在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)用越來(lái)越普遍，而工控基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐技能是實(shí)踐中必備的能力。本文將深入探討工控基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐技能的關(guān)鍵點(diǎn)，幫助讀者更全面了解工業(yè)自動(dòng)化控制的相關(guān)技術(shù)。
一、工控基礎(chǔ)知識(shí)
1. PLC
PLC，Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器，是現(xiàn)代自動(dòng)化控制中不可缺少的設(shè)備之一，負(fù)責(zé)控制生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的流程，控制工業(yè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)。PLC具有以下特點(diǎn)：
?。?）可編程性強(qiáng)
PLC程序可通過(guò)圖形展示，方便用戶操作，提高了生產(chǎn)效率。
?。?）可靠性高
PLC本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾性好，適用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)生產(chǎn)。
?。?）擴(kuò)展性強(qiáng)
PLC提供各種接口，使其易于與其他設(shè)備集成，以適應(yīng)不同的需求。
2. 傳感器
傳感器是用來(lái)測(cè)量和獲取實(shí)時(shí)物理量的設(shè)備，如溫度、濕度、壓力、流量、位置、速度等。在工業(yè)自動(dòng)化控制中，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)獲取各種參數(shù)，為控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持和依據(jù)，從而控制工業(yè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。傳感器技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有以下應(yīng)用：
（1）溫度測(cè)量
用于測(cè)量冶金、煉油、化工、食品加工、醫(yī)藥等領(lǐng)域的溫度。
?。?）濕度測(cè)量
用于監(jiān)測(cè)氣象、農(nóng)業(yè)、食品、造紙等領(lǐng)域的濕度。
（3）流量測(cè)量
用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程中的液體和氣體的流量。
（4）壓力測(cè)量
用于測(cè)量工業(yè)系統(tǒng)中的氣體和液體的壓力。
（5）位置測(cè)量
用于監(jiān)測(cè)工業(yè)設(shè)備的位置和角度變化。
二、工程實(shí)踐技能
1. 自動(dòng)化控制中，PLC編程的作用
PLC編程主要用于設(shè)計(jì)和編寫工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化控制程序，實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的自動(dòng)化控制。單片機(jī)編程語(yǔ)言主要包括以下三類：
?。?）Ladder diagram（梯形圖）：適用于工業(yè)控制領(lǐng)域，接口簡(jiǎn)單，易于理解和調(diào)試。
?。?）Statement list（指令表）：由一組指令序列組成，功能和語(yǔ)法類似于匯編語(yǔ)言。
（3）Structured text（結(jié)構(gòu)化文本）：類似于高級(jí)編程語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法和控制。
通過(guò)PLC編程，可以實(shí)現(xiàn)以下自動(dòng)化控制功能：
?。?）工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化控制，包括流程控制、數(shù)據(jù)采集、故障診斷等。
?。?）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，增加生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
?。?）提高設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。
2. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的重要性
現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)信息化建設(shè)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的重要部分，為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)前所未有的效益。但是，同時(shí)也存在一些風(fēng)險(xiǎn)和威脅，比如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全是指針對(duì)工控系統(tǒng)安全漏洞，針對(duì)非法入侵保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程和數(shù)據(jù)的安全。它是保障工業(yè)制造的安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障措施。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是：
?。?）工控系統(tǒng)完整性和可靠性保障技術(shù)，確保工控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性和正確性。
?。?）網(wǎng)絡(luò)通信安全技術(shù)，配合工控系統(tǒng)安全技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程的安全性。
?。?）工業(yè)設(shè)備安全防護(hù)技術(shù)，通過(guò)缺陷修復(fù)、訪問(wèn)控制、反病毒等措施，保證工業(yè)設(shè)備的安全性。
3. 自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性
在工業(yè)自動(dòng)化控制中，設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是非常重要的，直接影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。影響自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的因素主要包括以下幾個(gè)方面：
（1）電磁干擾：如電子干擾、射頻干擾等，會(huì)對(duì)設(shè)備的傳感器和控制器產(chǎn)生影響，影響設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取和運(yùn)行。
?。?）網(wǎng)絡(luò)安全：工控系統(tǒng)如果遭受惡意攻擊，會(huì)影響設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集等業(yè)務(wù)操作。
?。?）軟硬件故障：設(shè)備軟硬件故障會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正確運(yùn)行，從而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
（4）環(huán)境因素：比如濕度、溫度、氣壓等因素，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生影響。
為了提高自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，人們需要采取以下措施：
（1）加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)故障。
?。?）努力提升設(shè)備的硬件性能，以提高穩(wěn)定性和可靠性。
?。?）優(yōu)化設(shè)備的軟件設(shè)計(jì)，保證軟件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
?。?）增加電磁屏蔽等保護(hù)措施，防止電磁干擾。
本文主要從工控基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐技能兩個(gè)層面入手，闡述了PLC編程、傳感器技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全和自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性等關(guān)鍵技能。這些技能不僅是工程實(shí)踐中必備的能力，也是現(xiàn)代自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)。希望讀者通過(guò)本文的介紹，更全面的認(rèn)識(shí)工業(yè)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技能，進(jìn)一步提高其工程實(shí)踐能力和技術(shù)水平。
