在工業(yè)生產(chǎn)中，安全性和效率一直是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，而專業(yè)工控系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)這兩方面目標(biāo)的關(guān)鍵。那么，在工業(yè)生產(chǎn)中，系統(tǒng)有哪些關(guān)鍵功能可以提升工業(yè)安全性和效率？專業(yè)工控系統(tǒng)通常包括哪些方面的技術(shù)和知識？專業(yè)工控系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行需要哪些專業(yè)知識和技能？在工控系統(tǒng)中，常用的控制器和傳感器有哪些類型和特點(diǎn)？工業(yè)企業(yè)應(yīng)該如何選擇適合自身需求的專業(yè)工控系統(tǒng)，并如何進(jìn)行優(yōu)化和升級？下面讓我們逐一解答這些問題。
一、系統(tǒng)有哪些關(guān)鍵功能可以提升工業(yè)安全性和效率？
1. 系統(tǒng)監(jiān)控
工業(yè)安全性與工業(yè)生產(chǎn)效率的提升需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)。一個(gè)專業(yè)化的工控系統(tǒng)能夠較好地監(jiān)測全過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)任何可能導(dǎo)致?lián)p失（如停產(chǎn)、設(shè)備故障等）的因素。這些功能包括對設(shè)備、人員、環(huán)境等的監(jiān)控和控制，從而確保設(shè)備和工廠能夠運(yùn)行在最優(yōu)水平上。
2. 安全保障
工業(yè)安全意味著永遠(yuǎn)不會(huì)忽視本質(zhì)的安全風(fēng)險(xiǎn)。工業(yè)安全是一個(gè)多層次的過程，要考慮到人員安全、生產(chǎn)設(shè)施安全、生產(chǎn)過程安全等方面。專業(yè)的工控系統(tǒng)需要能夠監(jiān)測并響應(yīng)任何異常情況，例如，超過設(shè)定的溫度和壓力等相關(guān)指標(biāo)。這也需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中考慮到所有可能的工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，以保障設(shè)備、人員和廠房的安全。
3. 維護(hù)以及預(yù)測性維護(hù)
專業(yè)工控系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、診斷判斷等多元手段來對設(shè)備性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障及預(yù)測潛在故障。同時(shí)，通過追蹤設(shè)備磨損、設(shè)備故障頻率等數(shù)據(jù)以判斷設(shè)備壽命，從而將維護(hù)次數(shù)最小化并使其更加精確有力。這不僅能減少突然停機(jī)的情況，也具有更好的預(yù)算控制，可提高工業(yè)生產(chǎn)效率。
二、專業(yè)工控系統(tǒng)通常包括哪些方面的技術(shù)和知識？
專業(yè)的工控系統(tǒng)在開發(fā)與運(yùn)行過程中，需要諸多方面的技術(shù)支持。其中，涵蓋了電氣、自動(dòng)化、控制等多方面的技術(shù)，使工控系統(tǒng)得以運(yùn)營。
1. 電氣系統(tǒng)
電氣系統(tǒng)是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)和核心。專業(yè)的工控系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用將確保電源穩(wěn)定，電路不受干擾，電氣故障得到快速處理，并保障設(shè)備的長期運(yùn)行。電氣專業(yè)知識對于工業(yè)自動(dòng)化中最常見的問題有不可替代的作用，因?yàn)楹芏嘣O(shè)備或產(chǎn)品需要強(qiáng)電脈沖的刺激、電磁操作等。
2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)包羅萬象的領(lǐng)域, 它應(yīng)用了大量包括機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子商務(wù)、控制理論等知識，形成了一套完整的系統(tǒng)。一些先進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)闡揚(yáng)出來的特點(diǎn)，如高效性、虛擬性、廉價(jià)性、實(shí)時(shí)性等特性，可大量應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化中，從而提高生產(chǎn)效率而不會(huì)降低生產(chǎn)質(zhì)量。
3. 控制理論
控制理論是工業(yè)必須要掌握的知識領(lǐng)域。工業(yè)企業(yè)中的控制理論涉及如何使用控制器、傳感器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器等設(shè)備技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行、控制和優(yōu)化，以使企業(yè)獲得最大的效益。
三、專業(yè)工控系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行需要哪些專業(yè)知識和技能？
1. 編程技能
編程技能是專業(yè)工控系統(tǒng)開發(fā)過程中的基本要求之一，需要掌握C/C++、Python、Java、Visual Basic、Matlab和PLC編程等語言，并能夠使用各種軟件并十分熟悉各種操作系統(tǒng)（如Linux）。工業(yè)自動(dòng)化程序開發(fā)的最大特點(diǎn)就是應(yīng)用具備專業(yè)能力的控制算法來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方案，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程控制的高效性與穩(wěn)定性。
2. 硬件知識
硬件知識涉及大量計(jì)算機(jī)黑架構(gòu)的基礎(chǔ)知識，包括各種開發(fā)工具，如控制器、傳感器、人機(jī)交互界面等設(shè)備技術(shù)，深諳各種物理量和傳感器所承擔(dān)的具體職能。需要對設(shè)備性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析及問題判斷，并運(yùn)用控制理論來優(yōu)化和高效化系統(tǒng)運(yùn)行。
3. 通信技能
在專業(yè)工控系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行過程中，很多的設(shè)備和系統(tǒng)都通過網(wǎng)絡(luò)或通信協(xié)議互相交流。因此通信技術(shù)也是開發(fā)和運(yùn)行過程中必要而重要的組成部分。熟悉武器防護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和技術(shù)，會(huì)有助于優(yōu)化專業(yè)工控系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行時(shí)的通信能力。
四、在工控系統(tǒng)中，常用的控制器和傳感器有哪些類型和特點(diǎn)？
1. PLC控制器
PLC（可編程邏輯控制器）是一種功能豐富的電氣控制設(shè)備，被廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化控制中。PLC的大優(yōu)勢是可編程性，程序容易編寫、修改和維護(hù)，具備較高的靈活性與穩(wěn)定性。并可將大量的輸入和輸出系統(tǒng)的信息整合到一起。
2. 傳感器
傳感器是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的重要組成部分，主要用于從環(huán)境中獲取信息，并將其轉(zhuǎn)化為電子信號。常見的傳感器類型有溫度傳感器、壓力傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、氣體傳感器等。其靈敏度高，響應(yīng)迅速，信息準(zhǔn)確，對工廠的實(shí)時(shí)監(jiān)控至關(guān)重要。
五、工業(yè)企業(yè)應(yīng)該如何選擇適合自身需求的專業(yè)工控系統(tǒng)，并如何進(jìn)行優(yōu)化和升級？
工業(yè)企業(yè)在選擇適合自身需求的專業(yè)工控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該考慮到過程控制需求、設(shè)備環(huán)境和設(shè)備控制的要求。如: 如何捕捉并分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、如何建造硬件架構(gòu)、如何最小化成本等。選擇適合自身需求和預(yù)算的工控系統(tǒng)后，需要對其進(jìn)行優(yōu)化和升級，以提高系統(tǒng)效率。
系統(tǒng)升級的方法主要有兩種：
1. 硬件升級：通過更換現(xiàn)有硬件設(shè)備，如升級傳感器、控制器、PLC等，以提高控制精度及系統(tǒng)性能等方面進(jìn)行升級。
2. 軟件升級：通過升級用戶界面、改進(jìn)程序代碼、添加新功能等方法來提升系統(tǒng)性能和功能，以達(dá)到更高的生產(chǎn)效率。
綜上所述，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)由于其復(fù)雜性和技術(shù)性，專業(yè)工控系統(tǒng)的角色不僅僅是單純提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量、保證人員與設(shè)備安全，而且它是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與生產(chǎn)監(jiān)測中必須要掌握的關(guān)鍵催化劑。
