智能仪表在工业自动化控制中的运用研究

智能仪表在工业自动化控制中的运用研究

江西省化学工业设计院江西省330001

摘要:在现代各种设备的电气自动化控制领域中,智能仪表是一种以生产过程控制为主的数字电子装置,这种装置不仅可以对传统的继电器控制系统进行取代,还可以在复杂的工业过程中构成控制网络。其特点是数据可靠性高、灵活性强、使用方便。本文分析研究了智能仪表在工业自动化控制领域中的应用,对智能仪表所具有的优良性进行了介绍,并且对智能仪表未来在工业自动化领域中的发展进行了探讨。

关键词:智能仪表;工业自动化;运用

引言

二十一世纪是信息时代,在社会的不断发展下出现了信息技术、自动化技术、智能技术等。这些技术形式的出现和发展深刻影响了人们的生活,促进了社会发展。智能化制造技术是高新技术在工业生产领域的重要体现,通过该技术的应用有效提高了工业制造生产效率,降低了工业生产劳动强度,提高了工业产品的质量。智能化制造技术的出现和发展为我国工业制造业发展指明了新的发展方向。在经济全球化的深入发展下,工业智能制造技术得到了越来越多人的关注,对实现我国工业产业转型升级起到了重要的推动作用。随着智能制造技术的深入发展,其必然实现低能耗、多功能、自动化发展。结合智能制造技术内涵和构造,具体分析其在工业制造领域的重要作用。

1、智能仪表概述

1.1、简介

智能制造技术是一种制造技术,主要是运用知识处理理论、技术问题等开展的技术。包括实际工作经验、工业理论知识,如工业数字模型知识等。技术则重要在于运用现代计算机进行集成、管理等,以此实现制造目的。智能制造技术运用同代替原有人工生产制造中的各项不明确原因,减少不必要的工业制造劳动力,提高工业自动化发展效率。智能制造是提升企业核心竞争力,应对科技变革的新支撑。智能制造的核心在于整体制造能力的提升。企业在发展的过程中需要实现精益化制造发展,将数字化发展项目列为国家智能制造专项,在企业各个部门发展过程中应用数字化制造新技术,从而提高企业的生产效率和市场适应力。在互联网技术的深入发展下,智能制造得到了更多的技术力量支持,为了深化智能制造的发展,企业需要进一步借助新引进高级人才的力量,改进系统和流程,将精益工作进一步延伸至制造技术、研发和供应链关键环节,以达到2020年实现智能制造的目标。

1.2、特点

1.2.1、测量范围宽

对于传统变送器来说其能够实现的最大量程是10:1,而对于智能变送器来说,其测量范围有了进一步的拓宽,它能够达到40:1,甚至100:1,在迁移量方面,其能够达到1900%和-200%。所以在其测量范围拓宽的基础上,减少变送器的规格,增强通用性和互换性,给用户使用带来了很大的方便。

1.2.2、通信功能强

智能变送器具有十分强大的通信功能,它们均可实现利用手操器进行操作,即它们既可以在施工现场对手操器进行相应的插拔操作,也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上,进而进行零点及量程的校正和重新设置。此外,有的变送器在设置上还可以实现多种形式的输出,其这一特性的存在为实现现场总线通讯奠定了一定的基础。

1.2.3、自诊断功能完善

智能仪表的制作涵盖了很多高科技的技术,这使得它具有很多的功能,自诊断功能完善就是其中一种。智能仪表的出现,使得通过通信器就可以查出变送器自诊断的故障结果信息成为可能,这极大地缩减了人们排除故障的时间,有利于进一步提高生产效率。

2、传统工业制造模式的发展缺陷

(1)生产质量低下。我国工业发展主要包括重工业和轻工业。其中,重工业主要是指采掘业、原材料加工业;轻工业主要是指化工行业。不管是哪种工业形式,传统工业的发展过度依赖人工操作,无法保证工业制造产品的质量。(2)生产时间长。传统工业制造的发展缺乏先进工艺流程,是由制造人员依据个人的经验手动完成制造生产的,产品的生产周期较长。(3)生产效益少。传统工业生产产品的质量不符合相应的标准,生产出来的产品无法到市场进行销售,很容易导致企业出现货物囤积的现象。另外,不符合相应质量标准的产品,还会因为质量补偿问题为企业的经营发展带来阻碍性影响。(4)生产设备缺乏。结合我国工业发展历程可以发现,我国早期生产出来的工业产品大多依赖手工操作,而出现这种现象的本质原因是我国国内生产技术落后。在手工生产影响下,工业自动化发展水平不理想。

3、智能仪表在工业自动化控制中的运用

3.1、人机操作

智能制造技术能够实现人及操作。制造企业在生产高精确度、高质量、高要求产品的识货,可以应用智能化操控技术来提高工业生产自动化水平。比如在工业制造对金属产品要求严格下,单一的安排人工制造是无法达到产品精确化生产的。为此,企业可以应用计算机系统和数控设备来建立相应的联系,应用计算机系统完成变成操作,通过机械自动化生产来提高产品的精确度。另外,应用智能操作还能解决实际生产操作中无法解决的问题。典型的应用有智能机器人。智能机器人在我国现阶段的最新应用是机械加工,比如对于上海某企业曾经发生的粉尘爆炸事件,可以应用机器人来替代人工打磨操作,进而提升打磨操作的工作效率和工作精确度,提高人工打磨操作效率。

3.2、动态控制

随着科学技术的发展,人工智能的概念越来越频繁的出现在人们的生活中,使得人们对智能控制的了解逐渐深入,并且努力将其应用于工业自动化生产。但是,有些工业虽然应用了智能控制技术,可是由于其缺乏适当的技术管理或是其他原因,智能控制技术的运用并未给工业生产带来实际可观的收益,导致目前我国的智能控制技术并没有得到广泛的应用。且从目前工业自动化生产的现状来看,大部分的智能控制只是应用于了动态的加工过程,工业生产的其他环节主要还是靠人工来完成。而智能控制理应是充分结合工作人员经验和工业生产发展规律,实现加工与控制系统全部联合的一种控制手段。所以只有真正做到智能控制的联合应用,才能充分发挥出其作用,实现工业生产的动态化控制。

3.3、虚拟化生产

在以计算机技术为基本依托的情况下出现了虚拟技术。虚拟技术以计算机技术为基本操控核心,通过数据预测、智能推理等方式,可对工业产品生产操作流程进行模拟,从而改进现有的产品制造生产工艺。常见的虚拟化生产技术有基于无线射频识别智能工厂技术。这种技术是一种可读可写的技术形式,具有识别、定位、感知、联网操作等职能。该技术给人们广泛应用在社会生产的各个方面,比如车间、物流等。该技术应用到制造企业能够进一步提升产品的形象,提高产品在全过程的生产服务和质量水平。

结束语

综上所述,智能制造技术在社会科学技术发展和市场需求的基础上发展形成,受社会主义市场经济需求的变化,智能制造技术生产规模逐渐朝着批量化、柔性的方向发展。另外,在信息技术的带动下,我国制造业发展也开始朝着集成化的方向发展,制造业的资源配置朝着知识密集的方向发展。

参考文献

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