工业自动化控制中数字化自动控制的应用研究
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作者:管瑾
[摘 要] 自动化控制技术的不断发展，可有效提升工业领域的发展速度。工业领域生产过程中以自动化机械设备为主，在数字化自动控制的应用下可对数据信号进行检测传播，并提升自动化设备运行效率。對工业自动化控制进行概述，并对数字化自动控制技术进行分析，从智能传感、智能终端、光纤技术和虚端子技术等方面，对数字化自动控制在工业自动化控制中的应用进行研究。
[关 键 词] 工业自动化控制;数字化;自动控制;应用
[中图分类号] F416.67 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）24-0116-02
当前随着计算机技术的不断发展，数字化自动控制技术依托计算机网络，可对数据信息进行精准操控，并将系统运行状态进行一体化处理，保证系统运行的精准性。工业自动化控制技术的不断发展，有效提升了设备的运行速率和操控精度，在数字化自动控制技术的应用下，可提升系统内部信号的传输速率，保证自动化设备运行的稳定性。
一、工业自动化控制概述
当前，为满足工业领域的发展需求，工业自动化控制技术需不断地提升，为行业领域创造更多价值。在工业生产过程中，自动化技术的应用，可使机械设备实现自动化操控，在计算机的精准操控下，可有效提升机器运行的精准度，工作人员可对软件程序进行编程，使机器按照编程指令进行操控，工作人员负责监督，保证机械设备运行的完整性，进而提升机械设备的运行效率。工业自动化技术将计算机技术、数字化技术、控制技术和仪器进行结合，可实现生产的一体化操控，集检测、控制、管理于一体，有效降低生产过程中的错误率，并进行大批量生产。工业自动化技术主要包含系统、软件和硬件，在系统内部精准操控下，可提升设备运行的协调性。工业自动化技术在应用过程中以硬件模块、软件模块、技术模块组成，其中硬件模块是指工业自动化设备和仪器等，主要起实际加工和外接显示功能;软件模块是指加工工艺的处理流程，软件驱动系统可实现设备的指令操控，保证系统运行的合理性;技术模块是指集成型技术控制单元，以此来保证系统各功能之间的联动性。工业自动化设备的出现，可有效替代人工进行工作，其精准性和效率性的工作方式，可提升工业自动化的生产效率，进而促进工业产业的经济发展。
二、数字化自动控制探析
随着科学技术的不断进步，技术人员可将数据信息、操控流程进行数字信号转变，并对数字进行分析和指令编程，在正确的数字模型构建下，通过计算机网络技术的支持，保证机械设备按照指令进行精准操控。数字化自动控制技术作为一种离散型控制方式，可有效保证时间和空间控制的一致性，通过将模拟信号转变成数字信号，使计算机对数据信息进行识别，可保证数字信号的计算、加工、存储、还原等。数字化具有高抗干扰能力、信息存储性、容错性和安全性等，在工业自动化控制系统中应用时可有效提升其运行范围，并保证系统运行的稳定性。
数字化自动控制系统可模拟信号进行离散转变，保证计算机网络对其进行精准识别，在科学技术的不断支持下，使数据信息传输更具精准性。数字化自动控制技术可使其搭载的软件和硬件间进行协调化信息转变，并以离散的形式对信息进行多形式处理，保证数据信息传递的合理性。同时数字化自动控制技术，可对信号进行分类识别，经过代码转化换算，将信号信息进行分类处理，当其搭载软件进行指令操控时，数字化自动控制技术可对指令信息进行识别，并可对信息进行预期行为判断，以保证信号信息传递的精准性。数值化自动控制技术可对信号信息进行存储，保证信号信息的可查性，确保数据信息的安全传输。
三、工业自动化控制中数字化自动控制的应用研究
（一）智能传感
工业机械设备在进行自动化操控中，通过对指令进行精准识别，并将数据信息传递到驱动软件上，保证机械设备可按照指令进行操控。因此机械设备系统对数据信息的读取速度和识别速度，在自动化控制系统中占据着重要位置，通过降低数据信息传递的延时性，可提升设备的反应效率。当前自动化设备在运行过程中，在设备内部的可编程逻辑控制器（PLC）和智能UI界面，可使工作人员对设备的运行信息和预期操作轨迹进行屏幕显示，以保证整体机器设备运行在监控范围内。通过智能传感器的应用，可提升设备内部信息的传输速度，并可根据数据信息进行监测，保证自动化操控的精准性，使PLC设备对数据信息进行实时处理。在工业化通信中进行应用时，部分操作设备对实时响应要求较高，为保证传感器设备的响应速率，需对其进行系统化分析，并保证各单元模块操作的精准性，以实现精准化控制。将数字化自动控制技术应用到智能传感系统中，可有效提升工业自动化控制的操控精度和实时操控速率，进而提升机器整体的运行效率。
（二）智能终端
智能终端基于计算机网络信息产生，其通过嵌入式体系可对目标进行明确，同时在对数据信息进行处理时，可实现多类别操作模式，将数据信息进行集成，并进行多模块操作，单元系统可进行独立操控任务，可有效保证模块间的协调功能。工业自动化控制系统中，以智能终端作为操控平台，对数据信息直接采集与分类，保证传输的精准性，智能终端可对数据信息进行多单元处理，使数据可实现自动化录入，并通过单元式控制，保证机械设备对指令进行精准操控。智能终端系统以软件和硬件为主，其软件操控系统以管理服务为主，对其进行服务联动性处理，需进行模块化管理，一般以文件机构、设备机构、存储机构、作业机构和进程机构为主，数字化自动控制系统，可将信号信息进行转变，以保证智能终端管理软件系统可正常运行。智能终端系统硬件以处理器为主，在板级设备的辅助作用下，构成完整的操控运行系统，核心处理器提供运算系统，在进行处理器集成设置时，其一般与关联性设备搭载在同一芯片上，以保证数据的传输效率和安全性。板级设备作为一种辅助机构，其具备独立的操控系统，在使用过程中通过外接数据接口与处理器相连接，保证数据信息的精准分类。数字化控制技术的应用可使智能终端系统实现性能化、集成化和效率化，保证控制层面的多功能利用化，其精准化指令操控可实现数据信息的多类别操作，系统将技术进行集成处理，使工业化设备可进行过模块独立式操作，以提升工业设备的运行效率。 （三）光纤技术
当前光纤技术凭借其高效的传输速率，且传输信号中具有低损耗，现已取代光缆被广泛应用到各大领域中。光纤技术可对信號进行高效率传输，主要由发送端、接收端、光纤组成。发送端主要起到信号的转换作用，其一般通过半导体激光管、二极管等电气元件设备，将电信号转变为光信号，并可依据传输距离和传输速率对转换器设备进行针对性选择。接收端是对耦合信号进行传输，其将信号进行电压比转换，以确保信号进行实时响应。传输光纤是对信号进行距离性传输，当前一般以石英光纤为主，对介质波导信号进行传输，为降低信号传输过程中的消散率，应采取特殊性材质对光纤传输路径进行包裹，以确保传输的精准性。当光纤设备进行信号传输时，由于用户基数较大，且用户一般呈分散式分布，在对用户进行管理时，应在信号发送端进行管理分类，在数字化自动控制技术的应用下，可对数据信息进行精准分类确保信号可进行多途径传输。同时为保证光线信号传输的稳定性和精准性，其信号发送端一般配备ERP高速管理系统、MES管理系统，确保用户端可实现平台自动化，并使用户进行自动调控，进而使工自动化控制的精确度得到提升。
（四）虚端子技术
当前工业自动化生产过程中，数字控制技术的应用可有效提升自动化生产效率，为保证操控系统内部信息传输的正确性，需对数据信息进行二次检测，保证系统运行的完整性，虚端子依据GOOSE和SV可实现变量式信号传递，并可有效检测系统运行中存在的隐患，虚端子技术是对检测回路进行优化。GOOSE系统一般作用于220KV和500KV等设备转化器中，为保证系统运行的精准性，虚端子技术可对数据传输信息进行监测，并实现高效率信息反馈，同时可使系统间的信号进行稳定传输，以保证自动化操控系统运行的稳定性。如在进行变电站技术中应用时，可通过远程操作控制，实现全站式线路检测，并可对保护测控设备进行优化改良，保证站内设备之间的边开关、启动器、通道告警、断路保护器等联动性处理，当站内系统运行中出现电流、电压浮动较大状况，将依据报警设备进行警示，同时可自行启动断路保护器对站内关联性设备进行断电保护，以实现智能自动化控制。同时虚端子技术的应用可随着系统内部通讯信号传输途径进行检测分析，并可由工作人员进行信号控制，通过数字化模拟量控制，可使系统实现自动化运行。虚端子技术的应用可对系统传输信号进行自检式分析，保证反馈信息传输的完整性，其分类型控制方法，可有效降低工作人员投入量，同时可使自动化操控系统具有层次化结构，方便系统内部数据信息的管理。
综上所述，文章对工业自动化控制进行概述，其集检测、控制、管理于一体的工作模式，可有效提升机械设备的运行效率。在对数字化自动控制技术进行分析时，其具有抗干扰性、存储性、容错性和安全性等，可有效提升系统运行精准性。数字化自动控制技术在工业自动化控制中应用时，可对数据信息进行精准控制，并对信息进行检测，有效检测出系统运行中存在的安全隐患，保证系统可稳定运行。
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◎编辑 李 静
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