浅谈我国工业自动化控制的现状及发展趋势

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈我国工业自动化控制的现状及 发展趋势 摘要：随着现代技术的不断发展， 我国工业自动化技术的应用越来越普及， 并且在自动化应用方面取得了巨大进步， 工业自动化技术与传统人工机械的不同 在于它解放了劳动力，提升了生产效率， 促进了生产质量的提高。文章首先对工 业自动化控制技术进行了概述，随后对 当前自动控制化的现状进行了分析，并 探讨了未来自动化控制技术的发展趋势。 中国论文网 /8/view-12923833.htm 关键词：工业生产；自动化控制 技术；机械技术；微电子技术；信息技 术；电气技术 文献标识码：A -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TP273 文章编号： 1009-2374（2017）06-0073-02 DOI：10.13535/ki.11- 4406/n.2017.06.037 1 工业自动化控制技术的概述 所谓工业自动化控制技术，是指 综合运用一系列先进技术进行综合控制 并应用到工业生产中的先进技术，它主 要包括机械技术、微电子技术、信息技 术以及电气技术等。换一种方式说，工 业自动化控制要根据人的控制需求预先 设定好流程，然后运用设备（控制器和 仪表） ，实现工业生产自动化的过程。 要实现工业自动化控制，需要技术人员 事先设定好数据和程序，核定好各类参 数是否准确，这样才能确保自动化控制 系统能够在生产过程中运作正常，保质 保量。通常工业自动化控制系统需要的 设备包括四类，即可编程序控制器（以 下简称 PLC） 、工业 PC 机、分布式控 制系统（以下简称 DCS） 、嵌入式计算 机及 OEM 产品。其中 PLC 根据其规模 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的不同分为大型、中型和小型 PLC；工 业 PC 机可以适应比较恶劣的环境条件， 因此应用的地区不受环境限制，在进行 生产控制时依靠输入输出接口；DCS 根 据规模不同分为多级多层、中小型、两 级分布式控制系统；嵌入式计算机中的 设备组成包括 PID 调节器以及控制器等。 2 我国工业自动化控制的现状 我国工业自动化控制发展的历程 比较短，开始的时间较晚，是在 20 世 纪 40 年代才开始产生并发展的，那时 我国的自动化控制设备采用的是单机加 工的方式，一直到 20 世纪 70 年代，我 国才开始采用流水线作业的方式，比较 广泛地在工业生产中应用自动化技术， 这也是工业自动化控制技术发展的标志 阶段。目前，我国自动化控制技术已经 融入了信息技术等高科技技术，并综合 了其他科学技术，以下笔者将主要分析 PLC、工业 PC 以及 DCS 这三种技术。 2.1 PLC -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 PLC（见图 1）是可编程序逻辑 控制器的简称，它是一种可以进行编写 的存储器，依靠数字运算实现电子系统 的控制，是计算机技术应用的代表。当 前我国工业领域已经广泛的应用 PLC， 主要是由于其具有功能强，性价比高； 编程简单；操作便捷，可靠性强；维修 方便等多种优点，PLC 作为计算机实现 了生产过程的总监控和控制，可以根据 指令进行存储和逻辑运算，实现模拟输 入输出，是工业生产控制的关键。 PLC 最早是由美国通用企业公司 研发的，在 1969 年诞生了第一台可编 程序逻辑控制器，随后世界各国也开始 研究 PLC 控制器，它的工作步骤主要 经过三个阶段：第一，输入采样阶段； 第二，程序执行阶段；第三，输出刷新 阶段，在工业生产中有重大推动作用， 我国虽然也在不断研发和改进控制器的 性能，但是较之国外还有很大的差距， 很多技术都需要进口，在未来，我国科 研单位还要不断提升 PLC 的性能，提 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 升我国工业自动化控制水平。 2.2 工业 PC 机 工业 PC 机主要有两种：一种是 IPC；另一种是 Com-pact PCI。IPC 采 用的虚拟化技术，Com-pact PCI 是在 PCI 技术之上改造而来的，工业 PC 机 由于能适应更复杂更恶劣的自然环境， 因此可以满足工业生产更多更高的要求， 工业 PC 机防磁、防尘、抗高温，具有 良好的抗干扰能力，且能长时间运作， 具有优良的配置和兼容性，工业 PC 机 的两个控制类型是我国实现现代化工业 生产的保障，同时根据区域的不同，PC 机能够满足客户不同的服务要求。随着 互联网技术的融入，PC 机实现了企业 内部生产的各个环节的控制，促进了内 部沟通。当前，众多企业都在采用工业 PC 机控制企业生产，这与我们前面介 绍的 PC 机的优点是分不开的，作为具 有高级诊断功能，且安装简便的自动化 控制设备，技术人员对于其操作步骤更 加容易掌握，在出现故障后诊断与检修 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 都比较简便，且需要的花费合理，性价 比高。现在不管是在我国还是国际社会 都十分欢迎工业 PC 机的使用，随着我 国科学技术的不断发展，我国在这方面 的技术研发仍将不断进步。 2.3 DCS DCS 是 Distributed Control System 的缩写，代表的是集散控制系统， 它是相对于集中式控制系统的一种新型 控制系统。在 20 世纪 70 年代 DCS 才 开始开发，我国对于它的研究还要更晚， 随着科技的不断发展，我国对于 DCS 的投入在不断增多，当前不论是在质量 保障还是安全保障上我国都已经达到了 世界顶尖水平，随着研究成果的逐渐增 多，我国现在不少企业都在应用 DCS 控制系统，真正实现了生产环节的改良。 3 工业自动化控制的未来发展趋 势 3.1 可编程逻辑控制器（PLC） 向一体化、网络化发展 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 作樾滦偷 PLC，OCS（一体 化控制器）的开发和应用具有结构简便 紧凑，安装更加方便的优点，它的出现 让 PLC 的控制线路更加清晰。OCS 不 同于传统的 PLC，它的出现有效集合了 包括 HMI、FO 在内的多个控制器设备 的优点，OCS 有效将它们集成一体，实 现了人机交互，使技术人员在操作时更 简单也更便捷。作为可编程的逻辑控制 器，它在未来将向着一体化、网络化的 方向发展，在实现人机界面的过程中， 采用的是 HORNER 编程平台，使用起 来更加快捷，十分受企业青睐。另外， 随着我国信息技术的不断发展，借助计 算机技术也让 PLC 的发展之路更加广 阔，当前不论是控制终端还是传输速度 都有大幅提高，并且在未来还会向更加 智能和高效的方向发展。 3.2 新型现场总线控制系统的发 展 随着科学技术的不断发展，计算 机技术的应用让新型现场总线控制系统 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 得到了发展，由计算机控制的系统经过 了这样几个发展阶段，即基地式气动仪 表控制系统、组合式仪表控制系统、数 字计算机集中式控制系统和 DCS，经过 了一系列整合发展后，当前控制系统开 始向总线控制的方向发展，我们简称 FCS，FCS 在未来还会结合互联网技术 不断发展壮大，让总线控制系统广泛应 用到工业控制的各个领域，凭借更高的 灵活性、更好的准确性、更快的传输速 度应用到更广的领域，占据更高的市场 地位。 3.3 智能化控制的发展 智能化的提出引领了各个领域的 变革，它是信息化技术的应用，它采用 了人工智能理论、学习算法、先进技术， 使设备能够模拟人类智能的某些特性和 功能。工业智能化控制是在人工智能的 基础上提出的控制方法，主要表现在机 械设备自动控制的多功能化方面。通过 以太网和 Web 技术实现开放型分布式 智能系统，基于网络通用的 TCP/IP 四 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 层协议族，提供高度模块化、分布式技 术和可反复使用的工业控制方案。比如： 新一代的固态传感器和智能变送器向微 型化、高精度、低功能、智能化方向发 展，智能阀门定位器由高集成度的微控 制器控制，对所有控制参数都可组态， 实现线性、分程控制、等百分比、快开 等特性修正功能，并能实现智能化。 4 结语 总之，当前工业自动化控制技术 已经在我国很多行业中都得到了应用， 自动化控制大大减轻了人工负担，有效 提升了工作效率，提高了生产质量，