时间：2022-09-06 23:41:24
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇工业控制自动化，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：电气自动化、控制技术、系统设计
Abstract: in today's electrical engineering and automatic control method and application models had very big change, the emergence of new technology in the traditional control system structure of the reform, the global automation technology of application and promotion of this is the fact that does not dispute, it is the inevitable result of the enterprise competition. This paper discusses the overall electrical automation technology in industrial control systems experiment and design, only supplies the reference.
Keywords: electrical automation and control technology, system design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
前言：
目前，国内外高校都在积极研究、探究高效的面向工程应用的教学模式。面向工程应用与工程专业国际认证，创新构建符合现代教育要求的综合实践教学系统也是当务之急。本文完成的创新控制技术综合实验系统的设计，正是顺应了高等工程教学的发展趋势。该设计既能完成基本电机控制、电器控制技术、可编程控制技术、人机界面组态技术、基于 PC 的软逻辑（软PLC）控制技术、计算机控制技术等实践教学的实验工作，又能拓展为面向现代自动化应用技术，开放、开发型的综合技术应用平台。
1、 工业控制技术综合实验装置设计原则
1.1 工业控制技术综合实验装置设计原则
1.1.1借助实验手段的多样性，实现对学生的创造性思维培养
实验系统中的测控对象，可用不同的技术手段或方式进行测控，这样可给学生一个多自由度的测控技术想象空间。彻底摆脱传统测控实验中，控制方法或方式的单一性，解决了传统单一方法测控实验限制学生思维方式的问题。学生通过这样的培训在了解不同的测控技术与方法的同时，还能进一步的分析各种测控方法的性能、难易程度等综合因素，使学生应用技术的分析、比较、综合能力得以提高。
1.1.2增强实验项目开放性，为强化学生动手能力的培养提供条件。
模块式的设计可以实现各种控制方式方便的、多变化的、全新的软、硬件组合，同时界面之间的接口留有余地，可任意扩展，为学生提供了控制实验、设计开发实验的开放性平台。也为教师的科研开发提供了适宜的空间。应用中，积极鼓励学生在完成教学要求实验的基础上，自主设计实验、开发实验。
1.2 工业控制技术综合实验装置创新点
现代工业控制技术开放型实验装置设计注重开放性、可扩充性；注重利用与挖掘实验设备的潜力，最大限度的提高设备利用率；注重实验系统设计的复合性，从而提高实验空间的使用效益；注重实验手段的多样性设计，为学生解决实际工程问题提供丰富的想象空间。注重将自动化的最新技术引入到实验系统中来，以弥补当前教材建设滞后应用技术的不足，最大限度地缩短学生适应未来实际工作的过渡过程。
2. 工业控制技术综合实验系统设计内容
工业控制技术综合实验装置基本覆盖了当今自动化控制技术的各种技术手段，基本内容见图 1 所示，其中上部分为控制器部分，下部分为控制对象，实验中各种控制器之间可组合成综合性实验。
图1工业控制技术综合实验装置系统
2.1常规电器与智能电器原理与应用控制部分
实验系统可提供多块常规控制电器实验模板、LOGO智能控制器实验模板。根据配置可完成常用控制电器如按钮、时间继电器、热继电器、电流继电器、电压继电器、行程开关、接近开关、中间继电器、接触器以及智能控制电器 LOGO 等的应用技术实验。
2.2变频器应用控制技术部分
系统配备变频器控制模板，三相交流电动机，该部分与常规电器、智能控制电器配合，可完成变频器的面板控制、变频器的远动分段控制等实验。
2.3可编程序控制器部分
可编程序控制器部分组成见图2 所示，该部分配备可编程序控制器控制实验模板,与典型工业控制模板系列( 控制对象) 、变频器控制模板、三相交流电动机、常规电器与智能控制电器配合, 可完成可编程序控制器编程技术实验及综合应用技术实验等。
图 2 可编程序控制器部分基本组成图示
2.4人机界面(组态软件)技术部分
人机界面(组态软件) 技术实验部分见图 3 所示，该部分配置了编程计算机、触摸屏和人机界面(软件 )技术，可完成可视化控制技术的基础性实验；配合 PLC 可构成上下位机控制。
图 3 人机界面技术部分基本组成图示
2.5 PC总线技术实验部分
PC总线技术实验部分见图 4 所示，该部分配置了计算机、PC总线板卡以及人机界面(组态软件)软件，与典型工业控制模板系列( 控制对象)、变频器控制模板、三相交流电动机、常规电器与智能控制电器配合,可完成基于 PC 控制技术实验及部分综合性应用技术实验等。
图4PC 总线技术实验部分组成示意图
2.6工业以太网技术部分
工业以太网部分选用先进的现场可编程 Ethernet总线适配器，其数据传送速率为 10M bit/s ，配置现场组合式 I/O。开关量 I/O：8/8（24V）；模拟量：4 路AD、2 路DA（0-10V）。
3. 工业控制技术综合实验系统实验项目
工业控制技术综合实验装置功能：实验设计面向当今的自动化应用技术，可完成各种常规工业控制器如计算机控制、可编程控制器控制技术、总线控制技术等。可完成自动化、电气工程及其自动化、机电一体化等相关专业部分课程如“电机与拖动”、“可编程控制技术”、“电气控制技术”、“计算机控制技术”等课程的相关教学实验。特别是系统提供开放式实验教学与设计型实验支持，适合当今教育教学的知识整合与创新实验设计。基本控制实验项目可达 60 多个，系统设计模式是开放的，因而支持用户进行新实验的自主开发设计。
工业控制技术综合实验装置完成的主要实验项目分析如下。
3.1基于电器的控制实验
典型电器与智能电器原理和应用技术实验包括交流电动机的启动控制实验、交流电动机的正反转控制实验、具有过载保护的电动机的正反转控制实验、接触器、按钮连锁的正反转控制实验、交流电动机的启动综合实验、变频器面板控制应用实验、变频器外部分段控制、外部模拟量控制应用、LOGO 控制器应用实验等。
3.2基于可编程序控制器的实验
3.2.1实验模板系列实验
包括电机控制实验、天塔之光实验、抢答器实验、交通灯自控与手控实验、水塔水位自动控制实验、自动成型机实验、自控轧钢机实验、多种液体自动混合实验、自动送料装车系统实验、邮件分拣机实验、多级供电线路的机电保护、供电主接线运行实验等。
3.2.2实际接线系列实验
包括交流电动机的启动控制、交流电动机的正反转控制、具有过载保护的电动机的正反转控制、接触器、按钮连锁的正反转控制、交流电动机的启动综合实验。
3.3基于计算机的可视化（组态技术）控制实验
3.3.1实验模板系列实验
包括电机控制实验、天塔之光实验、抢答器实验、交通灯自控与手控实验、水塔水位自动控制实验、自动成型机实验、自控轧钢机实验、多种液体自动混合实验、自动送料装车系统实验、邮件分拣机实验、多级供电线路的机电保护、供电主接线运行实验等。
3.3.2实际接线系列实验
包括交流电动机的启动控制、交流电动机的正反转控制、具有过载保护的电动机的正反转控制、接触器、按钮连锁的正反转控制、交流电动机的启动综合实验。
3.4综合开发与开放性实验
PLC 与变频器的组合控制技术实验、PLC 与 MCGS组态软件综合实验、变频器与计算机组态软件综合实验等。
3.5 工业控制网技术(含分布 I/O 配置、现场编程技术、以太网通讯技术与组态技术)。
基于工业以太网的分布 I/O 控制技术或基于现场总线技术的分布 I/O 控制技术实验。
4、结语：
（河北省冶金矿山管理办公室，石家庄 050000）
（Hebei Metallurgical Mine Management Office，Shijiazhuang 050000，China）
摘要： 本文主要阐述了冶金工业自动化控制技术的创新与发展以及钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术，同时提出了冶金工业自动化控制技术的未来发展方向。
Abstract: This paper mainly expounds the innovation and development of automation and control technology in metallurgical industry and the control technology of energy conservation and environmental protection and metallurgical engineering automation, at the same time, it puts forward the development direction of automation and control technology in metallurgical industry in the future.
关键词 ： 电气自动化；自动化控制技术；应用
Key words: electric automatization；automation and control technology；application
中图分类号：TP273 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0024-02
1 冶金工业自动化控制技术的创新与发展
科学技术进步日新月异，技术交流日渐频繁，为降低生产成本和提高国际竞争力，我国不断引进和自主开发了大量自动化控制技术，并付诸于实践。近年来，特别是一些民营企业，经过初期的资本积累，更加注重将资金投入到研发新技术、新装备、新工艺上，在冶金工业领域，给民营企业带来了旺盛的生机和活力，给国有大中型冶金工业企业带来了不可避免的竞争和挑战。他们主要采取引进部分先进技术，经过适当的硬件和软件的改造升级，实现了适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。主要表现在以下两个方面。
1.1 更加注重改善和提升DCS系统集成工作能力 DCS系统：Distributed Control System，即分散控制系统。国内一般习惯称之为集散控制系统。它主要集成了计算机（Computer）、显示（CRT）、通讯（Communication）、和控制（Control）“4C”技术，主要是以通信网络为纽带，由过程控制级和监控级组成的多级计算机运算、处理系统。DCS系统的综合可利用率可达99.8%；系统平均无故障时长超过8万小时，广泛应用于火电、热电、核电、化工、冶金、建材等领域，并实现了全程自动监控。20世纪的我国冶金自动化控制技术装备和水平，注重在“点”上寻求突破，而进入21世纪，则注重在“面”上寻求发展和进步，逐渐覆盖全国。其优点是智能化的自动、自主化进程控制，且整个系统的核心技术集成化程度较高，能够广泛地应用于工业生产实践。目前，其正在进行冶金工艺最新智能流程的研发，成功实现了点到面的转变，因此能从根本上提高冶金工业控制系统的自动化程度和工作效能。
1.2 冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升 20世纪80年代以前，受科研资金、研发投入、市场规模和体制机制的影响，我国主要是从国外引进冶金工程自动化系统控制软件，到后期，逐渐意识到自主研发的重要性和适用性，所以加大了人、财、物的主动投入，实现了较大的历史性转变。在生存中求发展的历史阶段下，我国在二级自动化监控软件，三级MES自动化控制软件以及国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升，进而逐渐取代进口软件，在应用水平、管控质量、运行效率等方面都优于国外进口自动化系统控制软件。近年来，更加注重向技术要效益理念的培育，兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件，在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践，新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用，使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位，同时也创造出可观的经济效益。
2 钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术
2.1 基于钢铁工业节能环保的冶金工业自动化控制技术的应用 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量，以及生产成本、运行效率、过程灵活控制、废气废渣废水的工程排放等方面，随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发，基于更加节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计，成为了钢铁工业生产、设计、研发的主导趋势。因此要对钢铁工业生产的流程结构、功能以及效率进行进一步优化和改善，必然要加强对钢铁制造整体流程的研究和投入。在此基础上，加大计算机模拟仿真技术研究，引入绿色环保、节能降耗等理念，实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化、对环境影响的最低化。
2.2 自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用 钢铁企业以铁、铬、锰三种金属元素为主要原料，经过冶炼及压延等工序，以及以高品位金属矿石（或精矿）为原料，经过高炉、转炉、电炉等流程生产生铁、钢材产品，产生了大量的废气、废液、废渣。主要污染排放物为工业烟尘颗粒（主要为金属氧化物）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）等。自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用较为普遍。这个应用过程主要为防止不合格产品的产生和资源的浪费，主要通过建立广义模型、优化和完善控制技术过程，研发出对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制的新型自动化控制技术，从而实现全程自动化控制，减少污染物排放。同时，研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术，使设备运转高效、误差率较低，工业产品质量得到有效保障。
2.3 自动化控制技术在钢铁冶炼清洁高效生产中的应用 金属冶炼过程伴随着大量污染物排放，为了建设环境友好型社会，控制污染物排放，研发一整套控制或降低污染物排放的自动化控制系统势在必行。例如，基于在线分析检测监控技术对污染物的产出实施动态实时监控、作用于废水处理的大功率电气高压转动自动化控制技术、利用谐波检测仪控制技术改善电能输出质量等，实现了钢铁工业生产的清洁、高效。
2.4 自动化控制技术在钢铁冶炼废物循环利用中的应用 钢铁冶炼过程中会产生大量煤气、钢渣等固体废物，因而研发出使煤气、钢渣的合理运用自动化控制技术可实现对固体废弃物的循环利用。高温冶炼中的高炉、转炉等设备也会产生大量废物，因此，自动化控制技术的研发和应用有助于对废物的循环利用。
3 冶金工业自动化控制技术的未来发展方向
3.1 提高冶金自动化控制技术核心科技的原创性 科学是技术之源，是技术产业之源，技术创新以科学理论的研发为基础，而产业创新主要以技术创新为基础。我国建国以来，在冶金工业科技研究领域取得了许多历史性进步，有的已经步入国际领先水平，但是由于底子薄、起步晚、科技人才相对缺乏、科研资金投入跟不上等因素，与欧美、日本等国家在总体技术实力上还无法抗衡。但是科研人员要取人所长补己所短，发挥自身优势，自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系，软硬件配套衔接，产学研相结合，改善操控系统，提高生产工艺技术水平，走自主发展的道路。首都钢铁集团创造的数字化炼钢模式带了个好头，其在原有冶金流程的基础上，对生产进程进行改善，将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上，通过仿真模拟计算，调整出最佳控制效果。
3.2 提高整套控制系统的实时性和可靠性 该技术的实时性和可靠性是它的最大优势，要通过采集最新数据，对各项数据进行综合分析并进行科学处理，实现实时、可靠、高效。对钢铁工业来说，如果只生产生铁、粗钢等低端产品，则对实时性要求偏低，如果要生产镀锌板、彩涂板、焊管、五氧化二钒、钒氮合金、钒铁合金等精细、特种、高端钢铁产品，则必须提高整个系统的运算速度、实现实时诊断、实时布控、实时处理的能力，便于及时发现问题，及时调整参数配比，及时改善生产工艺。
3.3 要实现数据挖掘和运用 通过改善整套控制平台系统的运行质量和水平，生产优质钢铁终端产品，是提高钢铁企业和冶金行业竞争力的关键。钢铁生产过程实现自动化控制，注重对实时数据参数进行收集、整理、分析，对数字模型经过全过程优化，进而达到对生产各环节的自动控制和精细化管理。在当今的冶金工程技术研发中，数据的挖掘和运用越来越普遍和完善，数字模型和控制算法的广泛引入和采用会给整个钢铁工业自动化控制系统带来更加广阔的发展空间，为钢铁企业和冶金工业的发展带来强大动力。
参考文献：
[1]中国钢铁工业协会.钢铁工业可持续发展支撑技术[M].北京：冶金工业出版社，2004.
0 引言：
工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。
工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“plc，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
1 工业自动化仪器仪表
1.1 plc（可编程序控制器）
plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller，1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求
①编程简单，可在现场修改和调试程序； ②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争； ⑦可直接用115v交流电压输入；⑧输出量为115v、2a以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kb。
为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的plc（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产plc 的厂家分别是：德国西门子、aeg，日本的三菱、美国ab，ge法国的te公司等。
我国的plc研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后，在传统设备改造和新设备设计中，plc的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，plc在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。
目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。
1.2 工控pc
由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，pc控制系统维护成本低。
由于plc受pc控制的威胁最大，所以plc供应商对pc的应用感到很不安。
事实上，他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。
近年来，工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业pc主要包含两种类 型：ipc工控机以及它们的变形机，如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高，现有的ipc已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统，在3-5年内，占领30%(50%的国内市场，并实现产业化。
几年前，当“软plc”出现时，业界曾认为工业pc将会取代plc。然而，时至今日工业pc并 没有代替plc，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点： 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争，这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间，这些融 合的迹象已经出现。
2 工控行业仪器仪表发展
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。
2.1 电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。
2.2 科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。
2.3 环保仪器仪表
环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。
2.4 仪器仪表
仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
2.5 信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等[1]。
参考文献：
关键词 化工生产；工艺；自动控制
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0148-01
1 危险化工工艺改造现状
化工生产企业属于危险性较大的行业，化工生产企业中涉及危险化工工艺的生产装置通常具有较大的潜在危险性，因此，开展危险工艺辨识、落实危险工艺生产装置安全措施、强化日常管理，对于改善整个化工行业的本质安全性具有极为重要的现实意义。如今我国一些企业通过在涉及强放热反应的生产装置配备自动报警、连锁等安全设施后，大大提高了这些生产单元的安全可靠性，参与推动危险工艺自动化改造工作的工程技术人员和安全管理人员也注意到，由于目前还没有出台有关涉及危险工艺生产装置自动化控制的国家标准或行业标准，推行过程中遇到了一些在技术上有争议的问题，因此，危险工艺改造的范围及具体做法还应当进行调整、充实和完善。
2 危险工艺范畴
2.1生产装置
涉及硝化、氯化、氟化、氨化、磺化、加氢、重氮化、氧化、过氧化、裂解、聚合等危险工艺的生产装置。
2.2储存设施
涉及剧毒、易燃易爆化学品的储罐区、库区；构成重大危险源的液化气体、剧毒液体等重点储罐。
3 工艺危险特点
1）高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧（亦称透氧），极易在设备和管道内发生爆炸；
2）高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂（喷）口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；
3）气体压缩机等转动设备在高温下运行会使油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸；
4）高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸；
5）液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。
4 常用的自动化控制方式
4.1自动控制和安全联锁的作用
化工生产过程中高温、高压、易燃、易爆、易中毒、有腐蚀性、有刺激性等危险危害因素是固有的。自动化操作不仅能严格控制工艺参数、避免手动操作的不安全隐患还能降低劳动强度、改善作业环境，而且能更好的实现高产、优质、长周期的安全运行。
4.2常用的自动控制及安全联锁方式
对高危作业的化工装置最基本的安全要求应当是实行温度、压力、流量、液位超高（低）自动报警、联锁停车，最终实现工艺过程自动化控制。目前，常用的工艺过程自动化控制及安全联锁主要有：
1）分布式工业控制计算机系统。分布式工业控制计算机系统简称DCS，也叫做分散控制系统。DCS是采用网络通讯技术，将分布在现场的控制点、采集点与操作中心连接起来，共同实现分散控制集中管理的系统；
2）可编程序控制器，简称PLC。应用领域主要是逻辑控制，顺序控制，取代继电器的作用，也可以用于小规模的过程控制；
3）现场总线控制系统，简称FCS。FCS是基于现场总线的开放型的自动化系统，广泛应用于各个控制领域，被认为是工业控制发展的必然趋势。尤其本质安全型总线，更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所，减少系统发生危险的可能性；
4）各种总线结构的工业控制机，简OEM。总线结构的工业控制机的配置灵活，扩展使用方便，适应性强，便于集中控制。
5 危险工艺自动控制改造措施
5.1对危险工艺单元进行定性和定量分析
化工生产装置自动控制是一个较为复杂的技术问题，较全面地掌握系统的工艺特征特别是热力学数据、动力学参数是开展自动控制方案设计的基础，对于一个涉及强放热反应的危险工艺单元，必须掌握其反应放热量，在缺乏动力学参数的情况下，至少应参照类似的反应体系，借助能量衡算建立一个简化的动力学模型，进而，找出一个安全可操作域，只有这样，自动控制方案才会有可行性和可信度;对于一些在异常情况下可能发生爆炸的生产装置，应针对工艺过程的潜在危险性，尽可能找出温度、压力等敏感性工艺参数的监控方案。
5.2对相邻生产单元的工艺、设备及人员情况进行综合分析
危险工艺单元采用DCS后，相邻的其他单元怎么办?许多企业都会遇到这一问题，在可能情况下，宜对整个生产车间布局进行适当调整，将危险工艺单元布置在厂房的边缘处，使其相对集中，在此基础上，在与其他单元之间采取隔离措施，如在与危险工艺单元相邻处布置危险性相对较小、操作与观测频率较低的设备，以此加以缓冲，此外，还应对原有的疏散通道进行调整，避免紧急疏散时通过危险性较高的区域。
5.3调整安全操作规程和安全管理制度
采用自动控制手段后，操作人员和管理人员的关注点都发生了变化，所以，要对原有的工艺规程、安全规程、管理制度、日常安全检查表、班组安全活动内容等进行修订，使之适应新的工艺控制要求。
参考文献
[1]牛正玺，冯西平.浅析化工安全中几个重要概念的误区[J].科技资讯，2009(27).
【关键词】自动化；工业控制；技术发展
工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。主要是指使用计算机技术、微电子技术、电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
一、工业自动化仪器仪表
1.PLC（可编程序控制器）
PLC――可编程序控制器，英文为Programmable Logic Controller，1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE、法国的TE公司等。
我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。
2.工控PC
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。
二、工控行业仪器仪表发展
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。
三、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了51年的历程。近10年来，随着计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言，当今世界上的数控系统大致可分为4种类型：1.传统数控系统；2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统；3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统；4.SOFT型开放式数控系统。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展；驱动装置向交流、数字化方向发展；增强通信功能，向网络化发展；数控系统在控制性能上向智能化发展。
四、工业控制软件正向先进控制方向发展
工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。
先进过程控制APC（Advanced Process Control）目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。
在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。
参考文献：
[1]张琳，井.基于DeviceNet现场总线的CompoBus/D网络系统[J].电工技术杂志，2004（12）.
[2]岳大为，李奎.罗克韦尔E3 Plus智能固态过载继电器[J].低压电器，2005（5）.
[3]吴宝江，耿恒山，李志红，张华.基于PC的工业控制系统[J].工业控制计算机，2005（8）.
（1）过程建模方面。在河南永银化工实业有限公司的冶金工业中，过程计算机主要起着数据汇总、过程监控、报表打印等作用。冶金生产过程具有一定的复杂性，由于数学模型的适应性较差，从而使得过程优化方面的功能差强人意，即便以高价从国外引入先进的过程自动化控制系统也很难发挥出其应有的作用。为此，将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机结合到一起，借此来实现炼铁炼钢、连铸等关键工位的过程模型和优化是未来一段时期需要重点研究的课题。
（2）信息化方面。在信息化时代到来的今天，信息技术的重要性日益凸显，对于国内冶金企业而言，如何使信息化发挥出最大的作用是企业需要重点加强的环节。信息化是冶金企业内部管理的一次历史性革命，若是处理的不好，则会对企业的未来发展带来一定影响，由于国内一些中小冶金企业在技术装备和自动化水平上较为落后，信息技术的应用水平也与大型冶金企业相距甚远，所以有必要加大信息化方面的建设力度，这样才能使信息化的作用得以充分发挥。
2自动化网络控制技术在冶金工业中的具体应用研究
河南永银化工实业有限公司冶金生产中，综合控制系统采用的都是分级结构，其中0级为采集执行层，主要负责相关物理量的测量以及控制指令的执行；1级为控制层，即基础自动化，该层具体负责对冶金生产工艺过程的集中控制；2级为生产模型，主要用于生产控制的优化；3级为生产管理和调度系统，负责协调各生产工序之间的协同作业；4级为企业信息层。以上各层均需要相应网络将之连接为有机的整体。通常情况下，2级及以上各层多数采用的都是以太网连接，1级及以下各层采用的是专用网络，并使用专用的控制设备及相关软件。网络之间的无缝结合是冶金企业实现综合自动化控制的难点和重点，解决这一问题最为有效的途径是应用工业以太网技术，下面就此展开详细论述。
冶金是一个相对比较特殊的行业，冶金企业在不断发展过程中需要建设大量的生产线和对现有的生产线进行升级改造，这样才能满足市场的需求。在改造和新建的过程中，因为局限于当时的自动化控制技术水平，或是聘请的设计单位不同，从而使得自动化控制系统种类繁多，这在一定程度上造成了冶金行业中自动化控制系统出现孤岛现象。虽然现场总线技术也具有一定的先进性，但是却也无法满足异种总线的互连要求。现阶段，随着计算机技术、网络技术的不断发展和完善，原本应用于办公和商业的以太网渐渐渗透到了工业控制领域当中，国际自动化厂商制造的控制器也都提供以太网TCP/IP接口，各别厂商还推出了I/O产品。由于以太网TCP/IP技术及其相关协议是公开的，所以其能够满足用户对统一通信协议和网络的要求。
以太网的特点大致可归纳为以下几个方面：其一，数据传输速率高，可以提供足够的带宽；其二，通信协议相同，并且还能够在同一总线上运行不同的传输协议，有助于企业建立公共网络平台；其三，网络中采用了当前较为先进的交互式和开放的数据存取技术，各方面的性能更加稳定；其四，由于沿用的时间较久，从而使得大部分技术人员对其都非常熟悉，市场上也能够提供广泛的设置、维护和诊断工具，运行可靠性获得了有效保障；其五，可以使用不同的物理介质，并且还可以构成不同的网络拓扑结构。原本以太网中存在的不确定性和实时性欠佳的问题，自智能集线器的应用后现已获得了有效的解决。鉴于以太网如此众多的优点，其进入工业控制领域基本已经成为大势所趋。除此之外，以太网技术还充分考虑到了未来的发展需求，所以在所有网络中，以太网无疑是最为理想的选择。
3结语
关键词：工业自动化；控制模块；总结应用；分析
1 关于工业自动化仪器仪表模块的分析
1.1 为了满足现阶段工业自动化工作的需要，进行控制方案的优化是必要的，这需要进行工业控制体系的健全，满足工厂的自动化控制的需要。这需要应用到各种技术，保证工厂的生产及其制造，保证其自动化、效率化、精确化，保证其整体可靠性及可视性。这就需要进行工业自动化控制体系的健全，实现内部各个模块的协调。
时代的进步，推动了世界经济的发展，这就有利于工控技术的发展，这就出现了第三次工业革命，提升了工程的生产速度，有利于其效率的提升。为了提升现阶段的工业自动化效益。进行国外先进工控技术的更新是必要的。从而进行先进性的工控技术的分析。进行相关的工业控制产品的分析，比如进行触摸屏、变频器、工控机等的分析。满足我国制造业自动化工作的需要。这就需要进行现代化建设的贡献的突出。进行相关型号的可编程序控制器的应用。比如进行继电器控制装置的应用，更好的进行先进工控技术的分析。
上述设备的应用，具备良好的效益性，比如具备良好的编程性，能够满足现场修改及其调试的需要，其维护具备简单性，更有利于进行插入式模块结构的应用，其有利于继电器的控制系统的工作需要，更有利于进行继电器的控制装置的优化。通过对数据的管理计算机的送入，更有利于进行继电器及其成本的系统竞争的控制，满足了交流电压的输入工作需要，更好的进行输出量的控制，保证了一系列的设备的驱动，也具备良好的性能通用性，比较适合于机器设备的扩展。这对于用户程序的存储器提出了更高的要求，为了使用当下通用汽车的工作需要，进行可编程序控制器的应用是必要的，从而满足当下制造模块的需要。这是种国际流行趋势，都体现在PLC设备的研发及其开发上，这需要进行不同模块的PLC生产模块的优化，从而提升其应用效益。
1.2 随着我国科学技术体系的健全，我国的PLC研制方案也在不断优化，实现了生产模块及其应用模块的开展，比如在机器设备应用模块取得了不错的成功。在改革开放前，我国进行了很多的国外成套设备的引进，这些PLC设备有的是比较过时的。在现阶段的传统设备改造模块及其新设备设计模块中，PLC应用的范围越来越广泛，其实现了当下PLC现代化研制模块的开展，更有利于其生产环节及其应用环节的协调，更有利于现阶段科学工作的开展。进行传统设备及其新设备设计方案的更新，更好的满足PLC应用的需要，保证其经济效益的提升。这需要引起相关人员的重视，保证工业自动化水平的优化，保证科研环节及其工厂生产环节的研制模块及其生产模块的控制。进行相关工作体系的健全，满足PC控制器的工作需要。
1.3 PC控制器的发展，更像是PLC机械设备的发展。这是现代工作的普及，逐渐引起操作及其维护人员的重视。这就诞生了一个个的PC控制方案。通过对PC控制系统的分析，更有利于安装模块及其使用模块的发展，这就需要进行高级诊断功能的分析，为PC控制系统的稳定发展创造更加良好的利润，保证PLC控制体系的健全，更有利于满足当下工作的需要。为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。
在当下PC控制模块中，可以看到PC的应用方案在我国的不断发展。在；国际应用范围上，工业PC模块可以进行多种类型的分析，比如进行IPC工控机及其相关变形机的分析。通过其基础自动化模块及其过程自动化模块的分析，更有利于进行PC工业机的运行稳定性的控制，更有利于进行其配置的优化，这就需要进行IPC方案的更新，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%-50%的国内市场，并实现产业化。
随着软PLC模式的开展，工业PC实现了对PLC的冲击，但是目前来说，工业PC体系依旧是存在的，并没有进行PLC的替代。这受到很多因素的影响，比较常见的因素就是系统的集成模块的影响，影响了其平台软件工作的开展。另一个系统就是软件的操作系统，影响了工业PC工作的开展。另一个重要的原因就是软件操作系统的的原因。这就导致了控制系统的在不同方式、功能上的选择。这需要应用到一系列的平台软件，进行客户所需要东西的分析，保证工业PC及其PLC竞争模块的开展，满足当下高端应用模块的优化，进行数据复杂性及其设备集成性的分析。微型的PLC模块及其工业PC模块都有各自的应用模式，为了更好的进行PLC市场的适应，进行控制系统整体方案的优化是必要的。
2 工控行业仪器仪表发展模块及其相关模块的分析
2.1 随着工业经济的发展，工控仪表实现了现场总线技术的不断发展，这主要表现为主控系统的装置及其现场总线技术的不断发展，比如自动化仪表模块、特种仪表模块等。实现了服务领域的扩大。不断的推进了仪器系统的数字化模块、网络化模块、智能化模块等的开展，实行了自动化仪表的数字技术的变化，保证了数字仪表的比例的提升。保证自主产权的软件商业化工作的开展，保证电工仪器仪表的设计模块的优化，满足其电网计量自动管理工作的需要，进行国内市场占有率的控制，更有利于进行国内市场的占据，满足现阶段工作的需要。
在当下工作模块中，进行测试仪器发展体系的健全是必要的的，比如进行工业所需的各种零部件提升的健全，更好的进行工业仪器仪表等的更新，进行相关汽车零部件的动力测试模块及其相关性能检测模块的开展，更好的进行相关仪器、试验机的产品设计优化，保证其设计整体路线的分析，实现其整体产值的优化控制，这需要引起相关人员的重视，保证现阶段测试仪器的工作发展需要。这也需要进行大气环境、取样系统等各种产品模式的分析，保证技术水平的提升。
2.2 在当下工作模块中，环保仪器仪表也是比较常见的，其更适合进行大气环境、水环境的检测仪器仪表的设计，进行取样系统的分析，更好的进行环境检测自动化控制系统产品的应用，从而满足当下国际先进技术的应用需要，进行国内市场占有率的控制，保证仪器仪表元器件的控制及其优化，保证适销对路的产品的适应。尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
3 结束语
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
【关键词】自动化；计算机技术；应用
1、计算机技术理念
采用计算机软件技术运用在工业自动化生产中，实际是对自动化和计算机技术中进行控制，但随着我国科学技术不断提高，逐渐提高了计算机控制技术和生产创新理念，致使计算机技术在工业生产发展中获得广泛运用。除此之外，对于计算机控制技术而言，采用该技术期间需要获得自动控制技术、网络通讯、传感装置、系统等软件给予支撑。也就是说，在计算机技术中控制技术属于核心技术，通过运用不同装置和计算机实现全程控制操作，将计算机技术作为工业生产发展的基础技术。因此，在基础中，通过运用计算机数据装置逐渐取代传统系统操作方式，从而实现对生产装置进行全程操作控制，有助于降低人力资源的运用，提高工作效率等，进一步加强生产质量。
2、计算机技术在工业自动化生产中的特点
2.1具备可操作性以及相互运用等特点，企业实施生产发展过程中可以将生产设备和生产系统相互连接起来，还能将生产设备以及生产系统两者进行连接，以此保证数据之间相互传送、交流。并根据不同生产装置实施装置之间相互取代、替换等工作。
2.2开放性特征，工业生产各项环节具备公开性以及开放性特征，运用公开性和开放性特征充分实现装置和系统两者间的连接工作，确保各个装置可以正常、有效率的运行。并能充分满足使用者的需求，通过对不同类型的系统和装置实施组装材料，这样产品生产才能事半功倍。③智能性特征，计算机软件在工业生产系统中还具备智能性特征，生产现场中总线系统可以运用传感装置对总线现场中的装置实施分层控制，根据运用现场装置和其设备确保自动化系统安全运行，并能对装置内部系统的安全性进行诊断工作。
3、计算机控制系统工作原理
计算机控制系统主要由两部分组成：硬件部分和软件部分。要想实现计算机对被控制目标的有效控制，需要采用专门的数字―――模拟量转换设备和模拟量―――数字转换设备。由于工业自动化过程中的控制一般都是采取即时控制的方式，许多控制过程对计算机的运行速度要求并不高，但是对计算机的可靠性要求非常高，必须做到响应及时。计算机控制系统主要有如下三个过程组成的过程实现控制目的。首先，需要对被控制目标的瞬时值进行检测进而实现对实时数据进行采集，然后输入给工业控制计算机。然后，即是实时决策过程。这一步需要专门的应用软件对采集到的能够被控对象相关参数的状态量进行计算分析，然后按照已经计划好的控制规律制定并执行下一步的控制过程。最后，实时控制系统依据相关决策，按照任务执行机构的作用，借助发射出的控制信号分配执行任务并控制相应的执行动作，然后完成控制任务。上述三个控制过程不断的循环往复，保证整个系统能够按照相应的品质指标自动的进行工作，而且能够对被控制对象和控制设备本身的异常情况及时进行处理。
4、计算机控制系统在工业自动化中的应用
钻机作为钻探工业施工作业的主要装备，如果引入工业计算机控制系统，能够实现对钻机钻探作业时的参数进行随时观测，进而采取一系列措施控制钻机运行，实现钻机的自动化作业，使钻探效果更好。本节将从钻机钻探作业时的计算机控制系统的硬件组成、控制算法的设计以及上位机系统的开发等几个方面综合介绍应用于钻探工业中的计算机控制系统。
4.1钻机系统功能与组成本文计算机控制系统控制的钻机为全液压驱动方式，钻机除了具备普通钻机的液压给进、回转功能之外，还具备顶驱冲击、动力感触钻探、静力感触钻探等功能。钻机主要有进油缸、回转马达、钻杆拧卸装置、桅杆、卷扬机以及泥浆泵等。在钻机的控制部分，主要由计算机控制系统负责对钻进参数的收集与钻机给进系统的控制。计算机控制的核心―――工控机安装在运载车上的专用的操控站房内，操作人员在操控站房内实时对钻机的各项性能进行观测，并对钻机实现控制。
4.2控制系统总体硬件设计钻机钻探作业中的计算机控制系统的硬件主要有检测控制部分、钻进参数检测单元、钻机自动控制单元。在钻机钻探工业中，计算机控制系统采用的是两级分布式控制结构，第一级为上位机，采用性能稳定的工控机，其抗干扰能力强，能应用于各种生产条件恶劣、情况变化复杂、干扰源多的环境，在钻探工业中，更是需要这样的工控机。系统的第二级为下位机。主要有各种数据采集传感器、信号变送器、接近开关以及光电编码器对钻探作业中的压力、钻杆扭矩、钻杆回转速度、钻进深度等数据进行采集；利用可编程的逻辑控制器及其关联不见实现对各种钻进参数的信号的采集处理和信号输出控制，进而实现对整个钻机钻进系统的自动控制。
4.3控制算法的设计钻机为全液压方式驱动，给进系统采用的是先导式比例溢流阀对进油缸的给进力进行控制，回转系统采用的是电控比例变量泵对液压马达的流量进行控制，进而实现对回转速度的控制。要想实现对钻机的有效控制，达到钻机自动化作业的目的，需要采取增量式PID控制算法。
4.4上位机系统的开发钻机钻探工业中，要想实现对钻机的控制，达到自动化的目的，上位机系统的开发是十分重要的步骤。工业控制领域的上位机系统，目前广泛使用的是组态软件。组态软件主要应具备如下功能：能够实时传输设备运行画面，能够使专业的操控人员随时随地的掌控设备的运行状态，对工程细节、监测参数、现场数据、趋势预测曲线、数据报表、操作记录和报警情况进行实时了解，而且还应具备对装置设备的控制操作。设备的启动、停止以及参数的调节等控制操作均能通过上位机软件完成，最重要的是上位机软件还应具备脚本编程能力，进行数据处理和运行策略的设计。
4.5集散式控制系统计算机软件技术中集散式控制系统最早出现在1975年，主要生产地在德国、美国等发达国家。其次在70世纪后期，我国大量生产行业渐渐将该技术运用到生产工作中，例如：工业生产、电力生产、石化生产、冶金生产等各个行业。
近几年来，国内科学技术发展将集散式控制系统设计技术推向巅峰，促使一批批优秀企业崛起，这些企业就是通过研究集散式控制系统技术，将其运用在生产发展中，使产品品种、数量不断增多，而该技术逐渐接近国外技术水平。正是该技术，致使计算机技术可以更快、更稳定的发展，集散式控制系统是对计算机影响较大、运行速度较快的一种。对于FCS来讲，虽然其性能较强、发展速度较快，但在传统控制装置中仍需要采用集散式控制系统对其进行控制、修理。目前，工业自动化生产中运用计算机仍然是比较分散、连续性能较低等，采用集散式控制系统具备综合性发展，还能对分散式系统进行调节。
结束语
计算机控制系统以其强大的功能，在工业自动化控制领域显得愈发重要，目前已经大举取代原有的PLC（可编程控制器）在工业自动化领域的地位。计算机控制系统在工业自动化领域的应用，目前正在大范围的扩展，对我国经济社会的建设做出了巨大贡献。
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