工业自动化仪表与自动化控制技术

工业自动化仪表与自动化控制技术

王轲歆 林杰

济南东盛热电有限公司 山东济南 250104

【摘 要】在工业生产中，通过对自动化控制技术进行合理的应用，能够提升生产效率。尽管前期投入成本很高，但是就长远的角度来分析，自动化控制技术既能够节省资源，又能够获得较高的生产效率。现阶段自动化控制系统普遍应用在我国各行各业，技术也相当成熟。随着科技的日益进步，对工业生产以及工程质量都提出更高的要求，工业自动化仪表和控制技术的重要性也日益凸显出来。
　　【关键词】工业自动化仪表；自动化控制技术；运用
　　 近年来，自动化技术发展迅速，在工业领域中得到大范围运用，人工操作也向着智能化发展，这样既可以节约人力成本，又能够增加经济效益。工业自动化仪表将电力电子技术以及计算机网络技术相结合，由于其具备较强的实用性，所以在工业生产的所有环节都得到应用。要想促进自动化仪表发展，必须要加强自动化控制技术的创新。合理运用计算机信息控制系统，可以改善现阶段以往的生产模式，减少企业的生产成本，增加企业的经济效益。
　　1 工业自动化仪表
　　1.1 自动化仪表的工作原理
　　自动化仪表的工作原理是利用力矩平衡、力平衡和电平衡等平衡知识为基础。自动化仪表是利用感受部件将在生产现场测得的温度、流量和压力等数据利用变送器进行转换，之后将电压值、电流量值和机械量值放大，再同通过变送器将放大的量值发送给显示元件，通过测量值与放大量值的对比，来使状态平衡。自动化仪表的工作不需要人在现场进行记录、测量和任务控制等操作，而是能够自动进行数据收集和处理，并把得到的信息发送回终端，终端在接收数据之后会进行自动进行数据处理工作。
　　1.2 常见的自动化仪表的种类
　　工业生产中所用到的仪表的种类有很多，其中按照测量的类型来分类，可以将仪表分为测量温度仪表、测量压力仪表、测量流量的仪表和测量物理位的仪表。如果按照仪表的功能来分类可以将仪表分为显示类仪表、执行器仪表、计算类仪表和调节类仪表等。显示仪表又可以分为数字式显示仪表、图形式显示仪表和模拟式显示仪表。显示仪表主要用来记录和显示被测的参数，并且在生产过程中出现异常时，显示仪表会自动报警，以提示工作人员对生产过程进行调试和维修。检测仪表包括了温度测量仪表、压力测量仪表、物理测量仪表和流量测量仪表等。检测仪表是检测被测值进行大小检验的仪表。是具有传感器或者变速器或者带有显示装置的仪表。检测装置检测出被测变量之后，再通过变送器等装置将被测变量转换为具有上限和下限的标准信号。执行器是由调节机构和执行机构组成的，在终端的控制元件中占有重要的位置。执行器根据调节器提供的控制信号控制设备运行，在工业生产的系统中，为了调节温度、压力、流量、液位等参数，需从正向同路直接调节物料的给定量和节能量。在设定调节器的过程中还会用到设定值发生器。它是通过设定调节类仪表一个时间变量和其他变量之间的信号，然后将被测变量进行控制，当被测变量随时间呈现规律性的变化时，就实现了时间控制程序的目的。在控制的过程中还会用到计算仪表，它主要是用来对一个或者对个变量进行数学运算的一种方法。
　　2 工业自动化仪表
　　2.1 分类
　　工业仪表的类别多种多样，可依据不同的标准分类。依据生产实践过程里所需检测指标的种类去划分，工业仪表包含以下几种，即检测温度的仪表、检测压力的仪表、检测流量的仪表、检测物位的仪表、检测机械量值的仪表以及剖析流程的设备等；依据生产实践过程里工业仪表所具备的性能，其大致包括以下几类，即检验类仪表、展示类仪表、调整类仪表、实施设备类、计算类仪表、设置量发生器以及信号转变器等。
　　2.2 基本工作规律
　　工业自动化仪表的功能是基于生产场地无人操控的前提下实现自主检测、自主记载与自主管控的目的，且达成获得信息并将信息传递至长距离终端，最终完成终端信息处理。它的基本工作规律是以平衡原理为条件，涵括力平衡、力矩平衡与电平衡等方面的内容。工业自动化仪表的感知元件将现场所测得的温度、压力以及流量等指标，借助变送器转化，获取易于扩大的测量数量值，比方电压量值、电流量值以及机械量值等，之后再借助更深入的扩展。通过扩展的量值可以借助变送器传递至展示器件，历经反馈器件和测量量值的进一步比较，以实现平衡。
　　3 自动化控制技术
　　3.1 概念
　　所谓自动化控制技术就是指在现代工业、农业以及制造领域里，机械、电气一体集成智能化管控的技术与原理。
　　3.2 基本工作规律
　　智能化管控分为半智能化和全智能化，比方：仪器、设施能够依据生产计划、实施全智能化或者半智能化作业；全智能化管控，人僅需充当全智能化管控的操纵者，针对生产情形决定管控的条件与流程，无需直接参加具体生产实践；而半智能化管控而要求人力依靠设备、机器或者手工方式参加到具体生产实践中去。智能化管控技术普遍运用在工业、农业以及制造领域。运用智能化管控能够令人从高负荷的体力劳动、少许简略的脑力劳动甚至极差、极危险的工作氛围里脱离出来，而且还可以大大增强劳动生产率，节约各种成本投入，给公司积累更大的利益。所以，智能化管控是工业、农业与制造领域走向现代化的重要前提与鲜明标志。

　　3.3 自动化控制的运用
　　3.3.1 过程智能化
　　在石油提炼与化工生产公司里，借助智能化管控完成流体、粉体的整体化学处理，其全面的过程等管控系统通常包含三大构成部分，即测量仪表、调节装置与电脑，借此完成加热炉、精馏塔乃至全套工业生产程序的最佳管控。同时，其管控方式大致包含三类，即反馈管控、前馈管控与最佳管控。
　　3.3.2 机械制造智能化
　　机械、电气和智能管控有机融合就形成了机械制造智能化，主要运用于处理离散元件。在一开始，机械制造智能化是极其粗略的智能生产线，仅是借助机械或者电气元件的单机智能化。自从跨入上个世纪六十年代之后，由于信息化技术的普遍运用，使得数控机床、机器人、加工单位等等智能化装置一一产生。同时有利于多类品种以及小规模生产的柔性生产制作体系应运而生。所以，智能化车间就是借助电脑与生产制作体系有机联系在一起所形成的工业生产智能化管控体系，其前提条件是柔性制作生产体系，此外又于信息管控与生产管控中同时达到了智能化。
　　3.3.3 管理智能化
　　对公司机构的各类管理，比如人力资源管理、财务管理、物料管理、生产管理乃至办公管理，完成智能化管控，即是管理智能化。它是一种全面性技术，其核心是信息处理，且借助了电子计算机、通信体系和管控等理论。一般而言，它必须借助多台具备高速运转速率、而且可以处理许多数据性能的电脑与多种终端设备一起构成局域性网络。就现代管理智能化而言，已经依据管理信息体系这一前提研发出了决策支撑体系，能够给决策的下达供应多种方案，对于高层管理领导而言是极佳帮手。
　　4 结束语
　　自动化仪表技术在工业生产中的使用在很大程度上提高了企业的生产效率和经济效益，并且能够减轻工作人员的体力劳动，降低了生产成本。所以，企业应加强自动化控制技术的研究与应用，为进一步促进我国经济发展提供动力支持。
　　参考文献：
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