时间:2023-01-02 20:09:11
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中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)19-0033-02
0 引言
工业自动化主要是为了减少人力的操作,在生产过程中,实现对各种过程的控制,能充分利用人工以外的各种能源,以实现操作处理和预定的工作目标的控制的统称。
自动化技术一种综合性非常强的一门技术,它囊括了机械、微电子、计算机等多门技术方法,随着工业革命的产生,自动化技术也应运而生,可以说正是工业革命的需要,才催发了人们研究自动化技术,进而得到了蓬勃发展的机会,如今,自动化技术已经在全球各个领域成功的应用起来,机械制造、交通运输、建筑、电力等行业,正是自动化的实施,才得以提升劳动生产率,才能使这些行业更好更快的发展。自动化控制技术在改革开放的时候,进入了中国大陆,于是中国制造业的自动化进程自此也加快了脚步,大大提高了生产效率,中国现代化建设的进程也离不开自动化技术的贡献。
1 工业自动化技术简介
自动化作为现代制造业最主要的技术之一,在高速大批量生产的制造业发挥着不可估量的作用,除此,在一些定制化和追求灵活的企业里面也是不可或缺的,都依赖着自动化技术。它主要的理论基础是控制理论,在结合仪表仪器和计算机等信息技术的处理,最终对工业生产实现各个参数的控制,比如工程检测、优化、调度以及工程的管理和决策等等,在降低消耗和提高质量和数量方面也得到应用,它主要包括自动化软件、硬件和系统在内的三大部分。
自动化技术系统对企业的有力作用主要表现在生产力的明显提升,它不会直接给企业创造效益,这些提升包括:生产安全性、生产效率、产品质量以及生产过程中降低原材料和能源消耗。一般对自动化系统的投入和企业效益提升的产出比大约是1:4和1:6之间,尤其是在资金密集的企业中自动化的实施会起到“四两拨千金”的作用。
现代的工业自动化和传统的工业自动化相比已经有了一个质的飞跃,传统自动化在对机械设备本身和执行机构、控制及信号处理单元、接口硬件等元素的控制上现在的自动化系统不再仅仅局限于这些方面它更多的强调的是集中式数字控制和集散式控制,它已经从基地式启动仪表和电动单元组合式模拟仪表控制系统中走了出来,不仅局限在对机电设备和工艺设备的简单控制了,已经衍生到更广义的一个层次了,它已经随着通讯、网络等技术的发展,覆盖到了整个企业的控制、管理各个层面,它的概念也延伸到用广义的机器来逐渐取代或超越人的体力。
2 自动化系统结构
现代工业自动化体系通常会被划分为企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级5个级别,具体通过企业管理决策系统层(ERP)、生产执行系统层(MES)、过程控制系统层(PCS)三层结构和计算机支撑系统(企业网络、数据库),并实现系统集成,实现企业的物流、资金流、信息流的集成,提高企业竞争力。其中前两个管理级主要依靠计算机软件、网络等高新技术;过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法;设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。
2.1 企业管理决策系统层(ERP) 上世纪90年代以来,制造资源计划(MPRII)的不断完善对企业资源计划EPR系统的形成起到了很大的作用,EPR不但进一步加强了制造资源计划的各种功能,而且升级了各种生产方式,它面向了更广泛的全球市场,管理的资源更多,覆盖面也更宽,不仅支持混合式的生产方式,更是有效地进入了企业的供应链管理,对于企业各个方面的集成化管理有了很大的帮助,让企业从一个全局的角度出发,对企业的经营和生产计划有了一个目标性和统筹性的管理。
EPR强大的集成化效果能够使企业面对市场迅速的作出商业调整,在供应商、制造商和分销商等伙伴关系中起了强调性的作用,它对企业人财物的集成管理包括后勤管理等,使得企业对现金流、信息流、物流等个方面更加有机的结合起来,对企业流程的管理有了很好的帮助,此外,EPR系统也囊括了对金融投资。质量管理、法规与标准等发面,让企业能够更好地提高经济效益。
另外,现在的市场供求关系越来越复杂,再加上网络技术的迅速发展,深处网络经济中的企业在管理中就要全方位的考虑更多的问题,在全球经济环境中,如何更好地管理和优化企业外部资源,拓展新的业务增长点、如何与客户保持密切的联系、如何挖掘新的潜在的客户、如何为客户提供“个性化”的产品和服务,如何能更好地改进管里层,这些问题都需要强大的支持。
市场经济就要遵循市场变化的规律,市场和客户决定了一个企业的生产,企业必须考虑到市场营销和客户产品服务、客户关系等方面,在继企业战略管理、客户关系管理、供应链管理之后,支持电子商务,发展网络营销,将是EPR软件进一步发展的趋势和必由之路。
关键词:工业自动化;控制技术;发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A 文章编号:
引言
工业自动化控制技术可以提高工业生产产量与生产质量,并且确保生产安全,可以说是一种综合性能较高的技术。伴随着社会的不断发展,我国的工业自动化控制技术一贯受到国家政策的支持,逐渐缩小了与国际先进水平的巨大差距,并且与此同时暴露出的问题也越来越多。
一、工业自动化控制技术内涵
随着科学技术的不断进步,工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进,进而使各大工厂中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说,就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数,而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产,也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力,自动生产的一种过程。
作为现代制造业最重要的一种技术,自动化在现代制造业,特别是需要大批生产的制造业中发挥着重要作用。随着第三次科技革命的到来,计算机、微电子、纳米等技术不断更新,自动化技术也在不断发展,各国开始认识到研究工业自动化控制技术的必要性,在这样的背景下使工业自动化控制技术得到了空前绝后的发展。当前工业自动化技术在社会各个领域应用十分广泛,我们经常可以在机械制造、建筑、计算机等行业领域中发现自动化技术的影子。在中国社会随着改革开放的脚步加快,自动化控制技术也渐渐传入大陆被人们所接受,为现代机械生产作出了很大贡献,提高了工业生产产量与生产质量,并且从一定程度上降低了能耗,保证日常的生产安全。
二、工业自动化控制系统的特点
用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入DCS系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组DCs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ECs时,其系统结构、与DCs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。
三、我国的自动化控制技术发展现状分析
1、PLC(可编程序控制器)
PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求①编程简单,可在现场修改和调试程序;②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争;⑦可直接用115V交流电压输入;⑧输出量为115V、2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kB。
为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的PLC(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产PLC的厂家分别是:德国西门子、AEG,日本的三菱、美国AB,GE法国的TE公司等。
我国的PLC研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后,在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,并取得显着的经济效益,PLC在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。
目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。
2、工控PC
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。
由于PLC受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。
事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。
四、我国的自动化控制技术未来发展方向与策略
工业的自动化控制技术是通过丰富的科学理论基础作为支撑力量,其发展离不开计算机、通讯、建筑、微电子等技术,需要多种科学技术的共同开发,进而实现自身的发展。我国引进工业自动化控制技术与西方国家相比来说时间较晚,缺乏稳固基础与科技支撑力量。企业自动化控制技术在快速发展的道路上时常会遇到瓶颈期,然而又好又快地渡过一段段瓶颈期,是我们即将面临的最大问题。
首先,国家政策的支持。我国在向工业国迈进的路上,政策支持是必不可少的。我国是社会主义市场化经济体制,国家的工业发展战略对于每个领域行业的前景发展有着重要作用。我国工业自动化控制行业的战略规划在当前受到了考验,我们必须将一贯推行的劳动密集型产品转化为技术密集型产品,进而实现技术的创新与改革。
其次,借鉴外国先进经验。我国最早的工业自动化控制技术引进是在上个世纪80年代左右,自身起步时间比国外先进技术要晚的多,我们在将来的发展中一定要借鉴外国先进技术和经验以弥补自身的理论缺陷。
第三,重视市场效应。虽然在今后的发展当中,我们必须要借鉴国外先进的技术和丰富的经验,但是仅仅是毫无意识的模仿和跟随,只会在国际市场中让我国诸多企业自身竞争力越来越弱。我们必须要转变思想理念,拓展自身的市场,打出自己的品牌,试图走自己有特色的一条道路,进而才能够与拥有先进科学技术的西方发达国家相抗衡,争夺属于自己的一片天地。
结束语
工业自动化控制技术的不断发展,可以将人们从繁重的体力和脑力中解救出来,也可以使人们远离不良的工作环境。在另一方面,有助于能源消耗,提高工业生产产量与劳动生产率,增加人类寿命,获得更高的经济效益。所以,我国应该重视工业自动化控制技术这一行业的发展,尽快对相关政策进行调整;而各大企业也要抓住第三次科技革命的机遇,及时调整企业结构,跟上社会发展的脚步,这样才能够真正实现可持续发展。
参考文献
[1]陈军进.工业自动化技术在各个工程领域中的应用[J].硅谷,2010,(5).
关键词:工业自动化控制现状发展趋势
1、工业自动化的概念及意义
工业自动化,是指工业生产的一个自动化过程,在这个过程中利用各种先进的科技设备,使生产不需要人员的直接参与的一种过程。
工业实现这种自动化的生产,目的是节省人力资源,提高工作效率。工业自动化控制,主要是通过对生产过程中参数的控制,从而控制整个过程。控制参数,实现自动化,而不是人为的直接参与,这就节约了人力资源,优化了生产和管理结构;工业自动化控制,是通过一些能源和咨询进行生产工作,应用了先进的科学和技术,将生产模式优化,使之提高生产效率。自动化技术,涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的起源。工业革命与科学技术是相互作用的,科学技术有效地促进了工业的发展。如今,自动化技术已经运用到社会各个领域,比如,机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,并且自动化技术已经成为提高劳动生产率的主要手段。
2、工业自动化控制的现状
工业自动化控制的诞生和应用,是我国制造业高速发展的需要。我国制造业发展,制造业内传统的设备和技术都不能满足生产的需要,因此,现实的需要,激发了自动化仪表和控制系统的形成和发展。
近年来,自动化仪表技术发展,在现场总线技术的发展方面虽取得了显著成就,现场总线,不仅是信号制式的改变,它是为控制技术的信息化提供基础的。用户对系统底层信息化改造的需求是现场总线技术推广的原始动力。近些年来现场总线在设备资产管理、预测诊断和平稳操作等方面的潜力开始被挖掘出来,显现了极富发展前景的势头。但自动化仪表的发展有一定的缺陷,主要的是存在资金和市场的缺陷。其一是自动化仪表的新兴市场的用户对产品价格敏感度很高;其二是往往可以找非常便宜的替代品时,用户更热衷选择替代品。这样的现状,很难激发研制新型仪表。因此,许多自动化生产仪器在应用方面仍处在初级阶段。
自动化控制的这种发展趋势的变化是很自然的,任何一个新东西的推广和应用都是需要一定的过程的,符合事物的发展规律。在应用方面积累了一些问题,智能仪表设计的许多创新功能也未得到充分的应用,应该注意一下几个问题:其一数字仪表和系统的信息保密问题、安全问题;其二程序和软件的可行性问题。其三通信的保密、安全和可行性问题;其四智能仪表在运行时是可以与控制系统互动的以及如何进行互动问题;其五智能仪表提供了远比模拟仪表多的信息以及如何充分利用这些信息;其六众多智能仪表的可互操作问题;其七仪表和系统的故障诊断以及故障诊断信息的可互操作问题等。
上述问题经过细细分析会发现,都是由于数字化和网络化引起的,不是现有技术不能解决的问题,只是可没有统一的解决方案,而如何统一是当前正在研究的。
3、工业自动化控制的发展趋势
3.1将自动化仪表与企业的信息化有效结合,增强工业自动化控制,更好地为企业服务。 信息技术的发展与自动化仪表两者也是相互联系,相互影响的。信息化对自动化的影响主要体现在两个方面:其一,信息技术与自动化仪表同样都需要科技人才;另一方面自动化仪表借用了信息技术,加快了信息的步伐。自动化对信息化的影响呢?自动化仪表技术包括内容广泛,其在信息采集、信息处理、信息应用这方面,其实是信息化技术的一个分支。也就是说信息技术的发展是依赖于自动化仪表的。在工业生产过程中,重视信息技术与自动化控制技术的结合,是工业自动化控制得以发展的重要方法之一。
3.2自动化仪表重视工业内部信息的分层次、有序性、开放性。自动化仪表系统在工业内部要具有全面可互操作性。可操作性是分层次的,最基本的是控制系统与现场仪表表层的联系,上一层是控制系统维护与生产设备诊断信息,在高一层是企业管理信息的客户操作。整体信息化至少要实现可互操作。不同层级实现可互操作的技术和方法是不完全一样的。在控制系统中就要实现相应的程序设置,让全局信息整合至少要使企业各层之间的信息交换无障碍。仪表的用户企业由于贴近生产过程和应用,一些用户组织对自动化仪表的应用提出许多要求,制订了一些团体标准。 当然这是一个漫长的过程,需要不断地完善。
3.3 注意自动化控制功能安全问题。安全是一个非常广泛的主题,在自动化仪表领域,主要的安全问题是关注功能方面的安全问题。近年来,大量经过功能安全认证的仪表已经推向市场。因此,功能安全仪表,不只是用在有安全要求的系统中,功能安全认证还起到对仪表质量的检测中。为了争取竞争中的有利地位,仪表制造商都会致力于开展功能安全研究。自20世纪,由于研究的重视,仪表制造的质量大幅提高。但是由于可行性数据都是由制造企业自己取得的,对用户的公信力较低,因此只有很少企业将可行性的定量数据公布出来。所以可行性对用户来说是经验性的、模糊的,人们更愿意相信品牌。
3.4 重视系统维护与仪表诊断。缘于企业对安全和质量的要求,系统维护与
仪表诊断受到用户、制造商和研究者各方面的关注。系统维护与仪表诊断分为
四个层次:生产流程的诊断、生产装备的诊断、自动化控制系统的诊断、现场仪
表的诊断。生产流程的诊断,在原则上是不属于自动化仪表范畴,但是诊断信息
的交换涉及自动化仪表系统。自动化控制系统诊断产品发展很快,功能和性能不
断增强;现在生产装备的监控与自动化控制系统自身的诊断往往是在同一个平台
上进行。
3.5 要求自动化控制实现无线通信。工业无线通信技术的快速发展是近两年自动化仪表领域显著的亮点,主要表现在以下几个方面。其一技术方案多样化。各种方案针对一定的对象和应用,在某些局部具有优势。其二参与者迅速增加。有学校、研究机构、自动化仪表企业,还有一些半导体器件制造企业和具有专项技术的小型高技术企业。其三成立了专业组织。其四推出多种无线演示系统、测量仪表样机,各种供自动化仪表企业开发无线产品各种无线模块更是不计其数,而提供这些模块的企业往往才是无线技术的真正持有者。
3.6 控制网络。由于近年我国上的大型工程项目多,我国无论在采用现场总线仪表的项目规模还是在采用的数量方面都处于国际领先位置。不过一些项目虽然采用了先进的现场总线智能仪表,但应用的水平却不高,主要是未充分应用智能仪表可以提供的信息和信息服务。在控制网络的研究开发方面,我国基本上全面跟踪着国际动向。在IEC涉及工业通信网络的几乎每个工作组里都有中国专家,而且针对大部分国际热点议题我国都提出了自己的标准建议。我国在控制网络领域与国外的主要差距在于产品,无论是在现场总线智能化现场仪表方面,还是在系统产品和软件方面都有差距。国际方面在控制网络的发展上也进入了水平不高的平稳期,为达到人们预期的高度。这里有两个技术问题和一个非技术的问题。
1PLC的特点
PLC系统具有通信功能,能够实现PLC之间以及PLC与其他设备的通信,受到普遍重视。PLC系统具有以下特点:(1)PLC一般可以与现场的总线有较完美的融合。这源于总线的生产厂家,调查显示,当前现场的总线一般均是由生产PLC的厂家生产研发的,因此,现场总线和PLC有着较好的联系,可以实现完美的融合;(2)采用一体化的通信协议。为了契合发展的趋势,PLC一般会使用国际统一标准的通信协议。由于所有厂家均生产统一的通信协议,为生产厂家和用户提供过极大的方便,促进了通信的发展,加大通信的开放性;(3)通信程序的设计更为简单化。对于通信程序的设计,生产厂家普遍会使用统一专门的计算机以及通信接口软件进行设定,这种程序设计方式会减少计算机在编程时的运算量,因此,在一定程度上极大地简化了程序设计过程,体现了PLC的通信程序设计的简单化。
2PLC的应用情况
2.1开关量调控。PLC的自动开关量可以取代以往的继电器控制,可以明显增加对系统控制的可靠性,PLC的自动开关量使用中间继电器控制系统实现对系统的动作控制。一般会依据顺序控制器的顺序控制规律公式进行动作设计,可以画出梯形控制图。另外,我们可以使用模拟仿真对以上设计的合理性进行检查,进而却把整个设计过程的准确性、规范性。
2.2模拟量调控。研究分析所要控制对象的特征,掌握机理后,可以利用PLC组装组合功能模块,灵活的操控系统,进而实现对系统的完美控制。PLC主要由主机模块、I/O模块、高速计数模块、通信模块等组成,另外还有两个控制模块,分别为位置、模拟量控制模块。其中模拟量控制模块好比系统控制的度量尺,它能极大地提高整个控制过程中的精确度,例如,它可以实现对温度的严格控制,无论是在升温,降温还是保温过程的控制都有良好的表现。极大提高了系统在热处理过程中控制的效果和效率,减少了误差的出现,提高了精确度,以往的仪表控制系统在这点的控制力较差。
2.3位置调控。事实上,位置控制在自动化的控制中扮演者十分重要的角色,是不可或缺的。在生产过程中,位置控制的方式有很多,例如机床刀具的补偿控制、搬运定位控制等都属于位置控制。PLC可以实现对进步机床的控制,一般使用电脉冲控制进步电机的绕组实现对进步电机的控制,这样就可以十分准确的控制进步电机的位移,实现高效的位置控制。
2.4系统集中调控。PLC除了可以对自动化的进程进行控制,还可以实现对系统本身的良好控制,例如使用它可以实现对系统故障进行检测,并可以很好的显示系统故障。它实现对系统控制的原理是通过时限故障和逻辑错误的检测机理来完成的,可以实现对系统进程的监控。一般机床等设备在循环工作的过程中每个工作步骤都需要一定的时间实现动作执行,因此可以使用定时器,实现对工作步骤的检测,可以将定时器输出的信号设定为报警信号。
3PLC的未来发展前景
目前看来,PLC系统在工业自动化的控制中应用较为广泛,但是存在一些问题,包括专用总线问题、结构差异、通信网络协议问题等,使得其应用过程中遇到了一些障碍。然后,纵观全局,PLC系统还是具有广阔的发展前景的,主要表现在以下几个方面:
3.1PLC系统丰富化。科学技术的发展日新月异,市场经济也在飞速进展,那么PLC系统面临的市场竞争力也会大幅度上升,那么PLC系统势必会“改良自己”,不断在产品结构、功能、设计理念、应用环境等方面进行优化,不断丰富产品种类,进而占据较大的市场空间,只有不断完善才能在市场经济的竞争中立于不败之地。
3.2系统升级。随着各种高级科学技术的发展,信息产业必将成为一大重要产业,那么设备大容量化、价格低廉化、运算高速化必将成为一种大趋势。那么,PLC系统的优化和升级将是必然,只有高级的系统才能满足人们的需求和时代的潮流。PLC系统目前已经能适用于多种系统,融合性极强,在未来,其系统进行更加深化的升级是必然的。
【关键词】自动化;计算机技术;应用
1、计算机技术理念
采用计算机软件技术运用在工业自动化生产中,实际是对自动化和计算机技术中进行控制,但随着我国科学技术不断提高,逐渐提高了计算机控制技术和生产创新理念,致使计算机技术在工业生产发展中获得广泛运用。除此之外,对于计算机控制技术而言,采用该技术期间需要获得自动控制技术、网络通讯、传感装置、系统等软件给予支撑。也就是说,在计算机技术中控制技术属于核心技术,通过运用不同装置和计算机实现全程控制操作,将计算机技术作为工业生产发展的基础技术。因此,在基础中,通过运用计算机数据装置逐渐取代传统系统操作方式,从而实现对生产装置进行全程操作控制,有助于降低人力资源的运用,提高工作效率等,进一步加强生产质量。
2、计算机技术在工业自动化生产中的特点
2.1具备可操作性以及相互运用等特点,企业实施生产发展过程中可以将生产设备和生产系统相互连接起来,还能将生产设备以及生产系统两者进行连接,以此保证数据之间相互传送、交流。并根据不同生产装置实施装置之间相互取代、替换等工作。
2.2开放性特征,工业生产各项环节具备公开性以及开放性特征,运用公开性和开放性特征充分实现装置和系统两者间的连接工作,确保各个装置可以正常、有效率的运行。并能充分满足使用者的需求,通过对不同类型的系统和装置实施组装材料,这样产品生产才能事半功倍。③智能性特征,计算机软件在工业生产系统中还具备智能性特征,生产现场中总线系统可以运用传感装置对总线现场中的装置实施分层控制,根据运用现场装置和其设备确保自动化系统安全运行,并能对装置内部系统的安全性进行诊断工作。
3、计算机控制系统工作原理
计算机控制系统主要由两部分组成:硬件部分和软件部分。要想实现计算机对被控制目标的有效控制,需要采用专门的数字―――模拟量转换设备和模拟量―――数字转换设备。由于工业自动化过程中的控制一般都是采取即时控制的方式,许多控制过程对计算机的运行速度要求并不高,但是对计算机的可靠性要求非常高,必须做到响应及时。计算机控制系统主要有如下三个过程组成的过程实现控制目的。首先,需要对被控制目标的瞬时值进行检测进而实现对实时数据进行采集,然后输入给工业控制计算机。然后,即是实时决策过程。这一步需要专门的应用软件对采集到的能够被控对象相关参数的状态量进行计算分析,然后按照已经计划好的控制规律制定并执行下一步的控制过程。最后,实时控制系统依据相关决策,按照任务执行机构的作用,借助发射出的控制信号分配执行任务并控制相应的执行动作,然后完成控制任务。上述三个控制过程不断的循环往复,保证整个系统能够按照相应的品质指标自动的进行工作,而且能够对被控制对象和控制设备本身的异常情况及时进行处理。
4、计算机控制系统在工业自动化中的应用
钻机作为钻探工业施工作业的主要装备,如果引入工业计算机控制系统,能够实现对钻机钻探作业时的参数进行随时观测,进而采取一系列措施控制钻机运行,实现钻机的自动化作业,使钻探效果更好。本节将从钻机钻探作业时的计算机控制系统的硬件组成、控制算法的设计以及上位机系统的开发等几个方面综合介绍应用于钻探工业中的计算机控制系统。
4.1钻机系统功能与组成本文计算机控制系统控制的钻机为全液压驱动方式,钻机除了具备普通钻机的液压给进、回转功能之外,还具备顶驱冲击、动力感触钻探、静力感触钻探等功能。钻机主要有进油缸、回转马达、钻杆拧卸装置、桅杆、卷扬机以及泥浆泵等。在钻机的控制部分,主要由计算机控制系统负责对钻进参数的收集与钻机给进系统的控制。计算机控制的核心―――工控机安装在运载车上的专用的操控站房内,操作人员在操控站房内实时对钻机的各项性能进行观测,并对钻机实现控制。
4.2控制系统总体硬件设计钻机钻探作业中的计算机控制系统的硬件主要有检测控制部分、钻进参数检测单元、钻机自动控制单元。在钻机钻探工业中,计算机控制系统采用的是两级分布式控制结构,第一级为上位机,采用性能稳定的工控机,其抗干扰能力强,能应用于各种生产条件恶劣、情况变化复杂、干扰源多的环境,在钻探工业中,更是需要这样的工控机。系统的第二级为下位机。主要有各种数据采集传感器、信号变送器、接近开关以及光电编码器对钻探作业中的压力、钻杆扭矩、钻杆回转速度、钻进深度等数据进行采集;利用可编程的逻辑控制器及其关联不见实现对各种钻进参数的信号的采集处理和信号输出控制,进而实现对整个钻机钻进系统的自动控制。
4.3控制算法的设计钻机为全液压方式驱动,给进系统采用的是先导式比例溢流阀对进油缸的给进力进行控制,回转系统采用的是电控比例变量泵对液压马达的流量进行控制,进而实现对回转速度的控制。要想实现对钻机的有效控制,达到钻机自动化作业的目的,需要采取增量式PID控制算法。
4.4上位机系统的开发钻机钻探工业中,要想实现对钻机的控制,达到自动化的目的,上位机系统的开发是十分重要的步骤。工业控制领域的上位机系统,目前广泛使用的是组态软件。组态软件主要应具备如下功能:能够实时传输设备运行画面,能够使专业的操控人员随时随地的掌控设备的运行状态,对工程细节、监测参数、现场数据、趋势预测曲线、数据报表、操作记录和报警情况进行实时了解,而且还应具备对装置设备的控制操作。设备的启动、停止以及参数的调节等控制操作均能通过上位机软件完成,最重要的是上位机软件还应具备脚本编程能力,进行数据处理和运行策略的设计。
4.5集散式控制系统计算机软件技术中集散式控制系统最早出现在1975年,主要生产地在德国、美国等发达国家。其次在70世纪后期,我国大量生产行业渐渐将该技术运用到生产工作中,例如:工业生产、电力生产、石化生产、冶金生产等各个行业。
近几年来,国内科学技术发展将集散式控制系统设计技术推向巅峰,促使一批批优秀企业崛起,这些企业就是通过研究集散式控制系统技术,将其运用在生产发展中,使产品品种、数量不断增多,而该技术逐渐接近国外技术水平。正是该技术,致使计算机技术可以更快、更稳定的发展,集散式控制系统是对计算机影响较大、运行速度较快的一种。对于FCS来讲,虽然其性能较强、发展速度较快,但在传统控制装置中仍需要采用集散式控制系统对其进行控制、修理。目前,工业自动化生产中运用计算机仍然是比较分散、连续性能较低等,采用集散式控制系统具备综合性发展,还能对分散式系统进行调节。
结束语
计算机控制系统以其强大的功能,在工业自动化控制领域显得愈发重要,目前已经大举取代原有的PLC(可编程控制器)在工业自动化领域的地位。计算机控制系统在工业自动化领域的应用,目前正在大范围的扩展,对我国经济社会的建设做出了巨大贡献。
关键词:自动化控制;变频、触摸和嵌入式微控技术;简介
中图分类号:P415.1+3
1 引言
随着科学技术的不断发展,工业自动化控制技术以已在工业生产过程扮演了检测、控制、优化、调度、管理和决策的主要作用,保障了增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等目标的实现。工业自动化控制技术实质上就是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。控制系统主要由变频器、触摸屏、嵌人式微控制器等构成。生产性企业,通过对设备和生产过程的控制,能显著提升竞争力,提高经济效益。在此,就工业自动化控制技术中常涉及的几项核心技术进行分析。
2 变频器技术
1)变频技术原理和功能。众所周知,变频器技术是当前工业生产过程中应用较多一项控制技术,也是一门综合性的技术,它是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。实际上,变频器可看作是一个频率可调节器的交流电源,通过改变变频器的输出频率,就可以实现电动机的速度控制。而在变频器内部,只需要改变逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,从而实现电动机的正反转切换。与此同时,变频器还具有直流制动特性,无需另外增加制动控制电路,就能实现制动功能。必要的制动时,通过变频器给电动机加上一个直流电压,利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上即可进行制动。变频器在使用时,只需要在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备,不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造,显然就非常适用各种工作环境和工艺要求高的地点。另外,变频器的节能效果也是非常明显。尤其是工业中大量使用的二次负载(风机和泵类),需要的平均流量较小、转速较低时,其节能效果更加可观。
2)变频器主要结构。变频器是把电压、频率恒定的电网电压变成电压和频率可调的变频电源,其基本结构包括整流、直流中间、逆变三部分电路。①整流电路:它由三相全波整流桥组成,主要作用是对电网工频电源进行整流,把交流电整流成直流电,并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。②直流中间电路:它对整流电路的输出进行滤波,保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。直流中间电路用大容量的电解电容滤波时,这为电压型变频器;直流中间电路用电感很大的电抗器滤波时,这为电流型变频器。另外,直流中间电路中有时还包括制动电阻及其他辅助电路。③逆变电路:该电路是变频器最主要的部分,也是解决核心问题地方。常见结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路,主要作用是在控制电路的控制下有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断,将整流电路输出的直流电转换为频率和电压可任意可调的交流电。逆变电路的输出也就是变频器的输出,用之实现对电动机的调速控制。④控制电路:它是变频器核心部分。高性能的变频器现已采用微型计算机进行全数字控制,并采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。
3)变频器的发展。新型电力电子器件和高性能微处理器的应用及控制技术的不断发展,变频器的优越性正逐步体现,并扩展应用到所有工业生产领域。在今后的发展中,变频器技术着重向以下三个方面进展:一是大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术,为其小型化搭接了较好的平台,促进装置更加小型化。二是高性能和多功能化。利用微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能的不断强化,使变频装置的灵活性和适应性不断增强。三是随着信息技术的发展和网络与智能化的应用,其产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换,从而保证变频器的长寿命和高可靠性,并可利用网络实现多台变频器联动、组合控制。
3 触摸屏技术
1)作用。人机界面通常称为触摸屏,是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触,进行信息选择,向计算机输人信息的一种输人设备。它包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。触摸屏是工业应用首选的接口设备,连接的主要设备种类是PLC触摸屏。它具有很强的适应性,比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他输人设备所无法比拟的。其在恶劣的环境下工作,都不会造成损坏。因此在工业自动化控制中发挥了较好的作用。
2)结构。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸,所触摸的位置由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,确定输人的信息。它包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两部分。其中触控屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并转换成触摸点坐标,再送给CPU,同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种(电阻式、电容感应式、红外线式和表面声波式)。
3)发展。随着数字电路和计算机技术的不断发展,HMI的功能将越来越丰富,价格越来越降低,屏寿命越来越长,它的发展空间将更加广阔。
4 嵌入式微控技术
1)功能和作用。嵌人式微控制器(Embedded MieroeontrollerUnit,EMCU)是将先进的计算机、半导体和电子技术与各行业的具体应用相结合的产物,是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪,适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌人式微控制器系统通常面向特定应用,设计和开发必须考虑特定环境和系统要求,是一个发散的、技术密集的系统。
2)结构。嵌人式微控制器系统由硬件系统和软件系统组成。为了提高系统的执行速度和可靠性,它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中,而不是存储在外加的磁盘载体中;它是以微控制器为核心,加上外部专用电路和系统软件,形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等;它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。
3)应用领域。嵌人式微控制器在应用数量上远远超过了各种通用计算机,在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、军事装备消费类产品等方面均是嵌人式微控制器的应用领域。新世纪以来,嵌人式微控制器技术逐渐成熟,并全面应用,也是一项具有良好发展潜力的实用技术。
5 结束语
工业自动化控制技术被应用到工业企业以来,有效提高了工业生产产品的数量、质量及设备的效率,大大改善了劳动条件。工业自动化控制技术的飞速发展,还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力,并推动现代工业制造业的迅速发展,其发展前景更加广阔。
参考文献
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【关键词】自动化仪表;自动化控制技术;现状;发展
随着经济的发展,整个社会都开始步入信息时代,都开始向智能化、网络化方向发展,工业生产中自动化仪表与自动化控制技术也得到了重大的发展,其高效的生产技术让工业生产实现了自动化模式,促进了企业的发展。
1 自动化仪表与自动化控制技术的概述
1.1 工业自动化仪表
工业自动化仪表是在工业生产过程中,自动对工艺参数进行检测、记录和控制的仪表,同时也能实现远距离信息数据的传输和处理,极大的提高了生产效率。
工业自动化仪表种类繁多,其大致可分为检测仪表、显示仪表和调节仪表三种,检测仪表主要用于检测工业生产过程中的各种参数变化,比如温度、压力和流量等;显示仪表则是将检测仪表的数据参数显示,便于工作人员能及时解决故障;调节仪表是通过预先设定的程序进行控制,并适当调整生产效率,以促进效率最大化。
1.2 自动化控制技术
自动化控制技术是控制技术和信息技术相结合的产物,通过对工业生产过程中各环节进行检测并适时做出控制调整,以此提高生产效率,大大的促进的工业生产的发展。当前自动化控制技术仍处于半智能化状态,其生产制造环节仍然需要人力资源的参与,以此保证其产品的高品质,当然一定程度上也造成了人力资源的浪费,因此自动化控制机技术的发展方向将是全智能化,实现生产环节的完全自动化和信息数据处理的自动化,将极大提高生产效率和安全性。
2 自动化仪表与自动化控制技术发展现状
2.1 国内工业自动化行业技术发展状况
随着经济的发展和国家政策的支持,我国自动化仪表工业已经行成了门类齐全、分布合理,并拥有较先进技术基础的新型现代化工业体系。随着自动化行业技术的发展,我国也逐渐产生了一些国内知名品牌,比如浙江中控、中环天仪和川仪等,提高了我国自动化仪表国际影响力,树立了良好的国际形象,并提高了国产品牌的全球市场的地位,提升了其国际竞争力。
我国自动化仪表与自动化控制技术与国际水平仍有较大差距,尤其是在产品精密度、智能化和自动化程度上与国际水平有明显差距,其技术水平大致相差5-10年左右,只有较少数产品的工业技术达到了国际水准。在传感器检测仪表方面,我国的新型光纤传感器、硅传感器和复合传感器等新型产品的精度提高了1个档次,压力变送器已经从0.3级提高到了0.1级,液(气)体流量检测精度已经从0.6级提高0.2级,在数字化和传感技术相结合的仪表产品也日渐完善,其高精度检测和控制能力跻身国际先进水平,大力促进了我国工业自动化技术的发展,提升了我国自动化仪表产品的国际竞争力。
虽然信息技术的发展给工业自动化带来了极大的便利,但当前我国自动化仪表与自动化控制技术也存在一些不足之处,主要体现在4个方面:(1)自动化仪表的交互性操作问题,当前我国自动化仪表和自动化控制技术的结合的欠缺便体现在交互性操作上,很难实现无缝链接,影响其实际交互体验和生产效率,其技术仍待进步;(2)自动化技术的信息安全问题,当前我国自动化技术的信息安全问题仍存在较大问题,其会造成生产技术的精准度和自动化程度的降低,使其出现较大误差影响产品的品质,不利于自动化行业的发展;(3)程序和软件系统间缺乏稳定性,自动化控制技术需要通过预设程序来调节其生产环节出现的问题,而当前我国的程序和软件系统间缺乏协调性和稳定性,仍然存在一些漏洞亟需解决,否则容易导致自动化仪表出现工作故障,影响企业的生产;(4)自动化仪表故障检测系统可靠性较低,当前国内的自动化仪表自带的故障检测系统容易发生误报,难以检测发现小故障,诊断检测效率较低,使得其可靠性得不到保障,易导致维修不及时,影响企业的生产,同时也不利于自动化仪表行业的发展。
2.2 国内外自动化行业技术发展差距
1)创新能力有差距:(1)原创性高技术水平成果缺乏。国内自动化行业相关企业时常通过引进国外先进技术来促进产品得更新升级,但是很难彻底吸收国外的技术,常常陷入“落后-引进-再落后”的发展状态,缺乏自身的创新能力,不利于国内技术的发展;(2)企业缺乏创新理念。当前国内大多企业的产品研发投入不足收入的2%,而国外研发经费投入约占收入的8%,使得国内产品研发部门经费不足,严重影响其研发能力,从而造成创新不足;(3)外部市场环境的差异。国内大多企业对国产技术水平不了解、不信任,却对国外产品过于青睐,对国产产品总是抱着怀疑态度,不敢用国产产品,使得国产仪表很难进入高端国内外市场,影响其发展。
2)产品品质有差距:(1)安全可靠性欠佳。当前国内产品的安全性、可靠性与国外产品仍有一定差距,其安全可靠性指标国内外大致相差2个级别;(2)性能差异大。国内外现有自动化仪表产品在精准度上相差1个级别,其智能化、数字化也有一定的差距。
3 自动化仪表与自动化控制技术发展方向
3.1 智能化
随着工业自动化的发展,智能化也愈发重要,在以往的控制算法中,只能由调节器来或DCS来完成,而如今只需智能化控制器就能自主调节,减轻了DCS负担,提高了其工作安全可靠性,故智能化是自动化仪表与控制技术的发展趋势。
3.2 网络化
通过计算机数字化通信技术的应用,可使得自动化控制系统与自动化仪表相结合,极大提高其衔接性,保证了其调控准确性,随着网络科技的发展,以新型网络自动化仪表和控制技术是发展必然趋势。
3.3 高精准度化
随着对工业自动化产品的质量要求逐渐提高,当前产品的精准度已经慢慢不能满足社会的需要,亟需加大产品研发度。比如对传感器的精准度已经从0.09%提高到了0.01%,对变送器的精准度也从0.75%提高到了0.04%,因此,高精准化是自动化仪表与控制技术的重要发展方向。
【参考文献】
关键词:远程控制;物联网;工业自动化控制
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)03-0002-01
工业自动化技术在工业生产中已经表现出了其优越性,同时随着信息科学技术的进步,工业自动化技术本身也在不断的发展进步。现阶段远程控制和物联网技术已经运用于工业自动化控制中,为工业自动化控制技术的发展起着重要的作用。
1 远程控制技术在工业自动化中的运用
1.1 远程控制技术运用于工业自动化的原则
(1)远程控制技术可以满足不同级别人群的需要,因为在工业自动化生产过程中需要管理决策人员、操作人员共同参与,因此远程控制技术需要即能够满足管理决策人员的使用需求,也要满足生产操作人员的使用需求。(2)保证安全,工业自动化生产过程中安全问题是首要问题,保证安全使一个企业能够长远发展的大前提,因此自动化控制技术运用于工业生产时要对各项运行参数进行采集,保证工业自动化生产是在安全的条件下进行的。(3)信息实时传输性,自动化控制系统应用于工业自动化生产中需要保证管理人员看到的生产过程中监控画面就是工业自动化生产过程中的实时画面,这样管理人员才能够较好的对工业自动化生产进行有效的管理。(4)使用化,远程控制技术运用与工业自动化生产时必须要有实时监控的价值,能够为企业带来足够的利润[1]。
1.2 远程控制技术在工业自动化中的实际运用
(1)通过远程控制技术对工业生产的机械设备进行集中控制,这样就能够较好的协调工业自动化生产中的机械设备运行,及时的发现机械设备中出现的问题,并解决,保证设备均能够处于一个良好的运行状态。(2)远程控制对工业自动化系统进行调控,远程控制技术运用与工业自动化中可以通过计算机网络进行远程系统的管理,这种通过计算机网络系统化管理可以实现无纸化办公,并能及r的收集到远程控制系统反馈回来的信息,这些反馈回来的信息可以对工业自动化系统进行分体调控。(3)利用远程控制对工业生产过程进行监控,工业自动化是有一定的风险的,一旦有关键环节出现差错就会导致整个生产过程停顿,造成较大的损失,因此需要对这些关键环节进行监控,远程控制技术可以较好的对这些环节进行监控、管理一体化控制,确保工业自动化的顺利进行。
2 物联网技术在工业自动化中的运用
2.1 物联网技术
物联网技术是以各种信息传感技术为基础,对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集,最终形成一个巨大的网络,实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接,极大的方便管理和控制。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延,是将多项技术与应用结合的产物。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集;信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享;智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理,最终实现智能化的控制和决策。物联网体系分为三个层次:感知、传输、应用。感知层是物联网中网络和现实的枢纽;传输层就是对数据进行传输和交换,使信息能够进行相关的传送和共享;应用是核心,对已经收集和传输的信息进行相应的处理,最终发挥物联网的作用[2]。
2.2 物联网技术在工业自动化中的运用
物联网技术是工业自动化控制中最为核心的部分,使用物联网技术可以对工业自动化生产中的工人、环境、机械设备等进行实时的监测,对于可能会出现的安全隐患进行自动分析警报,帮助管理者将安全事故隐患消除在摇篮中。物联网技术已经成为工业生产制造领域中的一项重要的技术手段,工业生产过程中基本处处可见物联网的运用:通过物联网技术对产品质量进行检验、对原材料消耗和库存进行分析等。
2.3 物联网技术在工业自动化中运用的效益
将物联网技术运用于工业自动化,可以对工业自动化生产过程中的各项信息进行实时的录入分析,可以有效的降低企业的人力投入,并能够将企业生产过程中出现的事故隐患及时的消除。物联网技术对信息的录入,可以用于对产品质量的监督,保证产品的质量。同时利用物联网的监管功能可以建立环境污染自动检测系统,实现在线检测污染,保护环境,创造社会效益。
3 结语
通过本文的探讨可以看出远程控制和物联网技术在工业自动化控制中占据着重要地位,为了实现工业自动化的高效率、高质量、低投入、可持续发展,在工业的各个领域积极采用远程控制和物联网技术,能够使我国经济发展得到进一步提高。
参考文献
关键词:工业自动化;控制系统;计算机技术
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0035-02
在市场经济充分发展的今天,社会的竞争越来越激烈,对于制造业和生产行业来说,如何提高生产效率、保障产品质量已经成为企业生存和发展必须考虑的重大课题。随着各项新技术的发明和应用,工业自动化已经成为生产行业发展的新趋势,这是赢得市场、降低成本的必选之路。在工业生产自动化的领域,PLC以自身独特的优势依然占据着控制系统的重要地位,在新技术发展的刺激下正朝着小型化、开放性和网络化的方向发展;DCS作为过程控制的典型系统积极向上拓展,越来越多地扮演管控一体化的角色;IPC以其灵活、开放的特点,重新赢得了用户的青睐;CNC除了在机床上的应用外,也在向更广泛的领域
延伸。
1 工业自动化技术基本概念分析
工业自动化技术就是综合运用控制理论、电子装备、仪器仪表、计算机和相关工艺技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性技术。这里说的工业生产过程指的是发电冶金、煤油石化、建材造纸、制药采矿、油库粮库等,可以是一个设备、一个工段、一条生产线,也可以是一个工厂、一个联合企业。工业自动化技术的组成主要包括硬件技术、软件技术和系统技术三大部分。硬件技术是控制设备、变送器、执行器、辅助设备等;软件技术是控制软件、优化软件管理软件、软测量软件等;系统技术是各种硬件的集成技术、各种软件的集成技术、硬件与软件的集成技术等。工业自动化技术在工业领域的应用可以有效提高企业整体素质,可以提高国家整体国力,是合理调整产业结构的主要手段之一,也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。
2 控制管理系统
在实现工业自动化和智能化的过程中,控制管理系统的作用是非常巨大的,起着关键性的作用。所谓的控制管理系统就是为了达到既定的控制目标所需要的软件系统和物理部件,这是一个部件相互整合的过程,一般来说控制管理系统由控制设备和被控制的对象所组成。目前,在工业自动化的过程中,有效的控制管理系统分为以下四类:一是顺序控制管理系统:这种控制管理系统有一定的编程设计,以时间或者工序的逻辑关系为程序,一步一步地对生产设备、生产系统和生产对象进行加工和处理,顺序控制方法应用的领域很多,比如常见的电梯就是采用的顺序控制管理系统;二是过程控制系统:这种控制管理系统是在实施工业自动化生产的过程中,对温度、压力等相关的物理量进行闭环控制,实现生产过程按照既定的程序和规律进行,保障生产过程的流畅性;三是运动控制系统:这种控制管理系统是通过管理和指挥运动物体的位置、转速、移动方向等,实现既定安全操作的管理,比如调速系统等;四是监控管理系统:这种控制管理系统主要是采用记录和裁定生产过程中的相关信息,采集生产流程,反馈遇到的问题并及时报警等。针对控制管理系统,实现工作的方法一般包括继电逻辑控制系统、常规仪表控制系统、拖动控制系统、常规显示、记录或报警仪表等。近些年,随着计算机技术的发展,计算机技术开始运用到工业生产自动化上,出现了很多的计算机控制程序和计算机控制系统,如PLC、DCS、FCS及工业以太网等。
图1 计算机技术在工业控制技术中的运用
3 分布式控制系统体系结构
自动化中的分布控制系统的出现是与计算机技术的发展密不可分的,其实就是一个中型的计算机控制系统,这种控制系统是通过专业的计算机来进行工业生产过程中的数据收集、分析、处理和对生产流程的监管。多级计算机控制系统,这种控制系统是在近些年计算机处理速度极大提高的基础上和微型计算机的广泛使用上发展起来的,使得计算机的应用技术更加准确可靠,可以说这种控制技术的出现和发展与计算机技术的发展是分不开的。对于集散型计算机控制系统来说,就是通过对生产过程和车间生产现状的数据分析,将信息传送到前端计算机上,在这个过程中,中央计算机只充当后继到系统管理方面的工作,实现集中管理、分散控制,提高整个系统的可靠性。自动化的分布式控制系统最为基本的就是场控制器:通常带有I/O部件,与生产过程相联接,实现数据采集和控制执行,通过既定的人机接口,指令,然后经过通信系统,实现数据的传输和传递。
现场控制器包括回路控制器,回路控制器内部的算法预先用程序作成功能块的形式,存在ROM中。可以按照所要求的控制策略,进行组态。可编程控制器(PLC):PLC是由模仿继电器控制原理发展起来的,以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令。运动控制器:用于控制运动部件的速度或位置,通常包括变频器和伺服系统。现场总线:智能化取代传统仪器,控制站由分散取代集中,这一定程度上改变了传统的信号和通信
标准。
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[关键词]自动化控制系统;设计;应用
中图分类号:TM763 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0362-01
1.工业自动控制系统的定义
自动控制,指的是在没有人直接参与的情况下,利用控制器自动调节和控制机器设备或生产过程的工作状态,使之保持不变或按预定的规律变化这样一种现象。自动控制系统是由一些机电元件或装置以实现自动控制为目标而按照一定的为一式和内容连续组合而成的一个整体。
而工业自动控制系统控制对象是工业机械,现代工业机械系统与自动控制系统常常融合在起,构成“机电一体化系统”。按控制系统有无反馈划分,如果检测系统检测输出量,并将检测结果反馈到前面,参加控制运算,这样的系统称为闭环控制系统。按控制系统中的信号类型划分,如果控制系统各部分的信号均为时间的连续函数,称为连续控制系统。如果控制系统中有离散信号,称为离散控制系统。按控制变量额多少划分,如果系统的输入、输出变量都是单个的,称为单变量控制系统。
2.工业自动化控制系统的特征
工业自动化控制系统自身有着较为鲜明的特征,主要体现在安全可靠性,首先是自动化设备或者是在控制系统当中,都有着专门自动报警以及自动停止诊断功能,这样就有效降低工业自动化当中的事故发生可能性,加强了生产的安全性。而且由于自动化控制系统中采用的电子器件自身不会发生磨损,故此在稳定性方面就得到了有效保证。另外工业自动化控制系统的应用上有着广泛性特征,不单能够在机械制造业得到应用,同时也能够在农业以及建筑领域得到实际的应用。
工业自动化控制系统的特征还体现在工作质量高以及生产能力高方面,工业自动化控制系统在控制程序基础上使用高精度及高灵敏度的工业自动化设备,有效避免人为失误造成的事故。从而将生产管理人员的工作效率得到有效提升,并减轻了自身的负担,通过自动化的控制系统能够对工作状况进行实时的监控,从而保障了工作质量。除此之外还对能源消耗得到了有效节约,对行业的劳动形式得到了改变,形成了更高层次的技术性工作方式,在工业自动化控制系统作业下的有关产品也在向着技术集约型的方向进行发展迈进。
3.工业自动化控制系统的构建
工业自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上,对其理论进行分析和研究,因此通过数字表达式对工业自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述,能够设计出合理科学的系统。工业自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。机械自动化控制系统变量间的关系以及输入输出变量通过数字表达式能够进行详细描述,且能够实现系统的科学设计。另外,利用微积分方程式能够对自动化控制系统进行构建,如下式:
Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)
对上述公式的理解可以通过图1来实现,图1为铅垂方向机械平移系统示意图,该系统示意图主要由质块以及阻尼器和物种弹簧所构成。
4.工业自动化控制系统的应用
工业自动化控制系统在生活中得到了广泛的应用,并且有了诸多领域的应用,其中在汽车制造领域中的应用上,汽车的制造过程中有焊装以及冲压和总装等几个重要的工艺。尤其是冲压车间是危险性最高的一个环节,故此,通过工业自踊控制系统在其中的应用能够有效加强其工作的效率提升。具体的应用上主要是在压机间采取机械自动化装置的连接,然后进行加工件的传递,这样在首台压机完成了冲压成形后通过机械手再传递给下一台。这一系统的应用过程中有着紧急停止装置,为能对直接出现的危险进行有效消除,压机的生产线当中的操作台和现场电箱都要进行装设紧急停止的功能。这是为在机器设备控制中能对无意间的重新启动进行避免的重要装置。另外在安全门的防护设备上,是对人员在压机内遇到危险进行防止的有效措施,也是工业自动化控制系统的重要部分。压机部分比较多的是采取安全电磁开关锁,这一安全电磁开关锁有着安全锁定及延时解锁的释放功能,在安全性能上较高。另外在钢铁制造产业当中也有着重要的应用,不管是冷轧生产线还是整卷钢板开卷再卷都有可能对人员造成伤害,所以将工业自动化控制系统在这一生产中进行应用就能够保证人员的安全。钢铁工业的发展工作中,管理人员需要常常进入机械工作区域进行维修的调试工作的实施,由于机器的控制功能比较复杂,为能保证人员的安全就要将自动化控制系统进行应用,在独立安全控制系统的应用下能够起到保护作用。
5.结束语
工业自动化是我国目前工业发展的大方向和主流趋势,可以大大的推进我国经济社会的发展,但是我们不可以盲目的进行工业自动化生产,要充分结合我国具体的经济和技术等方面的国情,对工业自动化控制系统进行探究,使我国工业自动化朝着稳定安全的方向发展。
参考文献
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近年来,在冶金行业电力拖动自动化技术应用型人才的培养愈来愈受到高等院校的广泛重视。但大多高校电力拖动自动化技术应用型人才培养采用教材与实验相结合或相同高校相近专业的培养模式,有的甚至是全盘照搬过去十几年前的培养模式。由于电力拖动自动化技术人才培养目标不同,以及师资、实验设备、生源质量等条件的不同,在教学过程中产生了许多问题,主要表现在以下几个方面。
第一,知名高校为研究型大学,其自动化拖动专业培养的是具有扎实理论基础和研究型拖动控制设计、智能化系统设计人才,且大部分学生毕业后的目标是考研究生或出国留学。我校信息工程学院自动化专业培养的是面向生产企业的本科应用型人才,大部分学生毕业后面临的是从事自动化控制。因此,采用依托重点高校的培养模式,其结果可能是理论上不去,实践动手又下不来,应用能力不强,最后必然是就业困难。
第二,一般高校自动化专业培养的通常是通用型自动化设计、电气工程人才,其培养目标强调的是宽口径、复合型人才,其课程体系宽,基础课多,专业课少。我校主要是根据冶金、石油企业和市场需求,确立的专业方向为“冶金自动化与石油自动化”,如果照搬普通高校的培养模式,就难以建设专业特色。
第三,传统高校的培养模式也存在不足之处,例如部分教学内容陈旧过时,没有反映最新的技术发展内容和市场需求,不能满足现代冶金企业等用人单位的要求,其典型例子就是自动化教材反映板带材可逆冷轧机压、四辊异步可逆轧机系统技术、钢板加速冷却系统和步进式加热炉集散控制系统等知识内容没有提到或介绍较少,导致学生基于冶金工业自动化控制应用的设计能力和开发能力不强;概述性课程较多,其结果是什么都学,什么都不精通;实践性、应用性课程和学时均较少,导致学生实际能力不高。
因此,研究、改革、创建具有冶金工业技术特色的人才培养模式,对提高我校人才培养质量,提高毕业生的就业率具有重要的意义。
二、人才现状与需求调研
为确定专业方向和人才培养模式,我们走访了东北大学自动化研究中心、北京科技大学轧钢控制实验室、重庆钢铁集团公司轧钢厂、上海宝钢集团公司、重庆大学等有关教学单位、生产厂家和用人单位,对我国冶金工业技术现状与发展、用人单位对人才知识结构和能力的需求规格,以及当前培养模式存在的问题进行了广泛的调研。
(一)冶金工业自动化技术人才的工作岗位分类
1.初级冶金工业自动化技术人才
初级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在冶金工业自动化技术岗位中约占70%,是目前需求量最大的冶金工业自动化技术人才。
2.中级冶金工业自动化技术人才
中级冶金工业自动化技术人才是指在生产岗位上承担冶金工业自动化控制系统装置设置人员和系统计算机控制中心维护、维修人员,这类人员在冶金工业自动化技术岗位中约占20%,其中控制系统装置设置人员占10%,计算机控制中心维护、维修人员占10%。
3.高级冶金工业自动化技术人才
高级冶金工业自动化技术人才是指具备并精通冶金工业自动化控制系统装置操作、系统参数设置和自动控制系统维护、维修所需要的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,精通冶金工业自动化控制技术和冶金专业知识、系统电气设计,掌握冶金工业设备系统统调,能自行完成冶金工业自动化控制系统的选型、装置系统的安装、调试、维修和精度优化以及冶金工业技术数字化改造,适合于担任企业的技术负责人或冶金工业自动化控制装置产品开发的设计主管,其市场需求为5%。
(二)对冶金工业自动化技术人才的知识结构要求
对于初级冶金工业自动化技术人才,应以传统的工业自动化技术(电机原理与控制、电力电子技术、自动控制原理、电力拖动自动控制系统、计算机基础、检测与转换技术等)为基础,学习掌握工控机技术以及可编程控制器PLC软件。
对于中级冶金工业自动化技术人才,有两种情况:冶金工业自动化控制系统软件人员应更加熟悉冶金生产工艺,精通自动控制计算机软件编程;冶金工业自动化装置系统维修人员要以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握冶金工业自动化技术维护与维修的技术和技能。
对于高级冶金工业自动化技术人才,必须具有较扎实的冶金和自动化专业基础,较全面地掌握冶金工业自动化系统维护、冶金自动化专用设备的相关原理与技术,具备冶金工业自动化设备研制与开发能力,还必须具有较高的外语水平。
(三)冶金工业自动化技术教育发展现状与问题
虽然我国各类院校加大了培养工业自动化技术人才的力度,但始终不能满足现代钢铁行业的需求,主要原因有以下几个方面。
1.课程设置和教学内容不能满足现代冶金企业需求
我国工业自动化类专业的课程设置近几年虽有所改进,但教学内容仍较陈旧,学生所学到的知识、技能与企业的要求尚存在差距。例如,板带材可逆冷轧机压下计算机控制系统和步进式加热炉集散控制系统的教学还较薄弱;部分学校因实验条件所限,仍以理论讲授为主,企业急需的冶金工业自动化控制系统的编程、操作、维护的培训效果较差。
在实践技能培训方面,很多院校把实训重点放在交直流调速系统的简单操作上,而对轧钢系统、冶炼工艺(如冶炼基本原理、冶炼控制技术、冶炼参数设置等)、计算机控制设计、可编程控制器与数控编程、冶金自动化数控设备调试技术、系统的维护、维修等专业技术能力训练不够。
2.冶金工业自动化专业(方向)师资数量不足,素质不高
同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的冶金工业自动化专业师资严重不足,尤其缺乏熟悉冶金企业生产实际,并能够承担冶金工业自动化技术教学工作的“双师(教师、工程师)型”专业教师,严重制约着现代冶金工业自动化技术人才培养水平的提高。
三、培养模式的研究、改革、创新与实践
(一)指导思想
在就业竞争日趋激烈的今天,特别是对培养应用型人才的重庆科技学院而言,培养模式的改革和创新应紧紧围绕“增强学生动手能力、提高毕业生就业率”这个主题来进行。因此,改革、创新培养模式的指导思想为:以就业为导向,以提高技能和动手能力为主线,突出专业特色,全面改革课程设置和课程内容,加强实践性教学,增强实际应用能力,创建具有重庆科技学院特色的人才培养模式。
(二)确立专业方向和核心专业要求
根据市场调研,确立冶金工业自动化专业方向和特色为“轧钢与冶炼控制”,即在培养通用型的电机控制技术、自动控制原理、电力拖动自动控制技术人才的基础之上,培养能从事冶金工业自动化控制技术、冶炼控制技术、轧钢数字控制技术与系统维修维护方面的专业应用人才。
核心专业要求也就是学生应具有的核心专业能力是具有基于计算机控制技术的冶金工业自动化软硬件的设计能力。
1.确立专业方向课程体系
我院开设的工业自动化专业冶金自动化方向的课程包括:冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、交流调速系统、冶金过程控制、过程控制系统及装置、直流调速控制系统、常用电气技术与PLC、电力电子与电力传动、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、过程控制系统综合训练。这些课程构成了本专业的课程体系。
电力电子与电力传动课程原来讲授通用的电力传动控制技术,现改为以轧钢传动控制为实验平台,重点讲授电力电子技术、伺服控制、PLC控制。直流调速控制系统课程是对电力拖动自动控制系统课程的巩固和提高。冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训课程是对冶金自动化技术知识水平的巩固和提高。通过过程控制系统综合训练课程,学生才能真正掌握好冶金工业自动控制技术。单片机系统综合训练课程包括单片机原理和软件编程能力培养,并增加了1周的单片机软件设计过程。
2.确立核心专业能力课程体系
计算机辅助仿真设计(Matlab)、计算机电子电路设计(Protel)、计算机C++语言、DSP原理与应用、EDA原理与应用等课程构成了培养学生基于计算机的仿真设计与计算机控制软硬件设计能力的核心专业能力课程体系。计算机辅助仿真设计(Matlab)软件在生产实际中应用非常广泛,是现代工业自动控制技术必须掌握的一个工具。计算机电子电路设计(Protel)和EDA原理与应用也是在生产实际中应用非常广泛的软件,作为选修课,对进一步提高学生基于计算机的软硬件设计和控制能力,拓展学生的就业空间都有重要作用。
(三)坚持以冶金行业为主、自动化与冶金相结合的专业内涵
在整个课程设置体系中,自动化类课程约占40%,计算机类(软件、硬件、芯片)课程占30%,冶金自动控制系统与检测占30%。之所以这样设置,原因主要有以下两点。
首先,几乎所有冶金企业的冶炼类岗位和自动控制系统类岗位是分开设置的,没有对应的冶炼技术与自动控制系统技术融合岗位,因此,必须坚持以冶金自动化装置控制技术为主,学生才好就业。但是,大量的冶金自动化高技术设备又要求自动化,这类技术人员必须既懂冶炼,又懂控制,而不是以往传统的纯自动化类技术人员。因此,自动化必须结合冶炼技术是冶金工业自动化专业的内涵。
其次,我校冶金类专业在西南地区是相当知名的,有强大的师资和学科支撑,因此,利用好这种优质资源来打造品牌专业是具备条件的。
1.冶金控制过程主干课程
冶炼过程控制系统设计、冶金控制系统综合实训、自动化仪表及DCS、冶金过程控制、过程控制系统及装置、过程控制系统综合训练等课程构成了培养学生设计能力的主干课程。
2.自动化控制主干课程
电工电子技术、数字电子技术、电机控制技术、自动控制原理、电力电子技术、电力拖动自动控制技术、自动检测技术等课程构成了培养学生加工制造能力的主干课程。
3.计算机主干课程
PLC原理与应用、单片机及控制系统设计、课程设计、单片机及控制系统设计、集散控制系统与现场总线技术、单片机系统综合训练、DSP原理及应用、EDA原理及应用、计算机仿真、C++语言等课程构成了培养学生计算机控制等方面应用能力的主干课程。
(四)加强专业学习,强化专业能力和专业特色
长期以来,各重点高校的培养目标都是宽口径、复合型人才,采用的是粗放式的培养模式,其指导思想是使毕业生的就业面更宽,能从事的职业更广。因此,在其培养计划中,学习的课程门数、学科和专业基础课、概述性课程均较多,专业课较少,因而也淡化了专业特色和学校特色,削弱了学生的专业能力。在这种情况下,加强专业课的学习和专业能力的培养,强化专业特色,反而更有利于学生就业。我们采取的措施是:减少通识课、学科基础课的学时,增大专业课的学时比例将原有的电机原理与拖动、电工原理、模电技术、数电技术课程压缩,课时由110学时减为80学时。删去工厂供电、常用电气技术等基础课。电力拖动自动控制系统由88学时减为64学时,增加30学时的DSP原理及应用和EDA原理及应用,强化计算机仿真的核心专业能力。改革后,通识课所占学时比例由36.75%降为31.5%,学科基础课和专业基础课由28%降为20.5%,而专业课则由10.25%提高到22.75%。
(五)加强实践性教学,增强学生的实际应用能力
实践性教学环节包括实验、上机等非集中性实践教学和电气综合实习、两性实验、参观实习、课程设计、生产实习、毕业设计等集中性实践教学。集中性实践性教学环节学时由28周增加到改革后的42周,增加了34%。主要增加了1周的冶金控制系统综合实训、2周的单片机系统综合训练、1周的过程控制系统综合训练、2周的自动控制课程设计以及其他课程设计周数。为充分保证实践性教学的质量和效果,学校投入大量的实验设备,建成了拥有先进技术的电工技术实验中心、自动化实验创新基地。实验和上机等非集中性实践教学学时由原计划的202学时增加到改革后的290学时,增加幅度约为43%。
(六)加强课程衔接的科学性及合理性
将变频器技术与应用由原来的第6学期讲授改在与电力电子技术课程同步的第5学期讲授,所有课程设计均在学习了相应课程后立即进行。直流调速系统由原来的第6学期讲授改为第5学期讲授,作为一门专业基础课,提前上更科学合理。
(七)改革教学方法
将一些应用性较强的课程(如电力拖动自动控制系统、变频器技术及应用等)的部分学时由教室改在实验室或实训基地进行,实行现场教学。将操作性较强的软件课程,如EDA、计算机电子设计(Protel)等,由课堂讲授改在机房进行,教师边讲授,学生边操作,以提高教学效率和教学效果。
(八)加强实训教材、大纲、指导书的编写
1 PLC技术的概述
1.1 PLC简介
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器),集结了自动控制技术、计算机集成技术、通讯技术于一体的数字运算操作通用电子控制装置。PLC的开发是专门针对工业环境,以实现对整个工业流程进行自动化控制。PLC属于一种新型的自动化控制技术,性能可靠、对工业环境的适应能力较强,而且它还是目前工业自动化监控系统中最先进的自动化控制装置,主导着现代工业自动化监控系统的发展。PLC的硬件组成结构如图1所示。
1.2 PLC的特点
(1) PLC具有较强大的功能,使用范围广,性价比高。PLC是在继电器控制装置的基础上发展起来的,经过几十年的发展和完善,PLC技术除了具有系统逻辑运算功能、数字运算功能、顺序控制功能、通讯功能等,还能够通过图形化的界面进行功率驱动、人机对话等。
现在的PLC中采用的是模块化和标准化的核心部件,并形成了不同系列的配套产品,这些产品通过不同的配置能够使用于不同的监控系统中,例如位置监控系统、CNC监控系统、数字监控系统等,PLC自动化监控技术既能够对某台设备进行监控,还能够对整条生产线的设备进行监控,甚至可以监控到整个工业生产过程。PLC和传统的继电器控制系统相比还具有性价比方面的优势。
(2) PLC装置具有操作简单和通用性特征。在PLC装置中包含有程序输入和程序更改两个操作步骤,在此装置中配置了各种各样的语言供操作者选择时使用,当操作者输入程序时,装置自动显示出来,这样的操作十分简单明了。在对程序进行更改时,结合实际更改相关的参数即可。另外,PLC装置有很多品种,能够满足不同领域的自动化监控系统,其通用性较强,即使在工业中更换了设备,此监控装置仍能使用,在设备安装好之后只需更改程序就可以了。
(3) PLC具有较高的可靠性。在工业自动化监控系统中,PLC装置几乎都会受到各种电路或电磁的干扰。但是在PLC装置中使用的是多层抗干扰技术,即使将此装置放在各种恶劣的环境中,它依然能够正常运行。因此,PLC具有较高的可靠性。
(4) PLC具有体积小、质轻、能耗低的优势。因为PLC在设置和制造时较多采用了集成电路技术和先进的制造工艺,因此其体积较小,同时它的安装尺寸也都≤10 cm,重量也在150 g之下,其在运行过程中耗用的功率也只有几瓦。因此PLC装置具有体积小、耗能低等特点,在实现机电一体化中起到了重要的作用。
(5) PLC装置系统的设计、安装、调试简单。在PLC装置中使用的是存储逻辑,在很大程度上减少了外部接线,因此也就使整个监控系统的设计变得简单,进而缩短了系统装置的建设周期,提高生产率。
2 PLC在工业化自动监控系统中的运用
2.1 开关量控制
在工业化自动监控系统中,对开关量的控制是最基本,也是应用最广泛的。PLC装置通过对开关量的控制,实现了系统的顺序控制和逻辑控制。首先,PLC装置控制开关量的能力很大,其控制量在十几点到上万点,若再与互联网进行连接,其控制的开关量还会更大。其次,它能够控制多种多样的逻辑形式,例如随机或固定形式、组合或单人等。
另外,PLC控制开关量可以针对某一台设备进行控制,例如订书机、注塑机等;可以对设备群进行控制;还可以对流水线INXS自动化的生产控制。
2.2 模拟量的控制
工业化自动控制系统中针对的是某些具体的对象特点,而PLC是在一定标准下组装成的具有强大功能的标准化控制系统,实现了系统的灵活性控制。PLC在工业自动化控制系统中通过对模拟量的控制实现对工业生产过程的控制,还能够利用编程语句实现对仪表的控制。PLC的使用在一定程度上提高了工业自动化监控系统的精度,同时对工业生产中热处理的过程进行严格的控制。
2.3 控制位置
在工业设备生产过程中,工业自动化监控系统对于位置的控制是十分重要的。而对于位置的控制是通过对运动的控制来实现的。在PLC装置技术中,对于位置的控制是利用脉冲量促使机械做直线运动或是圆周运动来实现的。利用脉冲量控制的位置运动位移量都很小,因此利用PLC对位置的控制具有很高的精确度。在PLC装置中,对工业设备位置的控制通常是利用装置中专用的运动控制模块来完成的。
2.4 自动化控制系统的集中
在工业自动化监控系统中,PLC除了要对工业生产过程进行控制外,还能够实现对自身系统的控制。PLC对自身系统的控制主要是对系统进行检测和故障排除等。在工业生产中每项工作都需要一定的时间才能完成,因此可以在生产设备上安装定时器,并将定时器的信号作为工作启动的完成信号。PLC在工业自动化监控系统中工作时,监控系统中各电控系统的不同工作部分之间存在一定的逻辑关系,当生产设备出现故障时,系统中的这种逻辑关系就会被破坏,因此在控制系统中要实现集中化的控制和故障处理。
2.5 系统数据处理
在工业自动化监控系统中,PLC装置中具有数字运算操作功能,PLC中的数字运算流程主要包含:数据采集、数据分析、数据处理几个部分,实现监控系统对生产过程中的数据控制和处理。
2.6 远程监控
在PLC中的通信技术,不但能够实现信息的传输,还可以将系统的通信接口和PLC的网络模块连接在一起,再通过系统中的通信功能,实现工业自动化监控系统中PLC装置的远程控制。
3 结 语
在工业自动化监控系统中,PLC技术的应用不但推进了工业自动化的发展水平,还在一定程度上为工业生产节省了大量的人力和物力,同时工业的生产效率也得到了很大的提高。只有加大在工业自动化监控系统中PLC技术的运用,才能够提高工业自动化监控系统的水平,最终更好地服务于我国国民经济。