談工業(yè)自動化技術(shù)的特點和重要性

1、談工業(yè)自動化技術(shù)的特點和重要性摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和 信息技術(shù)的飛速發(fā)展，必將進一步促進企業(yè)管理的改革 ，企業(yè)可通 過互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)上進行交易，因而電子商務(wù)技術(shù)必將成為企業(yè)管理中的高技術(shù)。本文主要分析 了工業(yè)自動化技術(shù)的內(nèi)在規(guī)律 ，通過工業(yè)化和信息化的有機結(jié)合來促進和推動工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化；技術(shù);特點一 工業(yè)自動化技術(shù)的特點通常把工業(yè)自動化系統(tǒng)分為 5級:企業(yè)管理級、生產(chǎn)管理級、過程控制級、設(shè)備控制級和檢測驅(qū)動級。兩級管理級涉及到的高技術(shù)主要是計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)。過程控制級涉及到的高技術(shù)主要是智能控制技術(shù)和工程方法。設(shè)備控制級和檢測驅(qū)動級涉

2、及的高技術(shù)主要是三電一體化技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和新器件交流數(shù)字調(diào)速技術(shù)。由此不難看出,工業(yè)自動化技術(shù)是當(dāng)今微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)領(lǐng)域中高技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)。 這是工業(yè)自動化技術(shù)的特點之一。二工業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)從控制的角度看，工業(yè)自動化系統(tǒng)包括檢測、控制和驅(qū)動三個系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)既自成 體系又互相聯(lián)系，既要研究每一個系統(tǒng)的技術(shù)又要研究三個系統(tǒng)的軟硬件連接及最佳配合技 術(shù)，這稱之為三電一體化技術(shù)。三電一體化是工業(yè)自動化技術(shù)的第三個特點。下面重點從三 個方面描述工業(yè)自動化技術(shù)所包括的關(guān)鍵技術(shù)。1計算機集成制造技術(shù)（CIMS）。廣義的CIMS技術(shù)指整個計算機控制系統(tǒng)。由于CIMS必須在設(shè)備自動化和過

3、程自動化的基礎(chǔ)上建立，所以通常講的 CIMS主要指企業(yè)管理和生產(chǎn)管理兩級管理級。當(dāng)今的企業(yè)管理和生產(chǎn)管理實質(zhì)上就是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，這方面的文章很多，本文不做重點論述。由于我國CIMS的研究和應(yīng)用剛剛起步，所以強調(diào)下面的一些問題是很必要的。1.1連續(xù)型與離散型生產(chǎn)方式的不同與研究內(nèi)容的差異。鋼鐵工業(yè)屬于連續(xù)型生產(chǎn)方式與離散型生產(chǎn)方式（如機械加工）的不同使得在研究 CIMS時，兩者的側(cè)重點和難點就不同。第一,在產(chǎn)品加工過程方面，離散型基本是可視的，在冷狀態(tài)下 物理加工居多；而鋼鐵工業(yè)加工過程基本處于“黑匣子”狀況和處于高溫、高濕、高速的環(huán)境中，物理加工和 化學(xué)反應(yīng)居多。上述差異，使離散型過

4、程建立 數(shù)學(xué)模型較容易；而鋼鐵工業(yè)建立數(shù)學(xué)模型較難多采用機 理模型和經(jīng)驗?zāi)Ｐ拖嘟Y(jié)合，應(yīng)用專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立控制模型。第二，離散型生產(chǎn)過程，隨時改變其工藝設(shè)備和流程較容易，產(chǎn)品外形也多變；但連續(xù)型的鋼鐵企業(yè)，工藝設(shè)備和生產(chǎn)流程基本不變 （如高爐煉鐵），產(chǎn)品外形也基本不變。離散型的產(chǎn)品 質(zhì)量保證和品種改變靠參數(shù)、符號、圖形就可實現(xiàn)；而連續(xù)型的要靠調(diào)整工藝參數(shù)、控制設(shè)備穩(wěn)定、使工況運行最佳來達到。第三,企業(yè)為了適應(yīng)快速變化的市場經(jīng)濟，需要柔性。離散型的柔性體現(xiàn)在工藝流程和設(shè)備的改變上；連續(xù)型的工藝流程和裝備改變較難，屬剛性，它的柔性體現(xiàn)在生產(chǎn)調(diào)度、計劃安排、參數(shù)改變、設(shè)備控制等，實現(xiàn)

5、起來難度較大。第四，離散型產(chǎn)品屬單件或小批量生產(chǎn)，物料流可以單件搬動；而連續(xù)型產(chǎn)品大量連續(xù)生產(chǎn)，物料流是連續(xù)的致使連續(xù)型生產(chǎn)調(diào)度管理實 時性強，時效性要求高，生產(chǎn)節(jié)奏要嚴格控制。如軋鋼生產(chǎn)線，每秒幾十米或上百米的軋速 ，工序一環(huán)扣一環(huán)，若節(jié)奏脫節(jié)、控制不好，瞬間就會產(chǎn)生嚴重后果。1.2堅持“以人為本”，實現(xiàn)“業(yè)務(wù)重組”的原則 CIMS是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，此系統(tǒng)的 實現(xiàn)不可能離開人，完全靠自動化是不可能的。美國有個公司提出，影響CIMS實現(xiàn)的主要障礙的70%來自于人，11%來自于對成本的評估，9%是技術(shù)原因，還有其它原因，可見人的因素 的重要性?！皹I(yè)務(wù)重組”是指改變過去的經(jīng)營模式、舊的生產(chǎn)管理體

6、制、舊的信息交換模式，建立適應(yīng)CIMS的新的組織體系，采用先進技術(shù)等。這對搞活大中企業(yè)、實現(xiàn)現(xiàn)代化的先進 企業(yè)也是重要的內(nèi)容。“以人為本”，主要包括實現(xiàn)“第一把手”原則；進行CIMS的宣傳，使領(lǐng)導(dǎo)和群眾都要認識實現(xiàn)CIMS的必要性、緊迫性；進行教育和培訓(xùn)，提高人的文化素質(zhì)和技術(shù)水平，建立良好的企業(yè)文化氛圍。同時也應(yīng)該認識到，要較好地實現(xiàn)這一目標(biāo)，就要經(jīng)歷一個有序的過程，需要時間，不是一蹴而就的事。，與自動控制、運籌學(xué)、系2.智能控制。智能控制作為人工智能的一個研究與應(yīng)用方面統(tǒng)論、信息論等學(xué)科的結(jié)合，已形成一個新興的交叉學(xué)科系統(tǒng) ，在實際應(yīng)用中已產(chǎn)生了許多類型的智能控制系統(tǒng)，如多級遞階智能控制、

7、基于知識的專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的智能模糊控制、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能-神經(jīng)控制、基于規(guī)則的仿人控制、 基于模式識別的智能控制、多模變結(jié)構(gòu)智能控制、學(xué)習(xí)控制與自學(xué)習(xí)控制、基于混沌理論的智能一-混沌控制等類型。與其它行業(yè)一樣，智能控制作為一項關(guān)鍵技術(shù)，在鋼鐵工業(yè)中也得到了較多的應(yīng)用。在各個生產(chǎn)工序中，用于設(shè)定與控制、生產(chǎn)計劃的安排與調(diào)整，以及設(shè)備診斷、監(jiān)測、學(xué)習(xí)等方面。智能控制能在鋼鐵工業(yè)中得到較多應(yīng)用，是與它的特點分不開的，它適合于那些含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)字過程，并以知識進行推理，以啟發(fā)引導(dǎo)求解過程；也可以對具有以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的

8、過程 進行混合控制。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程控制，非常適合于采用智能控制。如煉鐵、煉鋼等生產(chǎn)過程是在“黑匣子”狀態(tài)下進行的，環(huán)境有許多不確定因素，是一個復(fù)雜的過程，多年來，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，即使建立起控制模型，也有好多不如人工控制效果好，所以難以推廣應(yīng)用。 智能控制的發(fā)展，將會使鋼鐵工業(yè)自動化的過程控制有更大進展。在鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展過 程中，基礎(chǔ)自動化在各個工序中占 40%60%，過程控制占10%左右?？梢娺^程控制水平是較 低的，主要是數(shù)學(xué)模型難以建立，有了智能控制將會有起色。3.鋼鐵工業(yè)自動化工程方法。隨著鋼鐵工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，我國的鋼鐵工業(yè)自動化工程將日益增多，技術(shù)水平也將不斷提高。因

9、此，無論是對生產(chǎn)企業(yè)，還是從事自動化工程單位有一個好的工程方法是非常必要的。工程方法就是為了達到實現(xiàn)自動化工程而采用的手段、 途徑和方法。有了好的方法 ，可以提高效率，較順利地達到目標(biāo)。通過實踐，鋼鐵工業(yè)自動化工程方法應(yīng)該包括 ：成套的工程管理方法，從簽合同、工程實施 管理至工程的驗收等，管理要規(guī)范化、文檔標(biāo)準(zhǔn)化 ；成套的控制設(shè)備配套方法，堅持以自己的“拳頭”產(chǎn)品和國內(nèi)設(shè)備為先，掌握外國先進設(shè)備的性能及具有系統(tǒng)設(shè)備配套的能力；成套的控制技術(shù)實施的方法，體現(xiàn)三電一體化，機電、工藝一體化，具備計算機輔助軟件工程的工具 或工具箱，或平臺，或環(huán)境,使軟件制造更自動化，并使軟件具有可復(fù)用性等。三總結(jié)大力發(fā)展工業(yè)自動化技術(shù) ，既可以促進信息化的發(fā)展又可以武裝傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，帶動工業(yè)化的