探究自动化过程控制系统在工业中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探究自动化过程控制系统在工业中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要

随着社会经济不断发展，对自动化过程系统的要求也不断增加。自动化过程控制系统在工业领域被广泛应用，为工业领域发展起到了很好的作用。自动化过程控制系统不仅提高了工业产品的生产效果，还降低了生产劳动成本，减少了财务损失。本研究通过对自动化过程控制系统在工业中的应用进行探讨分析，具体分析报告如下：

【关键词】系动化过程控制 工业应用

自动控制是指在没有人力参与的条件下，利用外加的设施设备，使机器按照一定程序运行工作。自动化过程控制系统，是根据科学理论、计算机科技以及其他的一些信息技术设备，对企业或工厂进行检测、优化、调度。随着经济不断发展，自动化过程控制系统被广泛应用于多个领域，且在多个领域都起着很重要的作用[1]。自动化过程控制系统的好坏是评定一个国家科技水平的标志。工业是我国一大重要产业，自动化过程系统在工业领域中的应用满足了我国经济发展的需求，同时也符合人们对工业产品质量的要求。

1 自动化过程控制系统在工业领域应用的含义以及组成部分

在现代工业应用的基础设施中，自动化控制系统（Autom ation Control System ）被广泛应用到工业领域。工业生产过程中，自动化过程控制系统是将温度、流量、液位以及材料成分等工艺参数设定为被控制系统的自变量。比如自动化控制系统在工业应用中，恒温室的温度调节过程就是自动化过程控制系统，由于温度是一个不断变化的物理量，通过检测仪器可以检测出具体的数据。如果想要设定一个温度恒等不变的环境，首先需要进行温度测量，当测量结果显示低于恒温数值时，采取加热方式升高环境内温度；当测量结果显示高于恒温数值时，停止加热。整个过程中，温度属于一个控制变量，对温度进行检测，采取加热措施让温度保持在一定的标准，这就是一个自动化控制过程。自动化过程控制设备中可编程逻辑控制器（PLC）是最常见的一种过程控制设备，它的原理是根据所输入的数字信号，提前进行设定，从而输出数字信号，输出的信号经过功率放大模板的作用后，会产生模拟信号，最后再通过相应的执行元件，得出过程控制。自动化过程控制系统的组成元素主要有：

（1）检测元件，主要用于检测被控制元件的物理量。

（2）控制器，其主要作用是比较设定值和测量信号的数据，计算出两者之间的偏差，再按照设定好的控制规律进行计算数值，最后将得出的最终结果作为控制信号传送到执行装置。

（3）执行器，其作用是接受控制器传送的控制信号，并推动控制信号，改变被控制变量。

2 工业自动化过程控制系统的特点

过程控制主要是对生产过程中的程序控制，控制设备不同，其特性也不同。

（1）连续性。在工业自动化过程控制中，其整个控制过程是不间断的、经常性的运行着，很多运行原理都是循环进行的，中间不能停，要求过程控制在自动条件下不间断的完成。

（2）方案多样性。不同产品其自动化过程控制方案也有所不同。

（3）自动化过程控制系统的实时性。在一定条件下，被控制变量随着外界因素的影响，不断变化。

（4）复杂性。自动化过程控制系统所控制的范围比较广，其被控制变量也比较复杂，控制程序要求比较多且复杂，这些因素都影响过程控制系统的复杂性。

3 工业自动化过程控制系统的安全问题

工业设施设备包含电力、水利以及石油天然气等行业，这些行业是我国经济发展的重要纽带，自行花过程控制系统在工业中的应用还存在很多安全问题，具体过程控制系统应用出现故障，可能造成的安全问题有：

（1）危害工作人员的生命安全，甚至造成工业内员工群死、群伤的不良事件发生。

（2）造成工业企业经济上的巨大损失，还会波及到我国整体经济发展和经济建设成果。

（3）危害当地人群的生活以及国家安全，甚至还会引起一些不法袭击事件发生。

（4）影响我国环境，造成环境灾难，甚至会给后代子孙发展带来严重后果。

4 自动化过程控制系统在工业中的应用

过程控制的自动检测系统。运用一些适当的检测仪器表对工艺参数进行检测，并记录数据以便后期计算使用。过程控制中的自动保护系统。对温度、流量、液位以及材料成分等工艺参数进行检测，检测结果不能满足要求范围，自动发散相应信号，与此同时将安全阀门打开或是切断某一通路，保证自动化过程系统受到外界破坏。过程控制中的多冲量控制系统。是指在自动化过程控制系统中，变量信号比较多，通过相应计算后，最后共同控制一个执行元件，从而保证被控制工艺变量的整体质量。在锅炉给水系统中常采用多冲量控制系统。

分程控制系统的主要应用。分程控制系统主要是将输出信号传送到其他两个或两个以上的控制阀设备中，且每一个控制阀的工作范围都是在信号之内。分程控制系统主要用于控制不同介质流量，以达到工艺生产的整体效果，还用于工业成产中的安全防护，另一方面还用于扩大控制阀门的调整范围，以达到改善和控制产品质量的效果。

工业生产中的软条件保护措施。软保护措施就是当短时期生产时，通过设定特定自动选择性控制系统，从而达到自动保护生产的目的，同时还可以有效减少由于停车造成的经济损失。

自动控制系统。利用自动控制系统装备对关键性工艺参数的控制，使这些关键性参数免受外界影响，从而保持稳定状态。

自动操作和开车停车系统。根据设备中预先规定的操作顺序，对需要操作的设备进行周期性的运行。自动开车停车系统，同样也是预先规定好操作顺序，按照系动化过程控制程序运行。

5 自动化过程控制系统的各项指标和要求

自动化过程系统在中常见的几种信号有：斜坡信号、阶跃信号、正弦信号以及加速信号等。这些信号的特点就是容易产生，且对过程系统信号输出影响比较大，方便计算和分析数据。在阶跃信号的作用下，被控制变量会随着时间不同呈现不同的形式：发散震荡过程、衰减震荡过程以及非震荡过程。其各项性能指标应该满足的三种特性：

（1）稳定。过程系统必须是稳定的，可以正确运行各项功能，并能按照程序的规定控制整个生产过程。其性能指标还会出现衰减率、超调量。

（2）准确。过程控制计算结果必须是正确的，尽量控制好偏差。

（3）及时响应。尽可能缩短系统偏差时间，其评定指标包括：恢复时间、震荡时间和频率以及上升时间。

6 总结

综上所述，自动化过程控制系统已经在工业领域中广泛应用，自动化过程控制系统的技术也已经发展成熟，但是随着我国经济不断发展，人们对产品的质量要求不断升高。工业自动化过程控制系统也需要不断改善，才能保证我国工业基础设备的安全，才能保证生产产品的质量。所以对自动化过程控制系统的研究和探索也成为当前的重要任务。要不断探索研究自动化过程控制系统，随着社会的需求不断改善，同时还要经济发展需求。自动化过程控制系统在工业中的应用，不仅节省了很多人力、物力、财力，同时也提高了产品的质量。

参考文献

[1]鲍博.SIEMENS S7过程控制系统在水泥生产线中的应用[D].大连交通大学，2013.

[2]李福行.过程控制系统及在工业中的应用[J].科技创新与应用，2012（12）：81.

[3]张洪民.故障安全控制系统在工业生产过程控制中的应用[J].自动化仪表，2013， （05）：81-85.

[4]卞桦.可编程控制器（PLC）控制系统在工业中的应用[J].科技视界，2013（09）：43-45.

[5]胡晓光.自动化过程控制系统在双乙烯酮工艺生产中的应用研究[J].山东大学.2013，26（8）：85-86.

[6]史洪松.自动化过程控制系统在工业中的应用[J].企业家天地旬刊，2014，18（7）：52-53.

作者单位

中海油山东化学工程有限责任公司 山东省济南市 250000