工业自动化技术的特点及工业自动化的重要性

2016-11-18李蕊

橡塑技术与装备 2016年10期

关键词：工业设备

李蕊

（中航工业陕西宝成航空仪表有限责任公司，陕西宝鸡 721000）

工业自动化技术的特点及工业自动化的重要性

李蕊

（中航工业陕西宝成航空仪表有限责任公司，陕西宝鸡 721000）

伴随着科学技术的飞速发展，工业自动化技术获得了前所未有的发展契机，工业自动化技术是当前微电子技术和电力电子技术等高科技的综合运用，也是工业技术重要特点之一。工业自动化是工业发展和进步的重要方式，其是建立在信息技术、控制技术、系统技术等理念之下，形成相关的自动化硬件系统，达到自动控制、智能调节和管理的最终目的。工业自动化技术关系到国家经济的长远发展，因此，对其特点进行研究意义重大。本文重点探讨了我国工业化技术的主要特点，同时对其工业自动化重要性进行了探究，希望为我国工业自动化技术长远发展贡献一份力量。

工业自动化技术；特点；工业自动化；重要性

工业自动化技术主要由工业自动化硬件设备、软件设备和系统组成，在工业自动化技术设备生产过程中，设备进行自动检测、操作、采集信息和自动控制的过程［1］。工业自动化技术是结合控制理念、仪表仪器和相关信息的技术，对整个工业生产过程起到监测、把控、调整、管理和决定的目的，进而起到增加产量、减少人力资源、降低损耗和保证安全的作用。对于工业自动化技术的研究，能够更好的提高我国工业自动化技术的发展，将先进的电子技术与我国传统技术有机化合，进而直接提升设备生产效率，提升整体收益。

1 工业自动化技术的特点

一般情况下将工业自动化技术分成5个级别，分别是：生产管理级别、设备把控级别、企业管理解绑，以及检测驱动级别。二级管理级主要涉及计算机技术、软件技术、信息技术。伴随着互联网技术飞速发展，势必将提高企业管理技术的发展，企业可在互联网上实现交易。所以，电子商务技术也将成为企业管理新兴技术。过程把控主要与智能控制和工程方法相关，而设备逐级控制和监测驱动主要与三电一体化技术相融合［2］。通过以上所述可以了解到，工业自动化技术术语当前微电子技术和高科技技术的联合应用，也是工业自动化技术最为突出的特点。

从控制方向来看，工业自动化系统包含监测、把控和驱动三个方面，这三个方面即独立成一个系统又相互关联，既要研讨每个系统的相关技术，还要将三个系统有机联合，这称之为三点一体技术，三点一体技术属于工业自动化技术的次要突出点。

1.1智能控制

人工智能学自诞生以来已经有30多年的历史，特别是最近十年取得了长足的发展，在问题解答、逻辑思维、理论验证、自然语言、自动化程序、计算机程序开发和探索方面得到了广泛应用。智能控制作为人工智能研讨的重要领域，与自动把控、统筹规划、信息论等学术理念相互结合，已经演变成一个新兴的交叉领域，在现实运用中已经形成多种类型的把控系统，由于一台智能化控制器功能较多，使得自足维修预报成为实现。例如，当前执行器调节阀的阀杆行程达到一定长度时，就会发出相应的信号来告知维修人员来更换密封调料。例如：当使用在具有腐蚀性的介质过程中，若超过规定的工作时间，智能化控制器也将自助发出信号，提醒工作人员快速更换，避免材质被腐蚀掉。

1.2计算机集成制造技术

计算机集成制造技术（CIMS）是由美国科学家瑟夫·哈林顿提出的理念，由于我国CIMS系统起步较晚，因此笔者认为以下两点重点探讨。

第一，持续性和离散性生产方法不同于探讨内容的区别。例如［3］：在产品生产期间，离散型是可以忽略不计的，在冷却情况下物理加工最多，而钢铁加工过程是建立于“黑夹子”情况之下，以及高温的环境之中，以物理加工和化学反应为主。以上区别，使得离散型过程组建数学模型变得简单，而钢铁工程建立数学模型极难。

第二，对于离散型生产过程，任意更改其生产工艺和步骤较为简单，产品外形变化不大，但持续性的钢铁企业，工艺流程和生产设备并不会改变，产品外形也大多不变。离散型产品综合质量和参数、商标均可更改，但持续型的参数和设备就需要调节工艺，以及设备稳定来达到最佳效果。

1.3系统集成信息化

传统的钢铁工业自动化计算机控制系统是由计算机管理、操作站、广域网、和企业管理网组成，这种管理方式较为复杂，控制效率不佳。传统的计算机控制系统如图1。

图1　传统计算机控制系统

随着现场总线、客户服务模式、企业内部信息网的诞生，使得工程自动化和计算机控制系统有机结合，令钢铁工业自动化与EIC有机结合成一体［4］。现场总线的诞生，令控制功能完全分散开，分布分散在传感器、变送器、现场控制器和执行器之中。设备控制和控制站完全被替代，令计算机系统控制结构彻底发生变化。

2 工业自动化的重要性

2.1确保信息的可靠

较传统工业相比，工业自动化技术使得信息更加准确。在实际生产过程中，其广泛运用于设定控制、生产安排和调整过程中。智能控制使用于较为复杂、模糊不确定的非数字过程，并进行相应的数学推理，进而求得正确的数值。例如：在提炼期间环境因素较为控制，无法成立起有效的控制模型，有很多地方人工无法完成控制，智能控制的发展，使得那些无法控制的区域变得简单高效［4］。

2.2加快航空仪表工艺行业自动化技术发展

鉴于工业生产成本与对产品质量的要求逐渐增高，国家政府对节能减排也有明文规定，所以对提升高精密测量仪和控制系统精密性已经提上议程。例如：航空仪表变送器就需要通过精密计算，使其精密程度从0.7%提升至0.4%，使得航空仪表系数更加精准［5］。

2.3位置把控

在工业自动化控制过程中，位置控制占据着非常关键的位置。在工业生产过程中，机床刀具串刀补偿把、搬运定位控制都属于位置把控方式，而PLC可在控制步进电机的情况下，对步进电机绕组发射脉冲，进而准确计算出进电机位移程度，从而起到预期控制效果。另外，PLC除了可完成自动化控制，还能更好的控制系统本身，例如控制系统故障，并进行相应的检测等。工业自动化的发展，将直接推动工业的发展进步。