郭士杰

摘要：工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術的應用越來越廣泛，不僅給各領域的監(jiān)測和操控帶來了便捷，還提高了工業(yè)生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的安全性和穩(wěn)定性。本文將針對工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術進行研究和探討，希望能夠為相關工作者提供參考。

關鍵詞：自動化;儀表;控制技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）02-0011-02

1 工業(yè)自動化儀表概述

工業(yè)自動化儀表是一種能夠在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對各類機械設備進行監(jiān)測和顯示的儀表，在對設備檢測的過程中形成數(shù)據(jù)記錄并能夠通過自動化控制技術實現(xiàn)自動控制。有助于在工業(yè)生產(chǎn)中及時準確掌握生產(chǎn)工藝的全部過程，并結(jié)合數(shù)據(jù)變化進行調(diào)節(jié)，從而確保工業(yè)生產(chǎn)的順利進行，發(fā)揮出降低生產(chǎn)損耗，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要作用[1]。

2 工業(yè)自動化儀表性能特點

工業(yè)自動化儀表是在科學技術不斷發(fā)展基礎上研發(fā)出來的，在逐漸發(fā)展的過程中，融入了微電腦技術，使工業(yè)自動化儀表從以往的龐大復雜的裝置逐漸演變成結(jié)構(gòu)精簡、性能可靠的現(xiàn)代化工業(yè)儀表。

2.1 程序操控

工業(yè)自動化儀表在發(fā)展進程中，逐漸用軟件編程取代了傳統(tǒng)復雜的順序操控，通過在工業(yè)儀表中增加軟件設計，利用控制線路、定時系統(tǒng)以及各類功能模塊實現(xiàn)自動控制，不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)自動化程度，也使硬件設施變得更加簡化，同時增加了自動化控制的靈敏度，是工業(yè)生產(chǎn)更加穩(wěn)定。

2.2 記憶功能

工業(yè)自動化儀表通過時序電路和邏輯電路的配合使用，能夠在工業(yè)生產(chǎn)的過程中對各類操作和數(shù)據(jù)進行采集和存儲，實現(xiàn)對過程數(shù)據(jù)的記錄功能，從這些自動化儀表的記錄中，能夠分析出工業(yè)機械的運行狀態(tài)，為數(shù)據(jù)分析和工程追溯提供基礎數(shù)據(jù)信息。

2.3 計算功能

工業(yè)自動化儀表具有較高精度的計算功能，這也是實現(xiàn)精準操控的基礎功能。通過工業(yè)自動化儀表對數(shù)據(jù)的采集與設定的運行參數(shù)范圍進行比較，進而形成自動判斷，確定工業(yè)機械運行狀態(tài)，實現(xiàn)自動化儀表的邏輯判斷，在此技術上形成自動化控制。

2.4 數(shù)據(jù)處理

工業(yè)自動化儀表能夠利用未處理器和相關軟件等綜合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析、處理功能對相關數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和校正，達到數(shù)據(jù)的精準程度，不僅改變了傳統(tǒng)人工進行分析的過程，提高工作效率，也為實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析提供了可能，進而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化控制[2]。

3 工業(yè)自動化儀表的作用

工業(yè)自動化儀表的出現(xiàn)加快了工業(yè)自動化進程，不僅帶來了生產(chǎn)效率的提高，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)測，也提高了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來了保障。同時，工業(yè)制動化儀表能夠替代人工進行數(shù)據(jù)檢查和設備操控，降低了工業(yè)生產(chǎn)對人力資源的依賴，將地生產(chǎn)中的人工成本，也減少了人為操作帶來的失誤。

4 工業(yè)自動化儀表分類

4.1 溫度儀表

工業(yè)生產(chǎn)的過程中，介質(zhì)在生產(chǎn)的不同階段會在設備和管道等不同部位產(chǎn)生溫度的變化。溫度儀表能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)中溫度變化進行自動監(jiān)測，常見的溫度儀表包括雙金屬溫度計、玻璃溫度計和壓力式溫度計等，此外，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度開關、熱電阻以及光學高溫計和輻射高溫計也被廣泛應用。

4.2 壓力儀表

壓力儀表主要應用于壓力檢測和壓差監(jiān)測，根據(jù)壓力儀表的工作原理，可以將其分成彈性壓力計、液柱壓力計和傳感壓力計等，另外還有測量精度較高的活塞式壓力計等。在工業(yè)生產(chǎn)總，機械式壓力儀表使用較為廣泛，這種壓力儀表所采用的彈性敏感元件具有良好的機械性能，在生產(chǎn)中使用也比較方便[3]。

4.3 流量儀表

流量儀表應用比較廣泛，不僅應用與工業(yè)生產(chǎn)中，還廣泛應用在環(huán)保工程，交通運輸以及海洋氣象觀測等領域。我國在流量測量方面發(fā)展比較晚，早期的流量測量儀表主要依賴于國外進口，流量儀表包括玻璃流量計、靶式流量計、渦街流量計和質(zhì)量流量計等。隨著科技的不斷發(fā)展，近年來研發(fā)出了超聲波流量計等。

4.4 物位儀表

物位儀表主要應用于工業(yè)生產(chǎn)的材料控制中，對材料液面和粉狀材料裝載高度進行測量，通常又被成為料位計，根據(jù)對物料監(jiān)測方法的不同，又可以氛圍浮力式、直讀式、回波反射式、重錘探測式等。物位儀表，將工業(yè)生產(chǎn)材料投放和產(chǎn)出量形成數(shù)據(jù)化，形成對生產(chǎn)材料的監(jiān)測，成為自動化生產(chǎn)的基礎數(shù)據(jù)來源。

4.5 成分分析儀表

根據(jù)成分分析儀應用的不同環(huán)節(jié)可以分成實驗分析儀表和過程分析儀表，其中過程分析儀表能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的監(jiān)測，將準確可靠的數(shù)據(jù)提供給操作者或自動控制系統(tǒng)，形成過程中的質(zhì)量控制信息。這種儀表能夠自動連續(xù)采集樣本，實現(xiàn)監(jiān)測前預處理和自動分析，通過遠程傳輸?shù)冗M行數(shù)據(jù)輸送，在工業(yè)自動化生產(chǎn)中具有很高的應用價值。

4.6 機械量儀表

機械量儀表還廣泛應用在軋鋼、機械故障診斷等方面。機械量儀表利用了物質(zhì)的幾何量和力學量特性，對重力、質(zhì)量、位移以及速度和機械振動等變量進行測量，并對測量數(shù)據(jù)加以記錄從而實現(xiàn)有效控制。

5 工業(yè)自動化儀表控制技術

自動化控制技術具有較高的綜合性，是通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制任務的。自動化控制技術能夠在無人操控的情況下，采用控制裝置按照預定的程序?qū)C械等進行控制，達到工業(yè)生產(chǎn)的預期。

5.1 嵌入式微控制器

嵌入式微控制器是基于計算機技術以及電子技術等向融合的基礎上而形成的產(chǎn)物。嵌入式溫控制器在微控制器的基礎上，外加了專用電路和軟件，形成了計算機應用系統(tǒng)，進而滿足了工業(yè)生產(chǎn)對可靠性、功耗和體積等嚴格的要求，被普遍應用在制造業(yè)和汽車、船舶以及航空航天等領域，是具有廣闊發(fā)展前景的現(xiàn)代技術。

5.2 可編程控制器

可編程控制器（PLC）是以計算機技術作為基礎的控制裝置，是為工業(yè)生產(chǎn)專門設計的數(shù)字操作系統(tǒng)。這種裝置可以將編寫的程序存儲在存儲器中，進行各種計算和順序控制，并通過數(shù)據(jù)傳輸發(fā)出操作指令對各種工業(yè)設備進行操控。近年來，PLC技術在不斷發(fā)展，應用十分廣泛，已經(jīng)應用到了生產(chǎn)和制造的各個領域。

5.3 變頻器

變頻器將變頻技術和微電子技術相結(jié)合，對電機工作電源頻率進行調(diào)解實現(xiàn)電力控制，變頻器主要結(jié)構(gòu)包括整流電路、直流中間電路、逆變電路以及控制電路。隨著變頻器生產(chǎn)和研發(fā)技術的不斷提高，變頻器將向著大容量、體積小、多功能和智能化發(fā)展，將逐漸適用于各種工業(yè)生產(chǎn)的需求。

5.4 觸摸屏

觸摸屏是隨著計算機技術的發(fā)展而逐漸走向成熟的，被普遍應用到人機交互設備中。目前，觸摸屏已經(jīng)呈現(xiàn)出了多元化發(fā)展的態(tài)勢，不僅應用到工業(yè)生產(chǎn)中作為主要的輸入設備，還應用到了人們的生活中，成為時代發(fā)展的重要標志。

5.5 傳感器技術

傳感器是獲取信息的重要方式，傳感器與計算機技術和信息通信技術相結(jié)合促進了社會自動化和智能化發(fā)展。利用傳感器能夠工業(yè)生產(chǎn)中的實時狀態(tài)進行監(jiān)測，形成動態(tài)信息并進行準確傳遞，具有性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠的優(yōu)勢，被廣泛應用在各種測量領域中。

6 結(jié)語

工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術改變了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)模式，融入了現(xiàn)代科技元素，不但提高了工業(yè)生產(chǎn)的標準化和自動化程度，還降低了生產(chǎn)成本，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。加強工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術應用將促進企業(yè)競爭力的提高，推動社會的進步。

參考文獻

[1] 王慶國.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術[J].裝飾裝修天地，2017（10）：277.

[2] 李端瑜，甘利剛，高鵬程.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術論述[J].通訊世界， 2017（2）：274.

[3] 陳國棟.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（3）：154.

Discussion on Industrial Automation Instrument and Automation Control Technology

GUO Shi-jie

（Tianjin Wuqing District Construction and Development Center， Tianjin? 301700）

Abstract：The application of industrial automation instrumentation and automation control technology is becoming more and more widespread， which not only brings convenience to monitoring and control in various fields， but also improves the safety and stability of industrial production and other links. This article will research and discuss industrial automation instrumentation and automation control technology， hoping to provide reference for related workers.

Key words：automation;instrument;control technology