时间：2023-01-02 20:09:11
0 引言：
工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。
工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“plc，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
1 工业自动化仪器仪表
1.1 plc（可编程序控制器）
plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller，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，并取得显著的经济效益，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。
1.2 工控pc
由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样，并且被操作和维护人员接受，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。
几年前，当“软plc”出现时，业界曾认为工业pc将会取代plc。然而，时至今日工业pc并 没有代替plc，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点： 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争，这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间，这些融 合的迹象已经出现。
2 工控行业仪器仪表发展
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。
2.1 电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。
2.2 科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。
2.3 环保仪器仪表
环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。
2.4 仪器仪表
仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
2.5 信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等[1]。
参考文献：
关键词：工业自动化仪表；自动化控制技术；发展
中图分类号： TH86 文献标识码： A
引言
在工业中比较自动化的生产和控制以及自动化控制理论也在不断地崛起，在整个崛起的过程中，市场对其有了普遍的认可。
一、常见的自动化仪表种类
（一）显示仪表
这种仪表的作用便是记录显示被测数据，当在生产过程中出现异常情况的时候，仪表也会进行警报，对操作人员进行一定能够的提示，而操作人员则可以根据仪表进行判断。
（二）检测仪表
这种仪表指的是在工业生产中能够对被检测对象的数值进行检测的仪表，可能是变送器、检测装置等等。这种仪表是根据变化范围的上限和下限来进行检测的。
（三）执行器
在自动化控制的过程中，执行器是非常重要的一个元件，执行器能够根据调节器提供的信号来对工业生产进行控制。在其控制系统中，为了更好的调节流量、温度、液位以及压力等参数，便必须要有执行器进行执行。其组成主要是执行机构以及调节机构。
（四）调节仪表
在工业自动化仪表中，调节仪表也可以被称为调节器，能够通过一些预订程度来对变量进行一定的控制，就其作用而言，其可以分为微分类、比例积分类等种类。
（五）设定值发生器
这种装置是利用给定单元通过调解类仪表来进行变量控制，当随着时间变化预设值发生变化的时候，便能更好地控制。
（六）计算仪表
这种仪表主要是通过变量的输入来进行数学运算。若是通过输出变量以及输入变量二者之间关系进行划分，计算仪表主要包含了加法器类、乘法器类以及开方器类。
二、仪表自动化的发展趋势
（1）传统的集散控制系统将被现代化的所取代。集散控制系统（DCS）是集合计算机、系统控制、通讯和多媒体等多种技术于一体的现代化设备，其自身具有强大的通讯功能。进入现代化发展的快车道，企业管理水平也在发展中前进，传统的集散控制系统在与企业飞速增长的信息速度上已经表现出不相适应的弊端，所以新型的现代化集散控制系统出现是历史发展的必然趋势。如今，仪表自动化应用已经开始向着综合自动化的方向发展了。计算机集成系统控制生产可以将企业的高效经营管理进行很好地实现。在这个层面上，自动化的生产过程控制也可以实现。
（2）现场总线及现场总线控制系统的运用范围将愈见广泛。现场设备和自动化系统结合在一起组合而成的线路模式就是通信总线，但是现场总线的结构往往是由多个部分构成，它还是实现通信的双向串行的主要推动力。通过利用数字通信技术，达到与仪表之间进行联系的目的。利用总线的这种原理，控制功能中大部分都可转移到智能仪表中，前提是在集散控制系统的作用下。所以系统中同时进行的测量和控制充分实现了分散控制，提高了系统的可靠性，改善了系统的调节品质。
三、自动化技术应用
（一）生产自动化
将电气、机械以及自动化结合在一起便能更好地实现自动化生产。在刚刚出现工业生产的时候，自动化生产仅仅在比较简单的生产线中得到了应用，并且那些电气元件也仅仅是单机自动化。但是随着计算机的出现和普及，数控机床、机器人、自动化仓库等自动化设施不断的出现，并且产生了能够更好的进行多品种、小批量的柔性生产系统。其中比较普遍的便是自动化车间，自动化车间便是用计算机以及生产制造系统集合在一起而形成的一种自动化控制系统，其出现能够让信息管理以及生产管理实现自动化。
（二）自动化管理
自动化管理的出现能够帮助企业更好地进行物品管理、生产管理、财务管理、办公管理以及人力资源的管理，本身的综合性非常的强。其将信息处理作为中心，并在这个基础上将电子计算机、通信系统以及控制学科使用了进去，利用那些运行速度快、配置高能够进行大量信息处理的终端或者电脑形成了一个能够互相联通的局部网络。并且随着信息现代化管理的出现和发展，在自动化管理的时候，决策支持系统已经得到了非常普遍的使用，其提供的决策方式非常的有效，很多企业的高层管理人员都非常喜欢自动化管理。
（三）无线通信技术
在工业生产领域，无线通信技术在工业仪表中获得了积极应用，使用技术方案趋于多样化，尤其是以WLAN、WPAN与无线公网技术方案应用，使工业仪表在某些局部方面表现出了很大优势，像测量仪表样机与无线演示系统的推出，有效增强了工业仪表自动化与智能化。通信技术的发展，还促使遥测技术与遥控技术在工业中的应用，使得工业仪表真正走向了智能化，工业仪表采集信息更为全面准确，通信技术应用还实现了无人操作环境下的测量监控，在恶劣生产环境得到了应用，减少了人力成本支出，确保了生产环境安全性。
四、工业自动化控制技术发展的新趋势
（一）工业自动化控制技术未来发展的主流方向
在工业自动化控制技术方面，我国未来的主流发展方向应该是在创新和改进设备智能化、无线化以及高精度化方面继续探索。今天，智能化作为最重大的研究成果不断被应用各个领域，当然也不能将工业自动化控制的智能化拒之门外。工业自动化控制过程中，充分利用计算机实现生产过程的可控和高精度。其次，在智能化的前提条件下，操作精度也应该不断提升，这就需要自动化控制系统进一步向无线化发展，无线通信技术的发展为保证仪器设备的无线化通信提供重要的技术支持。第三，在智能化和无线化的基础上，还应该实现工业自动化控制的高精度化，以此保证生产效率和产品质量的进一步提高。
（二）自动化与信息化的有机结合
在工业自动化控制技术发展的过程中 ，应该通过自动化与信息化的有机结合从而实现对自动化控制、管理的强化。现代信息技术能够给工业自动化控制带来重要的积极影响 ，它可以实现企业对科技人才的教育和培养 ，也可以促进自动化仪表的信息化建设发展步伐不断加快。但是，自动化与信息化的有机结合，不是只有自动化单方面受益，而是相辅相成的。自动化仪表和自动化控制技术的应用也会对信息采集、信息处理、信息的应用等方面产生积极影响。所以 ，要想探讨工业自动化控制技术发展的新趋势 ，信息化和自动化的有机结合是不容忽视的。
（三）工业自动化控制过程中的安全可靠性
众所周知，工业生产中存在很多不安全因素，从而导致工业自动化控制方面也必须考虑控制过程的安全可靠性，尤其是自动化仪表的功能作用发挥和安全可靠性更加不容忽视。再加上，自动化控制仪表的应用十分广泛，更加不能不是安全问题。所以，在今后的工业自动化控制技术发展的过程中，质量意识要加以强化，还要加强自动化仪表的质量检测。
（四）强化对自动化控制系统的维护
强化对自动化控制系统地维护也是帮助工业企业在激烈的市场竞争中占据一席之地的重要手段。随着市场竞争地不断加剧，我国工业生产应该不断加强对自动化控制的维护，从而减少对客户的不利影响。强化对自动化控制系统的维护，装备诊断，可以提高工业生产的质量，实现对自动化控制过程的安全监管，从而帮助企业获得经济效益。所以，在工业自动化未来的发展过程中们应该对自动化控制系统的维护工作加以强化。
结语
综上所述，现在企业面临的市场竞争在不断的加剧，为了更好的生存和发展，企业对产品的生产效率以及质量要求也会更高，同时自动化仪表和自动化控制技术的作用也会更加的明显。
参考文献：
[1]栾瑞琴.工业自动化仪表控制系统的技术[J].无线互联科技,2014,06:191.
自动化控制是一项较为复杂的技术，它是以独特的控制算法和方案为前提，并以控制理论为基础，对石油化工整个生产过程中的各种模拟量进行自动控制，如温度、压力、液位等等。实现自动化控制需要具备以下基本条件：其一，先进的控制设备和系统，如分散集中控制系统、现场总线控制系统、火灾控制系统等。其二，满足控制系统运行的实施方案，为自动化控制目标的实现构建平台。其三，高素质人才。通过上述三个条件的有机协调，能够实现石油化工生产过程的自动化控制。
2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用
目前，国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术，这使得生产能效和安全性大幅度提升，给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体，一旦发生火灾后果极其严重，所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称，与传统的DGS控制系统相比，FDGS的优势更加突出，具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言，其生产过程具有一定的特殊性，这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高，所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测，而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体，如可燃气体、有毒有害气体等等，不仅如此，系统还可以最早发现火情，并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用，能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。
(1)FGDS系统的构成
FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中，一个区域是装置现场，即危险区域，另一个区域是中央控制室，即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能，终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括：IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等，除了以上的自动化检测装置之外，在生产现场还布置了大量的手报按钮，当遇到突发火灾事件时，可通过该按钮进行报警。
(2)系统的主要功能和作用
①FGDS系统具备连续不间断的探测功能，能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置，并设置有声光报警器，不同颜色与声音代表着不同的危险，现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断，据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能，可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司，天津300459)摘要：本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件，并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字：石油化工；自动化控制；生产能效发生的顺序记录报告。
(3)系统设计方案
在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中，要从全局的角度出发，对生产中的主要危险因素进行分析，并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前，市场中的火灾检测仪表种类十分繁多，每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果，在选择仪表时，必须要结合生产现场的实际情况，同时，还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求，在选择火灾检测仪表时，应当满足如下以下几点要求：一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热，对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热，且存在火焰辐射的场所，则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所，则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时，应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据，并确保所选的仪表满足以下规定要求：一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内，则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体，但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时，应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴，所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能；AI点则应具备异常电流检测功能；执行元件应当为励磁型；逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样，才能确保整个系统的安全、稳定运行。
3结语
【关键词】工业；自动化；控制；趋势
工业自动化是一个具有很高的综合性的工业控制过程，主要是集自动控制原理、仪器仪表理论、计算机系统以及网络信息等为一体，各个组成部分协调工作，对实际的工业生产过程进行有效的检测、监督和控制，从而实现决策的优化和调度，并达到提高工业产量和质量的目的，另外还能够大大的降低工业生产的消耗，提高工业生产的安全性。自上世纪以来，工业自动化控制就作为一项非常重要的技术在很多领域广泛的应用，它能够有效的解决工业的生产效率和产品之间一致性的难题。
1.工业自动化控制的现状
目前世界上工业自动化控制的主要控制系统有三种，即PLC控制系统、DCS控制系统和工业PC控制系统，下面从这三个控制系统详细的介绍一下工业自动化控制的现状。
1.1 工业自动化控制的PLC控制系统
自从工业自动化控制被作为一项重要的技术开始应用以来，PLC控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位，因为这种控制系统能够为多个不同的工业自动化控制自动化设备提供安全、可靠的控制方案，并与其他的工业自动化控制方式一样，共同推动着工业自动化控制的发展。目前世界上PLC控制系统的生产主要以国外生产厂家的业务为主，这种控制系统的型号大约有三百多种。虽然我国国内的PLC控制系统产品随着我国工业的发展也得到了一定的改进，并初步形成了一定的规模，但是还没有形成强大的生产能力以及品牌质量，简而言之就是我国PLC控制系统产品的生产还没有产业化，所以我国国内工业自动化控制所使用的PLC仍以国外的产品为主。如今PLC控制系统产品在我国工业自动化控制方面的应用越来越广泛，并且在其他的领域也有应用，这是不可否认的。
1.2 工业自动化控制的DCS控制系统
集散控制系统，即DCS控制系统，是20实际七十年代被研发出来并获得成功运用的，但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的，并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展，DCS控制系统在我国也取得了快速的发展，无论在产品的技术方面，还是在产品的质量、安全方面，都达到了世界DCS控制系统的先进水平，目前，我国已经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业，并获得了良好的发展。
1.3 工业自动化控制的工业PC控制系统
目前世界上工业PC控制系统开始逐渐地替代PLC控制系统和DCS控制系统，而被广泛的应用于工业自动化控制领域，因为这种控制系统具有分布控制系统的优点，从而可以有效的实现具有基础性能的工业自动化控制；另外工业PC控制系统还存在不同的客户模式以及服务器模式，所以工业PC控制系统还可以作为客户机或服务器，从而形成具有区域性的工业PC机群，这种机群通过网络的方式形成把管理和控制统一起来，有效的实现了企业内部之间的信息交流与交换，所以这种方式还可以把所有的信息收集起来，建立信息综合系统。
2.工业自动化控制的发展趋势
2.1 工业自动化控制系统的发展趋势
随着科学技术的发展，以及工业自动化控制的实际需要，PLC控制系统开始逐渐的向微型化、网络化的方向发展，在性能以及结构方面，PLC控制系统逐渐的向工业PC控制系统的转化是为了PLC控制系统发展的一个主要趋势。目前的PLC控制系统产品具有很多缺点，例如体积大、价格高等，这严重阻碍了PLC控制系统产品的广发应用，所以PLC控制系统产品向微型化发展是其近期的一个趋势；虽然目前PLC控制系统产品的所占工业自动化控制软件市场的比例较大，但是随着网络技术的扩展，PLC控制系统已经有所落伍，跟不上技术的发展，如今很多的客户都要求PLC控制系统产品要具有网络接口，这样可以使PLC控制系统的开放性更加广泛，所以PLC控制系统网络化也是其近期的一个发展趋势。DCS控制系统则逐渐向基于现场总线的FCS控制系统方向发展，这样可以使工业自动化控制更加的分散化、数字化以及开放化，同时还能够实现双向传输和多分支结构的信息通讯网络化，另外还方便安装，只需要在产品生产现场装置和总控制室的自动化控制装置之间进行安装即可，现场总线的技术可以使检测控制设备同时具备通信和计算的功能，可以有效的提高信号测量、传输以及控制的精度，提高控制系统和控制设备的整体功能。
2.2 工业自动化控制体系的发展趋势
为了满足当今社会经济发展的需要以及工业自动化发展的需要，必须建立健全工业自动化控制体系。信息技术模块及其自动化仪表模块是工业自动化控制系统的重要组成部分，同时也是相互影响的，要想建立健全工业自动化控制体系，就必须合理的对其进行协调。工业自动化控制的信息化对工业自动化的推动作用非常大，它可以有效的实现自动化模块及其信息化模块的有效协调。自动化仪表技术作为工业自动化控制体系的重要组成部分，其所包含的内容十分广泛，例如信息采集、信息处理以及信息应用等，所以可以说信息技术的发展要依靠自动化仪表技术，所以在实际的工业生产过程中，重视信息技术和自动化控制技术的结合，是工业自动化控制体系近期的发展趋势。要建立健全工业自动化控制体系是一个艰巨而又漫长的任务，该体系中包含的内容非常多，不仅需要我们单独的完善各个组成部分，还需要我们完善整个工业自动化控制。
3.结语
随着世界经济的快速发展，各行各业对自动化控制的要求越来越高，工业作为世界经济的重要组成部分，所以加强工业自动化控制具有非常重要的意义。目前世界上的工业自动化控制都还不完善，无论是在控制系统还是在整个控制体系当中，都还存在着不足。随着一系列工业自动化控制技术的专项实施，将会使工业自动化控制技术得到快速的发展。
参考文献
[1]宋长顺，孙刚.工业自动化控制的现状和未来发展趋势[J].信息系统工程，2011（5）：99-100.
关键词：计算机；工业电器；自动化控制系统
1工业电器自动化控制系统现状
在以往的工业电器自动化控制系统中，系统核心主要为微处理器，这种系统核心无法满足快速发展的工业化需求，降低了工业企业在行业中的竞争力，因此在社会快速发展的背景下，现阶段工业电器自动化控制系统中，大部分企业已经更新了自动化控制系统核心，实现了即DCS、PLC以及计算机为一体的新一代全新系统，这种系统能够更好地集成每一部分的优势，从而实现了自动化的综合控制，更有效地对工业领域相关机械设备进行了控制[1]。同时，在国家和相关部门的大力支持下，工业电器自动化控制系统现状十分良好，已经逐渐由以往的传统生产模式实现了向现阶段三体化综合系统模式的过渡，由此可见，在当前工业电器自动化控制系统中，计算机技术发挥了很大的作用。
2计算机在工业电器自动化控制系统中的作用
自动控制系统对工业发展具有十分重要的作用，不仅能够有效地实现对工业机械生产以及机械制造、金属冶炼等的质量控制，而且能够减少企业在相关领域中的资金投入，提高企业收益。随着社会的发展，计算机技术实现了快速提升，具体来说在自动化控制系统中使用计算机的作用主要体现在以下几方面：一是能够实现管理和控制的结合，通常情况下在以往的自动控制系统中，仅仅实现了控制，缺少对相关机械设备的管理[2]。然而在使用计算机后，能够通过计算机相关的软件实现对自动化控制系统和相关工业电器的管理，从而有效地提高产品的精准度，保证电器能够在有限的寿命中保持良好的工作状态，为企业的发展打下良好的基础；二是能够提高企业的经济收益，通过计算机技术，能够实现对相关数据的全面分析，从而确定出最优控制方案，在最优控制方案的支持下，更灵活的控制工业企业生产规律，从而有效地让工业企业实现投资少、见效快、收益大。
3计算机在工业电器自动化控制系统中的实现
3.1计算机控制系统的组成
计算机在工业电器自动化控制系统中的实现必定离不开计算机控制系统的组成，当前计算机在工业电器自动化控制系统中的组成，主要包括以下几方面：一是控制对象，要想提高工资效率，在计算机实现自动控制方面，首先确定的就是控制对象，只有明确了控制对象，才能有针对的设计一些参数，从而能够依靠函数的传递实现对对象的精确控制，二是执行器，在工业电器自动化控制中执行器占据着十分重要的地位，因此在计算机实现控制时，应该根据电器运行的实际内容，严格控制执行器类型、工作时间，并在此基础上确定出工业电器的运作路线；三是数字调节器，该部分是计算机在自动控制系统中最核心的组成部分，主要是在控制系统编制过程中寻找出生产运行规律，按照该规律进行良好的控制，从而保证工业电器在生产过程和运作工作中能够发挥出更大的作用，更有效的开展工业电器控制工作。
3.2计算机的数据处理功能
计算机的数据处理功能是计算机在工业电器自动化控制系统中实现的基础功能，要想更好发挥该功能的作用，在具体控制中就要使用计算机做好以下几方面工作：一是全面收集以往工业电器自动化控制系统中的相关数据，主要收集以往自动化控制系统中对相关电器的控制参数、不同电器之间控制参数的区别以及产品生产数据；二是分析收集上来的数据，进行数据分析时，应该结合现阶段工业电器的发展现状以及工业企业发展需求，保证数据能够具有针对性，从而在进行相关电器控制时能够，有效的提高电器生产的精准度，使制作出的产品以及电器的运行更加有效；三是结合计算机数据处理的应用现状，不断完善其中存在的不足，保证计算机在工业电器自动化控制系统中，能够更好地发挥作用。
3.3计算机的监督控制功能
计算机的监督控制功能是计算机在工业电器自动化控制系统中实现的最重要的功能，只有具备了监督控制功能，才能让计算机更好地实现对工业电器的控制。为了实现该功能，在使用计算机时就要对工业生产过程进行实时控制，计算机自动控制系统中要具有实时监控系统，从而在工业生产过程中能够及时发现生产问题，结合问题和生产需求确定出最佳工艺生产参数，不断矫正生产路线，保证能够在后期设计路径中，更有效的提高产品质量以及生产效率，从而更好地促进工业电器自动化控制，为工业行业的发展做出贡献。
参考文献：
[1]何港玲.计算机控制在工业自动化控制中的应用[J].价值工程，2015(1)：51-52.
当前国际主流自动化控制技术厂商生产的控制器都提供以太网TCP／IP接口，这是因为以太网TCP／IP技术以及协议是完全公开的，并且已经成为网络互连的重要标准。因此，以太网控制技术在产品设计、材质选用、产品强度、可互操作性、可靠性等方面能够满足冶金工业的生产需要。
（1）数据传输率高。
数据传输率高的特点为以太网控制技术在冶金工业中的运用奠定了重要基础，通信速率的提高不仅可以减轻网络负荷，而且可以显著提高时间确定性。一般来说，10Mb／s的以太网传送1518字节需要用1．2s，而1000Mb／s的以太网仅需要12μs，而随着百兆网、千兆网的广泛使用和万兆网的出现，冶金工业中以太网控制技术的数据传输率将会更快。
（2）交互式和开放的数据存取技术。
由于具有开放式和交互式数据提取及存储技术，以太网控制系统的终端设备以及交换机端口之间可以采用全双工通信线路，在交换机内部多对端口之间采用并行交换，这样不仅有助于消除以太网用于工业控制时所受到的制约，满足生产过程中实时控制的要求，而且可以支持虚拟局域网，降低组网成木，提高网络控制的灵活性。
（3）性能可靠，维护方便。
由于以太网有统一的标准以及相同的通信协议，Ethernet和TCP／IP很容易集成到信息系统。所以在设置、诊断以及维护等方面的技术比较成熟，并且已经被广大技术人员所接受和熟练掌握。因此，以太网控制技术就为冶金工业建立公共网络平台奠定了基础，并可以构成各种网络拓扑结构，为冶金工业自动化网络控制技术的运行提供可靠保障。例如，在网络拓扑结构上，采用星形连接及交换式Hub，可以提供数据缓冲以及具有确定接收数据的网段智能，降低数据冲撞及重发机会。总之，以太网技术具有高传输速率、高传输安全性和可靠性等优势，为解决冶金工业的控制、管理以及系统集成等问题提供了强大的技术支撑。例如，ODVA（DeviceNet供应商协会）就已经了在工厂基层使用以太网服务的工业标准。可见，以太网进入工业自动化控制领域已经成为社会发展的必然趋势。把以太网控制技术与现场总线结合起来，使冶金工业生产各环节集中到统一的自动化网络架构中，这样就可以显著提高冶金工业的生产效能。
2自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用
自动化网络控制技术在冶金工业的应用，不仅可以对各生产环节进行监控、调整和检测，及时发现故障并发出指示信号，而且可以根据要求进行自动化工作。以以太网为基础的自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的广泛应用，不仅可以解决冶金工业生产中的系统控制等问题，而且可以有效提高冶金工业的生产效益。
（1）构建冶金基础自动化系统。
在冶金工业中，以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制，是对冶金生产现场级设备的控制，构成了冶金基础自动化系统。在这一系统中，PLC控制占据主导地位，是最基础的自动化控制系统，其作用的发挥将会对冶金工业综合控制系统产生直接影响。在冶金基础自动化系统中，PLC发挥着回路控制的功能，DCS主要是用于改善顺序控制功能，它们与工业控制计算机等设备构成了冶金工业生产过程中重要的基本控制系统，发挥着极其重要的作用。
（2）构建冶金生产管理控制系统。
在冶金工业过程中，借助于生产管理控制系统，可以实现对冶金生产流程进行集成控制，使其在协调工序、质量监控以及在线监测等方面发挥积极作用。这是冶金工业自动化综合控制系统的重要组成部分。因此，必须构建冶金生产管理控制系统，促进冶金生产横向数据的集成与相互传递，同时推动计划—生产—控制等纵向的信息集成。在此基础上，整合冶金生产中的实时数据和关系数据库，为冶金生产管理控制提供决策支持。
（3）构建过程控制系统。
在冶金工业生产中，采用光机电一体化、软测量以及数据融合数据处理等技术，以关键工艺参数控制、物流跟踪、能源控制以及产品质量全过程控制为目标，实现对冶金工业流程的在线监控。通过构建过程控制系统，借助于继电器、传感器等设备的应用，不仅可对冶金工业进行自动检测和控制，而且可充分实现对冶金自动化的顺序控制、过程控制、传动控制以及运动控制，有效改进冶金工业自动化系统的效能。例如，采用RCS－9600CS系列装置来保护测控产品，具有较高的灵活度，可有效对冶金工业生产进行自动检测和自动控制。
（4）构建企业信息化系统。
建立企业信息化系统的目的在于实现信息共享，不断提升冶金工业的制造智能，以有效实施质量管控、实时监测、生产调度等的动态管理，这样不仅可以降低冶金工业的生产成本，而且可以做到对能源的有效管控与性能管理，为冶金工业的健康可持续发展以及冶金工业的生产和经营管理等的创新奠定坚实的信息基础。例如，利用计算机仿真技术及其他技术实现对冶金工业生产流程的模拟，可以实现对故障分析、在线监测等多方面的智能管理，降低冶金工业的生产成本，提高企业利润。
3结语
显示仪表是指用来显示和记录被测参数值，或者对生产中的异常状态作出低报或高报，以提示操作人员随时对生产过程进行监督和判断。显示仪表的种类按照显示方式进行划分，可以分为数字式显示仪表、模拟式显示仪表、图形显示仪表三种。
调节仪表即控制仪表也叫调节器，是通过预设定控制程序来对被控变量进行自动控制的仪表，可以在闭环控制进行应用。根据控制作用不同来划分，调节器可以分为微分类、比例积分类、比例积分微分类调节器等。
执行器是用于终端控制的一个重要元件，它依据调节器给出的控制信号，在工业控制系统中，从正向通路中直接调节能量或物料的给定量，以实现温度、压力、流量、液位等工艺过程的参数调节。执行器由执行机构、调节机构两部分组成。调节阀是工艺过程控制用得最多的，它是一种根据上位机给出的控制信号来调整管道管路的口径，实现控制管道内流量的执行器。
计算仪表用于对一个或多个输入变量进行数学的各种运算。按输入与输出变量间的运算关系进行划分，计算仪表可分为加法器类、乘法器类、开方器类等。设定值发生器是给定单元，它给调节类仪表一个以时间或其它变量为函数的信号，设定被控量的预设值。如果这个预设值随着时间有规律的变化，应能达到用时间程序控制的目的。信号转换器简称转换器能够将一种信号转换成另一种信号（一般为标准信号）。例如，将电信号转换成标准气信号的转换器称为电一气转换器，反之则称为气一电转换器。
工业仪表早期又称为热工仪表，在20世纪30年代中出现，在化工业、石油炼制业、热能动力业和冶金业等连续性的热力方面的生产过程，主要有机械式、液动式两种结构形式。这个时期的仪表体积颇大，主要用于实现最简单的包括就地检测、记录和控制。30年代末至40年代初时期，气动类仪表出现，和压力信号实现统一，接着带远程的发送器类仪表出现。这类仪表实现了在远距离的二次类仪表上进行读数重现，把包括检测、记录和控制的一系列操作在中心控制室进行。到50年代，电气机械类调节器、电子类电位差计、电动类动圈式毫伏计以及整套的电子管类调节仪表出现。到80年代，组装电子类综合控制装置出现，将工业仪表和现代化的自动控制系统有机结合在一起。工业仪表的快速发展促进着工业生产自动化不断向前发展，工业仪表、现代自动化技术成为了工业生产中不可或缺的部份。
自动化控制技术
自动化控制技术是指在现代工业、农业、制造业等领域中，机械、电气一体集成自动化控制的技术和理论。
1自动化控制原理自动化控制有半自动与全自动化，例如：机器、设备可以按照生产规划，进行全自动化或半自动运转；全自动化控制，人只需要作为全自动化控制的操作员，根据生产进度确定控制的要求和程序，不用直接参与生产过程；半自动化控制需要人力通过设施、设备、机械、仪器或手工参与生产过程。自动化控制技术广泛用于工业、农业、制造业等方面。采用自动化控制可以让人从繁重的体力劳动、部分简单的脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解脱，更能极大地提高劳动生产率，节省为力物力财力资源，为企业创造更多的财富。因此，自动化控制是工业、农业、制造业等现代化的重要条件和显著标志。
2自动化控制的应用
过程自动化在石油炼制和化工生产企业，采用自动化控制实现流体、粉体的化学处理过程。一般是由检测仪表、调节器以及计算机三块来组成整个过程控制的系统，对加热炉和精馏塔及整个工业生产流程实现最优控制。反馈控制、前馈控制、最优控制是最常用到的控制模式。
机械制造自动化机械、电气与自动控制相结合便铸就了机械制造自动化，主要在处理离散工件中应用。在最早期，机械制造自动化是非常简单的自动生产线，只是采用机械或电气器件的单机自动化。进入20世纪60年代以后，随着计算机应用的广泛普及，数控机床、机器人、加工中心、计算机辅助设计及制造、自动化仓库等便随之出现。用于适应多样品种、较小批量生产的柔性生产制造系统随之产生。而自动化车间则是采用计算机和生产制造系统集成起来的的工厂自动化控制系统，它是以柔性制造生产系统为基础，同时在信息管理和生产管理中同步实现了自动化。
管理自动化对企业单位的人力资源、财力资源、物的资源以及生产和办公的管理实现自动化控制，就是管理自动化。它是一门综合性技术，是以信息处理为中心，并应用了电子计算机、通信系统与控制等学科。通常它需要采用多台具有高速运行速度，并能处理大量信息能力的计算机以及各种终端共同组成的局部网络。现代管理自动化中，已在管理信息系统的基础上研制出了决策支持系统，可以为决策提供备选方案，成为高层管理人员的好助手。
结语
关键词：工业 自动化 仪表控制系统 技术研究
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（c）-0095-02
随着信息技术和数字技术的不断发展，工业生产领域也逐渐迎来了一场新的变革。以先进科学技术为基础诞生的自动化控制技术，在工业生产领域中占据着非常重要的地位，对提升工业生产管理水平、强化工业生产质量、增长工业生产效率有着积极影响。经济全球化趋势不断加快，我国工业化领域也在稳步发展中，特别是工业生产技术取得了很多创新成果。现阶段电子信息技术发展取得了非常可观的成就，也促使我国工业领域逐渐向高度自动化的方向转变，社会经济市场对工业自动化建设水平也提出越来越高的要求。自动化控制技术与自动化仪表控制系统建设，代表着我国工业化领域正在从传统的生产方式向着现代化、高水平生产方式进行转变。
1 自动化控制系统分析
对于工业设备的自动化控制系统而言，自动化仪表控制系统是系统中的核心内容，是由众多自动化元件所组成的，主要是将设备调整的基本技术参数真实、准确呈现出来，对工业设备运行情况进行监督，是工业生产领域中功能非常完善的工具。通常情况下自动化仪表控制系统需要具备以下功能，其中包括设备运行参数的显示、设备运行情况记录、针对设备运行中存在的故障问题发出警报、对设备运行进行调节控制等。在我国国防工程建设、科研活动开展等多项内容中，自动化控制系统都有着非常广泛的应用，特别是在我国工业生产领域中，自动化控制系统更是占据了非常重要的地位。自动化系统运行可以将输入信号转变成为输出信号，并且根据相应的频率和时间对信号进行传达，传输信号可以结合工业生产的实际需求转变成为断断续续的数字量模式，以及具有连续性特点的模拟量模式。
2 工业自动化仪表的发展分析
2.1 工业自动化仪表的总线发展
对工业自动化仪表的结构进行分析，其中包括执行器、变动器与在线分析仪器等，利用现场总线技术使得分布式测试系统以及系统构建变得更加便利。但是随着工业生产领域的不断发展，工业生产规模的不断扩大，以往应用集中测控系统已经不能满足工业生产领域的现代化发展需求，不能良好的承担起远程监控的责任，所以应建设一个可以让众多仪器设备都可以共享的局域网络，也就是所说的现场总线控制系统。现场总线控制系统可以概括性的划分为两部分，分别是中央控制中心与智能化仪表，二者之间是双向互动的，其中存在着开放性较强、数字化的信息传输体系。目前，现场总线控制系统已经成为国际自动化控制系统的主要标志，不仅为测控仪表发展奠定了良好基础，同时也为自动化控制领域开拓了新的发展空间。现场总线控制系统具有运行稳定性较强、控制精准性较高、系统运行消耗小等特点。
2.2 自动化仪表的网络发展分析
以先进的计算机技术、网络技术、通信技术为基础构建的总线技术，为现代化工业生产信息网络建设提供了良好的技术保障，甚至逐渐成为工业生产领域通信网络建设的不二选择。应用总线技术可以将智能化仪表既有的优越性能良好呈现出来，对推动我国工业生产领域现代化发展有着积极影响。随着高新技术的不断发展，以及新型技术的诞生，在未来必定会出现网络结构为基础的自动化仪表，通过相应的方式使得仪表可以与互连网络进行有效连接，让仪表可以贯穿于网络的各个层次，网络运行更加呈现出透明化的特点。最为重要的是可以加强自动化办公与自动化生产之间的联系，这种控制模式更加智能化、人性化，具备较强的开放性，可以完成真正意义的大统一。
3 自动化控制系统的发展分析
人们生活水平不断提升，科学技术不断进步，对仪表控制的要求也会不断增强。仪表正在朝着质量轻、体积小、生产成本投入低、维修护理便捷等方面发展，仪表的综合性能也在不断提高。在此背景影响下，仪表的智能化、自动化程度也在不断提升，仪表不仅可以单独应用，同时还可以与信息传输系统、计算机设备进行连接，最终构建具有多种测控管理功能的综合系统。
3.1 网络控制系统的发展
现阶段，对测控仪器设备应用现状进行分析，其中应用较为广泛、使用性能较强的就是微处理核心硬件系统与嵌入式操作系统核心软件，缩减了计算机系统与多种仪表设备之间的距离，打破了以往存在的沟通障碍。很多仪表生产厂家在仪表生产过程中就已经考虑到了仪表应用功能扩展的要求，以及仪表自动化控制技术应用的需求，所以在仪表外观结构设计中会进行USB插口的设置以及打印设备外接设置，甚至在一些仪表上还会设置网络接口。这样仪表工作中可以将采集的信息数据以数字化信号的方式，传输到通过USB插口连接的储存设备中，对设备运行历史数据进行储存。通过特殊的设计与处理，可以使得设备操作接近于计算机系统操作，最终达到加强设备运行控制的目的，满足现场智能化测量设备应用的实际需求。
3.2 分布式控制系统的发展分析
分布式控制系统产生后不仅发展非常迅速，而且应用领域也越来越为广泛，逐渐取代了以往的集中式控制系统。分布式控制系统可以说是集中控制系统的延伸发展，分布式控制系统建设中对过程控制等级与过程监督等级进行了充分融合，是一种全新的网络控制系统，弥补了以往集中式控制系统存在的较多不足之处。分布式控制系统的科技含量较高，其中包含了计算机技术、图形显示技术等众多高新技术，集合了这些高新技术的优势，根据分级管理、集中操作、分散控制等众多原则对系统运行进行有效控制。
4 工业自动化仪表控制系统的技术
PCS具体指的是对工业生产的具体过程进行控制，通过提高生产工艺水平、工业生产精准性，保证工业生产产品质量得到强化，依靠产品生产质量在市场竞争中占据一定优势。ERP系统是企业资源管理系统，可以为企业经营决策活动开展提供相应的参考依据，还可以根据这些参考依据制定出新的管理措施促进企业管理水平提升，管理工作运行效率可以通过企业财务管理现状呈现出来。
仪表控制系统应用的主要目的就是为了对设备运行进行全面化的监控，及时发现设备运行中存在的异常问题，保证设备运行的安全性、稳定性。加设电脑芯片的智能化控制系统不仅软件构成越来越为丰富，而且系统的实用性与可操作性得到了强化，控制工作开展的精准性得到大幅度提升。目前，现场总线技术发展很快，在多种先进科研技术的支持下，仪表构成也产生了时代性的跨越。新型的仪表产品已经打破了仪表框架的限制，但我们要认识到，自动化控制仪表系统在不断发展过程中也会对操作人员提出很多新的要求。相关工作人员需要树立良好的纵深学习意识，不断吸收外界先进的科研成果与研究理论，扩展自身的专业知识层次，加强对自动化控制系统设计、应用的了解程度，并且找寻有效措施进一步升华仪表设备的使用功能。
参考文献
[1] 秦彦瑾.刍议自动化仪表控制系统的应用[J].知识经济，2011（21）：98.
[2] 马少梅.自动化技术与仪表控制系统发展趋势和我们的对策[J].工业仪表与自动化装置，1990（3）：3-5，63.
【关键词】自动化PLC控制技术 应用
一、引言
随着科学技术的不断发展，自动化技术作为一门新兴技术，受到的关注越来越多，它的发展也十分迅速，应用的领域也越来越广。自动化控制技术就是不需要工作人员的参与，利用一些高科技的控制装置使得被控制的对象或者是某一运行过程按照既定的程序或者是规律运行。自动化控制技术的理论基础是数学知识，采用反馈原理影响系统的动态，使得输出值得到预设值。自动化控制系统的广泛应用节约了人力和物力，提高了工作效率，减少了工作人员的工作强度。所以，自动化系统的应用领域和人们的日常生活息息相关。本文就工业领域自动化中的PLC控制技术应用进行了分析。
二、自动化与PLC控制技术
1.自动化
电气自动化指的是与电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子技术、实验分析与计算机等方面的科学。在经济发展及科技运用下，我国电气自动化快速发展起来，电气的自动化水平大幅度提高。当前，在工业生产各领域中，电气自动化已得到广泛应用，并且在电气自动化技术中，PLC 技术属于一种运用嵌入式的网络通信技术，它能够提高电气自动化的灵活性，极大地拓展了电气自动化的应用范围。
2.PLC技术及其原理
PLC 技术是一种可编程逻辑控制技术，归属计算机技术，是为工业控制而专门设计的控制器，PLC 技术早期被称为可编程的逻辑控制器。PLC 控制原理可分成输入采样、用户程序执行与输出刷新三个阶段。在输入采样阶段中，PLC 控制系统会运用扫描方式获得数据，并储存至相应单元，进而转入用户程序当中，再继续执行相关的输出操作；在用户程序执行阶段中，PLC 控制系统会从上到下，从左至右地扫描用户程序，并得出相关的运算结果，再依据上述结果对逻辑线圈状态进行刷新操作，已确定用户程序指令是否执行；在进入输出刷新的阶段，由CPU 处理器向系统发出相关指令，依据I/O 映像区中的有关状态与数据，通过对电路实施封锁来完成有关外设的驱动，实现电气系统控制的目的。PLC 技术具有抗干扰性强、可靠性高、适应性强与操作简单方便等优点，在电气自动化当中具有广阔的应用前景。
三、电气自动化中的PLC技术应用
1.开关量控制中的PLC技术应用
随着PLC 技术的不断发展，基于PLC 技术的电气自动化系统被广泛应用在工业领域，例如钢铁企业系统中的开关量控制与顺序控制。钢铁企业的原控制系统多采用电磁型的继电器作为主要元件，不过此类控制系统因继电器中含大量的电磁设备，其触点比较多，众多机械触点降低了设备运行的可靠性，并且存在接线复杂及使用寿命低等问题，体积大占用了较大的空间。目前，PLC 技术的应用，对开关量控制中的诸多问题进行了解决，尤其是PLC可靠性很高， 控制断路器可靠性也很高，有效保证了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作，给出相应的指示信号；在其不能正常操作的时候，也可给出相应的指示信号；在正常分、合闸结束后，可自动地切断分、合闸间的回路；在事故发生时，其可以自动分闸，发出事故音响或者闪光信号，并具有闭锁功能。钢铁企业采取PLC技术控制后，对二次接线进行了简化，原繁琐逻辑电路与二次接线被PLC 技术元件代替，原硬件参数调整由程序参数来设定，编制好符合相关要求的控制程序即可。
2.顺序控制中的PLC技术应用
顺序控制通常是由现场传感器、I/O 站与主站层等三层网络结构所构成的，其中，主站层是由人机接口与PLC 控制器共同组成的，并设置于整个系统集控室中。在集控室当中，其主要是由PLC 技术的控制系统所构成的，具有自动控制功能，不过也需要手动操作，对带联锁与解除联锁进行控制。主站层与I/O 站间是通过光纤总线进行连接的，I/O 站和现场传感器间是通过二次控制的电缆进行连接的。整个系统的程序是由多个功能模块与一个主程序的功能模块所组成的。企业工作人员能够在控制室中，通过PLC 远程站完善系统功能，对其整个设备系统的运行工况进行控制与监视，可有效地实现整个钢厂系统的自动控制，甚至可实现无人值班，有效地提高了整个钢厂系统生产的可靠性与生产效率。
3.闭环控制
在钢铁系统自动化的控制中，经常要用到闭环控制方式来实现温度、压力、流量、速度等的连续变化的模拟量控制。初期的PLC在闭环控制方面并不擅长，而当前新型的PLC也建有闭环控制功能，并且已十分成熟。各PLC 生产厂家推出的PLC 模块均提供了PID指令，可以实现PID 控制，这种模块的PID控制程序是PLC 生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时只需设置一些参数，用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。直接应用PID 指令来实现基于PLC 的PID 控制，是一种易于实现且经济实用的方法。
4.水泵、油泵电动机
以钢铁厂恒压供水泵为例，其启动方式有三种自动启动、上位机手动启动和在现场控制箱手动启动。自动运行的情况下，每台水泵根据累计运行时间的长短，在开机过程中由PLC控制单元的顺控模块选择运行时间累计短的为主泵、运行时间累计长的为备用泵。自动启动条件为水泵出口干管的压力下降到设定值时启动主泵，如果干管压力继续下降到整定值时，备用泵跟着启动，向干管打水。在上位机手动启动水泵，只需将欲启动水泵的控制开关打至"ON"位即可。而在现场就地控制箱上的手动启动只需首先将在现场就地控制箱上的控制方式选择开关打至"水泵手动"位后，操作欲启动水泵的启动和停止按钮，就能启动水泵。
5.主泵的选择
主用泵可以由PLC 按各自的运行小时数来自动选择主用泵或手动设定，在机组上位机上可以完成主用泵的选择方式的设定；当PLC重新启动后，将会默认主用泵。PLC 将3 台水泵的启动优先权输出到优先权选择继电器。PLC 程序输出水泵的启动命令后与优先权继电器配合来选择启动相应的水泵。水泵的控制分PLC控制和常规控制。这两部分是相辅相成的，而且常规回路为PLC 控制的补充，作为油泵控制的安全回路，即使在PLC 故障灯特殊情况下，也能保证工业水的供给，提高了高炉、转炉等主流程设备运行的可靠性。
四、结束语
随着PLC 技术的发展，PLC 自动化控制系统的应用也越来越广泛，在提高企业经济效益的同时，并且具有安全和快捷的特点。PLC 控制系统具有较高的智能性，在应用自动化控制系统的过程中，只有选择先进的设备和科学完善的管理体系，并且正确操作，才能充分发挥自动化系统的优势，大大提高工业生产的效率，促进我国工业的不断发展。
参考文献：
1.1干扰来源
干扰变量的根源通常来自传输电磁能量的各种装置。但干扰源存在的部位不统一，干扰源的灵敏性也不一样。有些干扰变量非常容易与传感设备产生耦合，产生电磁活动，一定程度上影响传感设备。只有认清不同类型的耦合方式，才能应用各种干扰。一般说来，耦合包括电流耦合、电磁场耦合、电容耦合和电感耦合。
1.2常见干扰源
常见干扰源的种类繁多，分类标准也比较复杂，但通常认为常见干扰源包括辐射干扰、传导干扰和设计施工干扰。这些干扰都是因为变频器或电流较大引起的。
（1）辐射干扰
辐射干扰主要由电路、高频感应设备等产生。辐射干扰无法避免，通常采用消除电磁感应来减少空间辐射。通过诸如优化电路，消除高频感应设备的电流等措施来降低辐射。
（2）传导干扰
传导干扰通常由电源线或信号线干扰引起，许多工业自动化控制系统的用电设备部件引起电磁感应，干扰工业自动化控制系统。当然也信号线也时常产生电磁感应，导致导线产生瞬间电流，影响线路，甚至造成控制系统死机。通常采用绝缘电缆或屏蔽接地等措施来降低干扰。
（3）设计施工干扰
某些工工程设计与施工或安装也会造成干扰。例如接地系统设计不合理或高频发生器控制器设计不合理都会引起系统混乱，进一步产生干扰。通常采用优化系统设计，提高技术含量来避免设计施工干扰。
二、工业自动化控制系统的抗干扰措施
2.1利用计算机软件降低干扰信号强度
工业自动化控制系统中的各种干扰都是因为辐射、传导、通信信号等各方面的原因。这些干扰影响了系统的正常运行，即然是计算机自动化控制系统，就可以通过编程来分析各种辐射波，进一步过滤和分析这些辐射波，甚至进行数字化处理，有效的降低干扰信号的强度，提高工业自动化控制系统的抗干扰能力。
2.2合理设计接地系统抵制电磁干扰
接地系统设计不合理也会产生电磁干扰，这种干扰不及时处理，会引入更加强烈的干扰信号。自动化工程师应很据工业自动化控制系统的实际运行情况，对接地系统进行合理的设什，比如，通过电气保护接地或信号回路接地等等，保证工业自动化控制系统的电磁干扰减弱，进一步提高工业自动化控制系统运行的安全性、可靠性。
2.3合理选用控制系统零部件削除调频干扰
大量零部件设备对工业自动化控制系统的干扰也是不可小嘘的。这些零部件设备会产生大量的干扰信号，影响自动化控制系统的正常运行。自动化工程师应该合理选用零部件消除调频干扰。例如可以使用双积分型的RC滤波器来实现消除高频干扰，使用双差分输入型交绞合线及差动放大器消除共模的干扰。必要时可以结合阻抗的匹配形式、采取单边接地、屏蔽接地、光电隔离等措施来有效的提升工业自动化控制系统的运行效率。
2.4合理设计敷设线路避免信号干扰
敷设线路设什不合理而造成信号线、通信线、信号线等方面的信号干扰也是工业自动化控制系统的一部分，这部分干扰会影响系统的正常运行。因此，必须对敷设线路进行优化，提高敷设线路的抗干扰性能。目前大部分的的敷设线路仍然采用普通标准型号的电缆线路，这非常不利于电磁信号的抗干扰。关键时，应该根据工业自动化控制票统的实际运行情况进行相应的敷设。敷设线路设计时，应注意敷设信号类型的不同，选择不同线路进行敷设、尤其是模拟信号和数字信号不能同用一根电缆，避免产生信号干扰的现象。
三、总结
(1)工业过程自动化新一代主控系统及其综合自动化的开发和产业化,主要包括集散控制系统(DCS),现场总线控制系统(FCS)和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。重点支持若干具有工业过程综合自动化系统产业化能力和开发能力的企业,发展具有市场竞争力的产品,同时适当支持建设工业自动化的工程化验证环境与开发能力。
(2)先进控制与优化软件开发与产业化,主要包括先进控制技术,过程优化技术,实时监控软件平台,信息集成软件平台,系统集成技术等,专项将重点支持上述具有特色和市场价值的系列软件的产业化。
(3)智能仪表,执行器与变送器,成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化。
就第(1)点而言,特别强调了“工业过程自动化”新一代主控系统及其综合自动化的开发与产业化。其“综合自动化”就是要打破传统的计算机、PLC、DCS的分工界限,构成有机组成的三电一体化的综合自动化系统。事实证明这种预计是正确的,促成这种转变的动力是科学技术的发展,是计算机技术、网络技术、数据库技术、显示技术及多媒体技术的发展,而这种发展并没有停止,并涵盖着更多更广泛的内容,如语音技术、有线和无线通信技术,Web信息服务技术等。所以,当今“综合自动化”的内涵有着更深刻、更广泛的含义,甚至可以包容我们工作生活的各个方面。
一、生产过程自动化系统和生产管理系统的融合
在ISO的六层功能模型中,把从检测、执行、驱动到一级的控制和管理共分成六层功能。构成这种多层功能结构的出发点,是按经营、生产管理、控制功能的划分,而不是按控制和管理计算机系统硬件结构来划分的。只不过过去由于当初计算机技术和网络技术的限制,以及计算机系统设计人员理解的不充分,长期以来,把计算机系统按六层功能模型相对应的分成六级计算机系统的多层次结构。
随着计算机技术和网络技术的发展,越来越暴露这种多层次计算机系统在数据采集,管理,数据和知识的共享,硬软件资源共享,数据通信,软件开发等等中的各种弊端,特别是在设备控制,过程控制,生产控制之间。以至很早就有人提出管控一体化,或者控制系统就是管理系统的观点。美国西屋过程控制的WDPF Ovation系统就是基于这种观点开发的,可以预计今后更多的工业过程自动化系统将会朝着这个方面发展。
二、软PLC和软DCS
由于计算机技术,特别是芯片技术的快速发展,按照摩尔定律微处理芯的速度性能每18个月将提高一倍。因此,当Initel pentium处理器问世后不久,pentium2.3以及主频为1.4GHz的pentium 4处理器就相继提供给市场,当广大用户还未来得及使用Penfium 4处理器时,Intel和HP两家公司就联合推出了64位的ltanium微处理器,自动化系统设备制造商和集成商难以跟上硬件技术的发展,往往出现自动化系统设备制造商和集成商的自动化系统设备的更新,发展,滞后干计算机技术的发展。
另一方面,当前的各种PLC和DCS的开发工具软件都是和制造商的硬件系统设备捆绑在一起的,即某一制造商的PLC或DCS的开发工具软件,只能在该制造商提供的硬件上使用。对于使用多种PLC和DCS的用户就要熟悉和掌握多种PLC和DCS的软件和硬件,使用户要投入大量人力和财力,当更换新的第三方的PLC和DCS时,就得重新进行人员培训,造成人力资源极大的浪费。同时也使具有高技术含量的开发工具软件的销售受硬件设备销售的制约。
在开发式工业计算机系统日渐成熟的今天,有的PLC和DCS制造商,为了充分发挥其在PLC和DCS开发工具软件上的优势和技术储备及潜力,最大限度的保护用户在软件人才和资源的投资提高其在市场上的竞争力,提出来了“软PLC”和“软DCS”的设想的开始实现。其目的是使其开发的PLC和DCS的软件工具与系统硬件设备分离,可以装载在各种开发式工业计算机系统的硬软件平台上,不仅方便了用户,而且也解除了硬件设备对制造商软件销售和发展的制约。选种变化不仅符合我国以开发式工业控制计算机系统为工业过程自动化新一代主控系统,开发实时监控软件平台和信息集成软件平台等重大专项实施方案所支持的工业过程自动化的开发和产业化的方向,也将会带来工业过程自动化用户从设计,使用维护的变化,这不得不引起我们注意,特别是PLc和DCS开发和制造业的注意。
三、生产过程控制和管理软件的融合
在上述发展趋势的推动下,集过程自动化和信息管理的集成化软件也应运而生,软件集成的功能也日益丰富和增强。Wonderware公司的套装化软件Factory Suite2000就是满足这种要求开发和集成的。它是从操作员开始,以一个从下到上的层次结构为生产管理系统提供信息,与ERP、EAM等相结合的,从下到上的生产制造和管理信息系统MMI(Manufacturing Management Informationsystem),从而根本上改变开发应用程序传统的观念和方法。
FactorySuite 2000包括如下的核心软件:
InTouch:过程图形化软件
InT0uch:资源管理和wIP(work inProcess)跟踪软件
lndustrlal SQL Server~关系型数据库
lnControl:基于PC机的过程控制软件
lnBatch:矛性批处理管理系统
I/O Server和OPC程序库:具有750多个I/O驱动程序和OPC客户程序,连接各种OLC,DCS,RTS,现场总线,回路控制器,测量设备,条码阅读机等设备。
FsctorySuite Web Seryer:集成的Intemet/Intraanet服务器软件,通过国际互联网和企业内部网收集数据,监视,浏览画面和应用程序。
SCADAlram:一个基于Windows的通信软件,用来连接工业自动化软件,提供实时智能报警通知,数据采集,并可通过各种通信装置远程控制。SCADAIram智能地将报警变信息成语音,通过扬声器。内部通信系统,广播和电话等等有线和无线通信方式传送到指定的电话,还可以发送字母一数字文E-mail到指定的BP机或手机中,并由电话或手机进行各种参数的远程设定和控制。
其中,lnConrtol就是基于Windows NT的实时控制软件,可在任何一个支持WindowsNT操作系统的硬件平台上使用,包括:面板/式工业工作站,SMP服务器和开放式工业计算机,用软件实现了生产过程自动化控制器的功能。这充分说明了,
可以把开发生产过程自动化控制功能的工具软件和硬件始终捆绑在一起,这就不仅给自动化系统软件开发商一个更大的发展空间,也给用户选择硬件的灵活性。
关键词：工业控制技术；变频；嵌入式微控；触摸屏
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
中图分类号：U468.2+2文献标识码：A 文章编号：
一、引言
在工业自动化控制技术领域，为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言，它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制，就能实现上述目标，并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。
二、变频器技术
1、变频器基本功能
作为变频器技术来说，它是一门综合性的技术，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。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它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。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，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的功能，不需要增加制动控制电路了，就能顺利实现制动功能。在需要制动时，只要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进行制动即可。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人变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是非常显著的。
2、变频器的结构
变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压，变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分：
1）整流电路。主要由三相全波整流桥组成，其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）逆变电路。它是变频器最主要的部分，也是长期以来要解决的核心问题。常见的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，它的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都可任意调节的交流电。逆变电路的输出，也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。
3）直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器；当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻，甚至一些其他辅助电路。
4）控制电路。它是变频器核心部分，高性能的变频器目前已经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，主要靠软件来完成各种功能。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一些功能。
3、变频器发展趋势
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，以及控制技术的不断发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展：
1）高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化，使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。
2）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，为变频器小型化搭接了很好的平台，并促使其装置更加小型化。
3）随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器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，并利用网络实现多台变频器联动，以致于组成变频器综合。
三、嵌入式微控技术
1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU)是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，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。嵌入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与系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。
2）结构。嵌入式微控制器系统，它是由硬件系统和软件系统所组成。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。系统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）应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已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、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面，均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟，并全面展开，现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。
四、触摸屏技术
1）功能。人机界面通常被大家称为触摸屏，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入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上，触摸屏是首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏，因其具有很强的适应性，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。当触摸屏在恶劣的环境下（灰尘、油污潮湿、磨损、划伤等）工作时，都不会造成触摸屏的损坏。因此，它在工业自动化控制技术中，能够发挥着很好的作用与效果。
2）工作原理。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，从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两个部分。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，并将它转换成触摸点坐标，再送给CPU，它能同时接收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，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。
3）发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展，HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长，HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。
五、结语
在现代制造领域中，工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术，如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率，并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展，它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力，从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展，其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。
参考文献：
