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摘要：当前，工业自动化仪表在农业、工业设计以及国防等相关领域均已占据不可替代的一席之地，为迎接科学、信息等技术的发展与挑战，应不断强化对控制技术的分析，以此实现工作的进一步发展与创新改进。
关键词：工业；自动化仪表；自动化；控制技术
一、工业自动化仪表原理与分类
（一）工业自动化仪表原理
利用工业自动化仪表，工作人员无需再开展现场操作与实际操控等工作，自动化仪表能够将所需数据与信息传至末端，并对其进行再次处理。此阶段的工作原理如下：以力矩平衡、电平衡以及力平衡等原理为指导，利用变送器对经由传感器得到的各项参数（温度、湿度、压力、电流等）进行转换，并进一步放大所得数字，由此将各项数值传送于显示元件，显示元件会对所得数据与测试值做出对比与分析，提出相应的处理建议，以此达到平衡状态。
（二）工业自动化仪表的种类
工业自动化仪表有丰富的种类，以发挥的功能为依据，可划分为调节、计算、显示、执行以及信号转换等类型，而以测量的内容为依据，又可划分为温度、压力、流量、流程分析以及机械量等类型。文章根据所发挥的功能，对几类常见仪表进行简要介绍。（1）显示仪表(如图1)。该类仪表用于显示与记录被测参数，当它在使用的过程中发生异常之时，会采取故意高报或低报的方式引起操作人员的注意。以所显示的角度为依据，显示仪表可划分为模型显示仪表、数据显示仪表以及图形显示仪表三种类型。（2）检测仪表(如图2)。它能够检测被测变量数值的大小，并借助变送器对被测变量值进行转化，使其成为变化上下限都位于标准化取值区间内的标准信号。（3）调节仪表。该类仪表有自动控制功能，通过预先设定好的程序，仪表可以在一种封闭的环境中自行控制各项被控制变量。根据仪表所发挥的作用，又可将调节仪表划分为微分类调节仪表、比例积分类调节仪表以及比例积分微分类调节仪表三种类型。（4）执行仪表。作为工业生产过程中终端控制的一个重要元件，执行器所发挥的作用难以替代，它由调节机构与执行机构共同组成，根据调节器发出的信号，从正向通路中对物料给定的量或节能量进行直接调节，并在此工作完成之后调节相应的温度、流量、压力以及液位等参数。（5）计算仪表。该类仪表用于对所输入的参数变量进行数学运算。以运算的关系为依据，可划分为加法类计算仪表、乘法类计算仪表以及开方类计算仪表等。
二、自动化控制技术概述
（一）自动化技术的特点
自动化控制技术主要具有智能化的特点，可以根据其智能化的不同工作形式，我们可以将自动化控制技术分全智能化和半智能化。自动化控制有两种分别为全自动化和半自动化。例如，机械设备可以根据实际的生产规划需要，进行半自动运转或全自动运转的选择。在半自动化控制的过程中，我们要进行人力安排，让他们对设备、机械、仪器等进行控制操作，或是安排员工参与到各个生产过程中去，对全自动化控制时，操作人员可以控制生产过程，不需要实际参与到到各个生产过程中去，员工只是起到一个监督的工作，确保各项工作的顺利进行。
（二）自动化控制技术的应用
自动化控制技术的应用范围十分广泛，但它主要应用在过程智能化、机械制造智能化和管理智能化等环节上。过程智能化主要是对仪表进行测量，调节装置和设备的处理，它可以运用其自身的特点来完成生产过程中控制操作等工作。机械制造智能化最初应用在机械制造智能化的时候，仅仅是对生产线进行简单的操作，还没有实现完全的生产线自动化控制技术，后来随着信息化科学技术的发展，人们渐渐地发明出高科技设备的自动化控制技术，从而也导致数控机床和机器人等高智能设备出现在了工业和农业生产过程中。利用计算机与生产程序相结合的方式，组和成一个高智能化的控制操作体系。从而不仅减少了人力资源的耗损，也明显地提高了生产工作的效率，提高了工业生产的数量。管理的智能化的应用主要是人力资源、财务、和生产原料等一系列加工步骤进行规划和研究，它主要采用电子技术和通讯技术相结合的方法来实现的。
三、工业仪表自动化控制技术发展新趋势
（一）向数字化、智能化和虚拟化方向发展
近年来，科学技术发展迅速，促使自动化仪表产业的本质发生改变，超声波、激光及微波技术的出现，进一步提高了自动控制的精度。相关人士对执行器和检测仪表的生产过程进行研究和分析，取得了良好的实施效果。创新成果主要表现为：第一，新一代固体传感器与智能压力变送器，在微机械技术及微电子的共同推动下，促进了智能化变送器的发展，使传感器逐渐向智能化及高精度方向发展，通过对微机械加工技术的预测，强化了处理器集成化和传感器技术的进一步发展。第二，一体化节流式差压流量计。将流量装置与智能差压变送器有机的融为一体，差压流量计具有耐腐蚀、检定周期长和压损小等特点，需要将智能差压变送器与节流装置做成一体，消除了不垂直和偏心所造成的附加误差，减少了故障发生率，缩短而来引压管线，提升了管线的动态特性。第三，新型超声波流量计。随着超声波技术的不断进度，测量精度逐渐提升。据了解可知，多声道超声流量计精度已经达到了0.15%，成为工业领域中的重要流量计量器具。
（二）向集成化、开放化和分布化方向发展
FCS取代了FCS和PLC，展现出了模拟量的调节、指示及记录功能，完成了对开关量的连锁控制及程序控制。随着计算机技术及通信网络技术的快速发展，促进了FCS和PLC技术之间的相互融合和相互渗透，需要将PC作为工业仪表中的基础控制系统，强化了总线控制系统应用效果，展现出了较强的生命力。PC开放体系在开放性及集成化方向占有较强的市场占有率，得到了较大的市场及技术支持，近年来渗透到工业控制领域中，自身的功能不断增强，过程控制、生产控制及基础自动化控制效果不断增强。动态的数据交换形式、对象链接方式及开放式的数据库结构，为系统集成提供了基础软件。IPC的出现，取代了PLC和FCS，成为当前工业仪表自动化控制技术的主要发展方向。集成化、开放化和分布式的控制系统发展方向，是一种彻底的开放现场控制网络系统，通过对网络线的应用，将数量庞大的执行器、传感器和回路调节器有机的连接起来，降低了系统的建造成本，强化了数据系统的交换形式，提高了工程的可靠性和工程施工进度。
（三）自动化控制理论及控制软件的新发展
在20世纪末，自动控制方法及控制理论逐渐向人工智能化方向发展，人工智能技术由模糊控制、神经元网络及专家系统智能控制系统共同组成，被广泛应用于工业自动化控制系统中。例如，在轧制过程自动化控制方面，主要是运用数学物理方程对轧制过程进行描述，通过对轧制过程进行描述可知，影响轧制质量的因素较多，无法结合工程参数来完成对轧件质量的检测，导致轧制过程存在明显的误差。需要加大对人工智能技术的应用力度，通过采集数据信息的形式，来观察工艺过程，弥补常规数学模型中存在的不足。另外，还可以通过神经网络及算法模型之间的协作，合理设定模型精度，确保能够获取更优质的轧件，以订单为基础，对专家系统故障进行在线诊断，强化轧机组负荷分配专家系统的良好应用效果，提升了在线实时诊断效果。
四、结论
时代每天都在变革，要想能够更好地适应现代高科技社会，我们的生产方式、生活模式等等方面都要与时俱进，紧随时代的潮流。通过我们分析发现，将自动化仪表和自动化控制技术应用到不管是工业生产上还是农业生产上，都大大提高了产品的生产量，也减少了人力资源的耗损，大大提高了生产效率也明显的降低了企业的生产成本。所以我们还要进一步研究和应用自动化仪表和自动化控制技术。
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论文作者:林海港,王海涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/22
标签：仪表论文; 技术论文; 自动化控制论文; 工业自动化仪表论文; 过程论文; 操作论文; 工业论文; 《电力设备》2017年第25期论文;