浅谈工业自动化控制技术研究

浅谈自动化控制技术及其应用摘要：随着现代社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，人们在生产、科研、管理、生活等诸方面有着更多更高的需求，自动化控制技术也随着迅速的发展起来，自动化控制技术的应用也愈加广泛。

所谓自动化，就是用机器、仪表、仪器、电子计算机或其他自动化装置，代替人的大脑和手去参与各种活动。

因为手动控制不如自动控制准确、可靠、快速，而且还不易消除主管误差。

自动化技术是一门综合性的技术，与其他行业有着紧密地联系，共同促进了科学的发展。

关键词：自动控制；控制系统；应用随着现代科学技术的飞速发展，自动化技术作为一门综合性的技术，它的发展也越来越迅速，被广泛应用于各个领域。

自动化控制技术，就是指在没有人员参与的情况下，通过使用特殊的控制装置来使得被控制的对象或者过程自行按照预定的规律运行的一门技术。

它是以数学理论知识为基础，利用反馈原理来来自动的影响动态系统，使得输出值接近或者达到人们的预定值。

自动化控制系统的大量应用，不仅提高了工作效率，也提高了工作质量，改善了人员的工作环境。

因此，自动化控制技术被广泛的应用于各个领域，也越来越多的进入到人们的日常生活中。

下面，本文就将对自动化控制技术分别在化工行业、电气自动化以及现代建筑中的应用进行简单介绍。

自动化控制技术在工业中的应用化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分，它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关，同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。

化工生产过程，往往是在密闭的容器和设备中，在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。

此外，不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。

因此，为使化工生产正常地、高效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内，并尽量使生产过程自动化、现代化。

一、化工自动化的意义及目的化工生产过程自动化，就是在化工设备、装置及管道上，配置一些自动化装置，替代操作工人的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行。

工 业技 术
－ ■Ｉ
浅 谈 工 业 自动 化 控 制 技 术
周坚 志
（ Ｊ 东汀 门 『 南洋船 舶 Ｉ ｛ ： 程有 限公 司 ［ 摘 要 ］ 汁算机 技 术为 原则 ， 以 生产 过程 自动 化 系统经 过 不断 的努 力而 取得 了很 大 的进 步， 生产 过程 中已发 挥其 重要 作用 ， 为生产 过 程安全 、稳 存 成 定 、 自动化 运 行部 可缺 少 的 Ｉ 。本文 介 绍 了 Ｉ 自动化 控 制 技术 ， 点 阐述 了嵌 入 式微 控 制器 、Ｐ Ｃ、工业 控 制 计算 机 技术 的 特 点 、组成 结构 及 发 展趋 ： 具 『 重 Ｌ 势 以及 ｈ 生 产 自动 化 的 发展 趋 势 。 ［ 关键 词］ｌＩ ｉ ＞Ｕｔ 自动 化 自动化 运行 自动化 控制 技术 ￣ 中图分 类号 ： ９ ４ ４ Ｘ ２ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ９ ４ （ ０ ０ １ ０ ３ ０ １０ １Ｘ ２ １） ８０ １— ｌ
１嵌 入式 微控 制 器技 术 嵌人 式微控 制器 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 ， 以应 用为 中一 以 汁算机 技 术为 基础 、软 是 Ｃ、 件 硬件 可 裁 剪， 合 应 用 系统 对 功 能 、可 靠性 、成 本 、体积 、功耗 严 格 要 适 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 ， 计和 开发 设 必 须考虑 特定 环境 和 系统要 求 ， 一 发散 的 、技 术 密集 的系 统 。嵌人 式微 是 个 控制 器系统 是 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， 嵌人 式微控 制器 系统 的软 件 ‘ 崮化 在存 储器 芯片 或微控 制器 中， 般 而不 是 存储 在外加 的 磁盘 载体 中 。嵌人 式微 控制 器系 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 块 芯片上 集 成 了 中央 处理 器 （ Ｐ ） Ｃ Ｕ 、存储 器 （ Ａ 、Ｒ Ｍ 、定 时器 ／计 数器 和各 种输 人 输 ＲＭ ０） 出 （ ／ ） 口等 。它还可 包 含 Ａ Ｄ Ｄ Ａ转 换器 、直接 存储 器 传输 （ Ｍ ） １ｏ 接 ／ 和 ／ Ｄ Ａ 通 道 、浮点运 算 等特 殊 功 能部 件 。嵌 人式 微控 制 器 在应 用 数量 上 远远 超 过 ｒ 各 种 通 用 计 算 机 ，在 制 造 上 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 人 式 微 控 制 器 的应用领 域 。进人 ２ 世 纪 以来， ｌ 嵌人 式微 控制 器技 术逐 渐 成熟 并全 面展 开 ． 已被 公认 为 是 个 具有 良好 发展 潜 力 的技 术 。 ２可 编 程序 控制 器技 术 可编程 序控制器 是 以计 算机技 术为基础 的新型 工、 控 制装置 ， Ｊ 是 种 专为 工业环境 而 设计 的数 字运 算操 作 的 电子 系统 。近年 米， Ｌ Ｐ Ｃ的功 能单元 大 量 涌 现， Ｐ Ｃ 透 到 了位 置控 制、温度 控制 和计 算机数 控 制 （ Ｎ ） 使 Ｌ渗 ≯ Ｃ Ｃ 等各 种工 、 控制 中， ｌ 加上 Ｐ Ｃ 信能 力的增 强及 人机 界面技 术 的发展 ， Ｌ通 使用 Ｐ Ｊ 组 成各 ＩＣ 种 控 制 系统 变 得 非 常容 易 。 ＰＣ Ｌ 实质上 是 种 １、 控制计 算机 ， 为 ｌ１现场应 片 设计， 用 了典 ： Ｉ 专 ： 、 ｊ 采 型 的计算 机结 构， 主要 包括 以 Ｆ 个 部分 ： 它 几 （） １ 中央 处理 单元 （Ｐ ） 般 由控制 器 、 算器 和 寄存器 组成 ， 些 电路 ＣＵ ： 运 这 都 集成 在 一 个芯 片 内。通 过 数据 总线 、地址 总 线 和 控制 总 线 与存 储单 元 、 ‘

算， 对整 个系统进行控制 ， 起到协调工作的重 要作用。
线圈或数据只有在下一个扫描周期才会进行刷新。
． ③ 存储 器： 存储器可分为系统程序存储器和用户程 序存储 ２３输出刷新阶段 输出刷 新阶段是 Ｐ ｃ Ｌ 一个扫描周期 内最后 的工作阶段。 在 器， 主要 是用来存 放系统 的监控程 序、 用户程 序、 技术 的发展 ， 在工业控制装 置中 为输入 采样阶 段、 用户程 序执 行阶段 和输 出刷 新阶段 三个 阶 使用 了微型 处理器， 功能大超过 了逻 辑控制的范围， 以， 其 所 现在 的Ｐ Ｃ Ｌ 称作可编程控制器。 Ｌ 是一种采用微处理器 ， 合 扫描速 度重复运行这三个 阶段。 ＰＣ 整 了自动控制 技术 、 计算 机技术 、 通信 技术、 先进制 造技术 的专 ２１输入采样阶段 ． 门用于工业 自动化控制的计算机。 Ｌ 具有抗干扰 能力强、 ＰＣ 可靠 在这个阶段 ， Ｌ 以扫描的方式依次对各 个接 口的状 态和 ＰＣ 并存入到Ｉ０ ／ 映象 区中相应 的单元内， 且在 同一 性高， 性价 比高， 适用性强 ， 功能完善， 易学易用， 体积小， 量 数据进行 读入， 重 所 如果 轻， 应用安装方便， 易改造， 耗能低等优 点， 受各 个工业领 域 个扫描周期 内单元 内的状态 和数据是 保持不变 的。 以， 深 则输入 的脉冲信号的宽度必须 是大于 及工程 技术人员的欢迎 。 现代 工业 自动 化的三大 支柱是Ｐ Ｃ Ｌ 技 是对脉冲信号进行输入， 术、机器人、 算机辅助 设计和 制造 ， 计 从这 可以看 出， Ｌ 已经 ＰＣ 成为２世纪工业 自动化领域 的主导力量。 １ ＰＣ Ｌ 实质上是 一种 专门用于工业 控制的计算 机 ， 的硬 件 它 结构与微型计算机基本上 是一样的， 其组成构件有：

浅谈自动化控制技术的应用自动化控制技术是当代工业和生活中十分重要的一项技术，它能够提高生产效率、降低成本、提升产品质量等诸多好处。

现今，自动化控制技术已经广泛应用于各行各业，本文将从工业、交通、医疗等不同领域的角度浅谈自动化控制技术的应用。

一、自动化控制技术在工业领域的应用随着科技的不断进步和人工智能的发展，自动化控制技术在工业领域的应用日益广泛。

例如，在制造业中，自动化生产线可以代替传统的人工生产，大大提高了生产效率和产品质量。

另外，在工厂中还可以运用传感器、PLC等设备进行生产过程的监测和控制，实现自动化生产。

此外，在危险环境下，自动化机器人的应用也越来越普遍，不仅能够提高工作效率，还可以保证工人的安全。

二、自动化控制技术在交通领域的应用在交通领域，自动化控制技术的应用也变得越来越重要。

例如，在城市交通管理中，交通信号灯的自动控制可以根据实时交通流量智能调整红绿灯的周期，从而优化交通流畅度。

此外，自动驾驶技术也是自动化控制技术在交通领域的重要应用之一，它可以提高驾驶安全性、减少交通事故，并且为人们带来更多的便利。

三、自动化控制技术在医疗领域的应用随着医学科技的发展，自动化控制技术在医疗领域的应用日益广泛。

例如，在手术中，机器人辅助手术已经成为一种常见的技术，它可以通过高精度的操作、可视化的操作界面，提高手术的准确性和安全性。

此外，在医疗设备方面，自动化控制技术也能够用于患者的监测与治疗，能够更精准地对患者进行治疗，并帮助医生更好地进行诊断。

总结起来，自动化控制技术在工业、交通、医疗领域的应用都具有重要的意义。

它不仅能够提高生产效率、降低成本，还能够保证工作安全和人身安全，并且为人们带来更多的便利和舒适。

随着科技的不断进步，相信自动化控制技术的应用范围还会不断扩大，为人类创造更美好的生活。

抗干扰设计 ， 具有一定的现实 意义。 关键 词： Ｌ 控制技术 ； Ｐ Ｃ； 工业 ： 自动化 ； 应用
１ Ｐ Ｃ 控 制 技 术 在 工 业 控 制 中 的 应 用 范 围 Ｌ
伴 随 着微 电 子技 术 以及 计 算 机 技 术 的 迅 速 发 展 ，Ｌ 也 更 多 ＰＣ 地 具 有 了计算 机 的功 能 ， 不 仅 能够 实 现 逻辑 控 制 ， 具有 数 据 处 其 还
的 供应 商 进 行 了不 断 地开 拓 研 究 ，正 逐渐 把 他 们所 服 务 的过 程 控 ３ １ 干 扰 现 象 的 来 源 ． 制领 域 进行 转 移 ，并 且不 得 不把 传统 Ｐ Ｃ 已经 占据 的一 些应 用 市 Ｌ Ｐ Ｃ在 工 业控 制 中 的干 扰 现 象主 要 有 辐射 干 扰 、 系统 外 引线 Ｌ 场 份额 予 以放 弃 。 比如 冶金 、 工 以及 热处 理 等等 场 合都 有 Ｐ Ｃ 的 化 Ｌ
Ｐ Ｃ的供 电 电源 一 般 为 ５ ｚ和 ２ ０Ｖ 的交 流 电 ， 于 电源 线 Ｌ ０Ｈ ２ 对
（） 于开 关 量 的逻 辑控 制 。在 这一 方 面它 代 替 了继 电器 ， １用 实 现 了逻 辑 控制 以及顺 序 控 制 ， 但 可 以进 行 单 台设 备 的控 制 ， 且 不 而 还 能进 行 多机 群 的控 制 以及 自动 化 流水 线 的控 制 。 如 注塑 机 、 例 订 书机 械 、 合机 床 、 装 生产 线等 等 。 组 包 （） 于 工业 的 过程 控 制 。就 目前而 言 ，Ｌ ２用 Ｐ Ｃ的 应 用 已不 仅 仅 在 离散 过 程 的控 制 领 域 ，而 且也 被 广泛 的应 用在 连 续 过程 控 制 的 领域中。 面对 竞 争 日益 激烈 的传统 工业 过 程 的控 制 市场 ， 来越 多 越

浅谈工业控制自动化的现状及趋势摘要：工业控制自动化技术的产生对现代制造业领域产生了重大的影响，大大提高了企业生产过程中的效率，完成了很多复杂重要的工业生产。

本文就我国工业控制自动化发展中存在的优缺点进行总结，并展望了将来的发展趋势，以期为我国工业控制自动化技术的发展及相关从业人员提供理论或者实际参考意见。

关键词：工业控制；自动化；现状；趋势中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02工业控制自动化技术是一种先进的工业制造技术，其技术水平已成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的标志。

据统计，对自动化控制系统投入和企业效益方面提升产出比约在1：4 至1：6之间，是实现大规模工业生产安全、平稳、优质、高效的基本条件和重要保证，是传统产业优化升级的有效手段，对钢铁、石化、冶金、电力、纺织等支柱性产业的技术进步具有重要作用。

工业控制自动化的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做出了巨大的贡献。

1 工业控制自动化现状我国工业自动化制造产业经过一段时间发展，已经逐步实现国产化的过程。

在下游冶金、石化等行业的需求以及自动化率提升的双重带动下，我国工业自动化控制系统装置制造产业取得了长足的发展。

但是，我国工业自动化具有自己的特点，下面就对我国自动化的优势和劣势进行简要总结。

1.1 我国工业控制自动化的优势从整体上看，我国工业控制自动化具有以下优势，第一、工业控制自动化产品技术含量高，专业性强，而且产品繁多，业内第一门户网站；中国自动化学会的唯一门户网站及合作网站中国工控网目前分类达16个大项，200余个小项，第二、厂商众多，全球厂商达20万家，仅变频器的生产商就达2000余家；第三、市场巨大，90年代以来，我国工业自动化控制系统装置制造产业的产量一直保持在年增长20%以上，2009年我国仪器仪表行业规模以上企业5，363个，完成工业总产值4，047亿元，销售产值3，947亿元，其中工业自动控制系统装置占比约21.26%，达到843亿元。

把事先编制好的一些常见故障的逻辑判断程序加进用 中， 对于小系统问题还不太 明显 。但对于较大 的系统来 说 ， 由于 系。因此 ，
一旦 出现异常的逻辑关系， 就表明出现了相应 的逻辑 继电器、 接触器存在 “ 触点竞争 ” 和线路复 杂 、 不易修 改等 问题 ， 户程序 中， 在实际应用中， 可以将异常的逻辑关系的状态输 出作为故 给生产带来了很多不便。使用 Ｐ Ｃ后 ， Ｌ 由于 Ｐ Ｃ具有速度快 、 Ｌ 可 故 障。
系统 ， 并广泛应用在模 拟量控制 、 位置控制 、 监控 、 调速 、 数据 管 时需要一定的时间 ， 可以将这些时间作为参考 ， 在检测工步动作
理、 通讯等各方面 。 １ Ｐ Ｃ在工业 自动控制中的应用 Ｌ
Ｐ Ｃ有 了一 定 的了解 ， 面从 几 个 方 面介 绍 一 下 Ｐ Ｃ的应 用 。 Ｌ 下 Ｌ
统。Ｐ Ｃ除了有主机模块外 ， Ｌ 还有 Ｉ ／ Ｏ扩展模块 、 模拟 量控制模 动化控制水平将随之提高 ，计算机辅助制造的水平将 达到一个 块、 高速计数模块 、 位置控制模块 、 通讯模块 等。 得 Ｐ Ｃ不仅能完成过程控制 ， Ｌ 而且能对仪表实施监控。 模拟量控
时， 同时启动一个定 时器 ， 定时器启动 时间比该动作持续 的时间 略长一些 ，定 时器 的输出信 号作 为启动报警信号或 自动停机信
中间记忆元件等， 相互 问存在着 固定 的逻辑关 系。 旦设备出现 一
通 过多年 在教 学及 生产 实践 中对 Ｐ Ｃ的 开发 和应 用 ， Ｌ 对 号。设备 在正常工作 的情况下 ， 电控系统的各个输入 、 输出信号 、 １用 Ｐ Ｃ控制开关量。在过去的继 电器 、 ） Ｌ 接触 器控制系 统 故障 ，这种正常的逻辑关 系就会被破坏 ，而出现异常的逻辑关

生， 西 门子 等一 些大 公司都 在制 定各 自的无 线标 准 ， 标准过 多 ， 对用 户 来讲 ， 实
在 不是一 个好 兆头 ， 用户希 望能够通 过努 力 ， 制订出单 一的 国际的标 准。 工 业生
产要求高 产 ， 稳定 ， 优质 ， 低耗 ， 安全， 环保。 如果现 场仪表 能够 实现通 信无线 化 ， 电缆和维 护的 工人量都 会大大 减少 ， 因此研 发低功 耗可靠 的无线 通信是 当前 的
在进 步 ， 很 多先进 领域 的发展对 于我们 而言 是一个 漫长的过 程 。 总体来 讲 ， 我国
的机 械 自动化 发展 一直在 摸索 向前 ， 也一直在 不断 的努力 中缩短 和发达 国家之 间 的差距 ， 积 极培 养机械 自动化 人才 ， 为早 日实 现先 进的 自动化 技术创 造各 种
和效 率提 高 了３ ０ ０ ％以上 。 ２ ０ 世 纪８ Ｏ 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 “ Ｐ Ｌ Ｃ、 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
工 业 技 术
ｌ Ｉ Ｎ－ ＂
浅 谈 我 国工 业 自动 化 控 制 技 术 应 用
田 静
（ 华 北 电力 大学 ） ［ 摘 要］ 经 济和 科 技的进 步 不 断给 工业 生产 注入 新 的活 力 ， 我 国的 工业 自动 化 水平逐 步 得到提 高 ， 本 文介绍 了 工业 自动 化技 术 及其 发展 现状 ， 分析 了 我 国 工 业 自动化 未来 发展 趋势 和前 景 。 ［ 关键 词］ 工业 自动 化 发展 现状 发展 前景 以太 网 Ｐ Ｌ Ｃ 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ８ ５ ５ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ ～ ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ５ ２ ０ — ０ １

自动化控制系统中的多变量控制技术研究随着科技不断进步，工业自动化控制系统越来越成熟，已经广泛应用于各个产业领域。

而控制系统中的多变量控制技术，更是在提高生产效率、降低能耗、提高产品质量等方面发挥着重要的作用。

所谓多变量控制，指的是在控制系统中同时对多个变量进行调节控制，以实现最佳的控制效果。

对于单变量控制来说，在控制系统中只需要控制一个变量即可达到最佳控制效果，但是对于复杂的生产流程和工艺过程来说，往往需要对多个变量进行控制，以满足生产效率和产品质量等方面的要求，这时候就需要多变量控制技术的应用。

在多变量控制技术中，最为经典的方法是MPC（Model Predictive Control）模型预测控制技术。

该技术是一种基于模型的控制方法，通过建立生产系统模型来预测未来的生产变化，以实现对生产系统的最优化控制。

MPC技术能够对多个变量进行同时控制，实时地调整控制策略，以适应生产过程的复杂变化。

MPC技术的控制流程如下：首先需要对生产过程进行建模，得到生产系统的数学模型，然后通过该模型对未来生产趋势进行预测分析，再根据预测结果进行多变量控制，并根据实际生产情况不断修正控制策略，达到优化控制的效果。

除了MPC技术外，还有一些其他的多变量控制技术，如模糊控制、神经网络控制等。

这些技术同样能够实现多变量控制效果，但是其控制精度和鲁棒性等方面与MPC技术相比还有一定差距。

多变量控制技术的应用，不仅可以提高生产效率和产品质量，还可以降低能耗和环境污染等方面的问题。

例如，在石油化工行业中，使用多变量控制技术可以实现对生产过程中的多个物理量同时控制，达到降低原材料消耗、提高产品质量等目的，同时也能减少环境污染的发生。

在未来，多变量控制技术还有很大的发展空间和应用前景。

例如随着人工智能和大数据等技术的不断普及和应用，多变量控制技术也可以进一步发挥其优势。

同时，在工业互联网和物联网等新兴技术的推动下，多变量控制技术也将得到更为广泛的应用。

浅谈工业自动化的发展与未来引言概述：工业自动化是指利用计算机、机械、电子、仪器仪表等现代科技手段，对工业生产过程中的各个环节进行自动化控制和管理的一种生产方式。

近年来，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，工业自动化得到了广泛的应用和发展。

本文将从五个方面详细阐述工业自动化的发展与未来。

一、工业自动化的应用领域1.1 生产创造领域：工业机器人在生产线上的应用，提高生产效率和产品质量。

1.2 能源领域：自动化控制系统在电力、石油等能源生产中的应用，提高能源利用效率。

1.3 化工领域：自动化生产过程中的安全监测与控制，提高生产效率和产品质量。

二、工业自动化的技术发展2.1 传感器技术：传感器的不断创新和进步，实现对生产环境的实时监测和数据采集。

2.2 控制系统技术：控制系统的智能化和网络化，提高生产过程中的自动化程度。

2.3 人工智能技术：人工智能的应用，实现对生产过程的智能化管理和决策。

三、工业自动化的优势与挑战3.1 优势：提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、减少人工操作风险。

3.2 挑战：技术更新换代速度快、人材培养与引进难度大、信息安全问题等。

四、工业自动化的未来发展趋势4.1 智能创造：工业自动化与人工智能的融合，实现生产过程的智能化和个性化定制。

4.2 机器人技术：工业机器人的智能化和灵便化，适应不同生产环境和任务需求。

4.3 云计算与大数据：云计算和大数据的应用，实现对生产过程的远程监控和数据分析。

五、结语工业自动化的发展与未来充满了机遇和挑战。

惟独不断创新和进步，充分发挥科技的优势，才干推动工业自动化迈向更高的水平。

相信在不久的将来，工业自动化将在各个领域发挥更加重要的作用，为人类带来更多的便利和效益。

何 谓 管理控 制 一体化 在 市场经 济与 信息 时代 的 飞速发 展 中， 业 内部之 企 间 以及与 外部 交换 信息 的需 求不 断扩 大， 代工业 企 业对 生产 的管理 要求 不 现 断提 高， 种要求 已不局 限 于通常 意义 上的对 生产 现场状 态 的监 视和控 制， 这 同 时还 要求 把 现场 信 息和 管 理信 息 结合 起来 。管理 控制 一 体化 就是 建立 全集 成 的、开 放 的、全 厂综 合 自动 化 的信 息平 台， 把企 业 的横 向通 信 （ 层不 同一 同节 点的 通信 ） 纵 向通 信 （ 、下 层之 间 的通信 ） 密联 系在 一起 ， 过对 和 上 紧 通 经 营 决 策 、管 理 、计 划 、调 度 、 过 程 优 化 、故 障 诊 断 、 现 场 控 制 等 信 息的 综合 处 理， 形成 一 个 意义 更 广泛 的综合 管 理 系统 。 现场 总线 为管 理控制 一体化 铺平 了道路 企业信 息 网络 是管 理控制信 息集
成 的基 本条 件 ， 有信 息 网络就 不可 能实 现企 业横 向和 纵 向信 息的沟 通和汇 没 集 ， 网 的 目标在 于实现 全 企业范 围 内的信息 资源共 享， 建 以及与外 部 世界 的信
息沟 通 。
现 场 总 线 是应 用 在 生 产现 场 的 全 数字 化 、实 时 、双 向、多 节 点 的数 字 通信 系统 。现场 总线 技术将 专 用 的Ｃ Ｕ置入 传统 的测控 仪表 ， Ｐ 使它 们各 自都 具 有 了数 字 计 算和 通 信 能 力 ，即所 谓 “ 能 化 ” 采 用 可进 行 简 单 连 接 的双 绞 智 ： 线 、同轴 电缆等 作为联 系 的纽 带， 把挂 接在 总线 上作 为 网络节 点 的多个 现场 级 测控 仪表连 接 成 网络， 并按 公开 、规 范的通 信 协议 ， 使现 场 测控 仪表 之间 及其 与远 程监控 计算 机之 间实现 数据 传输 与信 息交 换， 成多 种适应 实 际需要 的控 形 制系 统， 即所谓 “ 网络化 ”由于 这些 网上 的节 点都 是 具备 智能 的可 通信 产 品， ： 因而 它所 需要 的控 制信 息 （ 如实 时测 量数 据） 采 取 向 Ｐ Ｃ或计 算机 存 取 的方 不 Ｌ 式， 而可 直接 从处于 同等层 上 的另一 个节 点上获 取， 在现场 总线 控制 系统 （Ｃ） ＦＳ 的环境 下， 借助 其计 算和通 信 能力， 在现 场就 可进行 许 多复杂 计算， 成真 正分 形 散在 现 场 的完 整 的控 制系 统 ， 高 了系 统 的 自治 性和 可 靠性 。 提 ＦＳ Ｃ 成为 发展 的趋势 之～， 是它 改变 了传统 控制 系统 的结构， 形成 了新 型的 网络 集成 全 分布系 统， 用 全数 字通 信， 采 具有 开放 式、 全分布 、 可互 操作 性及 现场环境 适应 性等特 点， 成 了从测控 设备到监 控计算 机 的全 数字通 信 网络， 形 顺 应 了控 制 网 络 的 发 展要 求 。 现 场 总线 的现 状 和标 准化 问题 目前 ， 内、外 的现场 总线 有 ６ 几 种之 多， 国 Ｏ 由于这一 新技术 所具有 的潜在 而 巨大的市场 前景， 在商业 利益 的驱动 下， 导致 了 近 年来 制 订现场 总线 国 际标准 大 战。面对 这种 多总 线 并存 的局面 ， 系统集 成将 面临 更 为复 杂 的任 务 ， 统集 成 技术 也 将 会有 很 大 的发 展 系 现场 总线 的新 动 向一 工 业 以太 网长期 以来 的标准 之 争 ， 际上 已延缓 了 实 现 场 总 线 的发 展 速 度 。为 了加 快 新 一 代 系 统 的 发展 ， 人们 开始 寻求 新 的 出 路 ， 个 新的 动 向是 从 现 场总 线 转 向Ｅ ｈ ｒ ｅ ， 以太 网作 为 高速 现 场 总线 一 ｔ ｅｎｔ用 框 架 的主 传 。以太 网是 计 算 机应 用 最 广 泛 的 网络 技 术， Ｉ 在 Ｔ领 域 已被 使 用 多年 ， 已有广 泛 的硬 、软 件 开 发技 术 支 持， 更重 要 的 是 启用 以太 网 作为 高 速 现 场 总线 框架 ， 以使 现 场 总 线技 术和 计 算 机 网络 技术 的主 流技 术 很好 地 融 可 合 起 来 为 了促 进 Ｅ ｈ ｒ ｅ 在 工业 领 域 的应 用 ， ｔ ｅｎ ｔ 国际上 成 立 了 工业 以太 网 协 会 ，开 展 工 业 以太 网 关 键 技 术 的 研 究 。 此 外 ，开 发 设 备 网供 应 商 协 会 （Ｄ Ａ 已经发 布 了在 工厂 现 场 使 用 以太 网的 全球 性标 准一 一 以太 网 ／ Ｐ ＯＶ ） Ｉ 标 准 。该标 准 使 用 户 在 采 用 开放 的 工 业应 用 层 网络 的 同时 ， 能利 用 可 买 到 的 现 成 的 以太 网物 理介 质 和 组件 ， 即 由多个 供应 商所 提供 的可互 操 作 的 以太 也 网产 品 。 随着 网络 技 术 的 发 展，以太 网应 用 于 工 业 领域 所 要 面 对 的网 络 可 确 定 性 问题 、 环 境 适 应 性 问题 、包 括 总 线供 电 和本 征 安 全 问题 都 会 迅 速 得到解决。 ’ ２管理 控 锎一 体化 工业 自动化 领域 的 另一 个 发展趋 势 是管 理控 钢 系统 的

工业自动化系统中的智能监测与控制技术研究工业自动化系统是现代工业生产中的重要组成部分，它通过自动化设备和技术的应用，实现生产过程的自动化和智能化。

在工业自动化系统中，智能监测与控制技术的研究与应用至关重要。

智能监测技术是指利用先进的传感器、仪器设备和数据处理算法，对工业生产过程中的各种参数和状态进行实时监测和分析，以提供准确的数据支持和决策依据。

自动化监测技术可以实时感知设备运行状态、生产过程的各种参数和环境条件，为工程师提供可靠的数据和信息，帮助他们更好地了解生产过程并及时采取相应的措施。

智能监测技术主要包括以下几个方面的研究内容：1. 传感器技术：传感器是智能监测技术的核心组成部分，它能够将物理量转化为电信号，并通过信号处理和转换电路将数据传输给监测系统。

目前，各种类型的传感器已经在工业自动化系统中得到广泛应用，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

传感器技术的发展使得工程师能够准确地获取各种参数的实时数据，为决策提供准确的依据。

2. 数据采集与处理技术：工业自动化系统中的智能监测技术需要对大量的数据进行实时采集和处理。

数据采集技术包括模拟信号和数字信号的采集方法，如模数转换技术、信号放大技术等。

数据处理技术包括数据压缩、数据滤波、数据预测等方法，可以对采集到的数据进行分析和处理，提取出有用的信息。

3. 数据通信与网络技术：智能监测技术需要将采集到的数据传输给监测系统，并与其他系统进行实时数据交换和共享。

数据通信技术包括有线通信和无线通信两种方式，如以太网、现场总线、无线传感器网络等。

网络技术将分散的数据整合到一个统一的平台上，并为工程师提供便捷的操作和管理方式。

4. 控制技术：工业自动化系统中的智能监测技术需要结合控制技术来实现对生产过程的自动化调控。

控制技术包括PID控制、自适应控制、优化控制等方法，可以根据监测到的数据实时调整设备的工作状态和参数，以实现生产过程的稳定和优化。

智能监测与控制技术的研究和应用在工业自动化系统中具有重要的意义。

工业 自动化 控 制 的流 量 调 节 系 统 一 般 由检 测 元
规则 的 干扰 ， 得 流 量 的 自动 调 节很 容 易 出现 振 荡 ， 件及 变送 器 、Ｉ 节器 、 使 ＰＤ调 调节 阀和调 节对 象 四个 环 节 常用 的 ＰＤ调节 系 统 较 难 获 得 好 的 调 节 品质 和 平稳 所组 成 （ 图 １所示 ） Ｉ 如 。每 一个 环 节 的 特性 对 流 量 调 的流量控 制 效 果 。我 们 通 过 一 些 非 标 试 验 台 的设 计 节 系统 的品质 都起 着一定 的影 响 。
Ｖｏ ． ９ № ． １１ １
Ｊ ｎ ２ ｌ ａ ．０ １
工 业 自动 化 控 制 中流 量 自动 调 节 系统 的研 究
刘 晓 霞
（ 中航 Ｓ 业新 乡航 空Ｓ 业（ 团 ） 限 公 司 ，河 南 新 乡 ４ ３ ４ ） － － 集 有 ５０ ９
摘要 ：指 出了一般流 量 自动调节系统 中出现的主要问题 并分析 了产 生 的原 因， 阐述 了流量 自动调 节系统 中各个
图 １ 流 量 调 节 系统 的方 块 图

首 先是测 量 环节 ， 个 环节 性 能 的好 坏决 定 了整 能涡街 流量计 作 为流量 检测 单元 。 这 个调节 系统 的稳 定性 和 可靠 性 ， 以一 定要 选 用 精度 所 其 次是 ＰＤ调 节器 ， Ｉ 调节 器调节 性 能的好 坏及 Ｐ ． 较高 、 稳定性 和抗 干扰 性 都 好 的流 量传 感 器 。对 于燃 ＩＤ参数 的设 定决定 了整个调节 系统 的调 节 品质 。各 ． 油系统 ， 由于我 厂 的流量 计量 站拥 有 以航 空 煤 油 为介 种 调节 器 由于调节 算法 的差 异 ， Ｐ ＩＤ参数 的最佳 其 ．．

科技创新 ２ ０ １ ４年 １月 （ 下）
浅谈 自动控制技术及各领域的发展
朱利 阳ห้องสมุดไป่ตู้
摘要 ：在现代科学技 术的众 多领域 中，自冻控制技 术起 着越 来越 重要 的作用。 自动控制技术的研 究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境 中解放 出来并
大大提 高控制效 率。 自 动化前进 的旋律 ，是推动新的产业革命 的关键技 术。工业控 制 自 动化技术作为主要解决生产效率与一致性 问题。虽然 自 动化 系统本身并不直 接创造效益，但 它对企业生产过程有 明显 的提升作用 。 关键词 ： 自 动控制：应用领域 ；发展
分之二 的份额 。 ５ ． 我 国数控系统 的开发与生产 ， 取得 了 很大 的进展 ，基本上掌握了关键技术 ，建立 了数控 开发 、生产基地 ，培养了一批数控人 才， 初步形成 了自己的数控产业 ，也带动 了 机电控 制与传 动控制技术的发展。同时 ， 具 有 中 国特色 的经济 型数控 系统经过 这些年 来 的发展 ， 产 品的性能 和可靠性有了较大 的 提高 ， 逐渐被 用户认可 。
维纳 ，鲁道夫 ・卡尔曼提出的。
６ ． 工业 控制 网络将 向有线 和无 线相结 合方 向发展 随着微 电子技术 的不断发展 ， 无线局域 网技术 将在 工业控 制网络 中发挥越来 越大 的作 用。计算机 网络技术 、 无线技术以及智 能传感 器技术 的结合 ， 产生了 “ 基于无线技 术的网络化智 能传感器”的全新概念 。 这种 基于无 线技 术的 网络化智 能传感器 使得工 业现 场的数 据能 够通过 无线链路 直接在 网 络上传 输、发布和共享。无线局域网技术 能 够在工厂环境 下 ， 为各种智能现场设备 、 移 动机器 人 以及各种 自动化设 备之 间的通信 提供 高带宽 的无线 数据链 路和灵活 的网络 拓扑结构 ，在一些特殊环境下有效地弥补 了 有线网络的不足 ，进一步完善 了工业控制网 络的通信性 能。 结束语 ： 我 国自动控制的发展道路 ， 大 多是在引进成套设 备的同时进行消化吸收 ， 然后进行二次开发和应用 。目 前我 国工业 控

基于工业自动化技术的研究摘要：工业自动化其实质就是在整个的工业产品生产的过程当中通过先前设定好的各种不同的参数来对产品进行有效地控制，这样就能够在整个过程中实现有效的管理，不但能够大量的节约宝贵人力资源，还可以提升产品性能与质量，而且是全面的借助了各种信息来进行安排，这个过程就是工业自动化，本文着重介绍了嵌入式以及变频器和触摸屏技术。

关键词：自动化；控制；变频工业自动化的整个控制技术其实质也就是在整个工业品的生产过程中通过技术的手段进行有关的检测从而有效地控制好并且全盘的进行生产流程的优化，为管理部门提供丰富的信息以期能够有效的实现成本降低，经济效益提升并还能够全面的保障好整个生产过程中的安全性。

工业自动化是依赖于各种自动化技术以及仪器和仪表作为根本的保障，其中的控制系统主要是构建在嵌入式以及变频器还有触摸屏等一些部件所组成，通过这些设备的有效整合来实现设备在生产整个流程中健全，这样可以全面的提升本企业的竞争实力。

1 嵌入式微控技术嵌入式微控制器（（emcu的嵌入式mieroeontrollerunit，从）程序的功能，可靠性，成本，尺寸，功率消耗专用单芯片嵌入式系统的电脑系统是通常1的具体应用，设计和开发必须考虑到在特定的环境和系统要求，技术密集型divergent and系统embedded style单，芯片微控制器的嵌入式系统软件，硬件和软件系统，以提高系统的执行速度和可靠性，一般都在固定的内存芯片或microcontroller rather存储在外部磁盘载体嵌入式单片机系统是一个微控制器为核心，连同外部专用电路和系统软件，计算机应用在单一芯片上，unit集成中央处理单元（cpu），内存（ram和rom），定时器/计数器，还含有多种输入和输出接口（1/0）在a / d和d/ a转换器，直接内存传输（dma）的浮点运算和嵌入式微控制器的应用程序，远远超过了各种通用计算机在制造业，过程控制，communication special功能channels floating设备，仪器仪表，汽车，造船，航空，航天，的军事equipment consumer产品嵌入式微控制器应用。

一

能 的、传输 信号 全数 字化 的仪表 与 系统 的 出现， 从而 由集散 控制 过渡 到彻 底 的分 散控制 ， 正是在 这种 需求 的驱动 下， ０ 纪 ８ 年代 中期起 ， 场总 线便 自２ 世 Ｏ 现 应运 而 生， 并通 过激 烈 的市 场竞 争 而不 断 崛起 。 现 场总 线是 应 用在 生 产现 场 的全 数字 化 、实时 、双 向 、多节 点 的数 字 通信 系统 。现场 总线 技术将 专 用的 Ｃ Ｕ置入 传统 的测控 仪表 ， 它们各 自都 Ｐ 使 具有 了数 字计算 和通 信 能力， 即所谓 “ 能化 ”采 用可 进行 简单 连接 的双 绞 智 ： 线 、同轴 电缆等 作 为联系 的纽 带， 挂接 在 总线上 作 为网络 节 点的多 个现 场 把 级测控 仪表 连接成 网络 ， 并按公 开 、规 范的通信 协 议， 使现场 测控仪 表之 间及 其与远程 监控计算 机之 间实现数据 传输 与信息交换 ， 形成 多种 适应实 际需要 的 控制 系统， 即所谓 “ 网络 化 ” 由于这 些 网上 的节点 都是 具备智 能 的可通 信产 ： 品， 因而它所 需要 的控制 信息 （ 时测量 数据） 如实 不采 取 向Ｐ Ｃ Ｌ 或计算机 存取 的 方式， 可直 接 从处 于 同等层 上 的另 …个 节点 上获 取， 而 在现 场 总线 控制 系 统 （Ｃ ） Ｆ Ｓ 的环境 下， 借助其 计算和 通信 能力， 在现场 就可进 行许 多复杂 计算， 形成 真正 分散 在现 场 的完整 的控 制 系统 ， 高 了系统 的 自治 性和 可靠 性 。 提 Ｆ Ｓ 为发展 的趋势 之一， 它 改变 了传 统控 制系统 的结构 ， Ｃ成 是 形成 了新 型 的 网络 集 成全 分布 系统 ， 用全 数 字通 信， 采 具有 开放 式 、全分 布 、可互 操 作 性及现场环 境适应性 等特 点， 形成 了从 测控设备 到监控 计算机 的全数字通 信 网

有 的交流或直流传 动同时正常运行 。总而言之 ，用户将从直接传
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Ｉ科技博芜
２ ｍＡＤ ０ Ｃ、 １ ～ ５ ＶＤＣ）
２ 、变送器信号和电源的传输方式 Ａ 线制传输方式 ，供 电电源和输出信号分别用 两根导线传输 。 、４
］ 考文献 ： 参
１ 、熊永华 ，吴敏 ，曹卫华 ． 系统 的虚拟仪表 的设计与应用ｆ ． 测量 Ｊ 】
计算量 与控制 ，２ ０ ６
Ｂ 、两线制传输 方式 ，变送器与控 制室之间仅用两根导线 既是电 源 又是信号线 。
２ 、郭 玲 ，史迎 春． 拟仪表 实现 ［． 机仿真 ，２０ ，２（ ： 虚 Ｊ计算 】 ０６ ３ ） ３
２ ７— ５ 。 ５ ２ ８
四、自动化控制 中的过程控制仪表与装置
在过程控制 中仪表与装置的分类和特点大致可总结为 （Ｉ － 接第 ２９页）也是 少有偏差 。第 ３条 曲线是表示电机 由于突加负 ３
４ 、精确度 、测量值与实际值 的差异程度 ，表示测量误差的大小 。
５ 、变差 ：仪表正向与反向差异程度 。
三 、仪表的信号制
１ 信号制是指 在成套仪 表系列 中， 、 各个仪表的输入 、 出之 间采 输 用何种统一的标准信号进行联 络和传输 。 气动 ２ ～ ０ ｋａ 电动 ４ ～ （ ０ １０ ｐ 、
参考文献 ：
［ 王廷才 ． １ 】 工业变频器原理及应用【 】 Ｍ． 机械工业 出版社 ，２０ ． ０５ 【 张选 正 ， ２ 】 张金远． 工业变频器应用经验【 】 Ｍ． 国电力 出版社 ， ０ ６ ２０ ［ 吴 忠智 ，吴加林． ３ 】 工业变频器应 用手册【 ］ Ｍ ，机械工业出版社 ，
理 Ｉ 论 广 角 ｈ