论述生产过程自动化控制的发展与应用前景

姚远洋

摘 要：在开展生产体系构建工作的时候，技术人员将自动化的新型控制技术与生产系统进行融合，主要是为了实现提升生产效率，减轻生产人员的工作压力的目的。自动化技术在现代生产系统之中的具有极高的应用价值。然而自动化技术的成熟也经过了一个相对比较漫长的过程，当前应用的自动化程度极高的控制技术也是经过了多次实践验证。本文生产环节之中应用的自动化技术的过去发展历程以及未来应用前景进行研究。

关键词：生产过程；自动化控制；发展；应用前景

生产工作的效率直接决定着生产活动的价值，随着生产技术与现代科技的飞速发展，原来在生产工作之中应用的控制技术出现了变化，从生产需求的角度来看，生产需求激增，如果只采用人工生产模式，常常会存在难以按时完成生产任务的问题，而将自动化控制技术有效应用之后，不仅仅生产活动的效率有所提升，同时生产出的产品的品质也逐渐转好。从这种应用效果可以发现自动化控制技术的必要性。

1 发展情况分析

从控制技术在不同的生产时期的应用情况来看，其发展状况主要可以被划分为以下三个阶段：

1.1 第一发展阶段

早在20世纪我国的生产活动就已经展露出自动化的生产特点，在这个阶段之中，自动化控制技术并不成熟。在对自动化技术进行阐述的时候，主要是从数学学科的角度，其指令传输一般都是借助函数计算的方式获取的。频率计算法是其计算的理论基础。将计算与生产结合，在实际的生产活动之中找出操作规律，这阶段的自动控制技术具有的自动化程度比较低，同时還需要付出大量的人工力量，虽然过于依赖生产经验，但是这一时期出现的计算方式却具有极高的先进程度，也为后续的自动化操作发展提供了一定的理论基础。

1.2 第二发展阶段

十年后是自动化发展的第二阶段，在50年代的末期的时候，结束战争开始扩大生产。而且众多的都达到生产的最大化。随着生产规模的扩大，对生产的控制也开始走向集约。如果依旧使用老旧的生产理论，已经不能适应生产的步伐，因此要采用自动化的控制，也正是这个时候出现了自动控制理论，在这种理论的支持下，取得的成就很大。在上个阶段主要是分析了外部的规律，但是现在研究的对象转为内部数据。通过对数据的分析，来判断自动化控制的可行性。在分析数据的时候，要保证数据是正确的，这样才能将去运用到生产环节中。在最开始阶段对生产的控制主要是控制流程，而现在更多的是控制细节，甚至是从局部的生产出发，采用分区的方式控制生产。在实现控制生产全局的时候，先从重点位置开始，由控制该位置开始，近而控制局部位置，从而使控制理论得到升华。在控制理论刚出现的时候，因为科技有限，而且生产工艺还比较落后，所以理论没有确定，但是在不断发展的今天，控制理论已经确定。人们对于控制的工作也不再盲目，而是在理论的指引下，完成对生产的自动化控制。也是在这一时期，出现了很多的电子产品，而且用于电子产品的研究也增多，计算机就是在这一时期出现的，计算机的出现是控制理论的一种发展形式。

1.3 第三发展阶段

20世纪70年代时期是生产过程自动化的第三个阶段，在这一阶段当中，生产自动化的发展的到了质的飞跃，这是他们成为第三阶段的明显标志，主要体现在以下两个方面上。就第一个方面，在七十年代成型的电子计算机设备已经开始投入应用，并针对性的开发出了适合生产模式的电子设备。大规模的集成路线与设备的开发，不仅降低了电子计算机的成本，还相应提高了其适用的范围，从而因为价格的降低，被更为广泛的开发与应用。尤其是在机械监控上，彻底摆脱了以前复杂且实际效果低的监控设备，提高了机械自我诊断的功能，加强了仪表盘自我检测的强度。

在这一时期，针对电子计算机，有分析除了具体的工程参数，并将这些参数与计算机的系统相结合，最终通过计算即的运算的出这些参数的准确性，并加以调整，减少了其参数多控制回路多的麻烦，这也就是所谓的“分布式控制系统”，又称集散控制系统，它是集计算机技术、控制技术、通讯技术和图形显示等技术于一体的计算机系统，一经问世，就受到青睐。这种系统在结构上的分散，即将计算机分布到车间或装置一级，不仅使系统危险分散，消除了全局性的故障点，增加了系统的可靠性，而且可以灵活方便地实现各种新型控制规律和算法，便于系统的分批调试和投运。显然这种分布式系统的出现，为实现高水平的自动化提供了强有力的技术工具，给生产过程自动化的发展带来深远的影响，使生产自动化进入了计算机时代。第二个特点是控制理论与其它学科相互交叉，互相渗透，向着纵深方向发展，从而开始形成了所谓的第三代控制理论，即大系统理论和智能控制理论。

2 应用前景

自动化控制技术与生产活动存在着相互促进的关系，全新的生产需求推动着自动化控制技术的研发工作，而新型的控制技术改变了生产活动的开展状态。从当前的生产需求来看，生产者在生产效率逐渐稳定之后，加大了对生产环境的安全度的重视，主要是需要通过自动控制技术来对生产环境进行控制，当生产环境出现危险因素之后，控制系统就可以自动将危险因素消除。除了这种系统改进工作之外，技术人员还将研发重点放置在与控制系统相连的计算机系统之中，借助计算机系统来直接对各种生产过程之中的各种生产行为加以控制，为了将使生产系统与自动化控制系统具有更好的契合度，技术人员还需要对两种系统的融合方式展开持续性研究。智能控制是一种生产控制活动的新需求，技术人员可以将与生产工作相关的专家系统添加到生产体系之中，在提升生产专业化程度的同时，还需要对生产流程进行优化。

随着自动化的脚步不断加深，整个生产过程当中出现了良好的循环，以前人为造成的一些失误或者误差都以悄然消失，增加了产品出产率以及质量的同时，还降低了一些事故的发生，减少了不必要的损失，所以生产自动化已经成了一项生产当中不可却少的只能程序。

3 结束语

采用人工生产的方式进行生产的时候，生产者不仅仅需要耗费较多的生产时间，同时人工生产出的产品还会存在细节性的瑕疵问题，而在应用当前比较成熟的自动化技术时，自动控制系统不仅将生产速度提升，同时还减少多种产品生产问题，生产者也不必承担过多的生产风险，生产活动的亏损也被降低。本文主要从发展阶段的角度对生产过程中使用的自动控制技术的发展历程进行了研究，最后又根据其在现有的生产体系之中的应用情况对其未来应用前景进行了积极地展望。技术人员应当根据不同类型的生产体系研发更具有针对性特点的自动控制技术。

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