基于生產(chǎn)過程自動化控制的發(fā)展與應(yīng)用研究

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)自動化的水平在逐步提高，生產(chǎn)過程自動化對提高勞動生產(chǎn)力的意義重大。本文主要介紹了生產(chǎn)過程中自動化控制的分析，并討論了控制的發(fā)展和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 生產(chǎn) 自動化 發(fā)展 應(yīng)用

一、引言

在生產(chǎn)中實施自動控制指令，現(xiàn)有的控制方法已經(jīng)陳舊，而且已經(jīng)淘汰。自動化控制是計算機技術(shù)與工業(yè)的優(yōu)化組合，用于控制整個生產(chǎn)過程。這種控制方法可以解決流水線上的一些不足，如生產(chǎn)不及時和操作設(shè)備不當(dāng)?shù)膯栴}。同時，它可以保證生產(chǎn)質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度，節(jié)省生產(chǎn)時間，減少任務(wù)量。

二、開發(fā)生產(chǎn)過程自動化

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)與生產(chǎn)過程的完美結(jié)合，研究在生產(chǎn)過程中實施自動化管理，讓生產(chǎn)更加有序和規(guī)范，對提高勞動效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有非常好的作用，從自動化的發(fā)展來看，目前總共經(jīng)歷了三個階段。

（一）生產(chǎn)過程自動化控制發(fā)展的第一階段

我國開始應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)是在20世紀(jì)50年代初期，最先是應(yīng)用在高校的科研機構(gòu)。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，原先的生產(chǎn)過程不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要，為了解決這一難題，科研人員開始研究自動化控制技術(shù)，最初是從理論角度用函數(shù)和頻率的方法研究自動化控制問題，在這個階段，因為有大量的數(shù)據(jù)需要處理，那時候計算機也沒廣泛應(yīng)用，計算問題主要靠人來完成，計算量大，就采用試驗的方法來進(jìn)行驗證，由于當(dāng)時自動化控制技術(shù)還不成熟，在實際中應(yīng)用還不多。為了方便研究，科研人員還自己研究出了一些儀器，用于自動化控制技術(shù)的研究，但是這些儀器都是比較粗糙的，對研究的作用還不是很大，所以，這一階段的自動化控制研究還比較淺，也比較艱難，屬于嘗試階段。

（二）生產(chǎn)過程自動化控制發(fā)展的第二階段

20世紀(jì)60年代初期是自動化發(fā)展的第二階段。當(dāng)時我國正處于戰(zhàn)后重建階段，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，產(chǎn)量也在逐步增加，舊的管理模式和生產(chǎn)過程已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展需求，生產(chǎn)過程對自動化控制技術(shù)的需求越來越強烈。在這一背景下，出現(xiàn)了控制理論。在控制理論的指導(dǎo)下，科研人員開始研究控制技術(shù)的內(nèi)部數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析和整理，推斷自動化控制技術(shù)在生產(chǎn)過程上應(yīng)用的可行性，剛開始的時候，自動化控制技術(shù)主要在生產(chǎn)過程控制上進(jìn)行重點研究，但隨著生產(chǎn)過程的技術(shù)改進(jìn)，對控制細(xì)節(jié)也提出了更高的要求，這對自動化控制技術(shù)又提出了新的要求。在控制過程中，要從生產(chǎn)過程的整體考慮控制技術(shù)，由局部控制、位置控制向全面控制發(fā)展，對生產(chǎn)過程自動化控制技術(shù)和理論也提出了新的要求。

（三）生產(chǎn)過程自動化控制發(fā)展的第三階段

生產(chǎn)過程自動化控制發(fā)展的第三階段出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，這一階段生產(chǎn)自動化控制技術(shù)飛速發(fā)展，計算機技術(shù)廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)過程自動化控制上，并且根據(jù)生產(chǎn)過程控制要求研發(fā)專門的控制模塊，生產(chǎn)過程控制更加精細(xì)和全面。各種控制傳感器、集成電路、計算機控制主機、服務(wù)器等在生產(chǎn)過程自動化控制中大量使用，并且開發(fā)了各種各樣的控制軟件和控制系統(tǒng)，監(jiān)測過程和監(jiān)測范圍全覆蓋，極大地提高了生產(chǎn)過程控制技術(shù)的水平，特別是在傳統(tǒng)的機械監(jiān)測中。使用系統(tǒng)的控制技術(shù)，極大地促進(jìn)了控制技術(shù)的全面發(fā)展，克服了過去低效率的檢測，由單一的控制形成了多路控制，由小范圍的控制向大范圍的控制發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻系統(tǒng)、光電技術(shù)、PLC等技術(shù)越來越多地應(yīng)用到生產(chǎn)過程自動控制技術(shù)中。值得注意的是，這時候的控制系統(tǒng)具有自我診斷功能，通過系統(tǒng)升級來完善控制系統(tǒng)，讓控制更加高效，更加準(zhǔn)確，極大地提高了勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。多回路、分布式的控制網(wǎng)絡(luò)，如同人體神經(jīng)系統(tǒng)一樣分布在生產(chǎn)全過程中。

三、生產(chǎn)過程自動化控制的發(fā)展趨勢

自動化是在生產(chǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，生產(chǎn)驅(qū)動自動化的發(fā)展，自動化應(yīng)用于生產(chǎn)過程。當(dāng)自動化生產(chǎn)的理論更加豐富，再輔以先進(jìn)的自動化技術(shù)，生產(chǎn)過程將更加安全，生產(chǎn)將更加穩(wěn)定，進(jìn)而增加效益。計算機技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，生產(chǎn)控制也更加有效。哪里有計算機系統(tǒng)，哪里就有控制生產(chǎn)的理論。計算機控制系統(tǒng)和控制理論的完美結(jié)合，更能促進(jìn)二者更好地發(fā)展，所有科研人員在控制系統(tǒng)研究中更加關(guān)注計算機控制系統(tǒng)與控制理論的協(xié)調(diào)配合，不斷完善控制體系，然后再制定生產(chǎn)要求。在實現(xiàn)生產(chǎn)控制的自動化時，有必要加強對生產(chǎn)過程的控制，尤其是智能控制。同時，可以引入專家系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以使生產(chǎn)過程自動化。為了適應(yīng)自動化的發(fā)展，我們還必須加大研究力度。

四、結(jié)語

隨著科技的快速發(fā)展，生產(chǎn)過程自動化控制得到了良性發(fā)展，過去的一些陳舊觀念也得到了改變，提高了生產(chǎn)效率，降低了事故的發(fā)生率，節(jié)約了企業(yè)成本，生產(chǎn)過程自動化控制技術(shù)越來越被人們接受，在各行各業(yè)得到了使用和推廣。只有在生產(chǎn)過程中不斷完善和改進(jìn)控制技術(shù)，讓生產(chǎn)過程更加安全、高效，必須系統(tǒng)地研究和改進(jìn)自動化控制技術(shù)，為生產(chǎn)服務(wù)，不斷促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。

（作者單位為南京科技職業(yè)學(xué)院電氣與控制學(xué)院）

[作者簡介：張國華（1963—），男，江蘇金壇人，本科，副教授，研究方向：自動化。]

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