工业自动化在现代社会中的发展研究

工业自动化在现代社会中的发展研究

冯晓彤 张伟

临沂大学自动化与电气工程学院 276000

摘要：工业发展水平的高低在一定程度上反映出一个国家的科技水平和发展水平。目前，工业生产领域已经全面进入自动化时代，所以工业自动化技术的研究对提升国家工业生产水平至关重要。本文介绍了工业自动化技术的相关概念及应用，并分析了我国工业自动化技术的发展现状，最后对其为了发展趋势作出展望。

关键词：工业生产；自动化时代；自动化技术

1、前言

我国经济的快速发展推动了工业化进程，也促进了工业领域自动化系统的发展。但是，当前的工业生产模式还有许多采取传统的手工方式或手工与机械结合，这两种生产模式不仅生产效率偏低，还需要大量的人力物力。利用高速发展的智能控制技术实现工业自动化生产，可以有效提高大规模工业自动化系统的工作效率。

自动化是一个包含多领域技术的学科，发展至今人们对它仍处于探索阶段。其核心在于对工业的自动控制，这其中需要保证整体的质量以及系统的稳定性和安全性。传统的自动化技术本身是多学科技术的综合，其包含了电子信息技术、机械制造技术、软件工程技术、传感器与检测技术等。在实际的项目工程中，将多学科领域的知识技术进行合理地优化，进而实现一套综合性的整体系统。自动化系统既包括了机电一体化系统的基础概念，也具备装备制造业的概念，同时自动化技术主要是要实现具体项目和产品的具体内容整合，把设计项目和产品的各种内在组合成为一个整体，并且对整个系统进行分析设计并加以控制。

2、工业自动化的基本概念

2.1工业自动化的定义

工业自动化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、操纵等信息处理和过程控制的统称。

2.2工业自动化的发展现状

工业自动化在工业企业中的应用现状主要有四个方面，分别是：PLC、DCS、工业 PC、自动化控制管理技术。在工业自动化技术走向实用化的今天，自动化主流产品也在不断满足用户需求的前提下发生着变化：作为工控领域的主流控制产品，PLC依然占据着控制系统的龙头地位，目前正朝着小型化、开放性和网络化的方向发展；DCS作为过程控制的典型系统积极向上拓展，越来越多地扮演管控一体化的角色；IPC以其灵活、开放的特点，重新赢得了用户的青睐；CNC除了在机床上的应用外，也在向更广泛的领域延伸。不难看出，产品的变化正是适应客户需求的结果。从产品的发展来看，自动化产品也在根据客户的实际需要朝着多元化的方向发展；从使用情况来看，工业自动化的企业和产品都已经在深入行业方面加大了投入。

从全球范围看，工业自动控制系统装置制造业是受益于未来发展的新兴方向。工业自动化控制系统拥有提高效率、节能降耗、节省人力成本、促进产业升级的明显效果，未来发展潜力巨大。从国内来看，工业自动化控制系统行业有国家法规政策的大力支持，拥有庞大多元化的市场需求，而且我国工业自动化控制水平与欧美发达国家差距仍十分显著，未来工业自动化率提升空间非常广阔。

3、工业自动化的应用

工业自动化控制产品作为高端装备的重要组成部分，是现代工业生产实现规模、高效、精准、智能、安全的重要前提和保证，是德国得以启动工业4.0的重要前提之一，应用十分广泛，主要是在机械制造和电气工程领域。工业自动化行业上游主要为电器元件、钢材以及各种机械零部件，下游主要涉及化工、电力、机器人、电动车、轨道交通等领域。随着我国传统工业技术改造、工厂自动化以及企业信息化发展提速，工业自动化系统需求将不断增长。本文对自动化控制在制冷行业和钢铁行业的应用作简要分析。

我国是国际上最大的制冷设备生产国，工业自动化技术在其生产过程中的深入应用，对提高设备的生产效果、优化制冷企业的生产产能、强化市场占有率具有重要的积极意义。现阶段，在制冷行业之中广泛应用的自动化控制技术主要包括 2 个方面，即 PLC 和工业触摸屏。通过综合 PLC、微控制技术、工业触摸屏，结合冷冻产业的生产设备，能够有机构建一个高效、便捷、安全、稳定的自动化控制系统。与传统的工业自动化控制技术相比较，应用了 PLC 控制技术，能够实现更加灵活的设备生产参数以及生产顺序控制。同时，由于微控制技术的应用，能够有效降低 PLC 控制技术在编程方面的应用难度，而实现便捷、灵活的自动化控制效果。该系统通过工业触摸屏取代了传统的多仪表、指示灯、按钮的控制方式，能够构建更加友好的人机交互界面，进而实现便捷、直观的工业生产自动化控制以及工业设备运行状态监控。

钢铁产业是中国经济发展当中的重要组成部分，为了能够更好地实现生产目标，做好钢铁工业的自动化发展可以说是非常重要的工作内容。国内设置有钢铁设计院，具有电气、计算机以及自动化专业，在大型钢铁企业当中也具有类似机构的设置，能够在运行当中进行三电工程设计。自动化研究所在企业当中的设置，能够进行复杂的过程自动化、管理自动化以及基础自动化设计，对软件装置、硬件装置以及调试服务进行提供，为相关技术的研究提供了较好的教育基础。在现今钢铁工业当中，很多的先进自动化装置得到了应用，包括有现代检测仪表、PLC、电力传动控制装置以及可关断电力电子器件，且结合技术优点形成了交流调速装置。从高级技术角度而言，机器人与CIMS技术在中国多个大型钢铁公司当中具有应用，具体是在以ERP为核心在机组中实现，包括有转炉副枪以及原料取样等。先进控制以及数学模型也在此过程中具有应用，且技术水平已经与世界先进国家持平，包括有连铸质量判断优化、转炉动态控制树木以及冷热板轧钢设定等。在智能控制中，专家系统、神经元网络以及模糊控制等技术也具有较多的应用。

4、结论与展望

工业 4.0 的概念处于初步发展阶段，在这个阶段自动化技术的更新和发展还处于实验阶段。大量的研究机构和企业逐步尝试将某些自动化技术的创新改革，一旦技术的融合创新获得一定的成功，新技术便可以进行推广。从当下的工业自动化技术发展来看，在未来，工业自动化控制的发展趋势应该是PLC向一体化、网络化发展；新型现场总线控制系统的发展；智能化控制的发展。工业自动化的核心是控制系统，采用先进适用的控制系统，可以大力促进制造装备的自动化水平，提升机械设备的生产加工水平，帮助用户提高生产效率，进而获得更多的经济效益。

参考文献

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