劉 方

（重慶川儀控制系統(tǒng)有限公司，重慶 400700）

1 工業(yè)自動化儀表和自動化控制系統(tǒng)概述

1.1 工業(yè)自動化儀表的相關(guān)概述

1.1.1 工業(yè)自動化儀表的概念

工業(yè)自動化儀表是指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，可以遵循既定程序?qū)Ξa(chǎn)品執(zhí)行加工、檢查、審核等操作的智能化設(shè)備儀器[1]。該設(shè)備可以對工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時控制，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在的問題，制定針對性解決策略，加快問題解決效率。同時，設(shè)備監(jiān)測信息會實時上傳至總系統(tǒng)當(dāng)中，管理人員根據(jù)上傳信息進(jìn)行處理，建立產(chǎn)品各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的專項數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)管理者制定下階段決策提供科學(xué)性的數(shù)據(jù)支持。

1.1.2 工業(yè)自動化儀表的類型

目前，市場中的自動化儀表類型較多，儀表的分類標(biāo)準(zhǔn)、適用范圍也存在較大差異。根據(jù)自動化儀表所獲得的數(shù)據(jù)類型可以將儀表分為位置儀表、壓力儀表、溫度儀表、流量儀表等。根據(jù)自動化儀表的使用性能，可以將儀表分為顯示類儀表、計算類儀表、命令執(zhí)行類儀表等。顯示類儀表是指在完成數(shù)據(jù)采集后，可以直接在相關(guān)設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，同時，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示異常時，可以及時進(jìn)行預(yù)警，有效提高設(shè)備故障的檢修效率。計算類儀表是可以對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理的儀表。命令執(zhí)行類儀表是可以自動分辨命令對應(yīng)目標(biāo)區(qū)域，進(jìn)行命令執(zhí)行的儀表。

1.2 自動化控制系統(tǒng)的相關(guān)概述

1.2.1 自動化控制系統(tǒng)的類型

工業(yè)自動化控制技術(shù)也是分為很多種類型，現(xiàn)階段我國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，應(yīng)用較多的技術(shù)分為以下幾類：第一，傳感技術(shù)。傳感技術(shù)是在接收到數(shù)據(jù)信息后，將其進(jìn)行精準(zhǔn)傳輸?shù)募夹g(shù)[2]。該技術(shù)主要用于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的信息采集，可以對分支系統(tǒng)中采集到的信息進(jìn)行處理，在完成數(shù)據(jù)信息處理后，直接將命令進(jìn)行數(shù)字化處理，顯示在系統(tǒng)屏幕上，在獲得管理人員許可后，系統(tǒng)自動執(zhí)行該操作，實現(xiàn)系統(tǒng)信息的實時監(jiān)管。第二，系統(tǒng)集成技術(shù)。系統(tǒng)集成技術(shù)是將系產(chǎn)品生產(chǎn)過程細(xì)分為多個生產(chǎn)模塊，借助不同模塊功能對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化管理的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，其系統(tǒng)遵循“信息綜合分析→專項模塊設(shè)計→相應(yīng)設(shè)備配置→監(jiān)管生產(chǎn)環(huán)節(jié)”的工作流程，適用于產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模較大的設(shè)計監(jiān)管當(dāng)中，可以有效減少產(chǎn)品的成本投入，提升生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用價值。第三，人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)是利用各類信息化處理技術(shù)對問題進(jìn)行擬人化處理的過程。該技術(shù)起步時間相對較晚，但是該技術(shù)可以根據(jù)企業(yè)對產(chǎn)品的要求進(jìn)行及時更改，靈活度較高。并且該技術(shù)能夠自主進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的組合，以滿足實際生產(chǎn)需求，進(jìn)而可以有效發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用價值，減少員工操作不當(dāng)產(chǎn)生的設(shè)備維護(hù)費用。

1.2.2 自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)開始向智能化、多樣化的方向發(fā)展。智能化主要是指人工智能技術(shù)的普及，智能化生產(chǎn)的普及能夠解放勞動生產(chǎn)力，使企業(yè)的人力資源投入成本大大降低。多樣化是指系統(tǒng)功能多樣化。傳統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)只能滿足單一指令操作，在未來發(fā)展模式下，系統(tǒng)的功能模板將不斷增多，提升系統(tǒng)的應(yīng)用價值?，F(xiàn)階段，計算機技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中擁有較大的發(fā)展空間，在不斷摸索和磨合中積累了較多的實踐經(jīng)驗。實踐經(jīng)驗的增多可以為自動化控制系統(tǒng)發(fā)展方向提供科學(xué)性數(shù)據(jù)參考，使自動化控制技術(shù)的可靠性得到大幅度提升。雖然現(xiàn)階段很多工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用仍舊依賴于有線傳輸，但隨著無線技術(shù)的不斷革新，系統(tǒng)設(shè)備終究會不受空間限制，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線自動化控制，進(jìn)而擴(kuò)大自動化控制系統(tǒng)的覆蓋范圍。

2 工業(yè)自動化儀表的自動化控制核心思路

2.1 設(shè)備總線控制技術(shù)

現(xiàn)階段，自動化儀表控制技術(shù)研發(fā)已經(jīng)取得了較好的應(yīng)用成果，適用領(lǐng)域也在不斷拓寬[3]。該技術(shù)的操作原理是將現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備與控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)性連接，在出現(xiàn)運行問題時，設(shè)備會第一時間將數(shù)據(jù)上傳至自動控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)進(jìn)行自動化處理后，下達(dá)調(diào)整指令，使設(shè)備暫停運轉(zhuǎn)，有其他設(shè)備接替其進(jìn)行工作。同時，系統(tǒng)會向管理人員提交預(yù)警信息，由技術(shù)人員對設(shè)備進(jìn)行檢修，達(dá)到企業(yè)經(jīng)濟(jì)止損的目的。設(shè)備總控線技術(shù)是自動化控制的核心技術(shù)，借助總控線技術(shù)，系統(tǒng)可以與其他監(jiān)控設(shè)備組建網(wǎng)狀連接結(jié)構(gòu)，同時利用計算機技術(shù)與各設(shè)備建立有效連接，進(jìn)而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。在具體操作過程中，設(shè)備直接將信息上傳到總系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)會在已有數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，借助大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術(shù)篩選所需數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，使企業(yè)可以獲取預(yù)期計算數(shù)據(jù)，為企業(yè)下階段發(fā)展決策提供科學(xué)性數(shù)據(jù)支持。

2.2 分布式控制系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)時代的來臨，增加了企業(yè)每天獲取信息的總量。分布式控制系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)中進(jìn)行信息分流的重要組成結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的具體工作原理如下：首先，自動化控制系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立各環(huán)節(jié)的監(jiān)控模塊，使生產(chǎn)過程按照既定順序進(jìn)行排列。其次，每個環(huán)節(jié)得生產(chǎn)數(shù)據(jù)直接上傳到直屬系統(tǒng)模塊當(dāng)中，由分模塊對信息進(jìn)行集中處理，并建立信息專屬數(shù)據(jù)庫，并與后續(xù)信息的比對。最后，分布式系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)整理后，直接將整理結(jié)果上傳到總系統(tǒng)當(dāng)中，由系統(tǒng)對整理數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，根據(jù)挖掘結(jié)果下達(dá)相應(yīng)調(diào)控指令，借此提高控制系統(tǒng)的工作效率。需要注意的是，分布式控制系統(tǒng)是借助通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)控的模式，該系統(tǒng)能夠?qū)⑥k公自動化與工業(yè)自動化進(jìn)行有機融合，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)是自動化控制系統(tǒng)高效工作的重要保障。網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)主要借助數(shù)字化通信技術(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流，在交流過程中，該技術(shù)可以對傳輸信息進(jìn)行智能化處理，如轉(zhuǎn)變信息傳輸格式、傳輸頻率等。在系統(tǒng)接收到傳遞信息前，網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)會將信息轉(zhuǎn)化為初始格式，借此提高信息傳遞的時效性和完整性。

2.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)的重要組成結(jié)構(gòu)。目前，嵌入式操作系統(tǒng)與微處理核心硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的核心軟件，兩類軟件能夠搭建計算機與自動化儀表之間的信息傳遞紐帶，確保數(shù)據(jù)信息的順利傳輸。另外，該系統(tǒng)能夠?qū)ψ詣踊刂葡到y(tǒng)的通用性進(jìn)行加強，利用計算機技術(shù)中的局域網(wǎng)絡(luò)、USB、打印機等設(shè)備端口實現(xiàn)信息的快速交互，使信息傳遞變得更加便捷，有效提高自動化控制系統(tǒng)的實用價值。

2.5 自動化控制技術(shù)

自動化控制技術(shù)是自動化控制系統(tǒng)的核心構(gòu)成，可以分為機械驅(qū)動、過程調(diào)控和生產(chǎn)管理自動化三部分內(nèi)容。在實際應(yīng)用過程中，機械驅(qū)動自動化與過程調(diào)控自動化可以準(zhǔn)確控制生產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)操作，提高設(shè)備運行的有效性。而生產(chǎn)管理自動化可以確保產(chǎn)品生產(chǎn)的順利開展，有效提高企業(yè)管理水平，提升設(shè)備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，自動化儀表與自動化控制技術(shù)已經(jīng)成為推動行業(yè)發(fā)展的重要動力來源。通過應(yīng)用自動化控制技術(shù)，一方面，能夠有效提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，節(jié)約產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；另一方面，能夠提高企業(yè)的綜合實力，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長。