自动化过程控制系统在工业中的应用研究

廖乾

摘 要：随着现代科技的快速发展，先进的科学理念有效的应用到工业生产当中，尤其是工业自动化对于现代工业的发展起到了巨大的推动作用，是工业现代化发展的重要基石。根据当今发展的趋势，工业自动化控制将对未来的自动化发展起到重要的引领作用。文章就是针对自动化控制的发展策略展开深入的探究，旨在研究我国自动化发展当中的控制和应用。

关键词：自动化控制；发展趋势；提升策略

前言

伴随着信息化时代的降临，我国工业化发展得到了大力的提升，并且使得传统的工业化生产模式无法适应现代企业的生产需求，不能够有效满足人们对于物质的使用要求。因此为了应对社会的需求，工业化大力发展就必须顺应经济利益的趋势，利用现代信息化实现工业的自动化控制，使得工业生产的产量和质量大幅度的提升。

1 自动化控制的定义

自动化控制指的是在没有人类参与的条件下，有效地利用外界的设施和设备，从而使得工业生产的机械按照一定的程序进行运行作业。自动化系统所涉及的学科非常广泛，主要包括科学理论、计算机科技以及其他的一些信息技术，利用这些技术有效的结合，能够促使生产过程当中的检测、优化和调度，确保生产效率的快速提升。并且随着我国经济的快速发展，自动化控制所应用到的领域也越来越广泛，并且发挥的作用也越来越显著。工业生产是推进我国经济发展的重要驱动力，我国作为一个工业化大国，只有在工业生产当中有效的引入自动化，才能更符合人们对工业产品生产的质量和使用要求。

2 自动化过程控制系统在工业领域中的应用以及组成部分

在当今的工业生产过程当中，自动化控制系统被广泛应用到工业生产的各个领域当中，工业生产当中的控制系统自变量主要包括温度、流量、液位以及材料成分等。比如说对于温度控制能够有效地说明自动化在工业生产中的控制作用，如果想要保持一个恒定的温度环境，首先应当对其进行测量，当测量温度低于所要求的温度时，这就会激发自动化系统采取交流的方式提高环境里的温度，当加热的温度达到标准要求时，自动化系统就会调节加热器停止工作。所以说自动化系统对于温度的调节属于可控的过程，在这一调节过程当中应当本着恒温的标准。在自动化控制系统当中经常用到成逻辑控制器，这一控制器能够根据输入的数字信号前的程序设定，确保模拟信号的输出，最后有效地操控各执行元件进行过程控制。自动化控制系统当中的组成元素主要有以下几种类型：（1）检测元件：主要用于检测设备控制元件的物理量。（2）控制器：控制器的主要作用是用于对设定值和测量信号进行数据的比拟，从而有效地比较出两者存在的偏差，并且按照设定好的规律进行数值计算，并且将最终得到的数值计算结果传送到执行装置当中，有效地指导控制系统执行信号操作。（3）执行器：执行器对于控制器传输的信号进行良好的接收，并且对信号进行下一步的操作，确保具体的工艺操作程序的实现。

3 工业自动化过程控制系统的特点

根据最近几十年的发展，使得我们清楚认识到工业自动化过程控制系统具备了连续性、方案多样性、自动化过程控制系统的适时性和复杂性的特点，下面就针对这些特点详细的分析：（1）连续性。工业生产的过程当中，只有具备了连续性，才能够确保生产效率的提升，因此，自动化过程控制系统有效地实现了连续性的特点。也就是说在工业自动化生产的过程当中，通过自动控制系统的有效联结作用，能够实现生产过程的不间断和经常性运行状态，大部分运行步骤都是循环进行的，这就确保了生产的效率，实现了工业生产过程中的连续性。（2）方案多样性。不同种产品或者是同种产品之间，其自动化控制过程的方案也是不尽相同的，这就造成了自动化生产过程当中方案多样性的特点。（3）自动化过程控制系统的实时性。自动化控制系统需要根据外界因素的影响而改变，这就是自动化过程控制系统的实时性。（4）复杂性。由于自动化控制系统在进行的过程当中所涉及的范围较广，并且控制变量较多，这就增加了控制过程中复杂性，也就是说各个影响因素都会增加控制过程当中的复杂程度。

4 自动化控制系统面临的安全问题

工业化生产所涉及的范围较广，主要包括电力、水利、石油、天然气等众多行业，并且这些行业是推进我国经济快速发展的重要驱动力，但是对于这些行业的自动化控制面临着诸多的安全问题，将会导致控制系统出现故障，下面就针对这些安全问题进行分析：（1）由于对控制系统的不规范使用，可能造成人员的生命财产损失，导致各种不良事件的发生。（2）可能会给工业生产企业造成巨大的经济损失，严重时还会波及我国整体经济的向前推进发展，影响我国可持续经济发展战略的进一步实现。（3）对当地人的生活情况造成恶劣的影响，从而影响我国良好形象的树立。（4）在自动化控制过程当中如果不能够严格地按照规范进行，可能会引发环境问题，对生态文明的建设，甚至是子孙后代的正常生活安全隐患。

5 自动化过程控制系统在工业当中的应用

5.1 过程控制的自动检测系统

在工业生产的过程当中，往往会涉及到对一些产品工艺参数的检验，因此有效地引入自动化检测系统，不仅能够提高检测的精度，还能够实现对记录数据的收集，方便后期的计算使用。比如说在对温度、流量、液位以及材料成分工艺参数进行检测时，传统的检测方法往往不能够达到规范的要求，因此有效的引入过程控制当中的自动保护系统，自动的发散相应的信号，从而有效地避免自动化系统受到外界的干扰。在自动化控制过程当中，往往会面临一些外界信号的影响，这是有效的引入过程控制当中的多重冲量控制系统，能够有效地保障各工艺变量的整体质量。

5.2 分程控制系统的主要应用

分程控制系统能够有效地将控制信号传送给两个或两个以上的控制器当中，通过不同控制器的协调工作，能够有效地实现工业生产当中的协调配合，达到整体的增产效果。利用分程控制系统才能够有效的增加工业生产当中的安全性，从而在整体上起到提高产品质量的效果。

5.3 自动操作和开车停车系统

通过自动化控制系统，能够对生产设备进行预先的从重顺序设定，尽量降低外界干扰对工业生产的影响，尤其是针对一些关键性的参数来说，应当确保其稳定性，才能够有效地实现工业生产的整体质量。因此有效地利用自动操作和开车停车系统，能够确保设备进行周期性的运行，提升工业生产效率的同时，提高工业生产每个环节的严密性，避免由于误差的出现，导致产品质量受到影响。同时通过有效的开车停车命令，能够确保预先规定的操作顺序有条不紊的实现，提升系统化过程控制程序运行的效率。

6 结束语

通过上述分析，使得我们对自动化过程控制系统在工业领域当中的广泛应用进行了充分的了解，并且随着近些年的发展使得我国的自动化过程控制系统取得了一个阶段的进步，但是随着人们对产品质量要求的不断提高，自动化过程控制系统也需要进行不断的完善，才能够确保我国可持续发展这一战略目标的有效实现。

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