工业自动化控制技术的研究

李耕

摘 要：社会在不断发展，传统的生产方式已经无法满足人们的物质需求，因此工业生产中需要引进新的科学管控技术与设备，改变生产方式，提高生产效率。自动化控制技术通过计算机技术、网络信息技术的使用，能够实现生产的全方位精准控制，大大提升生产效率，确保产品质量。在大数据时代背景下，工业生产的智能化、信息化管控是必经之路，通过信息采集模块捕获信息，存储到数据处理系统，利用编程软件来处理庞大的数据获取有效信息，实施整个生产过程的统一调配，对于工业生产效益的提升具有重要意义。

关键词：工业生产；自动化控制技术；应用价值

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.035

人的创造力是无限的，社会的发展就是人类不断改造世界的过程。在生产制造行业中，机械已逐步代替了人工，在能源的驱动下会社会不断创造丰富的物资，而随着计算机技术的发展与广泛应用，人们开始研究机械的自动化控制，降低人工运营成本，提高工业制造效率。工业控制自动化技术包括工业自动化软件、硬件以及系统这三个组成部分，通过信息技术的应用来实现工业生产过程中的自动控制调配，能大大提升生产效率和生产质量，确保生产安全性，为企业创造更大的经济效益。随着科学技术水平的提高，工业生产中的自动化控制技术也在不断发展，目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展[1]。

1 工业自动化控制技术的应用价值

目前我国工业生产中使用最广泛的自动化控制系统是PC-based自动化控制系统，具有成本低，收益高的优点。在工业自动化控制的三个层次——基础自动化、过程自动化和管理自动化中，基础自动化和管理自动化体系中所运用的硬件、软件设施基本上都是从国外进口的，价格昂贵，一般公司都无法承受如此高的建设成本，因此PC-based自动化控制系统在开发之后被广泛应用，而且事实证明该系统的控制器与PLC具有相同的安全性[2]。

我国人口基数大，产品的市场需求量也比较大，在科学技术还没有现在发达的时候，工业生产一般都是依靠人工的力量，属于劳动密集型发展模式，而随着科学技术在工业生产中的应用，我国的生产主力已经从人工转变为机械设备，目前电气自动化生产已经占据了我国工业生产的主流。电气自动化生产体系的应用，大大提升了产品的生产效率，且统一的机械化生产又保证了产品的质量，因此生产规模能够不断扩大。随之而来的，就是生产的控制体系，要想保证工业化生产效益，就必须有与之对应的自动化控制体系，通过收集各个生产环节的生产信息，实现电气设备生产的自动化调控，最大程度上压缩生产成本，取缔人工调控。工业自动化控制技术是实现电气自动化生产的基础，类似于人体的大脑，是确保整个生产过程能够有序进行的一项技术。

工业自动化控制系统的广泛应用，正说明了它的价值，说明它能够为企业创造更大的利益。仪器仪表技术、计算机技术、网络信息技术的发展，都为工业自动化控制提供了良好的建设基础。工业自动化技术的应用，具有以下几点意义：①实现工业生产的低成本控制，工业自动化技术的应用，是工业生产中的一项变革，打破了传统工业制造的原有生产方式，能够更有效地引进生产新工艺与生产设备，通过自动化控制系统进行良好的衔接，消除传统工业生产中高耗低收益的生产环节。工业自动化控制系统能降低生产中的材料浪费，简化工序，大大提升生产效益；②消除人工生产的主观不理因素。人工的调控具有一定主观性质，会受到很多外界因素的干扰，而且操作不规范，自动化控制是根据设定好的程序进行的，能够通过系统软件信息自动分析，进行合理的调配，节省时间，只要保证控制系统不出现故障，就能确保各个生产环节按部就班进行，不会出现生产事故，提高生产安全性；③实现工业生产的统一调配。现在的企业规模越来越大，单靠人工控制很难有效处理各个生产环节的信息，实现协调统一的调配，自动化控制系统能够直接将所有有效信息收集录入，进行系统分析，实现各个生产环节的统一调度，确保生产的有序性和高效性。

2 工业发展过程中应用的自动化控制技术

随着科学技术的不断发展，自动化控制技术在实际应用时也在不断根据市场需求进行调整完善，目前，市面上的自动化控制系统已经能够良好地适应生产环境，对采集到的信息进行系统分析，确保控制的及时有效性和准确稳定性，保证工业生产的质量和效率。在不同的生产行业中，其中运用到的自动化控制技术和系统组成基本是一致的，但是会根据生产的现实要求和企业的生产环境进行适当的调整重组，而且其中应用到的数据处理系统以及系统参数都需要具体设置，确保自动化控制体系能满足生产需求，提高自动化控制技术的使用效益。

2.1 信息采集模块

要想实现工业生产的一体化系统性控制，就必须将各个生产环节中仪表数据和具体信息采集录入到中枢管理系统中，因此信息采集模块是实现工业自动化控制的基础模块。自动化控制的实现，是需要控制系统能够掌握实际的生产信息，协调控制自动化生产设备以及先进的工艺工序，解决各方面的矛盾，实现统一的调配。大数据时代的带来，让工业生产面临着巨大的考验，信息采集系统就能够有效解决的数据信息的获取问题，实现庞大数据的捕获与处理，为工业生产的进步提供与发展提供信息支持。

2.2 系统建模模块

在工业自动化控制系统中，凭借A/D单元实现信息的数字化装换，录入存储数据，通过系统中的信息处理软件进行整合分析，获取有效信息，做为系统调配的参考，进行统一地管理调配。信息采集模块能够实现生产信息的实时采集，也就相当于实现生产的实时监控，能够确保自动化控制的精准性，最大程度地节约生产成本[3]。此外，在整个系统中，如果有某个生产环节发生异常，系统能及时感应，并进行处理，将出现故障的机械停止，启用备用器械，将故障器械送去检修，及时止损，确保各个生产环节的生产安全性和效率。生产设备故障问题其实是在电气自动化生产体系应用以来控制系统中最难解决的一个问题，因为多个生产环节数千台机器一同运作，单靠人工管理的话，如果出现设备故障，需要花费较长的时间去排查，找出故障环节，这样会严重影响到产品的生产效率，给公司造成较大的经济损失。

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2.3 动态控制模块

自动化控制技术的核心，在于动态控制模块，在一体化自动控制系统中，凭借着计算接技术与网络信息技术的应用，就能基本实现工业生产的动态控制。自动化控制技术的应用，以智能动态控制系统取代了以往控制生产工序的人工，具备全体那后全方位监控生产过程的优点，能够大大提升控制的精密性，实现各个生产环节的完美衔接。

机械之所以能够逐步取代人工的位置，就在于其劳动强度更大，能够做到很多人们无法做到的事情。机械设备与动态控制系统地结合，避免了人工操作质量不统一、工作效率较低且体力有限的问题，这也正是工业自动化控制系统被广泛应用于生产管控的主要原因[4]。

3 结语

工业自动化技术在开发之后被迅速投入生产过程中，取得了良好的应用效果，能够降低生产成本，提高生产效率，同时保证生产安全与产品质量，对于工业生产的促进作用是毋庸置疑的[5]。在工业中用于生产过程管理的自动化控制技术其基本组成是相同的，都包含了信息采集、系统建模、动态控制这三个模块，但是在实际应用过程中，还需要根据企业生产环境和生产需求来进行适当地调整，选择合适的软件、硬件与系统，确保自动化控制技术的应用效果。

参考文献：

[1]伊栋，郭树珂.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].轻工科技，2013（05）：99-100.

[3]闫新宏.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].电子测试，2013（16）：84-85.

[4]宋慧欣.加强工业控制系统信息安全 保障工业自动化产业发展——访机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松[J].自动化博览，2012（02）：22-24.

[5]潘宇锴.机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究[J].科技经济导刊，2016（23）：52-53.