工业自动化仪表与自动化控制技术研究

石泽宇

（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照，276800）

工业自动化仪表与自动化控制技术研究

石泽宇

（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照，276800）

科学经济的发展与生产技术的进步提高了现代工业生产的自动化程度，机器全自动化已愈发凸显其对人工操作与传统操控方式的替代作用。随着工业自动化仪表与自动化控制技术在工业生产应用中的日益普及，其重要性会越来越显著。文章围绕工业自动化仪表与自动化控制技术，进行二者原理、分类以及应用等层面的研究。

工业技术；自动化仪表；自动化控制技术

0 引言

当前，工业自动化仪表在农业、工业设计以及国防等相关领域均已占据不可替代的一席之地，为迎接科学、信息等技术的发展与挑战，应不断强化对控制技术的分析，以此实现工作的进一步发展与创新改进。

1 工业自动化仪表原理与分类

相较于以往的热工仪表而言，工业自动化仪表及其发展取得了显著的成绩，它不再依赖于手工操作，无需工作人员进行现场监督，各项操作任务能够实现自动记录、测量与控制，节省了大量的人力、物力与财力。此外，借助于工业自动化仪表，人们所需信息会自动传输至数据终端，大幅提高了记录与检测等工作的准确性与实效性，对存在于现代化技术中的低能耗与高效益要求予以满足。

1.1 工业自动化仪表原理

利用工业自动化仪表，工作人员无需再开展现场操作与实际操控等工作，自动化仪表能够将所需数据与信息传至末端，并对其进行再次处理。此阶段的工作原理如下：以力矩平衡、电平衡以及力平衡等原理为指导，利用变送器对经由传感器得到的各项参数（温度、湿度、压力、电流等）进行转换，并进一步放大所得数字，由此将各项数值传送于显示元件，显示元件会对所得数据与测试值做出对比与分析，提出相应的处理建议，以此达到平衡状态。

1.2 工业自动化仪表的种类

工业自动化仪表有丰富的种类，以发挥的功能为依据，可划分为调节、计算、显示、执行以及信号转换等类型，而以测量的内容为依据，又可划分为温度、压力、流量、流程分析以及机械量等类型。文章根据所发挥的功能，对几类常见仪表进行简要介绍。

（1）显示仪表。该类仪表用于显示与记录被测参数，当它在使用的过程中发生异常之时，会采取故意高报或低报的方式引起操作人员的注意。以所显示的角度为依据，显示仪表可划分为模型显示仪表、数据显示仪表以及图形显示仪表三种类型。

（2）检测仪表。它能够检测被测变量数值的大小，并借助变送器对被测变量值进行转化，使其成为变化上下限都位于标准化取值区间内的标准信号。

（3）调节仪表。该类仪表有自动控制功能，通过预先设定好的程序，仪表可以在一种封闭的环境中自行控制各项被控制变量。根据仪表所发挥的作用，又可将调节仪表划分为微分类调节仪表、比例积分类调节仪表以及比例积分微分类调节仪表三种类型。

（4）执行仪表。作为工业生产过程中终端控制的一个重要元件，执行器所发挥的作用难以替代，它由调节机构与执行机构共同组成，根据调节器发出的信号，从正向通路中对物料给定的量或节能量进行直接调节，并在此工作完成之后调节相应的温度、流量、压力以及液位等参数。

（5）计算仪表。该类仪表用于对所输入的参数变量进行数学运算。以运算的关系为依据，可划分为加法类计算仪表、乘法类计算仪表以及开方类计算仪表等。

2 自动化控制技术的原理与应用

在现代工业、农业与制造业等领域内，机械与电气等的一体集成会形成相应的自动化控制技术与理论。

2.1 自动化控制技术原理

自动化控制技术有半自动化与全自动化的划分。举例而言，根据生产规划，机器与设备可进行全自动化或半自动化的运转。其中，全自动化控制中的操作人员无需直接参与生产过程，他们只需按照生产要求与进度设计控制程序即可；而进行半自动化控制之时，操作人员需要借助设施、设备、机械、仪器或者手工参与至生产过程中。

自动化控制技术在工业、农业、制造业等领域均有广泛的应用，利用自动化控制技术，工作人员可以从繁重的体力劳动、部分简单脑力劳动以及恶劣的工作环境中得到解脱，这能在极大程度上对劳动生产率予以提高，节省人力、财力等的开支，为企业创造更高的利润。所以，自动化控制技术成为企业走向现代化的重要条件与显著标志。

2.2 自动化控制技术应用

（1）过程自动化。通过对此项技术予以采用，石油炼制与化工生产企业能够完成对流体与粉体的化学处理。通常，过程控制系统由三部分组成：检测仪表、调节器与计算机，过程自动化能够实现加工炉、精馏塔以及整个工业生产的最优控制。

（2）机械制造自动化。机械制造自动化是机械、电气以及自动控制的结合体，较多应用于离散工件的处理中。计算机技术的发展加速了多品种小批量柔性生产制造系统的产生，作为计算机与生产制造系统集成而来的工厂自动化控制系统，自动化车间的成立建立在柔性制造生产系统基础之上，它在信息与生产管理中对自动化予以同步实现。

（3）管理自动化。管理自动化是对企业中人力、物力、财力等资源以及生产与办公进行自动化控制。该技术具有综合性，以信息处理为中心，对计算机、通信以及控制等理论知识加以运用。管理自动化一般需用到由多台运行速度快且能处理大量信息的计算机以及各种终端共同组成的局域网络。基于管理信息系统的应用，现代管理自动化已成功构建起决策支持系统，为高层管理人员的决策制定提供备选方案。

3 结语

工业自动化仪表与自动化控制技术对我国技术的革新与生产力的提高产生了推动作用，有利于人力、财力等资源的节约与有效利用。在市场竞争不断加剧的背景之下，企业实施现代化管理会产生更大的需求，今后的工业自动化仪表与自动化控制技术必将成为企业生产与管理的核心力量。

[1]周小波.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].山东工业技术，2014（19）：263.

[2]田娜.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].橡塑技术与装备，2016（4）：86-88.

The research on industrial automation instrument and automation control technology

Shi Zeyu
（Shandong Iron and Steel Group Rizhao Co.,Ltd，Rizhao Shandong,276800）

The development of scientific and the progress of production technology have improved the automation degree of modern industrial production. Nowadays, the alternative role that machine automation to traditional handling way is more and more obviously, and it is also along with the widely used of industrial automation instrument and automation control technology in industrial production. Around with industrial automation instrument and automation control technology, the paper makes a research on their principle, classification and application.

Industrial technology；automated instrumentation； automation control technology

石泽宇，男，1985年，籍贯山东莱芜，本科，中级职称，研究方向工业自动化与仪表。