发布时间:2024-01-23 15:10:31
绪论:一篇引人入胜的工业智能自动化,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:TM301.2文献标识码:A
引言
随着我国经济的飞速发展,科学技术伴随着工业的发展也越来越趋向自动化,又因为仪表在工业生产中占据了很重要的地位,今年,仪表的智能化的发展给我们的工业发展带来了很大的前景,做出了很大的贡献,所以我们有必要高度重视智能仪表的研究和发展。
一、我国智能仪表的发展史及其技术特点
(一)智能仪表的发展史
最先的仪表是以模拟技术为特征的电动组合仪表,然后是仪表经历了以混合技术为特征DDZ―S系列,然后美国霍尼韦尔公司制造出了新一代智能型压力变送器,从此标志着数字化表智能仪表的诞生。这一款智能型压力变送器具有高精度,灵活组态的特点,虽然这仪表的初期使用费有点高,但是它的较低的运行费和维修费弥补了这一缺陷,后面的几年,智能仪表在很多公司被广泛使用和制造,由于缺乏相关的智能标注,仪表高精度的特点并不突出, 加上相关的体制并不健全,所以它的市场并不是很广。
但是随后随着计算机,数字化,电子技术的飞速发展, 在自动化这一工业领域,智能仪表的应用在这二十多年也得到了飞速的发展,但目前的智能仪表还是国外的占据了国际应用市场的主导地位,所以我们目前面临着壮大我国智能仪表的伟大而又突出的问题,努力追赶国际前沿,提高我国智能仪表在国际市场中的地位。
(二)智能仪表的技术特点和它的优势
智能仪表最突出的特点就是它的高精度,它能够精确地测量出静电压和温度等外界干扰对元件的影响,通过一些手段如数据处理等对延时性及其他问题进行补偿,这样就使智能仪表的精度大大提高。
智能仪表里面的装有微处理器和存储器等元器件,这就使得智能仪表的功能大大增加,是智能仪表不但能够处理一些延时性补偿,还能对一些数据进行开方,等多重复杂性的运算。
相对于普通变送器,智能变送器具有大测量范围的特点和优势,一般,智能变送器的测量范围是普通变送器的四到五倍,正是由于这一特点,给诸多用户带来了很多方便,既减少了成本,又增加了通用性和互换性,是用户的首选。
因为智能变送器具有很高的通信能力,因此智能变送器的使用就很简单了,智能变送器既可以用手杆进行操作,也可以 将手杆连接到智能变送器的信号线上,在调整了零点和量程后就可以使用了。而具有模拟量和数字量俩种传送方式的智能变送器更是为现场总线通讯奠定了基础。
之所有智能变送器能在国际市场上占据主导地位,这离不开智能变送器具有自我完善的功能。智能仪表是在电子技术发展的前提下发展起来的,大规模的集成电路的发展把复杂功能积聚在很小的芯片上,这就使变送器上的通信器能够识别出变送器自诊断出的故障信息,这一特点就大大的减小了智能变送器的维修费用。
二、我国智能仪表发展中的的问题及应对措施
(一)我国智能仪表发展中的问题
随着我国工业水平的快速发展,对自动化的发展水平也提出了更高的要求。特别是DCS系统和现场总线技术的普及和快速发展,以及相关制度和体系的完善和发展,智能仪表在我国工业自动化中得到了很广泛的应用和发展。
工业中对仪表的高精度,低成本,低工作量的要求使得智能仪表的应用市场大大扩大,同时,无论是从全球还是从我国来看,仪表的发展方向也慢慢的趋向了智能化,这已经是仪表发展的必然趋势。但是国外智能仪表的仍然占据了国际市场的主导地位,相比之下,我国的智能仪表的科技含量还是明显的弱于国际水平的,这就明显的突出了我国仪表的智能化还是处于初级阶段,因此我国的智能仪表还面临着很严重应用问题。
(二)应对我国智能仪表问题的措施
首先分析一下智能仪表的自身的一些因素,难免仪表在制造的过程中会产生一些质量上的问题,这就要求在选择智能仪表的时候要谨慎,合理的根据自己的需求选择得当合适的优质供应商,尽量避免这些质量问题的出现。
然后分析一下环境因素对智能仪表的影响和我们给出的合理化建议。环境因素的干扰主要分为内部干扰和外部干扰,但它们都是通过干扰源进入系统的途径对智能仪表造成干扰的,考虑到智能仪表发杂的工作环境,所以在设计环节我们要考虑全面,下面我们就仪表的硬件和软件进行一下分析:对于半导体元件我们要选择性能要求好的参数合适的电器元件,通过减少焊接点的方式来最大限度的减少接触不良故障的出现;电源上可以采用压敏电阻来对电源变压器进行屏蔽和隔离,同时为了满足较高的供电质量,我们可以采用瞬变电压抑制器等方法;对于静电感应噪声和电磁感应噪声我们可以分别采用在信号线上附上一层金属导体屏蔽层和使信号线远离强电线的方法来减少;采用抗干扰性强的差动链接方法来使多个输入线号经多路转换器接至放大器,把采样保持器电路放在多路转换器输入端和放大器之间进行延时采样;选用测量放大器作为前置放大器,采用隔离放大器来防止共模干扰传入系统,选用程控放大器来提高测量范围和测量精度。
三、我国智能仪表的发展方向及相关的建议
(一)智能仪表的智能化程度
智能仪表市场应用的广度和深度深深地受到它自身智能化程度的影响,目前我国的智能仪表还处在一个比较低的智能化阶段,但是我国飞速发展的工业水平对我国的智能仪表提出了更高的要求,于是,我们要加大对智能仪表的研究。
(二)智能仪表的稳定性和续航性
随着智能仪表技术的不断发展和很多新型的仪表的出现,市场上出现了很多低质量的仪表,为了减少这样的情况的发生,我们必须坚持一个原则,需要安全性和可靠性的技术作为依靠。
(三)智能仪表的开发投入
目前,虽然国家已经对智能仪表采取了相关政策的扶持,但是我国的智能仪表的水平仍然远远落后与国际水平,我国的智能化仪表面临着巨大的挑战,应对激烈的国际市场竞争,国家必须要再次加大在智能仪表这方面的科研投入,培养这方面的人才,完善对智能仪表的扶持政策。
结语
我国智能仪表的总体水平还处在初级阶段,所以我国的智能仪表技术的发展是一个很漫长的过程,要想在国际市场上站占有一席之地还要付出相当的努力,但是我们相信,坚持科学科研的密切结合,在国家的相关政策扶持下,我们的成功就在明天。
参考文献
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[2]孙颖,王嵩,刘光宇,李睿. 智能仪表在工业控制领域的应用探析[J]. 湖南农机,2012,09:53-54.
[3]吴小平. 智能仪表的发展现状研究[J]. 常州信息职业技术学院学报,2008,01:19-20+23.
[4]李瑛. 嵌入式方法在智能仪表中的应用研究[D].华东师范大学,2007.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.015
0 引言
智能控制主要是把人工智能的技术方法和理论进行结合的产物,由于现代化的工业系统有着复杂性所以采用智能控制就能有效地将作业效率得到提升。智能化的控制是采用先进的计算机技术在人工的操作下对工业过程自动化的优化,所以加强这一领域的理论研究就有着实质性意义。
1 智能控制技术以及工业过程控制分析
1.1 智能控制技术分析
智能控制是现代化发展的技术产物,是工业生产控制中不需人工操作干预下依靠着智能系统自主驱动智能机器来实现的操作目标和自动控制技术。这一控制技术是科学技术发展中比较重要的成果,并和先进电子计算机技术得到了有效结合,在智能控制所涉及到的范围方面也是比较广泛的[1]。从具体的应用形式层面来看主要有专家系统以及模糊控制系统、人工神经系统等,在具体应用过程中能够实现精确化控制的目标,并能逐渐产生总体控制的模式,所以能有效提升生产的效率,在工业生产过程控制自动化中加以应用就比较重要。
1.2 工业过程控制分析
对于工业过程控制主要是在具体的生产中将实际生产过程的需求和计算机应用以及先进生产线等相结合,并在工业生产过程控制系统作用下来实现的自动化生产目标。工业生产中过程控制能够将生产的时间以及生产设备的时间停止以及等待等进行有效控制。另外就是可使得生产的环节当中所出现的无效停止以及等待等进行比较好的传达,这样就能够从整体上将生产的效率得到提升[2]。所以在工业过程控制下,对整个工业生产发展都有着积极的作用发挥。
2 工业过程智能控制特征和具体的应用分析
2.1 工业过程智能控制特征分析
工业过程智能控制的特征也比较显著,主要体现在操作的安全性特征,在监控中心所组成的监视电视墙和对图像实现的视频矩阵切换控制等都有着较好的作用发挥。例如在视频监控系统方面能够对每一功能操作实现校核以及检查等作业,在操作出现失误的时候就能够自动禁止以及报警。这样对检修人员的工作也就提供了很大的方便性。
另外在可扩展性的特征方面也有着比较鲜明的呈现,摊铺机在路基不平基础上作业时候就会使得调平系统产生相应波动,部分运行所产生的振动就会对生产技术参数造成影响,所以需要进行不断的调节,在智能控制作用下就能得到自动化的调节,而如果是手工进行调节则就有着很大的难度。除此之外还有开放性的特征体现,这一特征主要体现在监控系统方面,系统能够提供符合标准的软件以及通信等接口、工具,从而能有效保证系统的兼容性以及灵活性,这样在控制的效率上也能良好呈现[3]。
2.2 工业过程控制自动化中智能控制具体应用分析
第一,将智能控制在工业过程控制自动化中的应用是多方面的,其中的信息获取环节的作用体现比较显著。在很长时期我国的工业控制方面的发展较为缓慢,主要是由于在信息化的程度上不强,这样就造成了对我国工业发展的进度影响。随着信息化技术的发展,这对我国的工业自动化的发展也起到了很大促进作用,由于工业的劳动力不断减少,所以就对智能控制的需求愈来愈大,通过当前的网络计算机以及通信技术在工业过程控制自动化中的应用,就能够有效提升我国整体工业控制水平。
第二,将智能控制在工业过程控制自动化中的系统建模中加以应用也有着很大的作用发挥,首先在数据信息的采集过程中,能够通过计算机对采集到的脉冲数进行记录积累等,然后定时的存储到数据寄存器当中。对数据信息的采集要能够采用A/D单元,应用过程中在模拟量转换成数字量之后就再定时转存数据寄存器当中,另外PLC也能够进行配置打印机将DM区中数据定期的进行打印等。对于电力部门则能采用这一技术对用户用电的情况进行准确的记录,这样在用电量以及费用的收取等方面都能进行智能化的处理,有效节省了人工成本。
第三,数据的监控系统主要是对产线整体运行状态的监控,在及机器系统出现故障时就能够自动化的报警,把故障数据做出记录进行传输到存储系统中。然后在故障比较严重时就能够采用PLC对整条生产线进行报警处理,同时也能结合实际对计数器进行调整,这样就能保障生产线的规范化运行。所以在工业生产过程中的系统建模中就能将智能控制的作用充分地体现。
第四,智能控制在工业过程控制自动化中的动态控制中作用比较突出,人们已经愈来愈认识到智能控制的价值和作用,一些比较新型的智能控制技术也得到了应用。工业企业要通过机械设备和中控室PLC进行建立数据通讯,这样在过程控制方面就能得到有效加强,在远程操作的目标上也能得到实现。智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用能够分为两种,也就是局部级的控制应用以及全局级的控制应用,在局部级别的应用是对某一生产单元的自主设计,在实际应用范围层面相对比较集中。而全局级别的控制则是对整条生产线的自动化生产控制。所以要能在具体应用中结合实际进行选择,将应用的效果最大化的呈现。
3 结语
总而言之,我国的工业在当前发展过程中比较迅速,所以在这一过程中就要能够注重先进科技的应用,智能控制将会在其中得以充分应用。工业过程控制自动化在现阶段已经有了很大程度的改善,未来这一领域在先进技术的保障下将会迈向新的发展高度。此次主要从智能控制和工业过程控制自动化概念以及应用特征和具体应用角度进行的分析,希望对实际发展有所裨益。
参考文献:
[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2013(02).
引 言
工业过程控制是现代工业生产的重要辅助手段,在促进工业生产水平及生产质量中发挥了重要的作用。但是,现代工业生产技术不断发展以及社会对工业生产要求的提高,传统自动化过程控制已经无法满足工业生产的需求,必须将智能控制应用于工业过程控制,提高自动化控制水平,进一步提高企业产品的质量以及生产效率。
一、工业过程控制机智能控制概述
工业过程控制是指根据生产过程需要,根据相关过程控制理论,使用相关设备和仪器对产品设计生产过程进行控制。工业过程控制在现代工业生产中发挥了重要的作用,它通过控制生产设备停滞和等待时间,达到控制生产时间的目的。再通过相关设备监控生产过程,及时获取无效停滞、错误信息等过程控制信息,使反馈信息能够良好传达。再根据反馈信息改进生产活动,从根本上提高生产水平。智能控制是指依靠智能系统自动控制设备的技术,而不需人工操作和干预。智能控制是当前科技发展的重要成果之一,它综合了电子计算机技术、信息技术、生物工程等多项科学知识,其涉及领域极为广泛[1]。根据不同的设计原理,智能控制系统可分为模糊控制系统、专家系统和学习控制系统。和传统自动化工业过程控制技术相比,智能控制技术的精确度更高,同时还能根据相关控制理论做出相关推理,优化生产控制模式,提高生产效率。
二、智能控制在工业过程控制自动化中的应用
(一)提高信息获取能力
在生产控制过程中,智能控制系统会自动收集设备运行状态信息,再通过对运行状态信息的分析和计算,分析设备的运行状态,再结合设备运行状态调整设备运行。从信息收集到设备运行状态调整全过程都无需人工参与,可以大大地降低企业生产成本。但是,就我国目前技术水平而言,信息化水平不高也是制约我国工业生产控制发展的主要因素。而信息技术是智能控制系统中的关键技术组成部分,智能控制系统的运行可极大的提高信息技术水平,因而要提高信息获取能力。
(二)完善系统建模
系统建模主要应用于数据监控和采集领域,通过系统建模收集和记录机械设备生产过程中产生的脉冲数,并将收集的脉冲数据传输至数据存储系统内。具体操作为数据传输至存储系统后,A/D单元模块对数据进行转换,将数据模拟量转变成数字量,再存储至存储在存储系统中[2]。存储数据后,计算机再读取相关数据,开展数据计算作业,从而获得电子计算的数据终端。数据还可用于监控系统,为监控系统开展控制操作提供依据。监控系统根据数据对生产线运行状况进行定整体监控,一旦生产设备发生故障,监控系统获取故障数据信息后会立即发出报警信息,并将故障数据传输至存储系统内,做好记录。如果故障信息表明生产设备故障较为严重,监控系统立即向可编程逻辑控制器发出报警信息,控制系统立即停止生产作业。除了监控生产设备故障外,系统建模的运用还可以帮助数据监控系统实施监测及其系统中的计时器、计数器等设备,根据生产需要调整计时器和计数器,使生产行为更趋规范合理,满足生产需求。
(三)加强动态控制
随着技术水平提高,智能控制在我国工业生产中有一定的应用,人们也逐渐认识到并重视智能控制的应用。尽管工业生产的某些领域应用了智能控制技术。但是企业缺少良好的技术管理经验,而缺乏技术管理会制约智能控制技术发挥作用,导致智能控制技术无法为企业带来实际生产效益,智能技术无法产生实际生产效益会反作用于智能技术应用和推广,制约智能技术应用和推广。就当前我国众多企业工业生产过程控制自动化的实际情况而言,许多企业的工业生产只有生产过程运用智能控制技术,其它生产环节仍旧依靠人工作业方式完成,智能控制技术较低的应用程度造成传统生产经验无法与工业控制规律结合。因此,在工业生产中,需要进一步加强动态控制,将智能控制系统与产线总控部门、机器设备系统和可编程逻辑控制器相连,实现各个部分之间数据互通[3],真正的做到控制系统和生产过程的结合,使工作人员通过智能控制系统即可实现监控生产设备的运行状况,并通过控制系统远程处理生产过程出现的问题。
(四)局部控制和整体控制相结合
智能控制包括整体控制和局部控制两种方式,整体控制是对整条生产线的自动化生产作业的控制,包括整条生产线总体生产工艺、生产过程中的设备故障、设备运行状态的总体调整等等。局部控制是对某个生产单元的智能控制,具有控制范围小、控制目标精确具体以及针对性强的特点[4]。整体控制和局部控制具有各自的优缺点,整体智能控制覆盖范围大,系统性强,但是目标不精确,针对性差。而局部控制的范围小,不利于从整体加强控制。因此,需要结合局部控制和整体控制两种智能控制方式,根据需求将局部智能控制应用于合适范围,提高控制的精确性和针对性,提高智能控制效果。
三、结语
总而言之,在我国工业生产规模不断扩大、生产工艺不断复杂化的驱使下,工业控制自动化中应用智能控制必然成为工业生产发展的主要趋势。工业企业也必须紧跟时代潮流,将智能技术应用于过程控制,加强生产过程的监控,及时调节生产行为,提高生产的效率,为企业带来更多的经济效益。
参考文献:
[1]刘嵩松. 工业过程控制自动化中智能控制应用[J]. 科技创新导报,2014,(11).
[2]王宏. 认识基于数据驱动的工业过程控制[J]. 控制工程,2013,(02).