工业自动化仪表与自动化控制浅析

摘要：现阶段，我国社会经济以及人民生活水平的逐步提高，市场对于工业发展提出了更高的要求。将计算机技术并入工业操作中，利用计算机实现对工业仪器的机械智能化控制，能有效提高工业生产效率，降低人员工作量。本文简单介绍了工业自动化仪表与自动化控制的定义，阐述了其存在的不足，并就其具体技术的应用进行分析和探讨。

关键词：工业自动化仪表；自动化控制；应用技术

前言

随着工业技术的发展，对自动化的要求越来越高，尤其是信息技术的渗透，为工业自动化仪表与自动化控制技术引入了新义，极大的提升了控制的水平，克服了传统的人工控制的诸多弊端，实现了低能耗、全天候、高精度的控制，实现了工业生产的高效化。因此，工业企业想要实现自身长久发展，就必须依靠智能化和科技化来保证自身的发展速度。

1工业自动化仪表与自动化控制技术概述

工业自动化仪表是指在工业生产过程中，通过智能化的管理手段来进行生产过程中的信息进行检验、显示、管控以及实施的仪表，具有很强的实用性。生产单位应当重视对于生产实际的过程中的检验工作，对其生产工艺进行全面管理和控制，这样才能有效的确保生产过程能够顺利的进行，同时其本身具备的高效率和低损耗的特点也是其发展迅速的重要特点之一。工业自动化仪表与自动化控制技术能够实现实时的诊断和维护，负责现场仪表与控制系统的工作信息的采集处理，起到生产流程、设备、自动化控制系统和现场仪表的诊断维护，提升了工业生产的效率。

工业仪表具有多种不同的类型，在分类标准制定时需要根据不同的情况来进行分类。根据生产过程中所需的指标类型划分可以分为检测压力的仪表、检测温度的仪表、检测流量的仪表、检测机械量值的仪表、检测物位的仪表；根据生产实践中工业仪表的性能来分类可以分为检验类仪表、调整类仪表、展示类仪表、计算类仪表、实施设备类仪表等类型。

2工业自动化仪表与自动化控制技术存在的不足

信息技術的发展为工业自动化仪表与控制技术带来了积极的意义，但是作为一项新的技术，要经过一段时间的探索与应用。现阶段还面对着一些技术上的不成熟，存在着诸多的不足，主要集中在四个方面：其一，仪表的可互操作性问题，工业自动化仪表与自动化控制技术的结合的一大特征就是仪表的可互操作性，但是实际的应用中难以做到无缝衔接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升；其二，自动化系统信息的安全性能。安全性不足导致自动化仪表的性能不够稳定，出现各种兼容性的问题或控制的精确度不足，出现较大的误差；其三，系统的可靠性与故障诊断，可靠性还不高，尤其是在工作环境复杂的自动化仪表中，经常出现故障，但诊断的效率不高，导致维护不及时，影响正常的生产；其四，程序与软件的可靠性问题，自动化控制技术的功能是通过程序与软件来实现的，但软件程序存在漏洞，考虑的方面不周全等问题，导致可靠性差，自动化仪表的工作状态不稳定，影响生产。

3工业自动化仪表控制系统技术研究

3.1智能化

纵观目前我国工业自动化仪表的发展态势，不难看出工业自动化仪表的核心是智能化。这种智能化主要反映在下面几大新功能。从工控的角度上来说，以前控制的算法知识由DCS或者调节器来完成计算，而现在只需一台已将PID模块植入的智能化的执行器或变送器即可，就能同相关的现场仪表一起实现自主调节的目标，从而提升整个系统的可靠性。

3.2高精度化

因目前我国国家政策与法令对节能减排的要求与日提升，工业生产对于成品质量的要求也在不断提高，故提高测量仪表与控制系统的精度已成大势所趋。举个例子，有贸易交换计量用途的科氏质量流量计，其精度高达0.05%，一些气体超声波流量计的准确度高达0.5%，而新一代的DCS也把这个当成一项重要指标。如今部分项目在招标过程中，针对相关产品的精度也作出了明确的规定。

3.3无线化

作为一种有广泛的发展前景的技术，现场总线应得到飞快的发展与推广利用。然而因过多的国际标准的制约，给其推广应用造成了很大的影响。举个例子，第一代总线型的现场总线的国际标准多达10余种，再加上第二代的实时工业以太网，它也许具备20余种国际标准，而第三代总线的通信方案也在慢慢确立，各大跨国公司及相关组织均在确立各自的标准，仅在当下和利时、艾默生、西门子等一些大公司都制定了各自的标准。

3.4开放性

当前我国愈来愈多的测控仪器采用以高性能微处理器为硬件系统核心、VxWork、Linux 等嵌入式操作系统为系统软件核心的嵌入式系统技术，在未来的发展时期计算机与仪器仪表的联系会日益密切起来。Agilent公司认为，在仪器仪表设备上应包含计算机的全部接口，从而让人感觉这种仪器的使用与操作电脑的方法差不多。依靠网络产生特定功能的测控系统，可有助于多样化智能化现场测控设备的开放式互联系统的实现。

3.5网络化

现场总线技术具备促进智能仪表的作用的充分发挥的作用，它是一种通过运用计算机数字化通信技术让自动控制系统同现场设备一起进入工厂信息网络，从而转成企业信息网络底层。相信在工业信息网络技术发展的带动下，我国很快就会产生以网络结构体系为主要特性的新型自动化仪表。

4工业自动化控制技术的实际应用

4.1设备总线控制技术

工业自动化仪表控制技术在工业生产中广泛使用，通过将现场设备和控制仪器相连接，使得分析仪表、生产设备、控制器、执行器等整合为一个覆盖范围广的控制系统，实现对生产企业内部多套设备的集中管理，避免了传统生产中由于设备分布广泛且复杂多变，造成管理上的困难。现代化企业生产过程中，随着生产技术的不断提高，工业自动化控制技术也不仅仅依靠集中控制技术对设备进行操控，而是将现场设备通过总线连入计算机网络中，实现对设备的远程操控，并

且能够借助网络数据库实现对数据的快速分析计算等功能。

4.2网络技术在自动化控制系统中的运用

在当前发展阶段，网络技术在自动化控制系统中已得到了运用，它是以数字化通信技术的形式存在着的，在系统的网络层中起到了关键的通信传输作用。伴随着网络技术的运用与智能仪表有关技术的发展，自动化仪表将一步步依靠嵌入式的形式与通信网络相融，如此不仅能提升网络的透明化，还能促进工业自动化和办公自动化的完美结合。

4.3分布式控制系统

目前，分布式控制系统在一步步引领设备智能化测控的控制手段的发展，基于集中式控制系统的发展，全面统筹兼顾了现代控制技术、现代通信技术、现代图形显示技术以及现代化计算机技术等，全面实现了对设备参数的分级管理与灵活配置，把其优越性发挥得淋漓尽致。

4.4网络控制系统

在测控仪器当中，微处理核心硬件系统和嵌入式操作系统核心软件的运用比较广泛，其可促使计算机和仪器仪表间的数据传输和控制变得愈加紧密，仪表设备上的打印机接口、局域网络接口、USB接口等愈能强化测控仪器的通用性。依靠和计算机相连，设备在操作过程愈加便捷，其操作流程与方法同计算机差不多，这更能让智能化设备和控制设备的操作更具实用性和开放性。

4.5自动化控制技术的运用

自动控制技术在现代化企业生产当中已变成了提高生产效率、降低操作误差的重要方式，在企业生产和设备管理工作中应用较为广泛。目前，自动化控制技术主要应用于过程自动化、机械自动化和管理自动化三个领域。在企业生产过程中主要依靠过程自动化和机械自动化实现对生产流线上设备操作的精准控制，实现对各个加工环节运行情况的直观管理，在企业生产管理工作中广泛应用管理自动化，应用计算机对众多设备的批量管理手段，提高管理工作效率。

5结语

工业自动化仪表与自动化控制技术是工业发展的重中之重，二者技术水平往往体现了一个国家的生产能力，因而研究工业自动化仪表与自动化控制技术的不足，并研究相关的应用，具有积极的意义。生产企业应加强自动化控制技术的应用，确保该技术在实际工作中不断完善与发展。

参考文献：

[1]崔进.工业自动化仪表与自动化控制技术[J].科技传播，2014（06）

[2]秦海珊.浅析工业自动化儀表与自动化控制技术[J].轻工科技，2013（05）

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