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在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中,自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行可靠性是保障生產(chǎn)效率的關(guān)鍵,目前在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的為電氣自動(dòng)化設(shè)備。因而在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中,要提升工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性,就應(yīng)當(dāng)針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的特點(diǎn),和當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面存在的一些問題進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。本文闡述了工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的概念,分析了當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面存在的不足,并且提出了相應(yīng)的對(duì)策。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動(dòng)化 控制設(shè)備 可靠性
隨著各種自動(dòng)化技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展普及,工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)也進(jìn)入了一個(gè)群信的時(shí)代,自動(dòng)化生產(chǎn)、智能化生產(chǎn)成為現(xiàn)時(shí)代工業(yè)系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)。在這一過程中,工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用就起到了重要的作用,在一定意義上來說,工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備是工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的核心組成部分。為了保證工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行,需要對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和定期檢修保養(yǎng),以提高工藝自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。
1 工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性概述
工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性,也就是指工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中整體的穩(wěn)定性,控制故障率,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保證生產(chǎn)效率,完成生產(chǎn)任務(wù)。在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,自動(dòng)化控制設(shè)備可以說是核心部分,一旦自動(dòng)化控制設(shè)備出現(xiàn)故障,那么將可能造成整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓,對(duì)于正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。而為了解決這一問題,就需要對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和檢修,排除可能存在的故障,并且制定相應(yīng)的檢修方案,以降低故障率。由此可見,工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性具體的作用在于控制自動(dòng)化控制設(shè)備的故障率。從宏觀角度來說,可靠性還包括了操作人員、維修人員、生產(chǎn)管理人員等方面的人員因素,同時(shí)還包括電力供應(yīng)、系統(tǒng)維護(hù)等方面的因素。在工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性控制中,往往也需要進(jìn)行相應(yīng)的可靠性評(píng)估,評(píng)價(jià)工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的整體可靠性,并且在評(píng)估中發(fā)現(xiàn)其可靠性方面存在的問題和不足。
2 工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性現(xiàn)狀及問題
從上世紀(jì)90年代開始,我國(guó)在各個(gè)行業(yè)中逐步引入了自動(dòng)化控制系統(tǒng)。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用,極大解放了人力資源,提高了生產(chǎn)效率,也降低了生產(chǎn)成本,尤其是在進(jìn)入本世紀(jì)初期以后,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,也取得了更為顯著的效果。然而也應(yīng)當(dāng)看到,在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用中,也出現(xiàn)了一些問題,其中自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性不佳便是一個(gè)十分突出的問題。當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面所存在的主要問題表現(xiàn)在缺乏較好的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用、缺乏完善的自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性評(píng)估體系、自動(dòng)化控制設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制不健全等等。這些問題,對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性提高造成了一定的不利影響,并且也不利于自動(dòng)化控制設(shè)備在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中得以更好的應(yīng)用。
3 提高工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性措施
3.1 積極引用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)
首先,在提高工藝自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面,應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),雖然自動(dòng)化控制設(shè)備在我國(guó)經(jīng)過快速發(fā)展,已經(jīng)得到了一定程度的普及,但是從設(shè)備技術(shù)方面來看,叫國(guó)際先進(jìn)水平還很落后。特別是近年來隨著信息技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化控制設(shè)備與信息系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢(shì),從國(guó)外的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看,也取得了較好的效果。因而對(duì)于我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)而言,應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)更為先進(jìn)的控制設(shè)備和技術(shù),建立相應(yīng)的信息控制系統(tǒng),進(jìn)行全面的整合。目前在一些大型的化工生產(chǎn)企業(yè)、汽車制造企業(yè)等領(lǐng)域,已經(jīng)應(yīng)用了整合程度較高的信息控制系統(tǒng),對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制,工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。當(dāng)前應(yīng)當(dāng)通過積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),擴(kuò)大自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,并且通過與信息系統(tǒng)的整合,也能夠在提高自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面起到重要的作用。
3.2 建立完善的自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性評(píng)估體系
在提高工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面,還應(yīng)當(dāng)建立起更加完善的自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性評(píng)估體系。目前在自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面,很多企業(yè)并不重視評(píng)估體系的應(yīng)用,對(duì)于可靠性評(píng)估體系也缺乏足夠的了解。對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性評(píng)估,也就是通過科學(xué)的評(píng)估體系和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障率、維修人員配置、檢修制度等等,并且評(píng)價(jià)自動(dòng)化控制設(shè)備發(fā)生故障后所造成的影響。通過建立完善的自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性評(píng)估體系,對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性進(jìn)行可以量化的評(píng)估,這是采取相應(yīng)措施的基礎(chǔ)。因而應(yīng)當(dāng)提高對(duì)于自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性評(píng)估系統(tǒng)的重視,積極建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制。
3.3 健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制
健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制主要是指在自動(dòng)化控制設(shè)備應(yīng)用中,建立起較好的維護(hù)保養(yǎng)制度,合理配置維護(hù)保養(yǎng)人員,開展日常的自動(dòng)化控制設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作,定期進(jìn)行自動(dòng)化控制設(shè)備的檢修。通過建立健全的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制,提高自動(dòng)化控制設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作水平,這對(duì)于降低自動(dòng)化控制設(shè)備的故障率有著重要作用。同時(shí),在健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制中,還應(yīng)當(dāng)建立完善的責(zé)任制度,明確相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)人員的責(zé)任,提高維護(hù)保養(yǎng)人員的責(zé)任心和使命感。加強(qiáng)對(duì)于維護(hù)人員的培訓(xùn),提高其業(yè)務(wù)水平,以此促進(jìn)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的提高。
4 結(jié)論
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,自動(dòng)化和智能化已經(jīng)成為了重要的發(fā)展趨勢(shì),自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用對(duì)于工業(yè)體系自動(dòng)化生產(chǎn)起到了重要作用,也是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的核心組成部分。為了提高工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性,應(yīng)當(dāng)針對(duì)當(dāng)前自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性方面存在的一些問題,積極進(jìn)行改正。引進(jìn)先進(jìn)的相關(guān)設(shè)備和技術(shù),建立更加完善的自動(dòng)化設(shè)備可靠性評(píng)估體系,并且健全自動(dòng)化控制設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制。這對(duì)于提高自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性有著積極意義。
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【關(guān)鍵詞】工業(yè);自動(dòng)化;控制;未來趨勢(shì)
一、工業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀
(一)PLC
工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)從被開發(fā)和應(yīng)用以來,PLC控制系統(tǒng)便一直作為工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)的主導(dǎo)技術(shù)。正是基于這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的同時(shí)控制,而且還能提供必要的安全性、精確性和可靠性方案,為工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)的發(fā)展提供不竭的動(dòng)力?,F(xiàn)階段,世界大多數(shù)的PLC控制系統(tǒng)都是國(guó)外廠家為主,有超過三百種的型號(hào)滿足各類型的需求。雖然我國(guó)在自動(dòng)化控制中投入了巨大的資源,而現(xiàn)階段的國(guó)產(chǎn)PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品已經(jīng)有了一定的成果。但是,目前仍沒形成高水平的生產(chǎn)技術(shù),以及好的品牌形象。簡(jiǎn)單地說,我國(guó)PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品仍舊沒有形成系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化,這也造成了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化控制大多使用國(guó)外的產(chǎn)品。
(二)DCS
DCS是集散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,在上個(gè)世紀(jì)七十年代被開發(fā)和使用,而我國(guó)的自主研發(fā)DCS控制系統(tǒng)要慢上十年左右。但是,隨著近年我國(guó)在先進(jìn)科技中的投入越來越多,DCS控制系統(tǒng)的研發(fā)在我國(guó)也取得了不少的成果,尤其是在產(chǎn)品質(zhì)量和安全兩個(gè)方面,都實(shí)現(xiàn)了對(duì)世界頂級(jí)DCS控制系統(tǒng)的趕超?,F(xiàn)階段,我國(guó)國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出不少優(yōu)質(zhì)的DCS控制系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè),逐步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和發(fā)展的良性循環(huán)。
(三)工業(yè)PC
就現(xiàn)階段的世界發(fā)展?fàn)顩r而言,工業(yè)PC控制系統(tǒng)以及逐步形成一定的規(guī)模,而且開始不斷的替代PLC和DCS的市場(chǎng),其應(yīng)用范圍相信會(huì)獲得更大的發(fā)展。因?yàn)檫@類控制系統(tǒng)有一個(gè)優(yōu)勢(shì),就是其具有分布控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)讓基礎(chǔ)性的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。除此之外,還讓自動(dòng)化控制系統(tǒng)的客戶模式和服務(wù)器模式有了很大的豐富,而且還能做客戶機(jī)或服務(wù)器。以此實(shí)現(xiàn)區(qū)域性PC工業(yè)機(jī)群的構(gòu)建,讓網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)管理和控制,使得企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互變得更加方便快捷,還能進(jìn)行信息的收集和共享,甚至是建立信息綜合系統(tǒng)。
二、工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展趨勢(shì)
(一)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)發(fā)展
現(xiàn)場(chǎng)總線是這幾年發(fā)展比較迅速的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線,其優(yōu)勢(shì)便在于其解決了工業(yè)生產(chǎn)中各職能設(shè)備的信息交互,例如儀器、儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。而且這種方式比較簡(jiǎn)單,同時(shí)又集合了可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面,這讓該模式迅速的脫穎而出?,F(xiàn)場(chǎng)總線讓測(cè)控設(shè)備擁有了數(shù)據(jù)的計(jì)算和訊息交互等功能,同時(shí)也對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量和精度進(jìn)行了提升,對(duì)系統(tǒng)與設(shè)備的總體功能性有了很大突顯。簡(jiǎn)單看,其雖然是一種基層網(wǎng)絡(luò),但是同時(shí)它也是一種實(shí)現(xiàn)了開放性的創(chuàng)新型多分布控制系統(tǒng)。就我國(guó)目前的情況而言,其發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)以下三個(gè)方面:一是多種現(xiàn)場(chǎng)總線在國(guó)內(nèi)不斷激化對(duì)于應(yīng)用工程的競(jìng)爭(zhēng);二是自主研發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品逐步融入市場(chǎng);三是在各行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用狀況不斷且迅速的發(fā)展。
(二)PLC網(wǎng)絡(luò)化與開放性發(fā)展
PLC在被研發(fā)出來之后就一直在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新,到如今,已經(jīng)通過微處理和電子信息技術(shù)的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)快速掃描的功能。就這種發(fā)展勢(shì)頭看,在未來的電腦軟件技術(shù)會(huì)不斷的融入到社會(huì)生產(chǎn)當(dāng)中。而且實(shí)現(xiàn)高速的儲(chǔ)存、運(yùn)算以及智能化。現(xiàn)階段的小型PLC僅僅只有不到10個(gè)繼電器的大小,體積的大小讓其具有更加寬廣的應(yīng)用范圍,而這也正是產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì),會(huì)更好地適應(yīng)工業(yè)控制的需求。就現(xiàn)階段的市場(chǎng)而言,由于少數(shù)品牌開始逐步壟斷國(guó)際市場(chǎng),這也會(huì)讓國(guó)際通用編程語言的出現(xiàn)變得愈發(fā)可能。
(三)DCS系統(tǒng)化一體化
集散控制系統(tǒng)(DCS)最早出現(xiàn)在1975年,發(fā)展至今,其市場(chǎng)已經(jīng)受到來自于PLC、工業(yè)PC、FCS的競(jìng)爭(zhēng),未來可能會(huì)導(dǎo)致小型DCS逐步與與這三種系統(tǒng)發(fā)生融合。PC-based控制將更加廣泛地應(yīng)用于中小規(guī)模的過程控制,各DCS廠商也將紛紛推出基于工業(yè)PC的小型DCS系統(tǒng)。開放性的DCS系統(tǒng)將同時(shí)向上和向下雙向延伸,使來自生產(chǎn)過程的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在整個(gè)企業(yè)內(nèi)部自由流動(dòng),實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與控制技術(shù)的無縫連接,向測(cè)控管一體化方向發(fā)展。
三、結(jié)束語
現(xiàn)代的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)以及得到了普及,對(duì)社會(huì)生產(chǎn)的效率有了不少的促進(jìn),也推動(dòng)了傳統(tǒng)手工產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和模式轉(zhuǎn)型。尤其是在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用之后,讓工業(yè)生產(chǎn)過程的人力支出得到了不少消減,也提高了惡劣自然環(huán)境下的生產(chǎn)能力,尤其是效率和質(zhì)量?jī)纱蠓矫妗T谖磥硎澜缋?,工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)也會(huì)得到更大的普及和發(fā)展,人類對(duì)世界的改造能力也會(huì)得到更大的提升,促進(jìn)社會(huì)的整體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)逐步轉(zhuǎn)好。
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關(guān)鍵詞:工業(yè)控制技術(shù);變頻;嵌入式微控;觸摸屏
Abstract: analyses the development of industrial automation control technology application. From one of the inverter, embedded microcontroller control, touch screen and technology of a detailed introduces the structure, function and working principle.
Keywords: industrial control technology; Frequency conversion; Embedded microcontroller control; Touch screen
中圖分類號(hào):U468.2+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、引言
在工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理與決策,從而達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全生產(chǎn)等一些目的。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)而言,它是自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)、儀器儀表等技術(shù)的綜合集成。其控制系統(tǒng)主要由變頻器、嵌入式微控制器、觸摸屏等部分構(gòu)成。通過對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)過程的控制,就能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),并提升整個(gè)企業(yè)的安全生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效果。
二、變頻器技術(shù)
1、變頻器基本功能
作為變頻器技術(shù)來說,它是一門綜合性的技術(shù),是建立在電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上而逐漸發(fā)展起來的。而變頻器也可以看作是一個(gè)頻率可調(diào)節(jié)器的交流電源。它通過改變變頻器的輸出頻率,就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的速度控制。只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開關(guān)順序,即可實(shí)現(xiàn)輸出換相,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。與此同時(shí),變頻器還具有直流制動(dòng)的功能,不需要增加制動(dòng)控制電路了,就能順利實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。在需要制動(dòng)時(shí),只要通過變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓,利用自己的制動(dòng)回路,將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上進(jìn)行制動(dòng)即可。變頻器在使用時(shí),只需要在電網(wǎng)電源和現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)之間接人變頻器和相應(yīng)設(shè)備,不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造,就可以適用各種工作環(huán)境和工藝要求。另外,變頻器的節(jié)能效果也非常顯著。尤其是對(duì)于工業(yè)中大量使用的二次負(fù)載(風(fēng)機(jī)和泵類)來說,當(dāng)用戶需要的平均流量較小時(shí),風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速較低,其節(jié)能效果是非常顯著的。
2、變頻器的結(jié)構(gòu)
變頻器的主要任務(wù)是把電壓和頻率恒定的電網(wǎng)電壓,變成電壓和頻率可調(diào)的變頻電源。它的基本結(jié)構(gòu)包括以下四個(gè)部分:
1)整流電路。主要由三相全波整流橋組成,其作用是對(duì)電網(wǎng)工頻電源進(jìn)行整流,把交流電整流成直流電,并給逆變電路和控制電路提供所要的直流電源。
2)逆變電路。它是變頻器最主要的部分,也是長(zhǎng)期以來要解決的核心問題。常見的結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)電力電子開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路,它的主要作用是在控制電路的控制下,有規(guī)律地實(shí)現(xiàn)逆變器中主開關(guān)器件的通與斷,將整流電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都可任意調(diào)節(jié)的交流電。逆變電路的輸出,也就是變頻器的輸出。它主要就是被用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。
3)直流中間電路。它主要是對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波,以保證逆變電路和控制電源能夠得到質(zhì)量較高的直流電源。當(dāng)直流中間電路是用大容量的電解電容濾波時(shí),變頻器為電壓型變頻器;當(dāng)直流中間電路是用電感很大的電抗器濾波時(shí),變頻器為電流型變頻器。另外,直流中間電路中有時(shí)還包括制動(dòng)電阻,甚至一些其他輔助電路。
4)控制電路。它是變頻器核心部分,高性能的變頻器目前已經(jīng)采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行全數(shù)字控制,并采用盡可能簡(jiǎn)單的硬件電路,主要靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性,數(shù)字控制方式??梢酝瓿赡M控制方式難以完成的一些功能。
3、變頻器發(fā)展趨勢(shì)
隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用,以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展,變頻器的優(yōu)越性正在逐步體現(xiàn)并擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn)的所有應(yīng)用領(lǐng)域。今后變頻器技術(shù)將向以下三個(gè)方面發(fā)展:
1)高性能和多功能化。利用了微型計(jì)算機(jī)巨大的信息處理能力與軟件功能不斷強(qiáng)化,使變頻裝置的靈活性和適應(yīng)性也不斷增強(qiáng)。
2)大容量和小體積化。變頻器主電路中功率電路的模塊化、變流電路開關(guān)模式的高頻化、控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù),為變頻器小型化搭接了很好的平臺(tái),并促使其裝置更加小型化。
3)隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)與智能化的應(yīng)用,變頻器產(chǎn)品將可以進(jìn)行故障自診斷、部件自動(dòng)置換,從而保證變頻器的長(zhǎng)壽命和高可靠性,并利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng),以致于組成變頻器綜合。
三、嵌入式微控技術(shù)
1)基本功能。嵌入式微控制器(Embedded MieroeontrollerUnit,EMCU)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。它以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪,適合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式微控制器系統(tǒng)通常面向特定應(yīng)用,設(shè)計(jì)和開發(fā)必須考慮特定環(huán)境與系統(tǒng)要求,是一個(gè)發(fā)散的、技術(shù)密集的系統(tǒng)。
2)結(jié)構(gòu)。嵌入式微控制器系統(tǒng),它是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成。為了提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度和可靠性,它的軟件一般固化在存儲(chǔ)器芯片或微控制器中,而不是存儲(chǔ)在外加的磁盤載體中。系統(tǒng)是以微控制器為核心,加上外部專用電路和系統(tǒng)軟件,形成的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。在一塊芯片上集成了中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸人輸出(I/O)接口等。它還可包含A/D和轉(zhuǎn)換器D/A直接存儲(chǔ)器傳輸(DMA)通道、浮點(diǎn)運(yùn)算等特殊功能部件。
3)應(yīng)用范圍。嵌入式微控制器在應(yīng)用數(shù)量上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)。在制造工業(yè)、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備消費(fèi)類產(chǎn)品等方面,均是嵌入式微控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。在進(jìn)入21世紀(jì)以來,嵌入式微控制器技術(shù)逐漸成熟,并全面展開,現(xiàn)已被公認(rèn)為是一種具有良好發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。
四、觸摸屏技術(shù)
1)功能。人機(jī)界面通常被大家稱為觸摸屏,是用戶利用手指或其他介質(zhì)直接與屏幕接觸,進(jìn)行信息選擇,向計(jì)算機(jī)輸人信息的一種輸入設(shè)備。包含HMI硬件和相應(yīng)的專用畫面組態(tài)軟件。在工業(yè)上,觸摸屏是首選的接口設(shè)備,連接的主要設(shè)備種類是PLC觸摸屏,因其具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,比鍵盤鼠標(biāo)、軌跡球更具有優(yōu)越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他輸人設(shè)備所無法比擬的。當(dāng)觸摸屏在惡劣的環(huán)境下(灰塵、油污潮濕、磨損、劃傷等)工作時(shí),都不會(huì)造成觸摸屏的損壞。因此,它在工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)中,能夠發(fā)揮著很好的作用與效果。
2)工作原理。觸摸屏的工作原理是用手指或其他物體觸摸,所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測(cè),并通過接口(如RS-232串行口)送到CPU,從而確定輸人的信息。觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器(卡)和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。其中,觸控屏控制器(卡)的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸摸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,它能同時(shí)接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端,主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置,并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏按照工作原理和傳輸信息的介質(zhì)可分為四種,它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式觸摸屏。
3)發(fā)展方向。隨著數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,HMI的功能將越來越豐富、價(jià)格也會(huì)降低、屏的壽命也將延長(zhǎng),HMI產(chǎn)品將贏得更加廣闊的發(fā)展空間。
五、結(jié)語
在現(xiàn)代制造領(lǐng)域中,工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù),如今已廣泛應(yīng)用于提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和生產(chǎn)設(shè)備的效率,并大大改善了勞動(dòng)條件和強(qiáng)度。隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步與工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展,它還將極大地提高人們對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)測(cè)及決策能力,從而進(jìn)一步促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)的迅猛發(fā)展,其工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)也將會(huì)贏得更加廣闊的發(fā)展前景和空間。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:工業(yè);自動(dòng)化儀表;自動(dòng)化控制;技術(shù)探討
進(jìn)入21世紀(jì)后,科學(xué)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,為企業(yè)在生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中帶來了翻天覆地的改變。國(guó)內(nèi)的儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)相繼的推出了一些具有診斷功能的電工測(cè)試系統(tǒng),并且開始逐步的擴(kuò)展進(jìn)入到智能儀器儀表市場(chǎng)領(lǐng)域。
1自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的概述
(1)工業(yè)自動(dòng)化儀表工業(yè)自動(dòng)化儀表就是在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,對(duì)各種工業(yè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、記錄與控制,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)膬x表,這樣的儀表設(shè)備能夠大大的提高生產(chǎn)的效率。目前工業(yè)中自動(dòng)化儀表的種類非常多,大致能夠分為三大類:檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表。其中檢測(cè)儀表主要是在工業(yè)生產(chǎn)過程中檢測(cè)溫度、壓力、或流量等這些參數(shù)的變化。顯示儀表則是將檢測(cè)儀表中檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的設(shè)備,能夠便于工作人員及時(shí)解決故障。而調(diào)節(jié)儀表則是通過先前設(shè)定的程序進(jìn)行控制,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整生產(chǎn)效率,能夠?qū)⑸a(chǎn)效率最大化。(2)自動(dòng)化控制技術(shù)自動(dòng)化控制技術(shù)結(jié)合了控制與信息技術(shù)之間的優(yōu)勢(shì),通過對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè),并且根據(jù)情況作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整控制,以此來提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,促進(jìn)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。目前我們所采用的自動(dòng)化控制技術(shù)仍然是半智能化狀態(tài)。很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量還需要大量的人員進(jìn)行操作參與,在一定程度上造成了大量的人力資源浪費(fèi)。所以,將來自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的方向是全智能化,能夠使生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)完全的自動(dòng)化、信息化生產(chǎn),這將有效的提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)安全性。
2自動(dòng)化工業(yè)用儀表的作用
自動(dòng)化的工業(yè)儀表在企業(yè)的生產(chǎn)工作過程中大量的應(yīng)用,能夠使企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量大幅提高,能夠控制生產(chǎn)過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的安全性,能夠在保證企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)情況下,進(jìn)行生產(chǎn)效率的提升并且能夠保證生產(chǎn)的安全性與高質(zhì)量。目前生產(chǎn)中,很多企業(yè)都會(huì)選擇工業(yè)自動(dòng)化儀表控制實(shí)際的生產(chǎn)工作,這樣不僅能夠降低生產(chǎn)過程中對(duì)勞動(dòng)力的浪費(fèi),還能通過智能化控制的方式獲得更多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的整合,滿足企業(yè)對(duì)成本的控制,能夠在良好的循環(huán)過程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)需求,達(dá)到滿足企業(yè)工作效率的提高。
3自動(dòng)化控制技術(shù)
(1)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)原理自動(dòng)化控制技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,能夠提升企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的過程具有監(jiān)督與管理的作用。這是智能化生產(chǎn)儀表實(shí)際的工作與技術(shù)原理,也是支撐企業(yè)整體發(fā)展的關(guān)鍵技能之一。智能自動(dòng)化控制設(shè)備工作體系不需要人工的支持,就能達(dá)到具體的生產(chǎn)工作需求,而實(shí)際的設(shè)備操作過程中,能夠不斷的滿足先進(jìn)技術(shù)的升級(jí),滿足企業(yè)的生產(chǎn)效率提升需求。智能化儀表的全面發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)廣泛的應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中,可以迅速的提升市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)整體的發(fā)展水平。(2)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)控制的發(fā)展趨勢(shì)未來工業(yè)的發(fā)展中,自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,慢慢的會(huì)成為機(jī)電生產(chǎn)的綜合形式,這兩種模式的融合能夠極大的提升實(shí)際的社會(huì)生產(chǎn)力,并且能夠在具體生產(chǎn)工作過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的審核,實(shí)現(xiàn)對(duì)具體工作的校正需求。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)模式能夠提生產(chǎn)技術(shù)的質(zhì)量,還能夠?yàn)閷?shí)際的生產(chǎn)工作節(jié)約成本,促進(jìn)短時(shí)間范圍內(nèi)的工作質(zhì)量提升。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)需求,在施工的過程中可以進(jìn)行多元化的生產(chǎn)控制,滿足市場(chǎng)商品供應(yīng)的豐富性要求。(3)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)自動(dòng)化的控制技術(shù)在企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)工作中十分廣泛被運(yùn)用,所涉及的行業(yè)非常多,自動(dòng)化控制技術(shù)能夠很好的滿足提升生產(chǎn)工作質(zhì)量需求,并且能夠滿足實(shí)際的社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)交易目標(biāo)。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中自動(dòng)化的控制技術(shù)應(yīng)用,能夠?qū)⑸a(chǎn)和檢驗(yàn)工作緊密的結(jié)合,由智能化的設(shè)備組成的一條流水線的工作需求,能夠很好的保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程的安全性,也能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。智能化的生產(chǎn)模式逐漸取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念,可以很好的引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)一步優(yōu)質(zhì)的發(fā)展。(4)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)注意事項(xiàng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中對(duì)自動(dòng)化的控制技術(shù)需要注意使用的細(xì)節(jié),對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)流程進(jìn)行整體性的規(guī)劃,致力于推動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率的全面進(jìn)步。但這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,需要有優(yōu)秀的資本管理投入進(jìn)行支持。針對(duì)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)實(shí)施自動(dòng)化的控制技術(shù),還需要注意具體操作的規(guī)范性需求,保證實(shí)際生產(chǎn)中具體工作進(jìn)行的質(zhì)量及穩(wěn)定性。最后,重視人才的培養(yǎng)工作是提升工作質(zhì)量的重要途徑,以此確保自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果,也是企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的重要戰(zhàn)略計(jì)劃內(nèi)容之一。
4結(jié)語
工業(yè)自動(dòng)化儀表作為工業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù)一部分,隨著自動(dòng)化技術(shù)的日漸成熟,工業(yè)自動(dòng)化儀表的質(zhì)量和控制精度也在不斷提升,人工控制慢慢的將會(huì)被取代,高效、安全、低能耗成為我們?nèi)蘸蟮陌l(fā)展方向,工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表;自動(dòng)化控制技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,整個(gè)社會(huì)都開始步入信息時(shí)代,都開始向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)也得到了重大的發(fā)展,其高效的生產(chǎn)技術(shù)讓工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化模式,促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
1 自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的概述
1.1 工業(yè)自動(dòng)化儀表
工業(yè)自動(dòng)化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中,自動(dòng)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、記錄和控制的儀表,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息數(shù)據(jù)的傳輸和處理,極大的提高了生產(chǎn)效率。
工業(yè)自動(dòng)化儀表種類繁多,其大致可分為檢測(cè)儀表、顯示儀表和調(diào)節(jié)儀表三種,檢測(cè)儀表主要用于檢測(cè)工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)變化,比如溫度、壓力和流量等;顯示儀表則是將檢測(cè)儀表的數(shù)據(jù)參數(shù)顯示,便于工作人員能及時(shí)解決故障;調(diào)節(jié)儀表是通過預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行控制,并適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)效率,以促進(jìn)效率最大化。
1.2 自動(dòng)化控制技術(shù)
自動(dòng)化控制技術(shù)是控制技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,通過對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)并適時(shí)做出控制調(diào)整,以此提高生產(chǎn)效率,大大的促進(jìn)的工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。當(dāng)前自動(dòng)化控制技術(shù)仍處于半智能化狀態(tài),其生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)仍然需要人力資源的參與,以此保證其產(chǎn)品的高品質(zhì),當(dāng)然一定程度上也造成了人力資源的浪費(fèi),因此自動(dòng)化控制機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⑹侨悄芑瑢?shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完全自動(dòng)化和信息數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化,將極大提高生產(chǎn)效率和安全性。
2 自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家政策的支持,我國(guó)自動(dòng)化儀表工業(yè)已經(jīng)行成了門類齊全、分布合理,并擁有較先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)的新型現(xiàn)代化工業(yè)體系。隨著自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)也逐漸產(chǎn)生了一些國(guó)內(nèi)知名品牌,比如浙江中控、中環(huán)天儀和川儀等,提高了我國(guó)自動(dòng)化儀表國(guó)際影響力,樹立了良好的國(guó)際形象,并提高了國(guó)產(chǎn)品牌的全球市場(chǎng)的地位,提升了其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)與國(guó)際水平仍有較大差距,尤其是在產(chǎn)品精密度、智能化和自動(dòng)化程度上與國(guó)際水平有明顯差距,其技術(shù)水平大致相差5-10年左右,只有較少數(shù)產(chǎn)品的工業(yè)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際水準(zhǔn)。在傳感器檢測(cè)儀表方面,我國(guó)的新型光纖傳感器、硅傳感器和復(fù)合傳感器等新型產(chǎn)品的精度提高了1個(gè)檔次,壓力變送器已經(jīng)從0.3級(jí)提高到了0.1級(jí),液(氣)體流量檢測(cè)精度已經(jīng)從0.6級(jí)提高0.2級(jí),在數(shù)字化和傳感技術(shù)相結(jié)合的儀表產(chǎn)品也日漸完善,其高精度檢測(cè)和控制能力躋身國(guó)際先進(jìn)水平,大力促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,提升了我國(guó)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
雖然信息技術(shù)的發(fā)展給工業(yè)自動(dòng)化帶來了極大的便利,但當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)也存在一些不足之處,主要體現(xiàn)在4個(gè)方面:(1)自動(dòng)化儀表的交互性操作問題,當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合的欠缺便體現(xiàn)在交互性操作上,很難實(shí)現(xiàn)無縫鏈接,影響其實(shí)際交互體驗(yàn)和生產(chǎn)效率,其技術(shù)仍待進(jìn)步;(2)自動(dòng)化技術(shù)的信息安全問題,當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的信息安全問題仍存在較大問題,其會(huì)造成生產(chǎn)技術(shù)的精準(zhǔn)度和自動(dòng)化程度的降低,使其出現(xiàn)較大誤差影響產(chǎn)品的品質(zhì),不利于自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展;(3)程序和軟件系統(tǒng)間缺乏穩(wěn)定性,自動(dòng)化控制技術(shù)需要通過預(yù)設(shè)程序來調(diào)節(jié)其生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題,而當(dāng)前我國(guó)的程序和軟件系統(tǒng)間缺乏協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性,仍然存在一些漏洞亟需解決,否則容易導(dǎo)致自動(dòng)化儀表出現(xiàn)工作故障,影響企業(yè)的生產(chǎn);(4)自動(dòng)化儀表故障檢測(cè)系統(tǒng)可靠性較低,當(dāng)前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化儀表自帶的故障檢測(cè)系統(tǒng)容易發(fā)生誤報(bào),難以檢測(cè)發(fā)現(xiàn)小故障,診斷檢測(cè)效率較低,使得其可靠性得不到保障,易導(dǎo)致維修不及時(shí),影響企業(yè)的生產(chǎn),同時(shí)也不利于自動(dòng)化儀表行業(yè)的發(fā)展。
2.2 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)發(fā)展差距
1)創(chuàng)新能力有差距:(1)原創(chuàng)性高技術(shù)水平成果缺乏。國(guó)內(nèi)自動(dòng)化行業(yè)相關(guān)企業(yè)時(shí)常通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)來促進(jìn)產(chǎn)品得更新升級(jí),但是很難徹底吸收國(guó)外的技術(shù),常常陷入“落后-引進(jìn)-再落后”的發(fā)展?fàn)顟B(tài),缺乏自身的創(chuàng)新能力,不利于國(guó)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展;(2)企業(yè)缺乏創(chuàng)新理念。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)投入不足收入的2%,而國(guó)外研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入約占收入的8%,使得國(guó)內(nèi)產(chǎn)品研發(fā)部門經(jīng)費(fèi)不足,嚴(yán)重影響其研發(fā)能力,從而造成創(chuàng)新不足;(3)外部市場(chǎng)環(huán)境的差異。國(guó)內(nèi)大多企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)技術(shù)水平不了解、不信任,卻對(duì)國(guó)外產(chǎn)品過于青睞,對(duì)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品總是抱著懷疑態(tài)度,不敢用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品,使得國(guó)產(chǎn)儀表很難進(jìn)入高端國(guó)內(nèi)外市場(chǎng),影響其發(fā)展。
2)產(chǎn)品品質(zhì)有差距:(1)安全可靠性欠佳。當(dāng)前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的安全性、可靠性與國(guó)外產(chǎn)品仍有一定差距,其安全可靠性指標(biāo)國(guó)內(nèi)外大致相差2個(gè)級(jí)別;(2)性能差異大。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有自動(dòng)化儀表產(chǎn)品在精準(zhǔn)度上相差1個(gè)級(jí)別,其智能化、數(shù)字化也有一定的差距。
3 自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展方向
3.1 智能化
隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,智能化也愈發(fā)重要,在以往的控制算法中,只能由調(diào)節(jié)器來或DCS來完成,而如今只需智能化控制器就能自主調(diào)節(jié),減輕了DCS負(fù)擔(dān),提高了其工作安全可靠性,故智能化是自動(dòng)化儀表與控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化
通過計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信技術(shù)的應(yīng)用,可使得自動(dòng)化控制系統(tǒng)與自動(dòng)化儀表相結(jié)合,極大提高其銜接性,保證了其調(diào)控準(zhǔn)確性,隨著網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展,以新型網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化儀表和控制技術(shù)是發(fā)展必然趨勢(shì)。
3.3 高精準(zhǔn)度化
隨著對(duì)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的質(zhì)量要求逐漸提高,當(dāng)前產(chǎn)品的精準(zhǔn)度已經(jīng)慢慢不能滿足社會(huì)的需要,亟需加大產(chǎn)品研發(fā)度。比如對(duì)傳感器的精準(zhǔn)度已經(jīng)從0.09%提高到了0.01%,對(duì)變送器的精準(zhǔn)度也從0.75%提高到了0.04%,因此,高精準(zhǔn)化是自動(dòng)化儀表與控制技術(shù)的重要發(fā)展方向。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:工業(yè)自動(dòng)化;儀表;自動(dòng)化控制;技術(shù)
1 工業(yè)自動(dòng)化儀表簡(jiǎn)介
1.1 工業(yè)自動(dòng)化儀表基本概念
工業(yè)自動(dòng)化x表指的是在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,按照設(shè)定的程序和流程,通過自動(dòng)化技術(shù),控制生產(chǎn)工藝、監(jiān)測(cè)生產(chǎn)流程、顯示生產(chǎn)進(jìn)度,從而保障生產(chǎn)加工任務(wù)順利完成的一系列儀表設(shè)備。工業(yè)自動(dòng)化儀表可以對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,從而保障工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,同時(shí)將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)生產(chǎn)的控制終端,為管理者制定相關(guān)的管理決策和生產(chǎn)規(guī)劃提供可靠的參考。
1.2工業(yè)自動(dòng)化儀表分類
工業(yè)自動(dòng)化儀表種類較多,按照不同的劃分方式可以分成不同的種類,從生產(chǎn)過程中測(cè)量參數(shù)類型角度進(jìn)行分類,主要包括溫度測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、物理位置測(cè)量?jī)x表等;從實(shí)現(xiàn)的基本功能角度進(jìn)行劃分,主要有執(zhí)行類儀表、調(diào)節(jié)類儀表、計(jì)算類儀表、顯示類儀表。以顯示類儀表為例,主要通過顯示數(shù)據(jù)、圖像以及模擬顯示,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中涉及的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤記錄和動(dòng)態(tài)顯示,當(dāng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)磁場(chǎng)干擾,還會(huì)通過亮燈或鳴笛進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警,提示相關(guān)檢修人員進(jìn)行及時(shí)調(diào)試和維修,減少生產(chǎn)事故,降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。
1.3 工業(yè)自動(dòng)化儀表性能特點(diǎn)
工業(yè)自動(dòng)化儀表的基本性能特點(diǎn)是通過微電腦技術(shù),不斷精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu),避免笨重的外觀,提高工作的可靠性和抗干擾性能,其具體特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一是可編程,通過軟件編程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的順序控制,在儀表中植入軟件設(shè)計(jì),就可通過定時(shí)和控制電路實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制,從而簡(jiǎn)化了硬件設(shè)備;二是記憶功能,自動(dòng)化儀表通常采用組合邏輯電路和時(shí)序電路完成控制操作,可以對(duì)一些簡(jiǎn)單的運(yùn)行狀態(tài)和操作進(jìn)行記錄;三是計(jì)算功能,自動(dòng)化儀表可以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的計(jì)算,并且計(jì)算精度較高,例如在儀表中設(shè)定相關(guān)數(shù)據(jù)的范圍,測(cè)量數(shù)據(jù)需要與相關(guān)系數(shù)進(jìn)行乘除計(jì)算,然后與設(shè)定范圍進(jìn)行比較分析;四是數(shù)據(jù)處理功能,傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中,需要人為的對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、校正、線性化處理等,難以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,而自動(dòng)化儀表可以通過微處理器和相關(guān)軟件形成數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng),極大提高了數(shù)據(jù)處理效率。
2 關(guān)于工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表的技術(shù)分析
工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表是現(xiàn)代社會(huì)中的一種技術(shù)手段,其以多樣化的功能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越多的應(yīng)用,而在應(yīng)用的過程中,工業(yè)電氣儀器儀表的主要技術(shù)手段包括以下幾種:
2.1 系統(tǒng)集成技術(shù)
在應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表的過程中,離不開系統(tǒng)集成技術(shù)的大力支持。所謂系統(tǒng)集成技術(shù),主要是為大規(guī)模生產(chǎn)而服務(wù)的,該技術(shù)對(duì)相應(yīng)模塊的通信與系統(tǒng)分析比較注重,可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)控,不僅可以大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,而且對(duì)于提高企業(yè)的生產(chǎn)效益也具有積極作用,同時(shí),系統(tǒng)集成技術(shù)的廣泛應(yīng)用,也使得企業(yè)工業(yè)化的發(fā)展目標(biāo)成為可能。
2.2 傳感技術(shù)
在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的過程中,很多方面都需要應(yīng)用到傳感技術(shù),并且傳感技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,不僅可以為系統(tǒng)提供有效的數(shù)據(jù),而且也為系統(tǒng)的自動(dòng)控制提供了支持。
2.3 智能技術(shù)
在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表中,提及的智能技術(shù),就是指現(xiàn)代的智能控制技術(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,需要結(jié)合不同企業(yè)的實(shí)際要求,選擇適合的智能控制設(shè)備與工具,才能更好地促進(jìn)信息技術(shù)與工業(yè)儀器儀表的相互融合,更好地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)效益。
2.4 人機(jī)界面技術(shù)
要想實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)工業(yè)機(jī)器設(shè)備的有效控制,必須加強(qiáng)對(duì)工業(yè)儀器儀表中人機(jī)界面的研發(fā)力度,設(shè)計(jì)更為科學(xué)的人機(jī)界面,當(dāng)工作人員在人機(jī)界面下達(dá)工作指令之后,相關(guān)設(shè)備可以按照目的進(jìn)行操作。當(dāng)然,為了方便對(duì)人機(jī)界面進(jìn)行升級(jí)和維護(hù),在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展過程中,應(yīng)該做好相關(guān)的處理工作。
3 自動(dòng)化控制技術(shù)
3.1 應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)原理
科學(xué)的應(yīng)用自動(dòng)化的控制技術(shù),能夠在實(shí)際的企業(yè)生產(chǎn)工作過程當(dāng)中提升生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)于整體的生產(chǎn)流程也具有安全監(jiān)督與管理的作用,這是智能化生產(chǎn)儀表實(shí)際的工作和技術(shù)原理,也是支撐企業(yè)整體發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)。智能化的設(shè)備工作體系不需要人工的支持就可以達(dá)成具體的生產(chǎn)工作需求,在實(shí)際的設(shè)備操作過程中能夠不斷的進(jìn)行技術(shù)的升級(jí),滿足實(shí)際的生產(chǎn)效率提升需求。全面智能化的儀表生產(chǎn)技術(shù)廣泛的應(yīng)用到實(shí)際的工作內(nèi)容中,可以提升市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)整體的發(fā)展水平。
3.2 應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)控制的發(fā)展趨勢(shì)
未來,自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的范疇會(huì)越來越廣泛,逐漸會(huì)升級(jí)為機(jī)電生產(chǎn)的綜合形式,這兩種模式的融合能夠極大的提升實(shí)際的社會(huì)生產(chǎn)力,并且能夠在具體生產(chǎn)工作過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的審核,實(shí)現(xiàn)對(duì)具體工作的校正需求。通過系統(tǒng)化的生產(chǎn)模式能夠提生產(chǎn)技術(shù)的質(zhì)量,還能夠?yàn)閷?shí)際的生產(chǎn)工作節(jié)約成本,促進(jìn)短時(shí)間范圍內(nèi)的工作質(zhì)量提升。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足實(shí)際的企業(yè)生產(chǎn)需求,在具體施工的過程中可以進(jìn)行多元化的生產(chǎn)控制,滿足市場(chǎng)商品供應(yīng)的豐富性要求。
3.3 應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)
自動(dòng)化的控制技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)工作當(dāng)中應(yīng)用的范疇十分廣泛,涉及的行業(yè)非常豐富,具有良好的生產(chǎn)工作質(zhì)量提升需求,并且能夠滿足實(shí)際的社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)交易目標(biāo)。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)化的控制技術(shù),能夠?qū)⑸a(chǎn)和檢驗(yàn)工作緊密的聯(lián)系在一起,由智能化的設(shè)備完成一條流水線的工作需求,進(jìn)而保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程的安全性,也能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。智能化的生產(chǎn)模式逐漸取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念,引導(dǎo)行業(yè)進(jìn)步。
3.4 應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)注意事項(xiàng)
自動(dòng)化的控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中需要注意使用的細(xì)節(jié),針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)流程進(jìn)行整體的規(guī)劃,希望能夠推動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率的全面進(jìn)步。但是這將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,需要有良好的資本投入渠道來支持。另外,針對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)施自動(dòng)化的控制技術(shù),還需要關(guān)注到具體操作的規(guī)范性需求,保證具體工作進(jìn)行的質(zhì)量及穩(wěn)定性。最后,重視人才的培養(yǎng)工作是提升工作質(zhì)量的重要途徑,以此確保自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果,也是企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的重要戰(zhàn)略計(jì)劃內(nèi)容之一。
4 結(jié)束語
綜上所述,在工業(yè)自動(dòng)化儀表中,對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用也取得了一定的實(shí)際效果,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,保證了產(chǎn)品的精確度,促進(jìn)了企業(yè)的良性發(fā)展。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化儀表來說,最顯著的優(yōu)勢(shì)就是自動(dòng)化程度較高,具有很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性,為自動(dòng)化控制技術(shù)的利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:自動(dòng)化控制;變頻、觸摸和嵌入式微控技術(shù);簡(jiǎn)介
中圖分類號(hào):P415.1+3
1 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)以已在工業(yè)生產(chǎn)過程扮演了檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策的主要作用,保障了增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全生產(chǎn)等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)、儀器儀表等技術(shù)的綜合集成??刂葡到y(tǒng)主要由變頻器、觸摸屏、嵌人式微控制器等構(gòu)成。生產(chǎn)性企業(yè),通過對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)過程的控制,能顯著提升競(jìng)爭(zhēng)力,提高經(jīng)濟(jì)效益。在此,就工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)中常涉及的幾項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行分析。
2 變頻器技術(shù)
1)變頻技術(shù)原理和功能。眾所周知,變頻器技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用較多一項(xiàng)控制技術(shù),也是一門綜合性的技術(shù),它是建立在電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上而逐漸發(fā)展起來的。實(shí)際上,變頻器可看作是一個(gè)頻率可調(diào)節(jié)器的交流電源,通過改變變頻器的輸出頻率,就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的速度控制。而在變頻器內(nèi)部,只需要改變逆變管的開關(guān)順序,即可實(shí)現(xiàn)輸出換相,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。與此同時(shí),變頻器還具有直流制動(dòng)特性,無需另外增加制動(dòng)控制電路,就能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。必要的制動(dòng)時(shí),通過變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓,利用自己的制動(dòng)回路,將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上即可進(jìn)行制動(dòng)。變頻器在使用時(shí),只需要在電網(wǎng)電源和現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)之間接入變頻器和相應(yīng)設(shè)備,不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造,顯然就非常適用各種工作環(huán)境和工藝要求高的地點(diǎn)。另外,變頻器的節(jié)能效果也是非常明顯。尤其是工業(yè)中大量使用的二次負(fù)載(風(fēng)機(jī)和泵類),需要的平均流量較小、轉(zhuǎn)速較低時(shí),其節(jié)能效果更加可觀。
2)變頻器主要結(jié)構(gòu)。變頻器是把電壓、頻率恒定的電網(wǎng)電壓變成電壓和頻率可調(diào)的變頻電源,其基本結(jié)構(gòu)包括整流、直流中間、逆變?nèi)糠蛛娐贰"僬麟娐罚核扇嗳ㄕ鳂蚪M成,主要作用是對(duì)電網(wǎng)工頻電源進(jìn)行整流,把交流電整流成直流電,并給逆變電路和控制電路提供所要的直流電源。②直流中間電路:它對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波,保證逆變電路和控制電源能夠得到質(zhì)量較高的直流電源。直流中間電路用大容量的電解電容濾波時(shí),這為電壓型變頻器;直流中間電路用電感很大的電抗器濾波時(shí),這為電流型變頻器。另外,直流中間電路中有時(shí)還包括制動(dòng)電阻及其他輔助電路。③逆變電路:該電路是變頻器最主要的部分,也是解決核心問題地方。常見結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)電力電子開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路,主要作用是在控制電路的控制下有規(guī)律地實(shí)現(xiàn)逆變器中主開關(guān)器件的通與斷,將整流電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為頻率和電壓可任意可調(diào)的交流電。逆變電路的輸出也就是變頻器的輸出,用之實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。④控制電路:它是變頻器核心部分。高性能的變頻器現(xiàn)已采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行全數(shù)字控制,并采用盡可能簡(jiǎn)單的硬件電路,主要靠軟件完成各種功能。由于軟件的靈活性,數(shù)字控制方式??梢酝瓿赡M控制方式難以完成的功能。
3)變頻器的發(fā)展。新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用及控制技術(shù)的不斷發(fā)展,變頻器的優(yōu)越性正逐步體現(xiàn),并擴(kuò)展應(yīng)用到所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在今后的發(fā)展中,變頻器技術(shù)著重向以下三個(gè)方面進(jìn)展:一是大容量和小體積化。變頻器主電路中功率電路的模塊化、變流電路開關(guān)模式的高頻化、控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù),為其小型化搭接了較好的平臺(tái),促進(jìn)裝置更加小型化。二是高性能和多功能化。利用微型計(jì)算機(jī)巨大的信息處理能力與軟件功能的不斷強(qiáng)化,使變頻裝置的靈活性和適應(yīng)性不斷增強(qiáng)。三是隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)與智能化的應(yīng)用,其產(chǎn)品將可以進(jìn)行故障自診斷、部件自動(dòng)置換,從而保證變頻器的長(zhǎng)壽命和高可靠性,并可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)、組合控制。
3 觸摸屏技術(shù)
1)作用。人機(jī)界面通常稱為觸摸屏,是用戶利用手指或其他介質(zhì)直接與屏幕接觸,進(jìn)行信息選擇,向計(jì)算機(jī)輸人信息的一種輸人設(shè)備。它包含HMI硬件和相應(yīng)的專用畫面組態(tài)軟件。觸摸屏是工業(yè)應(yīng)用首選的接口設(shè)備,連接的主要設(shè)備種類是PLC觸摸屏。它具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,比鍵盤鼠標(biāo)、軌跡球更具有優(yōu)越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他輸人設(shè)備所無法比擬的。其在惡劣的環(huán)境下工作,都不會(huì)造成損壞。因此在工業(yè)自動(dòng)化控制中發(fā)揮了較好的作用。
2)結(jié)構(gòu)。觸摸屏的工作原理是用手指或其他物體觸摸,所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測(cè),并通過接口(如RS-232串行口)送到CPU,確定輸人的信息。它包括觸摸屏控制器(卡)和觸摸檢測(cè)裝置兩部分。其中觸控屏控制器(卡)的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并轉(zhuǎn)換成觸摸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端,主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置,并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏按照工作原理和傳輸信息的介質(zhì)可分為四種(電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式和表面聲波式)。
3)發(fā)展。隨著數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,HMI的功能將越來越豐富,價(jià)格越來越降低,屏壽命越來越長(zhǎng),它的發(fā)展空間將更加廣闊。
4 嵌入式微控技術(shù)
1)功能和作用。嵌人式微控制器(Embedded MieroeontrollerUnit,EMCU)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和電子技術(shù)與各行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物,是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪,適合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌人式微控制器系統(tǒng)通常面向特定應(yīng)用,設(shè)計(jì)和開發(fā)必須考慮特定環(huán)境和系統(tǒng)要求,是一個(gè)發(fā)散的、技術(shù)密集的系統(tǒng)。
2)結(jié)構(gòu)。嵌人式微控制器系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。為了提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度和可靠性,它的軟件一般固化在存儲(chǔ)器芯片或微控制器中,而不是存儲(chǔ)在外加的磁盤載體中;它是以微控制器為核心,加上外部專用電路和系統(tǒng)軟件,形成的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。在一塊芯片上集成了中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸人輸出(I/O)接口等;它還可包含A/D和轉(zhuǎn)換器D/A直接存儲(chǔ)器傳輸(DMA)通道、浮點(diǎn)運(yùn)算等特殊功能部件。
3)應(yīng)用領(lǐng)域。嵌人式微控制器在應(yīng)用數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī),在制造工業(yè)、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、軍事裝備消費(fèi)類產(chǎn)品等方面均是嵌人式微控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。新世紀(jì)以來,嵌人式微控制器技術(shù)逐漸成熟,并全面應(yīng)用,也是一項(xiàng)具有良好發(fā)展?jié)摿Φ膶?shí)用技術(shù)。
5 結(jié)束語
工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)企業(yè)以來,有效提高了工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量及設(shè)備的效率,大大改善了勞動(dòng)條件。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展,還將極大地提高人們對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)測(cè)及決策能力,并推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)的迅速發(fā)展,其發(fā)展前景更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng);計(jì)算機(jī)技術(shù);應(yīng)用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.107
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中屬于應(yīng)用十分廣泛的一種現(xiàn)代化控制系統(tǒng),可使工業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得以有效提升。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中,越來越多的現(xiàn)代化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更多功能,而計(jì)算機(jī)技術(shù)就是其中一種。因此,在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,從而使自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行效率得以提升,促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展。
1 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
首先,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有交互性及可操作性特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,可使系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)相互連接,從而可使數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)得以構(gòu)成。所以,在整個(gè)系統(tǒng)中不同設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)相互代替以及替換。
其次,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備開放性特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,可使其具備開放性及公開性特點(diǎn),其中對(duì)于開放性特點(diǎn)而言,其表現(xiàn)主要為能夠使全部設(shè)備與系統(tǒng)連接,從而使各個(gè)相關(guān)設(shè)備均能夠保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。在實(shí)際操作過程中,相關(guān)工作人員可依據(jù)實(shí)際工作需求,對(duì)接入設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行合理選擇,具有較強(qiáng)靈活性及便捷性。
第三,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有智能化特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,可使系統(tǒng)總線具備智能化特點(diǎn),在實(shí)際工作過程中,在利用傳感設(shè)備的基礎(chǔ)上,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)相關(guān)設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)總線可進(jìn)行分析及監(jiān)控,同時(shí)在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制設(shè)備,從而可對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行過程中所出現(xiàn)故障可及時(shí)進(jìn)行處理。
第四,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有較高精確性。相比于普通調(diào)節(jié)器而言,在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,由于計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)數(shù)值運(yùn)算能力,可對(duì)偏差最大程度地進(jìn)行縮小及控制,從而保證在元件老化及噪音等因素不會(huì)對(duì)控制精度產(chǎn)生影響,可使系統(tǒng)精確性得到較好保證[1]。
2 在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
2.1 可編程邏輯控制器應(yīng)用
對(duì)于可編程邏輯控制器而言,其屬于通過數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行操作的一種電子系統(tǒng),其基礎(chǔ)為可編程存儲(chǔ)器,其主要在系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)程序中進(jìn)行運(yùn)用,從而可實(shí)現(xiàn)控制及運(yùn)算,同時(shí)還能夠以數(shù)字以及模擬模式對(duì)不同機(jī)械以及各種生產(chǎn)過程中實(shí)行控制。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,可編程邏輯控制器能夠得到廣泛應(yīng)用與其特點(diǎn)以及功能之間具有十分密切的關(guān)系,其所具備優(yōu)勢(shì)主要就是具備較高可靠性,并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力,同時(shí)相關(guān)配套設(shè)施也比較齊全,具有比較完善的功能,具有較強(qiáng)適用性,另外系統(tǒng)設(shè)計(jì)及構(gòu)建相對(duì)均比較方便,工作量相對(duì)較小,在后期維護(hù)方面相對(duì)也比較方便,比較容易對(duì)其進(jìn)行改造。除此之外,可編程邏輯控制器重量比較輕,體積比較小,在實(shí)際運(yùn)行過程中所產(chǎn)生能耗比較低,比較容易使用,因而在自動(dòng)化系統(tǒng)中具有十分廣泛的應(yīng)用。
2.2 數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字控制技術(shù)屬于比較常見的一種自動(dòng)化技術(shù),其所指的就是通過對(duì)數(shù)字及符號(hào)進(jìn)行利用,從而在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程過程實(shí)行編程控制。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,為能夠使數(shù)字控制技術(shù)得以較好應(yīng)用,需要對(duì)專門計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行利用,以數(shù)字狀態(tài)向相關(guān)設(shè)備發(fā)送操作命令,從而使設(shè)備能夠依據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)程度執(zhí)行工作。在數(shù)字控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中,軟件技術(shù)屬于核心內(nèi)容,同時(shí)也是關(guān)鍵部分,會(huì)在很大程度上影響自動(dòng)化控制,在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中通過對(duì)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,可使系統(tǒng)運(yùn)行能力得以有效提升。另外,在對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行診斷以及對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修過程中,利用數(shù)字控制技術(shù)可將AI故障診斷出來,通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,可使遠(yuǎn)程診斷以及遠(yuǎn)程監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)。另外,利用所建立數(shù)據(jù)庫(kù),還能夠檢修以及維護(hù)系統(tǒng),對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行修復(fù),并且能夠在漏洞進(jìn)一步擴(kuò)大之前將零件更換,使系統(tǒng)可靠性、安全性及穩(wěn)定性得以最大程度保證。
2.3 分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用
分散控制系統(tǒng)屬于多級(jí)的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑就是通過通信網(wǎng)絡(luò)。分散控制系統(tǒng)的組成主要包括兩個(gè)部分內(nèi)容,即過程監(jiān)控級(jí)與過程控制級(jí),對(duì)控制、通訊以及計(jì)算機(jī)與顯示等四種技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。在分散控制系統(tǒng)中,通信網(wǎng)絡(luò)屬于核心內(nèi)容,系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為工程師站,其功能主要為對(duì)分散控制系統(tǒng)實(shí)行組態(tài),從而保證分散控制系統(tǒng)始終均能以最佳狀態(tài)進(jìn)行工作。另外,對(duì)于分散控制系統(tǒng)而言,其具備比較全面的控制功能,可依據(jù)實(shí)際需求利用網(wǎng)絡(luò)與性能較高計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接,在此基礎(chǔ)上使高級(jí)控制能夠得以較好實(shí)現(xiàn),保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)^好運(yùn)行[2-3]。
3 結(jié)語
隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到越來越快發(fā)展,在社會(huì)上很多領(lǐng)域內(nèi)均得到十分廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,為能夠保證系統(tǒng)得以更好運(yùn)行,使系統(tǒng)功能得以更好實(shí)現(xiàn),應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,從而保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮更大作用,促進(jìn)其得以更好l展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵字】水流量;標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置;工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng);應(yīng)用
1 流量測(cè)量?jī)x表的類型和特點(diǎn)
流量測(cè)量?jī)x表是用來測(cè)量管道或者明溝內(nèi)部液體、氣體、蒸汽等流體流量的工業(yè)化走動(dòng)儀表,又稱之為流量計(jì)。流量測(cè)量是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作,在進(jìn)行流體流量測(cè)量的時(shí)候,我們通常需要考慮流體的溫度范圍、流體的壓力范圍、流體范圍、粘度范圍和流態(tài)范圍流量測(cè)量的方法根據(jù)具體情況可以分為三種:速度式流量測(cè)量方法、容積式流量測(cè)量方法和直接或間接測(cè)量的方法。速度式流量測(cè)量方法能夠直接測(cè)出管道內(nèi)流體的流速,以此作為流量測(cè)量的依據(jù);容積式流量測(cè)量方法通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過流量?jī)x表排出的流體的固定容積的數(shù)目來實(shí)現(xiàn);直接或間接的方法通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)流過管道截面的流體質(zhì)量數(shù)來測(cè)量流量。工業(yè)上常用的流量計(jì),按其測(cè)量原理分為以下四類:
(1)差壓式流量計(jì):主要利用管內(nèi)流體通過節(jié)流裝置時(shí),其流量與節(jié)流裝置前后的壓差有一定的關(guān)系。屬于這類流量計(jì)的有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置等。
(2)速度式流量計(jì):主要利用管內(nèi)流體的速度來推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪的轉(zhuǎn)速和流體的流速成正比。屬于這類流量計(jì)的有葉輪式水表和渦輪式流量計(jì)等。
(3)容積式流量計(jì):主要利用流體連續(xù)通過一定容積之后進(jìn)行流量累積的原理。屬于這類流量計(jì)的有橢圓齒輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)。
(4)其它類型流量計(jì):如基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)等。
2 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置中的應(yīng)用
2.1 流量測(cè)量檢定方式的比較
流量測(cè)量?jī)x表的檢定方式,根據(jù)具體的條件可以分為實(shí)流檢定和干式檢定兩種方式。一般來說,對(duì)于用來計(jì)量液體流量的儀表大都采用實(shí)流檢定的方式。例如,測(cè)量水和原油流量的儀表;而對(duì)于用來計(jì)量氣體流量的儀表大都采用的是干式檢定的方式,例如,測(cè)量天然氣流量的差壓式流量?jī)x表。幾種檢定方式之間是存在差異的,首先,在檢定的結(jié)論上存在不同,實(shí)流檢定一般情況下是最符合準(zhǔn)確性、溯源性、實(shí)驗(yàn)性和一致性的,還能夠?qū)α髁繙y(cè)量?jī)x表進(jìn)行真正意義上的校準(zhǔn)和復(fù)制,確保了量值傳遞或者溯源性的連續(xù)和封閉。而采用組合測(cè)量方法對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行干式檢定,往往會(huì)存在一些不確定性,這與其有關(guān)參數(shù)的測(cè)量結(jié)果的確定性是有關(guān)的,而且這些流量測(cè)量計(jì)不能夠給出具體的誤差值,只能夠通過做多次試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)要求來保證流量計(jì)量的一致性和試驗(yàn)性。其次,幾種檢定方式對(duì)物性參數(shù)影響的修正程度也不盡相同。我們知道,幾乎所有通過流量?jī)x表得到的測(cè)量結(jié)果都會(huì)受到被測(cè)介質(zhì)有關(guān)物性參數(shù)的影響,只是影響的程度不一樣而已。對(duì)于大多數(shù)的流量測(cè)量?jī)x表來說,物性參數(shù)對(duì)其計(jì)量性能的影響是很難用數(shù)學(xué)公式準(zhǔn)確表達(dá)出來的,所以這就對(duì)如何消除物性參數(shù)影響造成了一定的困難。
2.2 水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置存在的問題
現(xiàn)階段的水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置主要存在以下幾個(gè)問題:第一,由于介質(zhì)中存在較多的動(dòng)能,容易使穩(wěn)壓容器內(nèi)的頁面波動(dòng),造成出口壓力的不穩(wěn);第二,采用的秒表計(jì)時(shí),人工讀取流量值,容易產(chǎn)生人為誤差,存在很多的不確定因素,影響測(cè)量時(shí)的精度;第三,裝置上的標(biāo)準(zhǔn)檢定管線不夠用,檢定的范圍也比較??;第四,通過容積法來檢定,檢定的效率比較低,資源的浪費(fèi)比較大,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;第五,控制系統(tǒng)采用的是氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié),這樣就造成穩(wěn)壓反應(yīng)速度慢、滯后、調(diào)節(jié)范圍較小等問題的出現(xiàn),調(diào)節(jié)的品質(zhì)較差,容易造成誤差。
2.3 水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置的自動(dòng)化改造
在對(duì)水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置自動(dòng)化改造的過程中,引入了計(jì)算機(jī)控制、變頻器、狀態(tài)指示、啟動(dòng)夾表器等技術(shù),經(jīng)過改造后的水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)、變頻供水系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、狀態(tài)指示系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)工作量器組成。
經(jīng)過自動(dòng)化改造之后的水流量裝置能夠滿足多種精度、多種形式的水表和流量器的檢定。檢定的方法也是非常的靈活多樣,能夠有效地保障檢定的質(zhì)量。工業(yè)化自動(dòng)控制系統(tǒng)的引入,能夠有效地避免人為誤差,降低水流量測(cè)量的工作強(qiáng)度,簡(jiǎn)化了相關(guān)操作,同時(shí),也提高了檢定裝置的精度,使水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置的自動(dòng)化程度大幅提高。如下圖1所示為改造后水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置示意圖:
2.4 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置后的效果
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置后產(chǎn)生的效果明顯,對(duì)于解決現(xiàn)有水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置存在的問題有很大的幫助。首先,改造后裝置的準(zhǔn)確度由原來的0.2%提高到了0.1%,而且改造的成本相對(duì)較低;第二,整個(gè)裝置的檢定效率提高到了60%以上;第三,使流量檢定點(diǎn)的流量值穩(wěn)定在±1%之間,相比以前提高了4個(gè)百分點(diǎn);第四,擴(kuò)充了信號(hào)采集方式,增加了低頻脈沖、中頻脈沖、高頻脈沖、電壓、電流等多種流量計(jì)輸入信號(hào);第五,檢定的標(biāo)準(zhǔn)管線由原來的4條增加到了10條,大大提高了流量計(jì)的測(cè)量范圍;第六,變頻技術(shù)的運(yùn)用,大大節(jié)省了能源。
3 結(jié)束語
工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置中的應(yīng)用,對(duì)于解決現(xiàn)有水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置存在的問題具有顯著地效果??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,加快了水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置自動(dòng)化的步伐。將來水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置一定會(huì)更加的智能化,為水流量測(cè)量工作提供科學(xué)的設(shè)備支持。
參考文獻(xiàn):
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