工业自动化仪表与自动化控制技术论文_张星晨

工业自动化仪表与自动化控制技术论文_张星晨

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摘要:近些年,我国经济发展迅速,工业技术也在快速发展。对于工业自动化技术而言,自动化仪表技术和自动化控制技术是实现设备自动化生产控制最为重要的基础,掌握和提高自动化仪表技术和自动化控制技术将推动我国工业制造水平的提升和进步。通过对工业自动化生产过程中的仪表和控制技术问题进行讨论和研究,为我国工业自动化的向前推进和制造水平提升提供参考和借鉴。

关键词:工业;自动化仪表;自动化控制

引言

我国的现代工业发展较晚,落后于西方国家。但是在中华人民共和国成立之后,我国的工业发展迅速,短短几年的时间已经基本完成了工业化。尤其是在改革开放之后,我国的工业自动化程度逐渐加深,不仅大力引进西方先进的工业设备、自动化仪表和智能程序,同时也大力进行自主研发并且应用在工业生产中,大大提高了我国工业自动化程度,对生产效率以及国民经济都产生了很大的促进作用。当下我国工业自动控制技术仍然处于不断发展与探索阶段,依托于先进的科学技术,不断保障工业生产的稳定和进步。

1工业自动化仪表和自动化控制系统概述

1.1工业自动化仪表的相关概述

(1)工业自动化仪表的概念

工业自动化仪表是指在产品生产过程中,可以遵循既定程序对产品执行加工、检查、审核等操作的智能化设备仪器。该设备可以对工业产品生产的各个环节进行实时控制,及时发现产品生产过程中存在的问题,制定针对性解决策略,加快问题解决效率。同时,设备监测信息会实时上传至总系统当中,管理人员根据上传信息进行处理,建立产品各生产环节的专项数据库,为企业管理者制定下阶段决策提供科学性的数据支持。

(2)工业自动化仪表的类型

目前,市场中的自动化仪表类型较多,仪表的分类标准、适用范围也存在较大差异。根据自动化仪表所获得的数据类型可以将仪表分为位置仪表、压力仪表、温度仪表、流量仪表等。根据自动化仪表的使用性能,可以将仪表分为显示类仪表、计算类仪表、命令执行类仪表等。显示类仪表是指在完成数据采集后,可以直接在相关设备上进行数据显示,同时,在发现数据显示异常时,可以及时进行预警,有效提高设备故障的检修效率。计算类仪表是可以对采集数据进行初步处理的仪表。命令执行类仪表是可以自动分辨命令对应目标区域,进行命令执行的仪表。

1.2自动化控制系统的相关概述

(1)自动化控制技术的原理

自动化技术体现了我国科技的进步和社会的不断发展,按原理对自动化控制技术进行分类,可分为全自动控制和半自动控制。全自动控制是操作员控制生产的全过程,无需操作人员在参与其他的生产活动;而半自动化控制技术是需要相关技术人员参与到实际的生产过程中。如今,随着我国科学技术的进步和社会的发展,全自动化控制技术已基本深入到了我国各个领域;全自动化控制技术的运用不仅提高了我国企业生产的工作效率,同时生产工作的质量和水平也得到了很大的提升。

(2)自动化控制系统的发展趋势

随着网络技术的快速发展,工业自动化技术开始向智能化、多样化的方向发展。智能化主要是指人工智能技术的普及,智能化生产的普及能够解放劳动生产力,使企业的人力资源投入成本大大降低。多样化是指系统功能多样化。传统自动化控制系统只能满足单一指令操作,在未来发展模式下,系统的功能模板将不断增多,提升系统的应用价值。现阶段,计算机技术在自动化控制系统中拥有较大的发展空间,在不断摸索和磨合中积累了较多的实践经验。实践经验的增多可以为自动化控制系统发展方向提供科学性数据参考,使自动化控制技术的可靠性得到大幅度提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然现阶段很多工业自动化技术的应用仍旧依赖于有线传输,但随着无线技术的不断革新,系统设备终究会不受空间限制,实现远距离无线自动化控制,进而扩大自动化控制系统的覆盖范围。

2自动化控制技术的主要应用

2.1生产工艺流程中的应用

中华人民共和国成立以来,我国的石油化工工业得到了快速稳定的发展,自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺,生产的负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高。仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用。控制水平也从单数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。在现代石油化工企业,其生产工艺中的自动控制技术,主要是对流体和粉体等工艺介质进行物理和化学的处理,在生产过程中,需要对某些节点的温度、压力和其他数值进行随时的测量,然后远程传递给控制室。显示仪表显示的数据由计算机或者人工进行查看和分析,若是超出规定的范围,则会发出报警信号或者通过控制仪表来进行调控。另外,随着工业生产规模的进一步扩大,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的研发成功,对自动化提出了更高的要求。同时,激烈的市场竞争也对工业生产中的自动化提出了新的目标与要求。在信息网络环境下,大量的信息技术为石油化工自动化技术的发展也注入了新的活力。除了石油化工生产之外,在煤炭工业、钢铁工业等工艺生产中,自动化控制技术的应用同样十分普遍。自动化控制技术的应用,使我国整体的工业水准有了很大的提高。

2.2管理智能化

很多企业单位,生产和办公的管理中,人力资源、财力资源、物的资源等都已经实现了自动化的管理、控制,也就是管理的自动化。以信息处理作为其中心,运用电子计算机、通信系统与控制等学科组成管理的智能化,这是一门综合性的技术应用。使用多台计算机,达到高速运转的状态,将大量的信息进行处理,在终端组成局部的网络。在管理信息系统的前提下,系统可进行备选方案的支持,并提出决策意见,有效帮助管理人员作出最后的决策。

2.3网络控制系统

网络控制系统是自动化控制系统的重要组成结构。目前,嵌入式操作系统与微处理核心硬件系统是网络控制系统的核心软件,两类软件能够搭建计算机与自动化仪表之间的信息传递纽带,确保数据信息的顺利传输。另外,该系统能够对自动化控制系统的通用性进行加强,利用计算机技术中的局域网络、USB、打印机等设备端口实现信息的快速交互,使信息传递变得更加便捷,有效提高自动化控制系统的实用价值。

2.4机械制造装备中的应用

随着第三次科技革命的推广和应用,机械制造领域的自动控制技术更加完善,一些先进的机械制造和加工企业中已经基本达到了全自动水平。目前在我国,机械制造自动化已经形成了初步的产业规模,大量的企业加入到机械制造领域中。而在高等教育和人才培养方面,机械制造自动化同样也是理工科中的热门专业,机械制造及其自动化专业的研究生多年来供不应求,供需比一直在1∶10以上。北京、上海和深圳等地的人才市场调查显示,机械设计制造及其自动化专业一直排在人才需求的前列。据了解,机械制造及其自动化专业的毕业生主要在各大城市及沿海地区高新技术的科研、开发和生产单位就业。加入WTO后,中国逐渐成为世界新的制造中心和加工中心,该专业的毕业生就业发展趋势良好。从高校专业人才的培养来看,我国机械制造自动化的发展前景是十分可观的。

结语

我国工业自动化技术的进步需要对工业自动化仪表和自动化控制技术进行不断的完善和改进,引入先进的科学技术能够提高和改善生产制造的质量水平,同时也需要大量的专业人才投入到工业自动化生产行业中,从工业自动化生产过程中一些实际的生产情况出发,去共同钻研从而制定出对应的解决方案。

参考文献:

[1]裴亚林.现代化工仪表及化工自动化的过程控制探微[J].建筑工程技术与设计,2017(14).

[2]李瑛博.工业自动化仪表与自动化控制技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015(34).

论文作者:张星晨

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/6

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