基于生产过程自动化控制的发展与应用研究

摘 要 随着经济的发展，工业自动化的水平在逐步提高，生产过程自动化对提高劳动生产力的意义重大。本文主要介绍了生产过程中自动化控制的分析，并讨论了控制的发展和应用前景。

关键词 生产 自动化 发展 应用

一、引言

在生产中实施自动控制指令，现有的控制方法已经陈旧，而且已经淘汰。自动化控制是计算机技术与工业的优化组合，用于控制整个生产过程。这种控制方法可以解决流水线上的一些不足，如生产不及时和操作设备不当的问题。同时，它可以保证生产质量，加快生产速度，节省生产时间，减少任务量。

二、开发生产过程自动化

随着计算机技术的发展，自动化控制技术与生产过程的完美结合，研究在生产过程中实施自动化管理，让生产更加有序和规范，对提高劳动效率和产品质量都有非常好的作用，从自动化的发展来看，目前总共经历了三个阶段。

（一）生产过程自动化控制发展的第一阶段

我国开始应用自动化控制系统是在20世纪50年代初期，最先是应用在高校的科研机构。随着生产力的发展，原先的生产过程不能适应生产的需要，为了解决这一难题，科研人员开始研究自动化控制技术，最初是从理论角度用函数和频率的方法研究自动化控制问题，在这个阶段，因为有大量的数据需要处理，那时候计算机也没广泛应用，计算问题主要靠人来完成，计算量大，就采用试验的方法来进行验证，由于当时自动化控制技术还不成熟，在实际中应用还不多。为了方便研究，科研人员还自己研究出了一些仪器，用于自动化控制技术的研究，但是这些仪器都是比较粗糙的，对研究的作用还不是很大，所以，这一阶段的自动化控制研究还比较浅，也比较艰难，属于尝试阶段。

（二）生产过程自动化控制发展的第二阶段

20世纪60年代初期是自动化发展的第二階段。当时我国正处于战后重建阶段，随着生产规模的不断扩大，产量也在逐步增加，旧的管理模式和生产过程已经不能适应发展需求，生产过程对自动化控制技术的需求越来越强烈。在这一背景下，出现了控制理论。在控制理论的指导下，科研人员开始研究控制技术的内部数据，通过对数据的分析和整理，推断自动化控制技术在生产过程上应用的可行性，刚开始的时候，自动化控制技术主要在生产过程控制上进行重点研究，但随着生产过程的技术改进，对控制细节也提出了更高的要求，这对自动化控制技术又提出了新的要求。在控制过程中，要从生产过程的整体考虑控制技术，由局部控制、位置控制向全面控制发展，对生产过程自动化控制技术和理论也提出了新的要求。

（三）生产过程自动化控制发展的第三阶段

生产过程自动化控制发展的第三阶段出现在20世纪70年代，这一阶段生产自动化控制技术飞速发展，计算机技术广泛地应用在生产过程自动化控制上，并且根据生产过程控制要求研发专门的控制模块，生产过程控制更加精细和全面。各种控制传感器、集成电路、计算机控制主机、服务器等在生产过程自动化控制中大量使用，并且开发了各种各样的控制软件和控制系统，监测过程和监测范围全覆盖，极大地提高了生产过程控制技术的水平，特别是在传统的机械监测中。使用系统的控制技术，极大地促进了控制技术的全面发展，克服了过去低效率的检测，由单一的控制形成了多路控制，由小范围的控制向大范围的控制发展，网络技术、视频系统、光电技术、PLC等技术越来越多地应用到生产过程自动控制技术中。值得注意的是，这时候的控制系统具有自我诊断功能，通过系统升级来完善控制系统，让控制更加高效，更加准确，极大地提高了劳动生产率和产品质量。多回路、分布式的控制网络，如同人体神经系统一样分布在生产全过程中。

三、生产过程自动化控制的发展趋势

自动化是在生产的基础上发展起来的，生产驱动自动化的发展，自动化应用于生产过程。当自动化生产的理论更加丰富，再辅以先进的自动化技术，生产过程将更加安全，生产将更加稳定，进而增加效益。计算机技术的发展和计算机技术应用于生产领域，生产控制也更加有效。哪里有计算机系统，哪里就有控制生产的理论。计算机控制系统和控制理论的完美结合，更能促进二者更好地发展，所有科研人员在控制系统研究中更加关注计算机控制系统与控制理论的协调配合，不断完善控制体系，然后再制定生产要求。在实现生产控制的自动化时，有必要加强对生产过程的控制，尤其是智能控制。同时，可以引入专家系统，通过该系统可以使生产过程自动化。为了适应自动化的发展，我们还必须加大研究力度。

四、结语

随着科技的快速发展，生产过程自动化控制得到了良性发展，过去的一些陈旧观念也得到了改变，提高了生产效率，降低了事故的发生率，节约了企业成本，生产过程自动化控制技术越来越被人们接受，在各行各业得到了使用和推广。只有在生产过程中不断完善和改进控制技术，让生产过程更加安全、高效，必须系统地研究和改进自动化控制技术，为生产服务，不断促进生产力的发展。

（作者单位为南京科技职业学院电气与控制学院）

[作者简介：张国华（1963—），男，江苏金坛人，本科，副教授，研究方向：自动化。]

参考文献

[1] 贡霰.工业自动化控制的探讨[J].中国科技信息，2011（18）.

[2] 朱雪璇.浅谈PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].无线互联科技，2011（8）.

[3] 韩盼盼.模糊自整定PID控制器的研究与设计[D].河北工业大学，2011.