工业自动化仪表与自动化的控制技术分析

工业自动化仪表与自动化的控制技术分析

肖广起 李晓华

内蒙古包钢股份有限公司巴润矿业分公司

内蒙古 包头 014080

摘 要：随着全球科学技术水平的不断的提升，人们对各方面的要求也是越来越高。自动化在工业领域的应用也是不断地普及，人们对自动化要求也不断提高，而自动化发展水平也是在不断提高，最终期望自动化能够使人们从一些简单的工作程序中解放出来。在工业行业里如仪表和控制与自动化的结合已经成了普遍的生产方式。自动化之所以被不断地提倡应用在各方面，是因为其具有很多优良的特性。如工作效率高，投入成本很低，生产比人力更安全等，因而在现代工业里面自动化控制各仪表自动化生产成了主流生产模式。

关键词：工业自动化控制；仪表

1 仪表简介

在自动化设备生产过程中需要很多用于辅助用的相关仪表，对整套设备生产具有关键作用。在工业领域中又称为工业仪表、自动化仪表或者称为工业检测控制工具。自动化设备的生产是现场无人管理的，所以在判断生产过程是否顺利和进度方面就需要通过这些相关的仪表设备来间接反应给工作人员，只要自动化仪表能够正常工作，就能通过采集仪表上相关的数据控制整个生产过程。生产出符合要求的产品出来。

1.1工业自动化仪表的基本原理

在自动化设备当中的一些相关的仪表与其他仪表有所区别，这些仪表在进行数据测量和统计时都是不需要人为操作的，可以独立完成，并且还能将记录测量到的数据自动传输到处理终端，最后通过终端再对提取到的数据进行加工。自动化测量仪表的工作原理涉及到多领域的专业知识，如平衡学，力学电学方面的知识。自动化仪表的具体工作原理是通过其内部的一些力传感器，温度传感器，压力传感器对一些对应的物理量进行测量，然后通过内部的信号放大装置对采集到的信号进行放大，得到便于人工处理和观察的信号。

1.2自动化仪表的种类

自动化仪表的种类多种多样。其可以按照不同的考虑方式大致分为两类。一类是根据仪表测量的物理量来进行分类的，如测量压力，温度等的压力温度仪表。还有一类是通过其在测量过程中的作用进行分类的，大致可分为计算仪表，用于测量用的测量仪表，用于显示的显示仪表等。

1.3自动化仪表的发展史

自动化仪表在发展初期称为热工仪表，最早在上世纪初被应用在一些工业，冶金，和石油开采等行业。最开始只能制作一些笨重庞大，并且灵敏度不高的机械或者是液压式的仪表，进行一些简单和粗略的测量。

在经过十来年的发展，开始制造出一些与压力相统一的气动式仪表，在经过一段时间的改进和发展已经有了一些可以实现远距离控制测量的仪表。到了二十世纪中期，随着电子电气行业的飞速发展，此時可以利用电学来生产制造一些电子类测量仪表。到了二十世纪末，更灵敏综合型的电子测量自动化仪表开始出现，能够在工业上进行更精准的测量和更好的实现自动化。

1.4自动化仪表的工作规律

自动化仪表的作用是需要在无人为干预的情况下能够对产品进行相关的测量和数据记录，并且最终能够自动把采集到的数据发送到终端，再进行数据的进一步的加工识别。自动化仪表的工作规律运用到了各方面的专业知识，如一些平衡学，力学，电子学相关的专业知识，最终才生产出一个完整的测量仪表。自动化仪表对生产现场的各种数据进行测量（例如压力、温度等等），通过模数转换器等装置，把现实的模拟量转化成易于对比的数字量（例如电压、电流等等），通过放大器对采集的数据进行加工放大。对数据进行处理之后反馈到控制端进行数据比对，然后调控，以实现平衡控制。

二、工业自动化仪表与自动化技术存在的不足

        1设备的应用范围狭窄

        由于当前工业自动化仪表与自动化技术应用过程中还存在很多不成熟的地方，因此，设备的应用范围狭窄是影响工业自动化仪表与自动化技术发展的重要因素。一款自动化仪表仅仅能够应用于某一种生产环境之中，不能根据生产任务更换不同的功能，也就是说仪表的可互操作性相对较差，这严重限制了该设备的应用范围。

        2自动化仪表的安全性能有待提升

        自动化仪表与自动化控制技术的结合还处于摸索阶段，影响自动化仪表运行的重要因素，体现在自动化系统的安全性能不够，仪表的安全性和稳定性不够，就会导致仪表在施工过程中出现安全隐患，安全性隐患一旦产生，就会严重影响仪表的正常运行，从而在生产过程中产生较大的生产误差。

3工业自动化仪表与自动化控制技术应用方略

        3.1使用安全

        工业自动化仪表和自动化控制技术的有效应用必须以大量安全数据为基础，因此在工业生产过程中，企业需保证数据资源的时效性、安全性、有效性，防止出现数据泄露、篡改和损失的现象，这就要求工业企业加强对信息系统和自动化控制系统的安全管理，结合信息系统和自动化控制系统的实际情况制定相应的安全管理对策，加强安全防护。比如对仪表采取安全认证的方式来保障仪表测量数据的安全性，并结合实际生产需要对仪表功能和自动化控制技术进行不断的完善和更新，保障安全认证功能满足仪表的安全应用需求。

        3.2改进应用技术

        工业自动化仪表实现自动化技术的应用主要依靠嵌入式技术和网络技术的综合运用，这样可进一步完善和有效提升工业自动化仪表的应用功能。嵌入式技术主要在工业电气响应系统中应用，对系统中芯片设计后，将电气系统按照一定的标准进行详细的划分，然后与网络连接，借助嵌入式技术的应用对机械设备的使用时间进行精准计算，以便给管理人员提供可靠依据。网络技术的功能是完成对采集数据的传输，在工业生产中进行信息的输入和输出，将网络内容与嵌入式技术有效融合后，就能实现对工业生产系统的自动化控制。

        3.3定期检修仪表

        工业仪表需经过定期维护和检修，才能确保性能优良，保障测量的结果的准确性。因此企业在工业生产中，工作人员需定期对工业仪表进行检修，针对仪表的实际使用情况，采取更换零件、保养等相应的检修方式，以消除安全隐患，来提高测量精度。企业要加强对检修人员的专业培训，及时对他们的知识结构进行更新，使他们掌握最新的仪表检测技术，以此来保证工业生产质量。工业生产过程中和结束后，要由专人结合仪表的型号和种类把仪表的显示数据和运行状态记录下来，从而为检修人员了解仪表的实际状况而提供依据，提高检修效率和检修质量。

        3.4管理与控制的优化

        工业自动化仪表和自动化控制技术在工业生产过程中的应用，为工业生产朝着智能化方向迈进提供了支撑。工业生产流程中，工业自动化仪表的功能是对产品数据进行采集、处理和传输，这些数据是反应产品制造质量的重要指标。工业自动化仪表在运行过程中一旦发现数据异常，就会发出警报，操作工人可根据警报内容准确找出异常地方，通过优化和改进生产技术来保障产品质量，降低产品不合格率。另外自动化控制系统还能快速的检测到产品的物理信息和化学信息，可以保障危险品的安全性和高质量产品的稳定性，当检测出信息异常时可采取相应的措施进行智能控制，降低了生产环节的风险。

结束语

        综上所述，随着社会的不断发展以及大数据时代的到来，我国的自动化仪表和制动化控制技术虽然在工业生产过程中逐渐发挥出了自身的实际价值，但是在具体应用的过程中，仍有很多地方存在着不足，进而投入更多的资金开发相关的研发工作，使其能够在工业生产的过程中更好的发挥自身的价值，并为提升工业产品的质量作出一定的贡献。

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