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工業(yè)自動化控制的發(fā)展漫談

發(fā)布日期： 2014-01-28 發(fā)布：  

  2014年1期目錄       本期共收錄文章20篇

　　【摘要】隨著社會經濟的快速發(fā)展和工業(yè)化建設進程的不斷加快，工業(yè)自動化控制技術作為現代制造業(yè)的重要技術工業(yè)，在解決生產效率、一致性問題方面，發(fā)揮著非常重要的作用。實踐中可以看到，雖然工業(yè)自動化控制本身不能直接產生經濟效益，但對企業(yè)的生產發(fā)展具有非常重要的作用。目前國內工業(yè)自動化控制技術、應用以及產業(yè)發(fā)展，已經取得了非常大的成績。本文將對工業(yè)自動化控制問題、PLC發(fā)展問題進行分析，并在此基礎上就工業(yè)自動化控制及其發(fā)展趨勢談一下自己的觀點和認識，以供參考。
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　　【關鍵詞】工業(yè)自動化；PLC；控制；發(fā)展；研究
　　所謂工業(yè)控制自動化，實際上就是在工業(yè)生產發(fā)展過程中充分應用各種現代化先進技術、設備以及儀器等，對生產過程中的相關參數進行控制，通過對生產實踐進行智能化管控，來有效減少人、物以及財力方面的消耗，并且使更多的工業(yè)生產環(huán)節(jié)減少人員的直接參與。對于工業(yè)自動化控制而言，其主要是指機械電氣一體化集成控制技術、理論之間的相互綜合，并且會涉及到工業(yè)生產領域的各個環(huán)節(jié)。在當前的形勢下，加強對工業(yè)自動化控制及發(fā)展問題的研究，具有非常重大的現實意義。
　　1.工業(yè)自動化控制發(fā)展現狀
　　實踐中可以看到，工業(yè)自動化控制技術的出現與應用，有效的促進了國內工業(yè)、制造業(yè)領域的快速發(fā)展，在國民經濟發(fā)展過程中起到了舉足輕重的作用。從當前工業(yè)發(fā)展進程來看，因國內傳統(tǒng)制造業(yè)技術、設備相對比較落后，所以難以有效適應現代工業(yè)生產發(fā)展要求；隨著社會經濟的快速發(fā)展，工業(yè)自動化的發(fā)展要求，有效的催生了自動化技術、儀表以及控制系統(tǒng)的進步。從實踐來看，自動化控制技術在總體技術應用與發(fā)展方面，雖然已經取得了很大的成績，但是已經促使信號制式改進，并且催生了現代控制技術及其信息化。據調查顯示，雖然工業(yè)自動化潛力在現代設備資產管理、操作技術以及工業(yè)設備預測診斷方面挖掘比較深，但自動化控制技術仍有有一定的發(fā)展空間。隨著自動化儀表的不斷研發(fā)和應用，對于產品價值非常的敏感，很大程度上出現了自動化儀表替代品，因此自動化儀器、儀表應用仍處在一個初級發(fā)展階段。
　　工業(yè)自動化控制過程中，常用的是PLC技術，該種可編程序控制器采用了數字運算方式對電子系統(tǒng)進行有效控制，實現了對工業(yè)生產過程全過程控制。該技術利用的是可編程存儲器，并且在存儲程序內部實現了有效的邏輯運算，以此向用戶發(fā)送計數、定時以及算術操作指令，然后以數字模擬形式輸入和輸出一些控制性指令，因此成為現代工業(yè)控制的重要技術。在此過程中，還包括DCS技術，它是一種集散控制系統(tǒng)，以網絡通信技術作為紐帶，對其過程進行全面管控。同時，這一過程中還融合了大量的現代高新技術，以此來實現工業(yè)生產分散控制、集中操作以及分級管理和靈活配置，同時這也是工業(yè)分布控制可靠性、開放性的重要體現。就工業(yè)PC而言，它是一種分布式控制系統(tǒng)基礎，在一定程度上可有效替代PLC、DCS系統(tǒng)。根據客戶的實際要求，可設置針對性的服務器模式，并且將客戶機、服務器有機的兼容起來，基于通信網絡指導，實現管控融合的自動化控制。通過這種方式，可以有效促進現代工業(yè)企業(yè)內部的交流與溝通，從而實現信息資源的優(yōu)化與共享。
　　2.PLC發(fā)展問題分析
　　工業(yè)自動化控制中的PLC應用，，大大促進了工業(yè)化建設發(fā)展進程。通常情況下，無需采取任何的措施和方法，即可直接應用在現代工業(yè)領域。從實踐來看，雖然其可靠性比較高、干擾能力也非常的強，但是在惡劣的生產環(huán)境條件下，電磁干擾影響非常的強烈，一旦安裝應用不當，則可能會導致程序錯誤、甚至因運算錯誤而產生誤輸入、誤輸出，進而導致設備嚴重失控、或者誤動作，嚴重影響PLC技術的正常應用和運行�；诖耍胗行岣逷LC控制系統(tǒng)運行的安全可靠性，既要求PLC生產廠家要不斷的提高設備抗干擾能力，又要求設計、安裝以及應用維護過程中，需要多方面的配合與協(xié)調，才能有效的解決實踐中的問題，增強整個系統(tǒng)的抗干擾性。
　　2.1 溫度與濕度
　　對于工業(yè)PLC而言，其通常會受到工作溫度的限制，因此PLC設備安裝過程中，應當充分考慮到散熱性方面的要求，采用發(fā)熱量相對較大的一些電器元件。當周圍工作條件發(fā)生變化，尤其是環(huán)境溫度相對過高時，還應當充分考慮有效安裝通風、制冷等設備，以實現對工作溫度的有效調控，確保PLC工作對溫度的客觀要求。實踐中可以看到，由于元器件絕緣性能與周圍環(huán)境中的水汽含量之間存在著非常密切的關系，因此濕度控制在很大程度上關系著PLC元件的運行安全穩(wěn)定性，因此在實際應用過程中，應當始終控制好濕度范圍。
　　2.2 震動與電源
　　對于PLC而言，其對防震要求非常的高，因此實踐中應當盡可能遠離那些具有強烈震動性質的裝置與設備。同時，還要防止出現連續(xù)、頻繁振動現象的發(fā)生，必要時建議采取適當的減震措施，以減小因震動造成的危害與損失。一般而言，PLC對電源線產生的干擾具有一定程度的抵抗性，而且其安全可靠性要求也非常的高，尤其在電源干擾影響非常嚴重的環(huán)境條件下，可安裝帶屏蔽層、或具有屏蔽功能的隔離變壓器，這樣就可以有效減小設備與地的干擾和影響。通常情況下，PLC均有24V直流輸出提供給輸入端，如果輸入端采用的是外接直流電源，應當選用直流穩(wěn)壓電源。對于普通整流濾波電源而言，因其受到紋波的影響非常嚴重，很容易導致PLC接收信息資料出現偏差或者錯誤。
　　3.工業(yè)自動化控制發(fā)展趨勢
　　隨著自動化控制技術的不斷改進和發(fā)展，雖然工業(yè)自動化控制能力有了很大程度的提升，但是在實際應用過程中，依然還存在著一些問題與不足。比如，自動化控制設備、儀表的鞥，存在著嚴重的信息資料安全保密問題，同時其軟件與程序可行性、通信安全保密性、運行互動性以及具體的操作性方面，依然還存在著一些問題與不足。基于此，從工業(yè)自動化控制現狀及未來發(fā)展實踐來看，應當充分利用現代數字與網絡技術，以確保進工業(yè)自動化控制的可持續(xù)發(fā)展。
　　3.1 工業(yè)自動化未來發(fā)展主流方向 　　基于當前工業(yè)化發(fā)展現狀和進程來看，未來國內工業(yè)化發(fā)展過程中，應當在設備智能化、無線化以及高精度化方面進一步創(chuàng)新和改進。在當前國內工業(yè)化生產建設和發(fā)展領域，科學智能化是自動化控制發(fā)展的最典型成果，同時也是未來國內工業(yè)自動化控制發(fā)展的主流趨勢，即未來工業(yè)自動化發(fā)展的主流方向就是實現工業(yè)機械設備的多功能自動控制。對于儀表測量而言，不同測量主體其需要利用計算機一次性發(fā)送對應指令來完成操作，并且以此為基礎來實現工業(yè)自動化控制�，F代化工業(yè)生產過程中，一些精度要求較高的產品加工過程中，應當進行深加工，而且在自動化控制及智能化操作條件下，應當對工業(yè)作業(yè)操作精度進一步提升。對于現代工業(yè)領域的生產而言，其所倡導的是高產、優(yōu)質以及相關設備的安全運行及其穩(wěn)定性控制，同時對工業(yè)生產領域的功能消耗、生態(tài)環(huán)保保護要求非常的高。基于此，在當前倡導發(fā)展綠色工業(yè)的時代背景下，無線通信技術應用與發(fā)展，有效實現了現場儀表通信無線化發(fā)展，同時對工業(yè)機械設備優(yōu)化設置具有非常重要的作用。因此，應當盡可能降低通信電纜日常維護成本，加強無線通信技術與設備研發(fā)，這樣就可以有效滿足現代工業(yè)的生產發(fā)展要求。
　　3.2 信息化與自動化之間的有機結合
　　在現代工業(yè)化發(fā)展過程中，為強化工業(yè)自動化控制與管理，可將信息技術與自動化發(fā)展有機的結合在一起，從而實現企業(yè)信息化管理。實踐中可以看到，現代信息技術對工業(yè)自動化影響，可有效促進現代企業(yè)科技人才的教育與培養(yǎng)，尤其是自動化儀表可借助現代信息技術發(fā)展與應用，提高信息化建設發(fā)展步伐。從當前發(fā)展實踐來看，信息化與自動化之間的影響具有相輔相成性，而且自動化儀表及自動化技術的應用范圍也非常的廣泛，尤其對工業(yè)建設中的信息數據采集、信息處理、實際應用等，都會產生非常大的影響。因此，現代信息技術的快速發(fā)展，對工業(yè)自動化儀表的應用與發(fā)展，具有非常強的依賴性。
　　3.3 工業(yè)自動化控制過程中的安全可靠性
　　實踐中可以看到，現代工業(yè)生產過程中，普遍存在著很多的安全風險問題，而且這些問題也呈現出一定的多元化。在現代工業(yè)自動化控制領域中，最為重要的一個因素就是安全問題，尤其是自動化儀表應用與發(fā)展過程中的功能作用發(fā)揮與安全可靠問題。近年來，隨著社會經濟的快速發(fā)展和工業(yè)自動化儀表的全面應用與推廣，很多經過功能安全認證的儀表已經盛行于當前市場，為確保工業(yè)自動化控制安全可靠性，還需強化對儀表的質量問題檢測。對于儀表質量問題研究過程中，因多數生產企業(yè)所遵從的生產參照標準都是源于企業(yè)本身，并未對客戶實施公信力認證，因此數據信息缺乏客觀性、可行性，多為經驗主義認識。
　　3.4 加強自動化控制體系維護，強化自動化儀表準確診斷
　　在當前國內工業(yè)生產過程中，因激烈的市場競爭壓力，企業(yè)為占據一定市場份額和市場優(yōu)勢，逐步強化對現代工業(yè)產品質量與安全防雷監(jiān)控，加強研究系統(tǒng)的有效維護以及儀表準確診斷，防止對廣大用戶以及制造商等，產生不利影響�；诖耍ㄟ^生產全過程的有效診斷、裝備診斷和自動化控制體系及現場儀表的有效診斷，強化工業(yè)產品質量與安全監(jiān)管。是現在可以看到，由于現代工業(yè)自動化控制體系中的相關診斷技術在不斷的創(chuàng)新與改進，使得其產品性能和功能逐步增強，這使得生產裝備監(jiān)控、自動化系統(tǒng)診斷實現了同步控制。
　　4.結語
　　總而言之，工業(yè)自動化作為現代社會經濟發(fā)展以及科技水平不斷進步的產物，對工業(yè)產業(yè)發(fā)展起到了非常重要的作用，同時也促進了現代企業(yè)的快速發(fā)展。近年來，隨著PLC技術應用領域的不斷拓寬，對PLC技術及功能要求不斷提高，這使得PLC技術應用中的問題得到了有效的研究與解決。本文通過對工業(yè)自動化控制發(fā)展現狀、PLC發(fā)展過程中存在問題的分析，進而對現代工業(yè)自動化控制發(fā)展趨勢進行了研究。
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　　作者簡介：董吉成（1986—），男，甘肅張掖人，大學本科，天地（常州）自動化股份有限公司助理工程師，主要從事煤礦工業(yè)自動化控制及其應用研究。

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