工业自动化技术特点及应用价值

工业自动化技术特点及应用价值

发表时间：2018-06-25T16:19:24.270Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者： 1陈丽涛 2康辉

[导读] 摘要：随着经济、科技的快速发展，互联网和信息技术的作为重要的技术手段应用到各个领域，提升了诸多行业的工作效率，实现了传统行业现代化的转变，工业自动化技术也作为综合应用技术大范围的应用于工业领域当中，工业自动化技术的提高，促进了企业的生产方式、经营模式的创新，拓宽了企业的交易渠道，提升了企业的综合效益。

（1身份证号码：1301821983****XXXX 河北省石家庄市 050000）（2身份证号码：1301331984****XXXX 河北省石家庄市050000）

摘要：随着经济、科技的快速发展，互联网和信息技术的作为重要的技术手段应用到各个领域，提升了诸多行业的工作效率，实现了传统行业现代化的转变，工业自动化技术也作为综合应用技术大范围的应用于工业领域当中，工业自动化技术的提高，促进了企业的生产方式、经营模式的创新，拓宽了企业的交易渠道，提升了企业的综合效益。本文主要分析工业自动化技术的内在规律和特点，阐述工业自动化的关键技术，通过工业化和信息化的有机结合来促进和推动工业自动化技术的发展和广泛的应用。

关键词：工业自动化；特点；应用价值

引言：

所谓工业自动化就是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息和过程控制的统称。在工业自动化技术中，工业自动化和信息化密切关联，工业自动化和信息化要实现同步，才能实现真正意义的工业自动化。因此，想要实现工业的自动化，要实现发展信息化和发展工业化两条腿走路。加快工业电气自动化技术的发展，可以加速促进传统企业实现科技化、自动化转型，适应国内外市场发展需求，加快工业自动化进程，尽快实现我国工业领域从生产到销售的全方位自动化、现代化目标。

一、工业自动化技术的特点

微电子技术和电力电子技术广泛应用于工业产业当中，工业电子化技术作为综合应用技术在工业自动化进程中扮演着越来越重要的作用。工业自动化系统通常被分为生产管理级、设备控制级、企业管理级、检测驱动级和过程控制级五个等级。

企业管理级所掌握的高技术主要是指计算机技术和软件技术、网络技术，生产管理级涉及到的高技术，与检测驱动级和设备控制级涉及到的高技术是一样的，过程控制级所涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法，主要是指三体一电化技术和新器件交流数字调速技术、在场总线技术，和新器件交流数字调速技术。工业自动化的关键技术从控制的角度看，工业自动化系统包括检测、控制和驱动三个系统。这三个系统既自成体系又互相联系，具有相对独立性又密不可分，既要研究每一个系统的特殊技术又要研究三个系统的软硬件连接及最佳配合技术，这称之为三电一体化技术。三电一体化也是是工业自动化技术的一个特点。而智能控制技术和智能控制工程方法是过程控制级主要涉及到的高技术。

二、工业自动化核心技术——计算机集成制造技术(CIMS)

不同工业领域工业自动化的实现方式

在工业产业中，根据生产方式与研究内容的不同可分为连续型与离散型。

首先，在产品加工过程方面，离散型生产方式基本上是可以通过视觉获取的，在冷状态下物理加工居多，但也有少部分例外，如钢铁工业加工过程基本处于“黑匣子”状况和处于高温、高湿、高速的环境中，物理加工和化学反应为主要的生产方式。钢铁工业中建立数学模型难度较大，大多采用机理模型和经验模型相结合，应用专门的操作系统，通过模糊控制和神经元网络建立控制模型，从而实现生产制作目的。

除具备连续型特征的钢铁企业，工艺设备和生产流程基本不变，产品外形也基本不变以外，离散型生产过程，其生产方式的特点在于能够实现比较灵活的改变其工艺设备和生产流程，产品外形也可以实现多变性、多样化。整个计算机操作系统要按需设置，有效提供服务。

第三，刚柔并济加强工业产业市场适应性。随着市场化进程的加快，企业为了适应快速变化的市场经济，需要采取怀柔政策，展现柔性，离散型产业的柔性体现在工艺流程和设备的改变上，连续型产业的工艺流程和装备怎改变起来比较困难，应属刚性，这种生产方式的柔性体现在生产调度、计划安排、参数改变、设备控制等方面根据市场需求的合理调整，总体来讲实现起来难度较大。

第四，两种生产方式的产品的其他区别。离散型产品具有单件，或生产量较小的特点，原材料、成品可以单件移动，较为灵活；连续型产品需大量连续生产，原料、成品方方面面的管理都要体现连续性，工业自动化系统在其中要体现生产调度管理的实时性、时效性，对系统效率要求高，生产节奏要严格控制。

在实现工业自动化进程中，要坚持“以人为本”，实现“业务重组”的原则 CIMS是一个庞大而复杂系统，该系统的操作、运行、完善、维护、升级是离不开人为操作的，完全依靠自动化是不可能的。“以人为本”原则主要体现在企业决策者需提高对CIMS重要性的认识，明确实现CIMS的必要性，配备相关专业人才，注重专业人员的业务水平培训升级，是人的因素成为工业自动化进程中的助力而非阻力。美国某科技公司研究指出，CIMS的功能无法实现最大发挥，其消极因素中70%的障碍来自于人，11%来自于对成本的评估，9%来自技术原因，还有其它原因，可见人的因素的重要性。同时，要注重转变陈旧经营模式，革新生产管理体质，及时跟新信息存储，运用先进的技术整合完善整个CIMS系统，即“业务重组”。这对实现搞活大中企业、实现现代化进程的先进企业具有重要意义。

三、工业自动化进程需进一步实现智能控制

智能控制与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科相结合，已形成一个新兴的交叉学科系统，在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统，如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能模糊控制、基于神经网络的智能神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能混沌控制等类型。

智能控制的特点在于，它适用于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程，并以知识进行推理，以启发引导求解过程，也可以对具有已知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。该特点决定了智能控制能在钢铁工业中的应用比较广泛，钢铁工业生产过程控制，非常适合于采用智能控制。虽然过程控制水平是较低的，但是数学模型难以建立，有了智能控制将会有对解决这一难题提供较大帮助。