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   摘 要：工業自動化技術的應用與發展，是工業技術改造，技術進步的主要手段和技術發展方向。工業自動化的技術水準，不僅影響整個工業自動化的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響，本文就我國工業自動化的發展前景進行初步探討。

   關鍵詞：工業自動化；發展；前景月U吾HHHH自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術。它是涉及機械，微電子，計算機等技術領域的一一門綜合性技術。同時自動化技術也促進了T業的進步，如今自動化技術已經被廣泛的應用于機械制造，電力，建筑，交通運輸，信息技術等領域，成為提高勞動生產率的主要手段。

   一、自動控制系統的發展

   自動控制就是在沒有人的直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對象自動地按預定的運行規律支運行，使被控對象的一個或數個物理量能夠在一定的精度范圍內按照給定的規律變化。導彈能準確地命中目標，火箭將人造衛星送入預定軌道，宇宙飛船能準確地月球 著陸并安全返回，都是自動控制技術發展的結果。

   (一)經典控制理論。1945年美國波德寫了“網絡分析與反饋放大器設計》，奠定了經典控制理論的基礎。在西方國家開始形成自動控制學科。1947年美國出版了名為《伺服機件原理 的第1本自動控制教材。50年代是經典控制理論發展和成熟的時期。經典控制理論主要用丁線性定常系統，研究的對象是單輸入單輸出自動控制系統A,31"．3題。其核心是自動調節器，研究的主要內容是穩定性問題。技術工具類型為機械，氣動，液體，電子等，主要用于實現局部自動化，經典控制理論是研究控制理論的基礎，現代控制理論就是在其基礎上發展起來的。

   (二)現代控制理論。李間技術的需要和電子計算機的應用，推動了現代控制理論和技術的產生和發展。50年代末60年代初，空間技術的發展迫切要求對多輸入多j輸出，高精度參數時變系統進行分析與設計，這是經典控制理論無法有效解決的問題，于是出現了新的自動控制理論，稱為控制理論。以及現代控制理論為基礎的控制系統，其核心為電子計算機，對象為多輸出的復雜系統，研究的主要內容是最優性問題，用于實現企業管理和控制綜合自動化。

    (三)大系統理論和智能控制理淪。它是控制理論向廣度和深度發展的結果。大系統是指規模龐大，結構復雜，變量眾多的信啟、與控制系統。它涉及牛產過程，交通運輸，計劃管理，環境保護，空間技術等方面的控制和信息處理問題。智能控制系統是具有某些仿人智能的工程控制與信息處理系統，其中最典型的就是機器人。

   (四)計算機控制系統的類別。

   (1)數據處理系統。盡管數據處理不屬于控制的范疇，然而一個計算機控制系統離不開數據的采集和處理，數據處理系統對和產過程大量參數和積累和實時分析，可以達到對生產過程進行各種趨勢分．析，計算機通過輸入通道對控帶fJ對象的參數作巡回檢測，根據檢測得的參數，按照一定的控制規律進行計算，運算結果經過輸出通道，作用到控制對象，使被摔參數符合要求的性能指標。

   (2)監督控制。監督中計算機根據生產過程工藝能數不清數學模型給出工藝參數的最佳值，作為模擬調節器或數字調節器的比例中項定值，監督控制系統及控制現代計算機，通信技術和CRT顯示技術的巨大發展，使得計算機控制系統不單純包含控制功能，現在歐美日等國家已大批量生產各種型號的集散型綜合近期制系統，盡管各種型號五花八門，然而它們的結構!都是大同小異的，它們才是由以微處理為核心的基本調節器，高還數據通道，衛星計算機可以共享資源， 網絡中設備能力以及其它資源可以得到充分利用。

   (3)計算機控制系統組成

   A、控制對象。控制對象是指所要控制的裝置或設備，控制對象用傳遞函數來表征時，其特性可以用放大系統K，慣性時間常數TM，積分時間常數T和純滯扣時間來描述。

   B、執行器。執行器是控制系統中的重要部件，執行器是根據調節器的控制信號，改變輸了的角位移或直線位移，并通過調節機構改變被調介質的注量或能量，使生產過程符合預定的要求，執行器按照采用的動力方式可以分為電動執行器，氣動執行器和液動執行器三大類。

   C、測量環節。測量環節通常由傳感器和測量線路構成，它把被近期參數轉換成某種形式的信號，應達到在測量精度，測量范圍上符合要求，傳感器性能穩定，可靠，重復性好，盡可能選擇線性度好，靈敏度較高的傳感器，電源種類盡量少，電源電壓盡量規范化。

   D、數字調節器及輸入，輸出通道。數字調節器是以數字計算機為核心，數字調節器的控制規律則是由編制的計算機程序來實現的，輸入通道包括許多路開關，采樣保持器，一模轉換器，輸出通道包括數數轉換器及保持器。

   二、工業自動化的發展前景

   (一)工業智能化。從工業自動化儀表的發展趨勢看，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在工業控制方面，過去控制的算法，只能由調節器或DCS來完成，如今一臺智能化的變送器或者執行器，只要植人PID模塊，就可以與有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機的負擔，使調節要加及時，并提高了整個系統的可靠性。

   (二)工業高精度化。由于工業生產對成品質量的要求日益提高，國家的政策和法令對節能減排也有具體的要求和規定，因此提高測量儀表與控制系統的精度就被提上了議事日程。例如變送器的精度，資料庫從百分之零點七五提高到百分之零點零四，用于貿易交換計量的科錯質量流量訃，精度已達到百分之零點零五，部分氣體超聲波流量計的準確度已達到百分之零點血，同時新一代的D CS也以此作為一個重要的指標。

   (三)工業無線化。現場總線本來是一種非常有前途的技術，理應得到迅速的推廣，1旦由于國際標準的過多，影響了推廣，例如第一代總線 的現場總線的圍際標準已達到10多種。到年底，加上第二代的實時上 以太網，其國際標準可能會有2O多種，而第i代的總線通信方案又在興起，而凡各火跨 公司和有關組織都在制定各自的標準，T業巾產要求高產，穩定，優質，低耗，安全，環保 如果現場儀表能夠實現通信尢線化，電纜和維護的工人量都會大大減少，因此研發低功耗可靠的無線通信是當前的一個重要課題。三 安全儀表系統隨著生產規模的日益擴大，一旦發生事故，不但在經濟上造成巨大的損失，而且人員傷亡和對環境的影響均非同小可，因此生產的安全問題日益受到重視。目前，一些化工或石化 、 的安全系統，這樣企業的控制系統就由兩大部分組成。由于新 DCS的功能不斷擴大，已經有了安令儀表系統，因此也可以用一套具有SIS功能的DCS來統一管理，這樣業主當然歡迎。

   四、科學儀器的在線化隨著科技的進步，科學儀器的結構，日 簡化，體積縮小，重量減輕，操作也更方便，價格也逐步降低。而月．能在工業條件下操作，因此在過去只能在實驗室內進行離線操作的科學儀器，現在可以在生產現場進行在線運行了，例如質譜儀居武鋼的高爐上試用，用來分析爐頂煤氣的成分，從應用的角度來看，這種儀器也可看成 業自動化儀表中的一員了，今后這種趨勢還會加速發展。

   五、MlV模式月前新建的一些火 石化裝置如乙烯項目都采用了MIV承包模式，MIV就是主要用于儀表承包商。這種做法利于大型T程的建設，保證項目順利按時投產，如百萬噸級的乙烯項目，旗下產品很多，一般有卜幾個裝置，需要同時投產，否則誤工一天，就會有上億元的損失，為了便于管理，工程公司和企業都愿意這樣做，但這種模式也不是一成不變的。

   結束語

   總而言之，我國工業發展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且包括各種靈活的低成本，見效快的自動化技術，我們只有支持提高與普及相結合的方針，我國的工業自動化技術應用才能走上高速度，高質量和高效益的健康之路。

    參考文獻：
   
   [1]章昌南．淺談我國工業自動化發展狀況[J]．金屬加工，冷加工，2008，1 9

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   [3]丁峰，趙樹強，袁邦亮．基于MATLAB的模糊電力系統穩定器的設計與仿真