工业自动化仪表与自动化控制技术分析

简贞钊 丘兴港

摘 要：随着全球科学技术水平的不断的提升，人们对各方面的要求也是越来越高。自动化在工业领域的应用也是不断地普及，人们对自动化要求也不断提高，而自动化发展水平也是在不断提高，最终期望自动化能够使人们从一些简单的工作程序中解放出来。在工业行业里如仪表和控制与自动化的结合已经成了普遍的生产方式。自动化之所以被不断地提倡应用在各方面，是因为其具有很多优良的特性。如工作效率高，投入成本很低，生产比人力更安全等，因而在现代工业里面自动化控制各仪表自动化生产成了主流生产模式。

关键词：工业自动化控制；仪表

1 仪表简介

在自动化设备生产过程中需要很多用于辅助用的相关仪表，对整套设备生产具有关键作用。在工业领域中又称为工业仪表、自动化仪表或者称为工业检测控制工具。自动化设备的生产是现场无人管理的，所以在判断生产过程是否顺利和进度方面就需要通过这些相关的仪表设备来间接反应给工作人员，只要自动化仪表能够正常工作，就能通过采集仪表上相关的数据控制整个生产过程。生产出符合要求的产品出来。

1.1工业自动化仪表的基本原理

在自动化设备当中的一些相关的仪表与其他仪表有所区别，这些仪表在进行数据测量和统计时都是不需要人为操作的，可以独立完成，并且还能将记录测量到的数据自动传输到处理终端，最后通过终端再对提取到的数据进行加工。自动化测量仪表的工作原理涉及到多领域的专业知识，如平衡学，力学电学方面的知识。自动化仪表的具体工作原理是通过其内部的一些力传感器，温度传感器，压力传感器对一些对应的物理量进行测量，然后通过内部的信号放大装置对采集到的信号进行放大，得到便于人工处理和观察的信号。

1.2自动化仪表的种类

自动化仪表的种类多种多样。其可以按照不同的考虑方式大致分为两类。一类是根据仪表测量的物理量来进行分类的，如测量压力，温度等的压力温度仪表。还有一类是通过其在测量过程中的作用进行分类的，大致可分为计算仪表，用于测量用的测量仪表，用于显示的显示仪表等。

1.3自动化仪表的发展史

自动化仪表在发展初期称为热工仪表，最早在上世纪初被应用在一些工业，冶金，和石油开采等行业。最开始只能制作一些笨重庞大，并且灵敏度不高的机械或者是液压式的仪表，进行一些简单和粗略的测量。

在经过十来年的发展，开始制造出一些与压力相统一的气动式仪表，在经过一段时间的改进和发展已经有了一些可以实现远距离控制测量的仪表。到了二十世纪中期，随着电子电气行业的飞速发展，此時可以利用电学来生产制造一些电子类测量仪表。到了二十世纪末，更灵敏综合型的电子测量自动化仪表开始出现，能够在工业上进行更精准的测量和更好的实现自动化。

1.4自动化仪表的工作规律

自动化仪表的作用是需要在无人为干预的情况下能够对产品进行相关的测量和数据记录，并且最终能够自动把采集到的数据发送到终端，再进行数据的进一步的加工识别。自动化仪表的工作规律运用到了各方面的专业知识，如一些平衡学，力学，电子学相关的专业知识，最终才生产出一个完整的测量仪表。自动化仪表对生产现场的各种数据进行测量（例如压力、温度等等），通过模数转换器等装置，把现实的模拟量转化成易于对比的数字量（例如电压、电流等等），通过放大器对采集的数据进行加工放大。对数据进行处理之后反馈到控制端进行数据比对，然后调控，以实现平衡控制。

2自动化控制技术

控制的自动化指的是在现代的实际生产过程中，通过电气驱动控制机械，使其完成所需的生产活动的一整套理论技术。

2.1控制原理

在自动化控制技术的发展过程中，根据其发展水平以及实际应用需要，自动化控制可划分为半自动化与全自动化控制两类。半自动化的智能水平低，需要人力直接参与生产过程，通过器械设备进行手工劳作；而全自动化则更加先进智能，它不需要人直接参与生产过程，人在整个生产环节中只需要作为监控员和操作手，根据实际的生产进程和生产要求更改控制程序。自动化控制技术在实际生产过程中有着广阔的应用前景，尤以工业和制造业对其有很大的需求。自动化控制技术的广泛应用很大程度上使人从繁重的体力劳动中解脱了出来，人类能够不用从事很多简单重复、无意义甚至危险的工作，能够极大的节省财力物力，提高生产效率。自动化控制技术成为了现代化生产活动的重要标志。

2.2实际应用

2.2.1自动化流程

通过应用自动化技术来加工处理流质物体的过程，尤其体现在化工生产过程中。要使整个实际生产过程达到最高效的控制，其控制系统通常由三部分组成，计算机作为中枢控制器，检测装置实时监测生产动态，调节装置对生产设备进行调节控制。

2.2.2自动化制造

在电气对机械进行控制是结合自动化控制技术，这便是制造的自动化。早期的制造自动化只是单个机械设备的自动化，通过对这些设备的组合形成简单的生产流水线。直到上个世纪60年代左右，随着计算机在美国出现并在世界范围内普及应用，大量的数字化装备如雨后春笋般出现，像数控机床、多轴联动加工中心等等。甚至出现了柔性制造系统，用于生产数量小、定制程度高的产品。以柔性制造系统为基础，进而延展出了自动化车间，自动化车间通过用计算机控制整个生产环节，实现了信息和生产管理的同步自动化。

2.2.3自动化管理

在实际生产过程中，对企业的人力物力资源进行自动化管控，使其能够高效进行生产活动，就是自动化管理。这门技术综合运用了多门类学科技术，例如计算机技术、通信技术等，通过对信息的处理加工来进行管控。自动化管理通常是在局域网络内实行的，局域网络通常由多台高性能计算机还有各种执行设备组成，高性能计算机需要能够快速处理大量的信息，因此需要比较高的运算速度。更甚至在如今的自动化管理中，已经发展出了智能化决策系统，这套系统能够自定义管控的备选方案供管理人员进行选择，是一种很好的虚拟助手。

3结语

综上所述，自动化的发展水平很大程度上就等同于现代生产力的提升水平，企业自动化的发展在前期往往因为需要购买大量自动化设备以及自动化技术而需要很大的花销，但经过长时间的正常运营之后，它能够极大的提高生产效率，节约人力物力资源，后期投入会少得多，最终得到的效益会远远大于前期的投入。改革开放以来，自动化控制在我国有了很大的发展，随着“智造2025”概念的提出，自动化控制系统在国家的各行各业都需要有更加宽泛和深入的发展，同时这项技术也已经越来越成熟。随着社会的不断发展，国际国内市场的竞争都日趋激烈，对现在生产产品的功能和质量都有了更高的需求，生产所需的工艺也变得更加复杂多变，这对企业自动化的发展提出了更高的需求，其在整个企业实际生产过程中扮演着越来越重要的作用，最终会成为企业不可或缺的一部分。

参考文献：

[1] 石泽宇. 信息时代工业自动化仪表发展前景分析[J]. 电子测试， 2017（3x）.

[2] 康强， 谢明军. 工业自动化仪表与自动化的控制技术分析[J]. 电子测试， 2016（6）.

[3] 李克. 浅谈工业自动化仪表的常见故障与解决方案[J]. 电子测试， 2017（6）.

作者简介：

简贞钊，出生年月：1995.6，性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：广西省防城港市，当前职务：无，当前职称：无，学历：本科，研究方向：无.