探析工业自动化仪表与自动化控制技术

陈经纬

摘 要：工业仪表最早在石油、化工、冶金等热力生产行业得到应用和推广，随着科学技术的不断进步，自动化控制技术推动了工业仪表的改进和完善，使得工业生产效率得到显著提升。工业自动化仪表与自动化控制技术的应用和发展，极大促进了工业现代化、自动化的建设，在一定程度上推动了我国社会经济的发展。本文对工业自动化仪表与自动化控制技术进行了简单介绍，并分析了工业自动化仪表与自动化控制技术的应用。

关键词：工业；自动化仪表；自动化控制技术；应用

中图分类号： TB472 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）35-194-2

0 引言

近年来，自动化技术在工业各个领域得到了广泛应用，推动了工业生产由传统人工操作和控制向机械化、智能化方向的转变，促进了我国经济的快速、高效发展。工业自动化仪表充分融合了电力电子技术、信息网络技术、微电子技术、自动控制技术等，被广泛应用于工业生产的各个环节，有效提升了生产效率和质量。在自动化仪表应用的过程中，自动化控制技术发挥着十分重要的作用，利用现代化的计算机技术和信息技术可以形成一套高效的控制系统，改变传统的生产模式，减少繁重的人工操作压力，从而降低企业的生产成本，提高企业的生产效益。

1 工业自动化仪表简介

1.1 工业自动化仪表基本概念

工业自动化仪表指的是在工业生产活动中，按照设定的程序和流程，通过自动化技术，控制生产工艺、监测生产流程、显示生产进度，从而保障生产加工任务顺利完成的一系列仪表设备。工业自动化仪表可以对各项生产数据和信息进行监测和控制，从而保障工业产品的生产质量，同时将相关的数据传输到工业生产的控制终端，为管理者制定相关的管理决策和生产规划提供可靠的参考。

1.2 工业自动化仪表分类

工业自动化仪表种类较多，按照不同的划分方式可以分成不同的种类，从生产过程中测量参数类型角度进行分类，主要包括温度测量仪表、流量测量仪表、压力测量仪表、物理位置测量仪表等；从实现的基本功能角度进行划分，主要有执行类仪表、调节类仪表、计算类仪表、显示类仪表。以显示类仪表为例，主要通过显示数据、图像以及模拟显示，对工业生产中涉及的各种信息数据进行跟踪记录和动态显示，当生产过程中出现磁场干扰，还会通过亮灯或鸣笛进行自动报警，提示相关检修人员进行及时调试和维修，减少生产事故，降低企业经济损失[1]。

1.3 工业自动化仪表性能特点

工业自动化仪表的基本性能特点是通过微电脑技术，不断精简结构，避免笨重的外观，提高工作的可靠性和抗干扰性能，其具体特点体现在以下几点：一是可编程，通过软件编程代替传统的顺序控制，在仪表中植入软件设计，就可通过定时和控制电路实现工业控制，从而简化了硬件设备；二是记忆功能，自动化仪表通常采用组合逻辑电路和时序电路完成控制操作，可以对一些简单的运行状态和操作进行记录；三是计算功能，自动化仪表可以实现较复杂的计算，并且计算精度较高，例如在仪表中设定相关数据的范围，测量数据需要与相关系数进行乘除计算，然后与设定范围进行比较分析；四是数据处理功能，传统工业生产中，需要人为的对相关数据进行检测、校正、线性化处理等，难以保证数据准确性，而自动化仪表可以通过微处理器和相关软件形成数据综合处理系统，极大提高了数据处理效率[2]。

2 工业自动化控制技术简介

2.1 常见的自动化控制技术

工业中应用到的自动化控制技术较多，本文简单分析了其中常见的几种技术：①系统集成技术，该技术的重点在于通信模块的设计、系统综合分析功能的完善、物理设备的配置，全面监控生产活动的各项环节，主要应用于规模较大的工业生产设计，能够有效控制生产成本，提高生产效率；②传感技术，该技术在系统监控方面具有广泛的应用价值，可以为工业电气控制子系统收集和整理各方面的数据信息，为自动化仪表的运行提供操作指令；③智能技术，工业的智能化控制需要根据工业生产的实际要求，科学、合理地选择和配置相关的设备和仪器，将现代化的信息技术和计算机技术融合到测控系统的实践应用中，从而有效提升机械设备的工作效率；④人机界面技术，可以对整个工业生产控制系统进行有效调控，操作人员只需要上传工作指令就可以实现对仪器仪表设备的操作和控制，进而实现自动化生产[3]。

2.2 自动化控制技术的发展趋势

随着科技的不断进步，工业自动化技术需要不断进行改革和完善，朝着智能化、创新化的方向不断发展。目前，对于以太网在工业自动化控制系统中的应用，已经积累了丰富的经验，智能化的电气设备得到开发和应用，提高了自动控制技术的安全性、稳定性和可靠性。现阶段的工业自动化控制技术在通信设计方面，还主要依靠有线技术实现电气设备的连接。随着无线技术的发展和应用，在电气自动化控制技术中可以实现有线技术和无线技术的有机结合，突破线缆的局限性。实现电气自动化控制技术在这方面的创新，需要解决无线数据通信和有线数据通信存在协议上的隔阂以及无线通信的信号不够稳定的问题，提高无线技术的通信质量，使自动化控制信号得到准确传输。

3 工业自动化仪表与自动控制技术的应用

3.1 工业自动化仪表与自动控制技术的应用价值

随着科技的进步和工业的发展，工业自动化生产水平得到提高，自动化仪表和自动化控制技术的应用价值具体体现在以下几点：一是自动控制功能，在工业生产中的应用，只需要输入相关的控制参数就可以实现对生产机械设备的自动控制，缓解了劳动压力，还可以实现运行线路电源的自动切断，可以根据生产和制造需要设置运行时间，实现开关的自动控制，避免了人工操作出现的各种失误，极大提高了生产效率和质量；二是保护作用，工业生产的实际操作中，受到各种复杂因素影响，例如生产环境复杂、设备多样化、供电线路连接不规范等，极易造成设备和电路故障，传统的人工监测和检修难以全面掌控设备的运行状态，导致各种安全隐患问题，通过自动化控制技术，在设备出现运行故障或者线路不稳定时，可以实现安全切断，终止运行程序，避免了安全事故和经济损失，保障电气设备的安全运行；三是监控功能，在计算机控制技术和信息技术的支持下，技术人员可以实现报警系统和信号系统的应用，对系统的运行电压、电流、功率进行限定设置，但超出规定参数时，通过报警装置和信号指示对整个系统进行实时监控，还可以实现远程监控，将各系统的控制计算机进行有效连接，通过识别电磁波信号，在远程电子显示器中监控相关设备的运行状态，从而实现数据的实时监测和控制[3]。

3.2 工业自动化仪表与自动控制技术的应用策略

3.2.1 提高技术应用

工业自动化仪表要提高对嵌入式技术手段和网络技术手段的重视程度，并对技术进行深入的研究和分析，从而进一步提高应用价值。嵌入式技术主要体现在工业电气的响应系统中，对系统功能进行量化处理，结合系统的芯片设计，完善网络连接，通过嵌入式技术做好相应的功能准备和寿命计算。此外，网络技术的应用则主要是对各种信息数据进行接收和传输，涉及通信和网络两方面的内容，通过该技术与嵌入式技术的有效配合，实现对工业生产系统的有效控制。

3.2.2 加强仪表检修

工业生产企业必须加强工作人员的培训教育，使其能够提升技术操控能力和检测维修能力，同时严格规范各项工作规章制度，让工作人员在生产加工前做好自动化仪器的检查工作，确保其状态良好，并且在工作结束之后将仪器仪表的显示数据或运行状态按照型号和种类专门记录在案，定期对企业或工厂内的自动化仪器仪表进行检查，一旦发现存在故障的仪器仪表及时进行维修和更换[4]。此外，工作人员还需要经常参加自动化仪器仪表的新品发布会以及自动化仪器仪表的专业知识讲座，深入学习维修养护知识，保障自动化仪表高效运行。

4 结束语

总而言之，科学技术是第一生产力，现代化的工业生产需要充分借助自动化仪表和自动化控制技术提高生产效益，相关的工业生产企业要加强对自动化仪表及控制技术的应用，通过不断总结和实践应用，完善工业生产自动化控制体系，提高生产效率，为工业生产提供源源不断的动力，提升我国的工业综合实力，推动我国在国际市场中的进步和发展。

参 考 文 献

[1] 高磊.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].科技创新与应用，2015，14：111.

[2] 詹光福.石油化工企业自动化仪表控制技术的探索[J].中国石油和化工标准与质量，2013，02：88.

[3] 秦海珊.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].轻工科技，2013，05：99-100.

[4] 康强，谢明军.工业自动化仪表与自动化的控制技术分析[J].电子测试，2016，06：8+22.