn)過程中的錯誤率，并進行大批量生產(chǎn)。工業(yè)自動化技術主要包含系統(tǒng)、軟件和硬件，在系統(tǒng)內(nèi)部精準操控下，可提升設備運行的協(xié)調(diào)性。工業(yè)自動化技術在應用過程中以硬件模塊、軟件模塊、技術模塊組成，其中硬件模塊是指工業(yè)自動化設備和儀器等，主要起實際加工和外接顯示功能;軟件模塊是指加工工藝的處理流程，軟件驅(qū)動系統(tǒng)可實現(xiàn)設備的指令操控，保證系統(tǒng)運行的合理性;技術模塊是指集成型技術控制單元，以此來保證系統(tǒng)各功能之間的聯(lián)動性。工業(yè)自動化設備的出現(xiàn)，可有效替代人工進行工作，其精準性和效率性的工作方式，可提升工業(yè)自動化的生產(chǎn)效率，進而促進工業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

二、數(shù)字化自動控制探析

隨著科學技術的不斷進步，技術人員可將數(shù)據(jù)信息、操控流程進行數(shù)字信號轉(zhuǎn)變，并對數(shù)字進行分析和指令編程，在正確的數(shù)字模型構(gòu)建下，通過計算機網(wǎng)絡技術的支持，保證機械設備按照指令進行精準操控。數(shù)字化自動控制技術作為一種離散型控制方式，可有效保證時間和空間控制的一致性，通過將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，使計算機對數(shù)據(jù)信息進行識別，可保證數(shù)字信號的計算、加工、存儲、還原等。數(shù)字化具有高抗干擾能力、信息存儲性、容錯性和安全性等，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中應用時可有效提升其運行范圍，并保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

數(shù)字化自動控制系統(tǒng)可模擬信號進行離散轉(zhuǎn)變，保證計算機網(wǎng)絡對其進行精準識別，在科學技術的不斷支持下，使數(shù)據(jù)信息傳輸更具精準性。數(shù)字化自動控制技術可使其搭載的軟件和硬件間進行協(xié)調(diào)化信息轉(zhuǎn)變，并以離散的形式對信息進行多形式處理，保證數(shù)據(jù)信息傳遞的合理性。同時數(shù)字化自動控制技術，可對信號進行分類識別，經(jīng)過代碼轉(zhuǎn)化換算，將信號信息進行分類處理，當其搭載軟件進行指令操控時，數(shù)字化自動控制技術可對指令信息進行識別，并可對信息進行預期行為判斷，以保證信號信息傳遞的精準性。數(shù)值化自動控制技術可對信號信息進行存儲，保證信號信息的可查性，確保數(shù)據(jù)信息的安全傳輸。

三、工業(yè)自動化控制中數(shù)字化自動控制的應用研究

（一）智能傳感

工業(yè)機械設備在進行自動化操控中，通過對指令進行精準識別，并將數(shù)據(jù)信息傳遞到驅(qū)動軟件上，保證機械設備可按照指令進行操控。因此機械設備系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的讀取速度和識別速度，在自動化控制系統(tǒng)中占據(jù)著重要位置，通過降低數(shù)據(jù)信息傳遞的延時性，可提升設備的反應效率。當前自動化設備在運行過程中，在設備內(nèi)部的可編程邏輯控制器（PLC）和智能UI界面，可使工作人員對設備的運行信息和預期操作軌跡進行屏幕顯示，以保證整體機器設備運行在監(jiān)控范圍內(nèi)。通過智能傳感器的應用，可提升設備內(nèi)部信息的傳輸速度，并可根據(jù)數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)測，保證自動化操控的精準性，使PLC設備對數(shù)據(jù)信息進行實時處理。在工業(yè)化通信中進行應用時，部分操作設備對實時響應要求較高，為保證傳感器設備的響應速率，需對其進行系統(tǒng)化分析，并保證各單元模塊操作的精準性，以實現(xiàn)精準化控制。將數(shù)字化自動控制技術應用到智能傳感系統(tǒng)中，可有效提升工業(yè)自動化控制的操控精度和實時操控速率，進而提升機器整體的運行效率。

（二）智能終端

智能終端基于計算機網(wǎng)絡信息產(chǎn)生，其通過嵌入式體系可對目標進行明確，同時在對數(shù)據(jù)信息進行處理時，可實現(xiàn)多類別操作模式，將數(shù)據(jù)信息進行集成，并進行多模塊操作，單元系統(tǒng)可進行獨立操控任務，可有效保證模塊間的協(xié)調(diào)功能。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，以智能終端作為操控平臺，對數(shù)據(jù)信息直接采集與分類，保證傳輸?shù)木珳市裕悄芙K端可對數(shù)據(jù)信息進行多單元處理，使數(shù)據(jù)可實現(xiàn)自動化錄入，并通過單元式控制，保證機械設備對指令進行精準操控。智能終端系統(tǒng)以軟件和硬件為主，其軟件操控系統(tǒng)以管理服務為主，對其進行服務聯(lián)動性處理，需進行模塊化管理，一般以文件機構(gòu)、設備機構(gòu)、存儲機構(gòu)、作業(yè)機構(gòu)和進程機構(gòu)為主，數(shù)字化自動控制系統(tǒng)，可將信號信息進行轉(zhuǎn)變，以保證智能終端管理軟件系統(tǒng)可正常運行。智能終端系統(tǒng)硬件以處理器為主，在板級設備的輔助作用下，構(gòu)成完整的操控運行系統(tǒng)，核心處理器提供運算系統(tǒng)，在進行處理器集成設置時，其一般與關聯(lián)性設備搭載在同一芯片上，以保證數(shù)據(jù)的傳輸效率和安全性。板級設備作為一種輔助機構(gòu)，其具備獨立的操控系統(tǒng)，在使用過程中通過外接數(shù)據(jù)接口與處理器相連接，保證數(shù)據(jù)信息的精準分類。數(shù)字化控制技術的應用可使智能終端系統(tǒng)實現(xiàn)性能化、集成化和效率化，保證控制層面的多功能利用化，其精準化指令操控可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的多類別操作，系統(tǒng)將技術進行集成處理，使工業(yè)化設備可進行過模塊獨立式操作，以提升工業(yè)設備的運行效率。

（三）光纖技術

當前光纖技術憑借其高效的傳輸速率，且傳輸信號中具有低損耗，現(xiàn)已取代光纜被廣泛應用到各大領域中。光纖技術可對信號進行高效率傳輸，主要由發(fā)送端、接收端、光纖組成。發(fā)送端主要起到信號的轉(zhuǎn)換作用，其一般通過半導體激光管、二極管等電氣元件設備，將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，并可依?jù)傳輸距離和傳輸速率對轉(zhuǎn)換器設備進行針對性選擇。接收端是對耦合信號進行傳輸，其將信號進行電壓比轉(zhuǎn)換，以確保信號進行實時響應。傳輸光纖是對信號進行距離性傳輸，當前一般以石英光纖為主，對介質(zhì)波導信號進行傳輸，為降低信號傳輸過程中的消散率，應采取特殊性材質(zhì)對光纖傳輸路徑進行包裹，以確保傳輸?shù)木珳市?。當光纖設備進行信號傳輸時，由于用戶基數(shù)較大，且用戶一般呈分散式分布，在對用戶進行管理時，應在信號發(fā)送端進行管理分類，在數(shù)字化自動控制技術的應用下，可對數(shù)據(jù)信息進行精準分類確保信號可進行多途徑傳輸。同時為保證光線信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和精準性，其信號發(fā)送端一般配備ERP高速管理系統(tǒng)、MES管理系統(tǒng)，確保用戶端可實現(xiàn)平臺自動化，并使用戶進行自動調(diào)控，進而使工自動化控制的精確度得到提升。

（四）虛端子技術

當前工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，數(shù)字控制技術的應用可有效提升自動化生產(chǎn)效率，為保證操控系統(tǒng)內(nèi)部信息傳輸?shù)恼_性，需對數(shù)據(jù)信息進行二次檢測，保證系統(tǒng)運行的完整性，虛端子依據(jù)GOOSE和SV可實現(xiàn)變量式信號傳遞，并可有效檢測系統(tǒng)運行中存在的隱患，虛端子技術是對檢測回路進行優(yōu)化。GOOSE系統(tǒng)一般作用于220KV和500KV等設備轉(zhuǎn)化器中，為保證系統(tǒng)運行的精準性，虛端子技術可對數(shù)據(jù)傳輸信息進行監(jiān)測，并實現(xiàn)高效率信息反饋，同時可使系統(tǒng)間的信號進行穩(wěn)定傳輸，以保證自動化操控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。如在進行變電站技術中應用時，可通過遠程操作控制，實現(xiàn)全站式線路檢測，并可對保護測控設備進行優(yōu)化改良，保證站內(nèi)設備之間的邊開關、啟動器、通道告警、斷路保護器等聯(lián)動性處理，當站內(nèi)系統(tǒng)運行中出現(xiàn)電流、電壓浮動較大狀況，將依據(jù)報警設備進行警示，同時可自行啟動斷路保護器對站內(nèi)關聯(lián)性設備進行斷電保護，以實現(xiàn)智能自動化控制。同時虛端子技術的應用可隨著系統(tǒng)內(nèi)部通訊信號傳輸途徑進行檢測分析，并可由工作人員進行信號控制，通過數(shù)字化模擬量控制，可使系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行。虛端子技術的應用可對系統(tǒng)傳輸信號進行自檢式分析，保證反饋信息傳輸?shù)耐暾裕浞诸愋涂刂品椒?，可有效降低工作人員投入量，同時可使自動化操控系統(tǒng)具有層次化結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的管理。

綜上所述，文章對工業(yè)自動化控制進行概述，其集檢測、控制、管理于一體的工作模式，可有效提升機械設備的運行效率。在對數(shù)字化自動控制技術進行分析時，其具有抗干擾性、存儲性、容錯性和安全性等，可有效提升系統(tǒng)運行精準性。數(shù)字化自動控制技術在工業(yè)自動化控制中應用時，可對數(shù)據(jù)信息進行精準控制，并對信息進行檢測，有效檢測出系統(tǒng)運行中存在的安全隱患，保證系統(tǒng)可穩(wěn)定運行。

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◎編輯 李 靜