淺析工業自動化儀表與自動化控制技術
2015-12-30 來源：黎明化工研究設計院有限責任公司 作者：薛曉渝 強 慢
[摘 要] 研究自動化控制技術相關項目是現代化工業自動化儀表技術發展過程中的關鍵部分，智能化儀表與自動化控制系統無疑是推動工業自動化向前發展的基石。伴隨著我國工業產業的迅猛發展，市場對工業生產高度自動化程度的需求日益增長，運用先進的理念和完善的思路來加強建設較高水平的自動化技術，進而使我國的工業自動化發展擁有全新面貌已迫在眉睫。本文根據自動化技術的有關內容對工業自動化儀表和自動化控制技術的主要環節進行了簡單介紹和分析，針對工業自動化技術發展過程中出現的一些問題提出了改進建議，以期對從事工業自動化技術研究的相關人員能有啟發和幫助。
[關鍵詞] 工業自動化；工業儀表；自動化控制技術；管理智能化
隨著信息化時代的到來和經濟社會的發展，工業過程生產也將出現一次“重要的革命” 。依托科學技術的發展而逐步形成的自動化控制技術在工業過程生產中已占據舉足輕重的地位，因此有必要深入認識一下自動化控制技術和工業自動化儀表。
在經濟騰飛和社會進步的大背景下，工業也得到了迅速發展，特別是工業技術變得更加進步和繁榮，近年來電子信息科學技術的突飛猛進，促使工業生產開始向高度自動化方向發展，市場對這種智能化管控手段認知度逐年提升。
而自動化控制技術和自動化儀表的快速發展預示著我國已經從傳統的工業生產逐漸轉變為現代化高水平的工業自動化生產。生產企業進行工業生產時，必須以高產值、高效率和低損耗等為目標進行生產才能在社會主流下獲得發展和繁榮而不至于被社會所淘汰。因此，提升工業自動化儀表與自動化控制技術是當前科技發展形勢下的重中之重。
1 工業儀表的發展
熱工儀表是最早的工業儀表，于20 世紀30 年代時逐步興起，在石油提煉領域、熱動力領域和化工等連接性熱力狀況下的實際生產過程中得以運用，一般分為液動式和機械式兩種構造模式，它們的主要是用來完成及時檢驗、管理和記載等相關工作，并且它們的外形體積非常龐大，外觀簡陋，精度極差。
而在上世紀30 年代末到40 年代初期，和壓力信號保持一致的氣動類儀表和攜遠程的傳送器類儀表相繼產生。這種儀表可以在核心控制室里實施多種操作工作（例如記載、檢驗和管理等） ，與傳統儀表不同的是它具有遠程讀書再現的功能。隨后直到20 世紀80 年代，現代化的智能化系統和工業儀表才在電子形式的控制設備下得以有效連接。由于快速發展的工業儀表讓工業生產自動化、智能化程度越來越高，促進了現在工業自動化的發展。
2 什么是工業化儀表
在具體的工業生產中以智能化管理和控制為基礎，擁有著不止一種的性能（展示、檢驗以及實施等） 的儀表就是工業自動化儀表。它還有其它別名，比方說工業生產檢驗管控儀表等。對生產實際情況的檢驗是對掌控工藝生產實際的主要方式，要想保證工業生產運行安全高效，應該對實際生產中生產工藝的各項數據指標都了如指掌，只有這樣才能生產出質量上等、性價比高、高效率的產品。因此工業自動化儀表的作用就得以體現了。由于工業儀表有許多不同的種類，為了方便管理可以根據不同的標準進行分類標注。按照生產中所需檢測標注劃分，工業儀表可分為檢測壓力的儀表、檢測流量的儀表、檢測溫度的儀表等幾種類型，如果按照儀表在生產中發揮的作用來分，則有展示類儀表、實驗設備類、檢測類儀表和計算類儀表等幾種類型。工業自動化儀表能夠在沒有人操作的生產區間實現自主記載、自主檢測和自主管控等功能，并且還能將收集的信息進行處理再傳到長距離終端，以此完成終端信息處理。而工業自動化儀表的主要內容就是在保持平衡的條件下，來實現電平衡、力平衡和力矩平衡。它實現這些平衡的主要原理就是利用各種感知元件來對生產現場的壓力、流量和溫度等物理量進行測量，對測量得到的數據進行定量分析，然后在通過變送器將測量分析得到的數據反饋給有關器件，用前后數據做出比較實現平衡。
3 什么是自動化控制技術
在現代農業、工業以及制造業等領域采用智能化管控技術進行生產或管理的技術就叫自動化控制技術。它在實際生產中一般分為設備、儀器能夠根據生產要求實行的半智能化管控（此時仍然離不開人力對機器、設備進行一定的干預或操作）和根據實際生產情況來自己做出判別的全智能化管控（這時不需要人力直接參與到實際的生產當中去）。在農業、工業、和制造業等國家基礎性行業當中廣泛運用智能管控技術，可以減輕人們的高強度體力勞動，避免人工直接進行那些安全性不夠高工作當中，同時對于節約人工成本和提高工業生產效率也有著不錯的收獲。因此，智能化控制技術把我國的基礎性領域帶上了一個更高的平臺。
4 自動化控制技術的應用
第一，機械制造智能化主要針對于一些離散元件的處理，它是由電氣、機制和智能控制三者結合而成的。從20 世紀60 年代開始，因為信息化技術的廣泛應用使得機械制造智能化由簡單的電器元件單機智能化向智能化裝置轉變。改變了最初簡單粗獷的生產線。由于機械制造智能化技術的出現，形成了由電腦和生產制作體系結合而成的智能化生產車間，提高了生產效率。第二，通過電子計算機和一些通信體系對財務部門、物料部門和生產部門等公司管理機構進行信息處理和智能化控制，這就叫做管理智能化。它能同時處理多種數據性能，通過電腦提供各種方案，因此是管理者的必須品。第三，自動化控制技術還能對生產過程進行及時全面的控制，利用電腦和一些測量、調節裝置共同完成這一生產程序的管控。它能大量的釋放勞動力，節約人工成本。
5 展望
通過前面的分析和了解來看，目前工業生產力提升跟實現自動化程度有著很大的關系，只有實現了生產自動化，企業才能最大限度的節約人力和能源等有關成本，只有在生產中采用智能化控制技術，才能提高生產效率，才能給企業帶來更好的效益。目前在我國工業生產的許多領域都采用了工業智能化控制及技術，并且經過一段時間的實際檢驗控制技術已經達到較成熟的地步，加上目前市場的競爭越發激烈，生產工藝和生產功能、質量等的要求也越來越高，因此實現自動化控制技術是不可避免的了，且自動化控制技術和工業自動化儀表將會有更加凸顯的作用。
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