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

2015-12-30 來源：黎明化工研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司作者：薛曉渝強(qiáng) 慢

[摘要] 研究自動(dòng)化控制技術(shù)相關(guān)項(xiàng)目是現(xiàn)代化工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)發(fā)展過程中的關(guān)鍵部分，智能化儀表與自動(dòng)化控制系統(tǒng)無疑是推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化向前發(fā)展的基石。伴隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，市場對工業(yè)生產(chǎn)高度自動(dòng)化程度的需求日益增長，運(yùn)用先進(jìn)的理念和完善的思路來加強(qiáng)建設(shè)較高水平的自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而使我國的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展擁有全新面貌已迫在眉睫。本文根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容對工業(yè)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡單介紹和分析，針對工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過程中出現(xiàn)的一些問題提出了改進(jìn)建議，以期對從事工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)研究的相關(guān)人員能有啟發(fā)和幫助。

[關(guān)鍵詞] 工業(yè)自動(dòng)化；工業(yè)儀表；自動(dòng)化控制技術(shù)；管理智能化

隨著信息化時(shí)代的到來和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)過程生產(chǎn)也將出現(xiàn)一次“重要的革命” 。依托科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)過程生產(chǎn)中已占據(jù)舉足輕重的地位，因此有必要深入認(rèn)識(shí)一下自動(dòng)化控制技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化儀表。

在經(jīng)濟(jì)騰飛和社會(huì)進(jìn)步的大背景下，工業(yè)也得到了迅速發(fā)展，特別是工業(yè)技術(shù)變得更加進(jìn)步和繁榮，近年來電子信息科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，促使工業(yè)生產(chǎn)開始向高度自動(dòng)化方向發(fā)展，市場對這種智能化管控手段認(rèn)知度逐年提升。

而自動(dòng)化控制技術(shù)和自動(dòng)化儀表的快速發(fā)展預(yù)示著我國已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化高水平的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，必須以高產(chǎn)值、高效率和低損耗等為目標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)才能在社會(huì)主流下獲得發(fā)展和繁榮而不至于被社會(huì)所淘汰。因此，提升工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)是當(dāng)前科技發(fā)展形勢下的重中之重。

1 工業(yè)儀表的發(fā)展

熱工儀表是最早的工業(yè)儀表，于20 世紀(jì)30 年代時(shí)逐步興起，在石油提煉領(lǐng)域、熱動(dòng)力領(lǐng)域和化工等連接性熱力狀況下的實(shí)際生產(chǎn)過程中得以運(yùn)用，一般分為液動(dòng)式和機(jī)械式兩種構(gòu)造模式，它們的主要是用來完成及時(shí)檢驗(yàn)、管理和記載等相關(guān)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(jì)30 年代末到40 年代初期，和壓力信號保持一致的氣動(dòng)類儀表和攜遠(yuǎn)程的傳送器類儀表相繼產(chǎn)生。這種儀表可以在核心控制室里實(shí)施多種操作工作（例如記載、檢驗(yàn)和管理等），與傳統(tǒng)儀表不同的是它具有遠(yuǎn)程讀書再現(xiàn)的功能。隨后直到20 世紀(jì)80 年代，現(xiàn)代化的智能化系統(tǒng)和工業(yè)儀表才在電子形式的控制設(shè)備下得以有效連接。由于快速發(fā)展的工業(yè)儀表讓工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化程度越來越高，促進(jìn)了現(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

2 什么是工業(yè)化儀表

在具體的工業(yè)生產(chǎn)中以智能化管理和控制為基礎(chǔ)，擁有著不止一種的性能（展示、檢驗(yàn)以及實(shí)施等）的儀表就是工業(yè)自動(dòng)化儀表。它還有其它別名，比方說工業(yè)生產(chǎn)檢驗(yàn)管控儀表等。對生產(chǎn)實(shí)際情況的檢驗(yàn)是對掌控工藝生產(chǎn)實(shí)際的主要方式，要想保證工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行安全高效，應(yīng)該對實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)工藝的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)都了如指掌，只有這樣才能生產(chǎn)出質(zhì)量上等、性價(jià)比高、高效率的產(chǎn)品。因此工業(yè)自動(dòng)化儀表的作用就得以體現(xiàn)了。由于工業(yè)儀表有許多不同的種類，為了方便管理可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類標(biāo)注。按照生產(chǎn)中所需檢測標(biāo)注劃分，工業(yè)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(chǎn)中發(fā)揮的作用來分，則有展示類儀表、實(shí)驗(yàn)設(shè)備類、檢測類儀表和計(jì)算類儀表等幾種類型。工業(yè)自動(dòng)化儀表能夠在沒有人操作的生產(chǎn)區(qū)間實(shí)現(xiàn)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(jìn)行處理再傳到長距離終端，以此完成終端信息處理。而工業(yè)自動(dòng)化儀表的主要內(nèi)容就是在保持平衡的條件下，來實(shí)現(xiàn)電平衡、力平衡和力矩平衡。它實(shí)現(xiàn)這些平衡的主要原理就是利用各種感知元件來對生產(chǎn)現(xiàn)場的壓力、流量和溫度等物理量進(jìn)行測量，對測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，然后在通過變送器將測量分析得到的數(shù)據(jù)反饋給有關(guān)器件，用前后數(shù)據(jù)做出比較實(shí)現(xiàn)平衡。

3 什么是自動(dòng)化控制技術(shù)

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及制造業(yè)等領(lǐng)域采用智能化管控技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)或管理的技術(shù)就叫自動(dòng)化控制技術(shù)。它在實(shí)際生產(chǎn)中一般分為設(shè)備、儀器能夠根據(jù)生產(chǎn)要求實(shí)行的半智能化管控（此時(shí)仍然離不開人力對機(jī)器、設(shè)備進(jìn)行一定的干預(yù)或操作）和根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來自己做出判別的全智能化管控（這時(shí)不需要人力直接參與到實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中去）。在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、和制造業(yè)等國家基礎(chǔ)性行業(yè)當(dāng)中廣泛運(yùn)用智能管控技術(shù)，可以減輕人們的高強(qiáng)度體力勞動(dòng)，避免人工直接進(jìn)行那些安全性不夠高工作當(dāng)中，同時(shí)對于節(jié)約人工成本和提高工業(yè)生產(chǎn)效率也有著不錯(cuò)的收獲。因此，智能化控制技術(shù)把我國的基礎(chǔ)性領(lǐng)域帶上了一個(gè)更高的平臺(tái)。

4 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

第一，機(jī)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(jī)制和智能控制三者結(jié)合而成的。從20 世紀(jì)60 年代開始，因?yàn)樾畔⒒夹g(shù)的廣泛應(yīng)用使得機(jī)械制造智能化由簡單的電器元件單機(jī)智能化向智能化裝置轉(zhuǎn)變。改變了最初簡單粗獷的生產(chǎn)線。由于機(jī)械制造智能化技術(shù)的出現(xiàn)，形成了由電腦和生產(chǎn)制作體系結(jié)合而成的智能化生產(chǎn)車間，提高了生產(chǎn)效率。第二，通過電子計(jì)算機(jī)和一些通信體系對財(cái)務(wù)部門、物料部門和生產(chǎn)部門等公司管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行信息處理和智能化控制，這就叫做管理智能化。它能同時(shí)處理多種數(shù)據(jù)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(dòng)化控制技術(shù)還能對生產(chǎn)過程進(jìn)行及時(shí)全面的控制，利用電腦和一些測量、調(diào)節(jié)裝置共同完成這一生產(chǎn)程序的管控。它能大量的釋放勞動(dòng)力，節(jié)約人工成本。

5 展望

通過前面的分析和了解來看，目前工業(yè)生產(chǎn)力提升跟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度有著很大的關(guān)系，只有實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，企業(yè)才能最大限度的節(jié)約人力和能源等有關(guān)成本，只有在生產(chǎn)中采用智能化控制技術(shù)，才能提高生產(chǎn)效率，才能給企業(yè)帶來更好的效益。目前在我國工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域都采用了工業(yè)智能化控制及技術(shù)，并且經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)際檢驗(yàn)控制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到較成熟的地步，加上目前市場的競爭越發(fā)激烈，生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)功能、質(zhì)量等的要求也越來越高，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制技術(shù)是不可避免的了，且自動(dòng)化控制技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化儀表將會(huì)有更加凸顯的作用。

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