工业自动化仪表与自动化控制技术探讨

摘 要：工业自动化仪表是工业发展中的重要技术，随着自动化控制技术的成熟，逐渐替代了人工控制，提高了控制的精确性和质量，实现了高效、安全、低能耗的生产，工业自动化仪表与自动化控制技术的结合具有天然的优势，是现代工业发展的趋势。文章工业自动化仪表及控制技术的不足进行简要分析，然后研究相关的应用技术，为拓展其研究贡献一份薄力。

关键词：工业自动化仪表；自动控制技术；研究分析

1 概述

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。生产企业要谋求更长远的发展，就离不开工业自动化仪表与自动控制技术，能够提升企业的综合竞争力。工业自动化仪表与自动化控制技术不断的发展，是现代工业生产中不可或缺的组成部分，促进了企业的进步与发展。

2 工业自动化仪表与自动化控制技术的定义

工业自动化仪表技术主要有三个方面的内容，分别信息的收集、处理和应用。能够整合企业的信息，为自动化控制提供重要的支持，并在安全领域打下了坚实的基础，仪表制造商都在自动化控制方面加大了研发力度。生产的诊断和流程虽然不属于自动化仪表的范畴，但与自动化仪表的信息交流非常广泛，是控制系统中一个重要部分。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。

3 工业自动化仪表与自动化控制技术存在的不足

信息技术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。

4 工业自动化仪表与自动化控制技术

4.1 工业自动化仪表

工业自动化仪表是在实际的生产中完成智能化控制，具备检测、展示、控制和执行等多种功能，工业自动化仪表有多种形式，如显示仪表、检测仪表、执行器、调节仪表和计算仪表等，依据生产过程和指标进行合理的设置安排，实现了无人化的操作，自主检测、自主管控，并将信息传递到远距离的终端，凭借极高的效率与极地的损耗生产优质的产品。

（1）显示仪表：顾名思义就是显示和记录被测的参数，一旦在工业生产中出现故障，显示仪表就会在第一时间显示出来，进行自动的报警，以便维护人员能及时的做出评估判断，显示仪表有三种形式，分别是数字式、图形式与模拟式。（2）检测仪表：在工业生产中，对变量进行检测，并将变量转化为可识别的信息，其中要注意信息转化的精确性，准确表达被测变量。（3）执行器：执行器是自动化仪表中的关键部分，可以经过调节器给出的信息进行控制，如压力、温度、湿度、流量、速度等信息，对相关的定量进行合理的调整，在整个工业体系中，执行器是控制系统的重要元件。（4）调节仪表：调节器可以有效的调节生产过程，经过预设的程序进行控制，根据一些预设的控制量进行调节。（5）计算仪表：主要是关于数学的运算方式，能应对单一或较多的输入变量进行控制，有加法器和乘法器等。

4.2 自动化控制技术

自动化控制技术在现代工农业中集成了机电一体化技术，并完成自动化、智能化的管控，依据自动化工作水平的高低，自动化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的参与，人力的参与主要是集中在决策类的脑力劳动，相对于传统的控制方式，能将人从繁重的工作中解脱出来，当前大部分的自动化控制技术都是半智能化。全智能化控制技术则是实现全部的无人化，能实现全程的信息采集、处理和应用，极大了提升了工作的效率和安全稳定性，是未来自动化仪表的发展方向。

4.3 工业自动化仪表与自动化控制技术应用

工业自动化仪表与自动化控制技术的应用非常广泛，给工业生产带来了积极的意义，下面就石油工业过程智能化、机械制造智能化和管理智能化进行简要分析。

（1）石油工业过程智能化：自动化控制仪表可以检测石油生产中的流量、压力、温度等变量，完成流体、粉体的整体化学处理，借助于测量仪表、调节装置和计算机组成过程智能化系统，完成加热、精馏塔等全过程的生产控制，管控方式主要有三种：最佳管控、前馈管控和反馈管控。（2）管理智能化：管理智能化以物料管理为例，通过工业自动化仪表来检测物料信息，如库存量、库存的环境状态等，尤其是对于一些危险品或质量要求高的物料，要确保物料的稳定性和安全，需要检测温度、湿度等环境因素，一旦出现异常状况，能第一时间响应。管理智能化是许多数据性能的电脑与终端形成了一个局域网，能够给管理提供多种方案，方便决策。（3）机械制造智能化：机械制造是工业中的核心部分，但是传统的机械制造面对着许多的局限性，影响了精度、稳定性、安全性、经济效益等提高，不符合未来的发展趋势。而基于工业自动化仪表与自动化控制技术的机械制造，已经具备了良好的发展前景。如在机器人、数控技术、加工单位等智能制造领域，通过自动化仪表提供的信息，能够实现柔性生产和精细化生产。

4.4 工业自动化仪表与自动化控制技术的发展趋势

目前我国的工业自动化仪表与自动化控制技术的水平并不高，限制了工业生产的优化升级，在当前的技术背景下，加强控制技术与自动化仪表技术的融合成为了核心方向，其发展的动力是信息技术，一方面需要高素质的科技人才；另一方面需要信息技术的产业升级，可以借助自动化仪表技术的应用前景，推动二者的融合。

5 结束语

我国是世界第一制造大国，但工业水平并不是先进行列，处在工业生产的中低端，行业的利润水平不高，制约了经济的优化升级，尤其是在新时期下，工业的转型已经成为重要课题。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。

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