工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究

李耕

摘 要：社會(huì)在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)無(wú)法滿足人們的物質(zhì)需求，因此工業(yè)生產(chǎn)中需要引進(jìn)新的科學(xué)管控技術(shù)與設(shè)備，改變生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化控制技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的全方位精準(zhǔn)控制，大大提升生產(chǎn)效率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，工業(yè)生產(chǎn)的智能化、信息化管控是必經(jīng)之路，通過(guò)信息采集模塊捕獲信息，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，利用編程軟件來(lái)處理龐大的數(shù)據(jù)獲取有效信息，實(shí)施整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一調(diào)配，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)效益的提升具有重要意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)生產(chǎn)；自動(dòng)化控制技術(shù)；應(yīng)用價(jià)值

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.035

人的創(chuàng)造力是無(wú)限的，社會(huì)的發(fā)展就是人類不斷改造世界的過(guò)程。在生產(chǎn)制造行業(yè)中，機(jī)械已逐步代替了人工，在能源的驅(qū)動(dòng)下會(huì)社會(huì)不斷創(chuàng)造豐富的物資，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，人們開始研究機(jī)械的自動(dòng)化控制，降低人工運(yùn)營(yíng)成本，提高工業(yè)制造效率。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件以及系統(tǒng)這三個(gè)組成部分，通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制調(diào)配，能大大提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，確保生產(chǎn)安全性，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制技術(shù)也在不斷發(fā)展，目前正向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的方向發(fā)展[1]。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是PC-based自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具有成本低，收益高的優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制的三個(gè)層次——基礎(chǔ)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化中，基礎(chǔ)自動(dòng)化和管理自動(dòng)化體系中所運(yùn)用的硬件、軟件設(shè)施基本上都是從國(guó)外進(jìn)口的，價(jià)格昂貴，一般公司都無(wú)法承受如此高的建設(shè)成本，因此PC-based自動(dòng)化控制系統(tǒng)在開發(fā)之后被廣泛應(yīng)用，而且事實(shí)證明該系統(tǒng)的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。

我國(guó)人口基數(shù)大，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量也比較大，在科學(xué)技術(shù)還沒(méi)有現(xiàn)在發(fā)達(dá)的時(shí)候，工業(yè)生產(chǎn)一般都是依靠人工的力量，屬于勞動(dòng)密集型發(fā)展模式，而隨著科學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，我國(guó)的生產(chǎn)主力已經(jīng)從人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械設(shè)備，目前電氣自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)占據(jù)了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的主流。電氣自動(dòng)化生產(chǎn)體系的應(yīng)用，大大提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，且統(tǒng)一的機(jī)械化生產(chǎn)又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此生產(chǎn)規(guī)模能夠不斷擴(kuò)大。隨之而來(lái)的，就是生產(chǎn)的控制體系，要想保證工業(yè)化生產(chǎn)效益，就必須有與之對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化控制體系，通過(guò)收集各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化調(diào)控，最大程度上壓縮生產(chǎn)成本，取締人工調(diào)控。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，類似于人體的大腦，是確保整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能夠有序進(jìn)行的一項(xiàng)技術(shù)。

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，正說(shuō)明了它的價(jià)值，說(shuō)明它能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更大的利益。儀器儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，都為工業(yè)自動(dòng)化控制提供了良好的建設(shè)基礎(chǔ)。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，具有以下幾點(diǎn)意義：①實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的低成本控制，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，是工業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)變革，打破了傳統(tǒng)工業(yè)制造的原有生產(chǎn)方式，能夠更有效地引進(jìn)生產(chǎn)新工藝與生產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的銜接，消除傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中高耗低收益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能降低生產(chǎn)中的材料浪費(fèi)，簡(jiǎn)化工序，大大提升生產(chǎn)效益；②消除人工生產(chǎn)的主觀不理因素。人工的調(diào)控具有一定主觀性質(zhì)，會(huì)受到很多外界因素的干擾，而且操作不規(guī)范，自動(dòng)化控制是根據(jù)設(shè)定好的程序進(jìn)行的，能夠通過(guò)系統(tǒng)軟件信息自動(dòng)分析，進(jìn)行合理的調(diào)配，節(jié)省時(shí)間，只要保證控制系統(tǒng)不出現(xiàn)故障，就能確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)按部就班進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)事故，提高生產(chǎn)安全性；③實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一調(diào)配?，F(xiàn)在的企業(yè)規(guī)模越來(lái)越大，單靠人工控制很難有效處理各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的調(diào)配，自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠直接將所有有效信息收集錄入，進(jìn)行系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一調(diào)度，確保生產(chǎn)的有序性和高效性。

2 工業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也在不斷根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整完善，目前，市面上的自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠良好地適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)采集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，確保控制的及時(shí)有效性和準(zhǔn)確穩(wěn)定性，保證工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在不同的生產(chǎn)行業(yè)中，其中運(yùn)用到的自動(dòng)化控制技術(shù)和系統(tǒng)組成基本是一致的，但是會(huì)根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求和企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整重組，而且其中應(yīng)用到的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及系統(tǒng)參數(shù)都需要具體設(shè)置，確保自動(dòng)化控制體系能滿足生產(chǎn)需求，提高自動(dòng)化控制技術(shù)的使用效益。

2.1 信息采集模塊

要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的一體化系統(tǒng)性控制，就必須將各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中儀表數(shù)據(jù)和具體信息采集錄入到中樞管理系統(tǒng)中，因此信息采集模塊是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)模塊。自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，是需要控制系統(tǒng)能夠掌握實(shí)際的生產(chǎn)信息，協(xié)調(diào)控制自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備以及先進(jìn)的工藝工序，解決各方面的矛盾，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)配。大數(shù)據(jù)時(shí)代的帶來(lái)，讓工業(yè)生產(chǎn)面臨著巨大的考驗(yàn)，信息采集系統(tǒng)就能夠有效解決的數(shù)據(jù)信息的獲取問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)的捕獲與處理，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步提供與發(fā)展提供信息支持。

2.2 系統(tǒng)建模模塊

在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，憑借A/D單元實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化裝換，錄入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)中的信息處理軟件進(jìn)行整合分析，獲取有效信息，做為系統(tǒng)調(diào)配的參考，進(jìn)行統(tǒng)一地管理調(diào)配。信息采集模塊能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)采集，也就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠確保自動(dòng)化控制的精準(zhǔn)性，最大程度地節(jié)約生產(chǎn)成本[3]。此外，在整個(gè)系統(tǒng)中，如果有某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生異常，系統(tǒng)能及時(shí)感應(yīng)，并進(jìn)行處理，將出現(xiàn)故障的機(jī)械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時(shí)止損，確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全性和效率。生產(chǎn)設(shè)備故障問(wèn)題其實(shí)是在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)體系應(yīng)用以來(lái)控制系統(tǒng)中最難解決的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槎鄠€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)千臺(tái)機(jī)器一同運(yùn)作，單靠人工管理的話，如果出現(xiàn)設(shè)備故障，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間去排查，找出故障環(huán)節(jié)，這樣會(huì)嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，給公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

（下轉(zhuǎn)第20頁(yè)）

（上接第43頁(yè)）

2.3 動(dòng)態(tài)控制模塊

自動(dòng)化控制技術(shù)的核心，在于動(dòng)態(tài)控制模塊，在一體化自動(dòng)控制系統(tǒng)中，憑借著計(jì)算接技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，就能基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)控制。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，以智能動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)取代了以往控制生產(chǎn)工序的人工，具備全體那后全方位監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)，能夠大大提升控制的精密性，實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完美銜接。

機(jī)械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動(dòng)強(qiáng)度更大，能夠做到很多人們無(wú)法做到的事情。機(jī)械設(shè)備與動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)地結(jié)合，避免了人工操作質(zhì)量不統(tǒng)一、工作效率較低且體力有限的問(wèn)題，這也正是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)管控的主要原因[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在開發(fā)之后被迅速投入生產(chǎn)過(guò)程中，取得了良好的應(yīng)用效果，能夠降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用是毋庸置疑的[5]。在工業(yè)中用于生產(chǎn)過(guò)程管理的自動(dòng)化控制技術(shù)其基本組成是相同的，都包含了信息采集、系統(tǒng)建模、動(dòng)態(tài)控制這三個(gè)模塊，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還需要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)需求來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，選擇合適的軟件、硬件與系統(tǒng)，確保自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]伊棟，郭樹珂.自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.淺析工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)[J].輕工科技，2013（05）：99-100.

[3]閆新宏.自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2013（16）：84-85.

[4]宋慧欣.加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全 保障工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展——訪機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松[J].自動(dòng)化博覽，2012（02）：22-24.

[5]潘宇鍇.機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化中的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（23）：52-53.