我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要9篇

时间:2023-04-28 19:05:03 公文范文 浏览次数:

篇一:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  工业自动化控制的现状和发展趋势分析

  摘要:企业生产过程中,自动化控制过程主要是指企业产品制造过程中参数数据作为依据,对整体生产加工系统实现有效控制,企业工业自动化控制功能作为重要辅助要素,有效降低人力成本,同时可降低加工制造成本以及相应原材物料等成本。这一过程中可融合使用企业运营资源,增加企业经济效益。凸显工业自动化控制优势过程中,企业发展方向的信息化、科学化以及自动化更加明确。但发展过程中相比于发达国家,工业自动化控制水平需要进一步提升,基于此,掌握工业自动化控制现状以及发展趋势是十分重要的。

  关键词:工业自动化控制;现状;发展趋势;

  引言

  工业生产中,生产效率和电气自动化之间的关系十分密切,而正是因工业电气自动化利于工业生产效率的有效提高,所以进一步扩大了其覆盖范围。但值得注意的是,要想保障工业电气自动化水平能够从根本上提高,不仅要深入分析工业生产中电气及其自动化的应用,同时也要与实际情况相结合,进一步明确未来电气自动化发展方向。

  一、自动化控制技术内涵

  自动化技术在金属、建筑材料等工业化生产领域具有综合特征,并与计算机理论和电子等理论相结合,从根本上实现了工业生产全过程智能动态监控的目标。在此基础上,工业生产数据科学不仅可以配置,还可以优化工业生产过程和工艺,提高企业生产能力,减少污染。工业自动化技术的组成主要是硬件和软件组件以及系统技术。首先,硬件由不同类型的控制检测设备等组成。第二,系统技术主要包括不同类型的集成技术。最后,在软件层面,主要指软件系统,尤其是管理软件、控制和测量软件等。硬件、软件和系统技术部门密切合作,实现工业生产自动化的目标。总之,使用托管自动化技术不仅可以优化公司的制造能力,还可以提高公司员工的素质,最终优化行业结构。

  二、工业自动化控制技术发展现状分析

  (一)PLC部分

  这一部分技术内容属于可编程逻辑控制器,借助中央控制器部分可对逻辑运算或者是控制等相应指令进行传输,企业生产制造过程中可获取有效控制,基于此,PLC控制技术可实现工业自动化控制系统的安全性,确保类型多样,用户需求得以满足,制定多样化的控制方案,企业生产过程中加工制造环节综合效率有效提升.

  (二)工业PC部分

  这一部分内容结合用户实际需求以及差异性特征,将服务器模式作为标准,构建融合服务器以及客户机的工业PC群,过程中使用网络通信技术可建设更加具备管控效果的自动化控制体系,用户以及企业可更有效地进行内部交流,实时沟通工作创造具备更好的条件,可在客户以及相关机构交流信息过程中提供信息共享平台,奠定重要信息基础,企业全方位自动化控制能力有效提升.

  三、工业自动化控制应用

  (一)优化系统设计

  (1)优化配电设计,以提高能效。在此过程中,不应忽视电厂期间的能耗,以实现最大运行负荷。设备配置优化可在符合能源标准的情况下增强设备和系统的安全性。此外,电气自动化得到充分利用。(2)注重提高运营效率和不断提高节能水平。通过应用电气自动化系统和设备,节省能源并适应电气设备设计的发展趋势,可在提高能效的同时不断提高行业生产力。在实施过程中优化电路设计,以便有效控制电路中的电路损耗。改进高能效产品的上市,优化设备性能以避免停机。(3)精简负荷,不断提高系统和设备负荷。为确保工业电气自动化系统的科学合理设计,必须充分利用设备功能,即应用负荷调整准则,即调整电路的电力容量,保证电力输送质量,高效利用电路。在此过程中,系统设计师应调整电源负载,同时优先设计高质量、高能效设备性能的优化方案。同时共同努力提高电器的承载能力。

  (二)控制工业自动化生产过程

  由于我国制造业增长较快,需要对工业生产和实际发展领域的自动化生产过程进行适当的控制和研究。有关人员和技术人员可以应用PLC控制技术,简化工业规划的生产过程,监控整个工业生产制造过程。如果发现企业制造部门间存在许多设备问题和其他工作问题,则可以直接从计算机系统中提取重要数据,并将其与SPS控制中的相应数据进行匹配。对于波动问题,受影响的员工可以很容易地发现生产设备出现故障,通过在工业自动化和后续生产领域充分应用PLC控制技术,使受影响的员工能够对工业生产过程进行全面控制和监控,并进行更全面的操作监控。由于大型工厂的具体制造工艺复杂,实际的研究和生产工艺要有效衔接,需要适当应用PLC控制技术,以帮助员工快速调整实际的工业制造模型和具体的生产工艺。此外,还需要对机械和实际生产链中的许多问题进行统一的调查研究。将问题转化为可以集成到计算机系统中的各种数据和信息。然后,将相应的数据组织到计算机总体系统中的分层结构中,从而逐步实现多样化的数据集成系统和其他类型的数据子系统。这使工业企业和生产企业能够快速优化重要的生产过程和机器制造,从而避免复杂生产链中基于策略的结构化管理带来的更大问题。这将逐步提高受影响企业的生产运营效率。

  四、工业自动化控制技术发展趋势分析

  (一)推进网络结构的发展

  随着自动化系统的迅猛发展,发挥关键且不必可少作用的一个项目就是构建网络。从当下较成熟的自动化系统方面进行分析,不容忽视的就是网络构建意义。一般来说,企业网络构建有如下具体作用:构建网络结构为企业生产过程所需各种系统之间共享、交流数据和信息提供有利条件;而在构建网络结构的情况下,企业领导层基于Intranet的应用,可实时控制生产现场机械设备运作情况,为生产顺利开展提供保障。在信息化时代背景下,互联网的影响力极为广泛,且在人们日常生活生产、学习等方面发挥的作用也日益重要,此时不论选用何种通信主线应用,都需要以特定网络结构为前提,如此才能实现通信活动的开展。所以,工业生产中电气自动化的未来发展,必要趋势之一就是要积极推进网络结构的发展。

  (二)安全性趋势分析

  工业自动化控制技术发展,会与国家经济水平实现同比上升,基于此,多数工业团队逐渐出现在这一领域中,领域发展规模逐渐扩大。此种社会现象会为国家的经济发展和建设提供重要条件,但过程中也会产生多种的安全事故。基于此,出于降低安全事故发生率目的,应保证工业自动化控制工作的稳定发展,安全化发展趋势是发展过程中的重要内容。大部分工业自动化控制团队划分整理工作安全等级,过程中更加重视安全意识宣传工作,因此工业自动化控制领域安全发展具备良好基础,安全化发展获得更加有效的助力支持。

  结束语

  目前,伴随社会经济建设规模扩大,技术水平提高,工业控制自动化技术实际应用范围更加广泛,此项技术具备十分积极的推动作用,可在使用过程中针对传统产业结构进行优化和升级。这一阶段企业应积极推动工业自动化控制技术发展,将其应用在促进经济增长活动中,优化国民经济发展水平,为我国综合实力增强提供重要支持力量。

  参考文献

  [1]孔彦军,郑恩华,季小燕.推土机智能化控制技术的现状与发展趋势[J].机械制造,2020,58(3):36-38.

  [2]张学辉.基于以太网和现场总线的工业控制网络实训系统设计[J].自动化仪表,2017,38(3):41-43.

  [3]张顺星,张玉洁.基于PLC的组合工件自动分拣系统研究与设计[J].新技术新工艺,2015(9):16-18.

  [4]尚文利,安攀峰,万明,等.工业控制系统入侵检测技术的研究及发展综述[J].计算机应用研究,2017(2):328-333,342.

篇二:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  我国工业自动化控制的现状和发展趋势

  工业自动化控制技能在工业机械制造中的使用,能够对我国工业实现机电一体化、机械自动化起到重要作用。采用工业自动化控制技术能使机械制造企业增强市场竞争力,为操作工人提供安全的操作环境,降低工人的劳动强度,减少机械加工成本,对提高加工质量、效率和我国经济的发展起到重要作用。因此,本文研究工业自动化控制的现状和发展趋势有着重要意义。

  1工业自动化控制的现状

  随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。下面笔者根据几个控制系统的分析,介绍一下工业自动化控制的现状。

  1.1工业自动化控制的PLC控制系统

  所谓

  PLC顾名思义是具有编程逻辑功能的控制器,它需要依靠数字运算操作电子系统来支撑,主要控制机械生产过程。内部存储程序是

  PLC的主要应用领域,且其自身运行时需要依靠能够编程的存储器。PLC控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位,PLC控制技术在工业自动化生产中的应用效果如何,很大程度上决定着工业生产的效率和规模,所以对于PLC控制技术的要点进行全面、深入的了解,从而保证其在温度、湿度、震动等外部因素方面得到有效的控制。在PLC控制技术的应用过程中,需要确保其所处的温度为0℃-55℃之间,如此才能使得PLC控制技术能够发挥良好的功效;在PLC控制技术操作需要在85%以内的湿度环境下运行的效果最佳;PLC控制技术在自动化应用中需要外震动在10-55HZ之间,从而为技术的应用提供充分的条件。除了对外部环境需要格外的注意,还要注重PLC的控制技术的设计要点,其主要的操作流程包括:评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用,对于PLC控制技术的设计流程需要严格按照这一标准实施为好。

  1.2工业自动化控制的DCS控制系统

  集散控制系统,即DCS控制系统,DCS是在二十世纪七十年代被研发出来并成功得到运用的集散控制系统。在之后的十年中,我国也对DCS系统的研制取得了重大突破,并对这项系统开始攻关研制。之后随着科技的爆发和国力增强,我国对DCS系统的研制和生产取得了跨越性的进度,一大批DCS企业相继成立崛起。如今我国的DCS产品质量和研究技术已经日益向着世界领先的行列迈进。已经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业,并获得了良好的发展。

  1.3工业自动化控制的工业PC控制系统

  目前世界上工业PC控制系统开始逐渐地替代PLC控制系统和DCS控制系统,而被广泛的应用于工业自动化控制领域,因为这种控制系统具有分布控制系统的优点,从而可以有效的实现具有基础性能的工业自动化控制;另外工业PC控制系统还存在不同的客户模式以及服务器模式,所以工业PC控制系统还可以作为客户机或服务器,从而形成具有区域性的工业PC机群,这种机群通过网络的方式形成把管理和控制统一起来,有效的实现了企业内部之间的信息交流与交换,所以这种方式还可以把所有的信息收集起来,建立信息综合系统。

  2工业自动化控制的发展趋势

  2.1可编程逻辑控制器(PLC)向一体化、网络化发展

  一体化控制器(OCS)的提出,使PLC一体化路线逐渐清晰。OCS由PLC发展而来但却不是单纯的PLC,它将传统的PLC与HMI、I/O以及迅速发展的网络相结合,成为一体,增加了人机交互界面,以方便工业自动化的控制操作。互联网技术的革新和发展,引发了过程控制领域的变革,即Ethernet技术的扩展,PLC的发展也依托互联网发展趋于网络化。通信系统中数据的高速传输和控制終端网络功能的集成度提高,PLC将继续向着网络化方向发展。

  2.2新型现场总线控制系统的发展

  在新技术的推动下,计算机控制系统经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)几个重要阶段后,现今正朝着现场总线控制系统(FCS)的方向拓展和延伸。FCS在今后生命力会越加强大,究其原因在于FCS结合了DCS、产业以太网、先进控制等新技术。其中产业以太网及现场总线技术可以提供可靠性强、灵活度高、方便快捷的数据传输方式,这使FCS在产业现场将得到更加广泛的应用,新型现场总线控制系统在控制领域将保持增长,占据更重要的市场地位。

  2.3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四层协议,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。

  2.4工业自动化控制体系的发展趋势

  为了满足当今社会经济发展的需要以及工业自动化发展的需要,必须建立健全工业自动化控制体系。信息技术模块及其自动化仪表模块是工业自动化控制系统的重要组成部分,同时也是相互影响的,要想建立健全工业自动化控制体系,就必须合理的对其进行协调。工业自动化控制的信息化对工业自动化的推动作用非常大,它可以有效的实现自动化模块及其信息化模块的有效协调。自动化仪表技术作为工业自动化控制体系的重要组成部分,其所包含的内容十分广泛,例如信息采集、信息处理以及信息应用等,所以可以说信息技术的发展要依靠自动化仪表技术,所以在实际的工业生产过程中,重视信息技术和自动化控制技术的结合,是工业自动化控制体系近期的发展趋势。要建立健全工业自动化控制体系是一个艰巨而又漫长的任务,该体系

  中包含的内容非常多,不仅需要我们单独的完善各个组成部分,还需要我们完善整个工业自动化控制。

  3结束语

  随着世界经济的快速发展,各行各业对自动化控制的要求越来越高,工业作为世界经济的重要组成部分,所以加强工业自动化控制具有非常重要的意义。在工业化生产中,不仅对生产操作的流程有着严格的规范,还对生产控制技术有着苛刻的要求,虽然工业控制技术在自动化生产中起到了不可或缺的效用,但是在实际的应用过程中依然存在着一些不足,例如:在外界环境温度的适应、抵抗外部振动等方面,还需要在日后进行不断地对其进行优化与革新。随着工业自动化控制技术的功能不断地强化,其应用的范围也在不断地扩大,从而为我国的工业自动化生产保驾护航。

篇三:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  工业自动化现状与发展趋势

  前

  言

  现场总线技术的发展,引起了自动化系统结构和自动化控制概念的变革,进一步推动了管控一体化企业信息系统的建立,它集计算机技术、信息技术和自动化技术为一体,成为流程工业自动化发展的趋势。随着市场经济的发展,工业企业面临前所未有的发展机遇和愈加严峻的挑战,对企业的生产经营管理提出了更高的要求。管控一体化企业信息系统的建立,将是增强企业竞争力的重要途径。

  一、工业控制自动化现状

  我国工业自动化制造产业经过一段时间发展,已经逐步实现国产化的过程。在下游冶金、石化等行业的需求以及自动化率提升的双重带动下,我国工业自动化控制系统装置制造产业取得了长足的发展。但是,我国工业自动化具有自己的特点,下面就对我国自动化的优势和劣势进行简要总结。

  1.我国工业控制自动化的优势

  从整体上看,我国工业控制自动化具有以下优势,第一、工业控制自动化产品技术含量高,专业性强,而且产品繁多,业内第一门户网站;中国自动化学会的唯一门户网站及合作网站中国工控网目前分类达16个大项,20余个小项,第二、厂商众多,全球厂商达20万家,仅变频器的生产商就达2000余家;第三、市场巨大,90年代以来,我国工业自动化控制系统装置制造产业的产量一直保持在年增长20%以上最新的研究报告指出中国自动化控制系统市场规模在2021年将会达到1,31亿元;第四、工业控制自动化大范围应用,遍及冶金、石油、化工、纺织、造纸、机械、机床、汽车、航空航天、楼宇、环境工程等所有工业及民用领域。

  2.我国工业控制自动化的劣势

  虽然工业控制自动化在我国得到了一定程度的发展,但还是存在

  很多不足的地方,主要有以下几点:第一、竞争激烈,国内工业控制系统产品供应商直接面临西方发达国家的竞争,无论IPC、DCS还是PLC,与外国公司相比较,我国的企业仍处于弱势地位;第二、总体上自动化企业规模太小,工业自动化比例依然不高,我国自动化仪器仪表行业的产值占GDP的比例从90年代的0.5%才刚刚提升到2021年的1.1%,而美国在90年代就达到了4%的水平;第三、自动化企业多数急功近利,科技研发投入较少,科研人员队伍不稳,缺乏长时间的科研积累,缺乏自主创新能力,大型装备自动化控制系统的应用程度较低,有信誉的品牌产品还未形成;第四、与国际著名品牌系统相比还有差距,多数自动化企业没有明显的核心技术能力,缺乏后劲,国产系统就总体水平特别是在应用平台和开放性方面等较低,而且国内自动化系统企业综合业务能力差,系统产品系列不全等。

  二、工业自动化发展趋势

  工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化,而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。

  1.现场总线的崛起

  多年以来,工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统,当前我国工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。与早期的一些控制系统相比,DCS系统在功能和性能上有了很大进步,可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制,但其仍然是一种模拟数字混合系统,从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递,仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输,而不是数据通信,难以实现仪表之间的信息交换,因而呼喚着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现,从而由集散控制过渡到彻底的分散控制,正是在这种需求的驱动下,自20世纪80年代中期起,现场总线便应运而生,并通过激烈的市场竞争而不断崛起。

  现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表,使它们各自都具有数字计算和通信能力,即所谓“智能化”,采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带,把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络,并按公开、规范的通信协议,使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换,形成多种适应实际需要的控制系统。

  FCS成为发展的趋势之一,是它改变了传统控制系统的结构,形成了新型的网络集成全分布系统,采用全数字通信,具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点,形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络,顺应了控制网络的发展要求。

  2.现场总线的新动向—工业以太网

  长期以来的标准之争,实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展,人们开始寻求新的出路,一个新的动向是从现场总线转向Ethernet,用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术,在IT领域已被使用多年,已有广泛的硬、软件开发技术支持,更重要的是作为高速现场总线框架,可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用,国际上成立了工业以太网协会,开展工业以太网关键技术的研究。此外,开发设备网供应商协会(ODVA)已经发布了在工厂现场使用以太网的全球性标准--以太网/IP标准。该标准使用户在采用开放的工业应用层网络的同时,能利用可买到的现成的以太网物理介质和组件,也即由多个供应商所提供的可互操作的以太网产品。

  三、结束语

  从生产现场到企业(集团)管理层可经由工业通信网络,实现信息的有序无缝流通,不仅使企业实现生产过程优化和资源优化,同时使企业实现物流、资金流和信息流的集成,以缩短企业新产品的开发周期、提高质量、降低成本、改进服务和改善环境,从而提升企业的市场应变能力和盈利能力。应用工业自动化技术,对工业生产过程实现测量、控制、优化和决策,使企业实现“好、省、多、快”,提升企业的市场竞争力,因此“国家中长期科技发展规划”已明确,工业自动化技术作为21世纪现代装备制造业中最重要的技术之一。

篇四:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  工业自动化控制的现状和发展趋势分析

  在现代化科学技术快速发展的背景下,工业领域当中的自动化控制系统也得到了全面发展。基于此,本文首先对现代化背景下,我国工业自动化系统的研究和发展状况进行了简单概述,分析了工业自动化系统在电力、采矿通风以及智能化建筑当中的应用。随后,文章重点探究了工业自动化系统的未来发展趋势。旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见,推动自动化建设水平的提升。

  标签:自动化控制;电力系统;人工智能

  0引言

  随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高,社会各界对于我国工业自动化系统,特别是工业自动化系统的发展现状和发展趋势等方面越来越关注。作为国民经济建设的基础性行业,我国工业领域的科学技术水平持续高速发展,并逐步缩小属于发达国家之间的差距。因此,如何在此种环境背景下,持续探索出工业自动化系统的应用现状和优化发展战略,成为了相关领域工作人员的工作重点之一。

  1工业自动化系统的发展现状

  1.1在电力系统中的发展现状

  工业自动化系统在电力系统当中具有较为明显的应用优势。在国家经济建设以及社会全面发展的背景下,各个领域的用电水平得到了全面地提升。在电网调度系统当中,工业自动化技术对电力系统调度中心、发电厂电力调度以及变电站设备等,都进行了全面系统的探索。合理地应用工业自动化系统,有利于全面提高电力系统内部调动工作的实际效率,合理构建分散测控系统,进而达到降低人力和物力成本的目的[1]。

  1.2在采矿通风系统中的发展现状

  工业自动化系统中采矿通风系统在发展的过程中,可以通过以下两个方面了解其发展现状,第一,由于矿场中的通风系统对人们的生命安全有一定的影响,进而这一系统作用较为重要,但部分矿场没有合理建设通风系统,导致矿场中的有害气体难以排放,进而当气体浓度达到一定量时,容易发生燃烧、爆炸等事件,影响工作人员的生命安全。第二,还有一些矿场没有在通风系统中应用自动化控制技术,进而难以对矿场中的空气质量进行检测,难以将空气中的污染气体进行排放,在长时间呼吸这种气体之后,会影响人们的身体健康质量,甚至威胁施工人员的健康。

  1.3在智能化建筑中的发展现状

  工业自动化系统中智能化建筑在应用的过程中,可以通过以下两个方面了解其发展现状,第一,建筑是人们生活、工作的重要场所,进而建筑的质量较为重要,但是部分建筑工程在施工的过程中,没有合理应用自动化控制技术,导致建筑中的网络没有得到合理规划,当人们在建筑中办公时,其中的网络通信功能受到环境的影响,降低人们的的工作效率。第二,一些建筑工程在施工的过程中,没有应用先进的信息处理设备,导致其难以对建筑中的环境进行监控,当建筑中发生火灾时,设备难以感应并发出报警信号,无法启动自动喷水装置,进而难以保障人们的安全性。

  2工业自动化系统的未来发展趋势

  2.1网络一体化

  根据前文的论述和分析可以得出,工业自动化系统在我国社会生产和发展的多个领域当中,都具有较为明显的应用优势。因此,在现代化建设的过程中,相关领域的工作人员可以通过推动工业自动化系统优化发展的途径,提高系统在其他领域中的应用效率。例如,我国某地区的工业自动化系统设计部门,采取了先进的技术和设备,将现代化信息技术纳入到工业自动化系统设计当中,以此推动了系统的网络一体化发展进程。在这一过程中,当地工业自动化系统设计部部门研发了新型可编程逻辑控制器和一体化控制器。两种控制器设备都具有明显的便捷性和紧凑度,使得工业自动化系统内部的控制模式和线路都更加清晰。并且,在科学技术全面发展的过程中,设计部门还充分提升了控制终端的传输速度,推动了工业自动化系统向高效化方向发展[2]。

  2.2全局系统化

  计算机信息技术的合理化应用推动了工业自动化系统朝向全局系统化的方向发展。目前,国内计算机信息技术同工业自动化系统相互结合已经经历了基地式气动仪表控制、组合式仪表控制以及数字计算集中式控制等不同的阶段。在未来的发展阶段,可以明确地看出工业自动化系统会逐渐增强自身的全局系统化控制能力。例如,我国某地区的工业自动化系统工程开发部门,将工业自动化系统合理地设计和创新,使其逐渐具备了总线控制的能力。并且凭借着更灵活性更高、准确度更强、以及传输速度更快的特征,应用到我国工业建设和生产的各个领域当中,逐渐占据了工业自动化系统市场环境的主导地位。

  2.3人工智能化

  信息化技术发展到今天,人工智能技术已经成为了工业自动化系统的主要发展方向之一。通过合理地利用人工智能化理论、先进的科学技术以及学习算法等,可以使工业自动化设备具备人工智能的功能和特性。例如,我国某地区的工业自动化系统设计和研发部门,将以太网与web技术进行了交互式设计,从而达到了开放式分布型智能化系统的设计目标。将基于网络通用的TCP/IP系统,有效地提升了工业自动化系统的模块化性能。以分布式的技术以及可反复操作的工业

  化控制方案,全面优化了工业自动化系统。不仅如此,当地工业自动化系统设计研发部门还重点对系统的线性特征进行了创新设计。将新一代的智能化固态和智能化的变送器的精度和功能进行了革新,实现了线性控制、快开修正以及分程控制等智能化管理模式。

  3总结

  综上所述,工业自动化系统的研发和应用,对于我国工业领域的现代化建设具有十分积极的推动性作用。相关领域工作人员在实际设计研发和生产的过程中,需要充分地结合现代化信息技术,为工业自动化系统提供可靠的保障。将自动化技术合理地应用到各个领域的生产和管理工作之中,有利于帮助企业降低经营和管理的成本,达到扩大企业经济效益和社会效益的目的,推进国家工业的现代化进程。

  参考文献:

  [1]许楠.浅谈我国工业自动化控制的现状及发展趋势[J].中国高新技术企业,2017(06):73-74.

  [2]廖相强.自动化控制技術研究现状分析[J].科技资讯,2014,12(36):58.

篇五:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  工业控制自动化技术的现状与发展趋势发表时间:2018-05-30T15:57:30.670Z来源:《基层建设》2018年第9期

  作者:

  李勇[导读]摘要:工业控制自动化技术从某种意义上来说是一种综合运用控制理论以及其他信息技术.以此为基础来解决生产效率与一致性问题的一种技术。

  沈阳爱科源机电设备安装有限公司

  沈阳11000摘要:工业控制自动化技术从某种意义上来说是一种综合运用控制理论以及其他信息技术.以此为基础来解决生产效率与一致性问题的一种技术。从实践观察中可以知道,工业控制自动化技术对企业生产过程有明显的提升作用。基于此,本文主要对工业控制自动化技术的现状与发展趋进行分析探讨。

  关键词:工业控制;自动化技术;现状;发展趋势

  1、前言

  工业控制自动化技术有较强的优势,人工可以不用直接进行操作,仅仅通过运用相关的装置或者自动化设备,对被控制的对象,根据之前制定好的路径、规律进行自动运行,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。2、概述

  我国工业控制自动化技术系统的发展道路是比较曲折的,从总体情况来看大多数情况下是首先引进成套设备.在引进成套设备的同时根据实际情况相继引进了各种工控机系统.以填充国内这方面的空白或是不足。在引进这些机器以及技术之后在我国一批科学家的带领下开始自己设计控制系统和装置,建立自己的实验室,生产出属于自己版权的产品,然后进行消化吸收.在这个技术的基础上进行二次开发和应用,不断研究出来一些新的成果。这是一种情况,还有另外一种情况就是存在一些厂家直接或是间接地引进国外技术.然后在此基础上与外商合作.合作的主要表现形式是合资组装生产国外产品,然后逐步打开市场,通过慢慢的发展逐步实现国产化。在不断国产化的过程中该技术的发展趋势主要表现为:开放式的设计和网络成为主流:PLC技术正与PC技术融合:系统控制向分散发展:容错系统;小型化、智能化。3、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。

  3.1PLCPLC(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,提升我国工业自动化控制水平。3.2工业PC机

  工业PC大致分为两种类型,IPC工控机和CompactPCI工控机。基础自动化与过程对运行平稳性、冗余配置和工业PC热插拔都有很高的限制,当前的IPC已经满足不了。工业PC是以分布式控制系统为基础,把DCS和PLC成功取代,并且完成有部分基础性能的工业控制自动化,同时,由于服务器模式和客户不相同,让很多不同类型的工业PC机可以同时做客户机和服务器,并且形成工业PC机群区域划分限制,依靠网络形成控制与管理为整体的综合系统,进而完成企业内部之间的信息交换和沟通。3.3DCSDCS是DistributedControlSystem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。4、工业自动化控制的未来发展趋势

  4.1可编程逻辑控制器(PLC)向一体化、网络化发展

  作为新型的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。

  4.2新型现场总线控制系统的发展

  DCS控制系统的发展方向是现场总线(英文简写是FCS)。DCS开始朝着FCS方向发展,前者的基础是3C技术,后者的基础是现场总线,以全分散化和全数字化为原则是FCS方向的特征,同时尽可能与开放式的工业生产控制化系统互相操作。信息通讯网络系统具有双向传输和多分支结构性,在生产现场和控制室的自动化装置之间完成安装[2]。依靠现场技术总线,监控控制设备拥有了通信和计算的能力,极大地影响了传输精度和信号测量及控制的提高。国内现场总线(FCS)的发展趋势是:所开发的现场总线产品进行市场投入;多类型的现场总线在进行激烈竞争,并将重点放在应用工程上,各行业的现场总线应用工程得到快速发展。4.3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。5、结语

  总而言之,当前我国正处于发展的重要环节,而工业的发展可以很好地推动生产的发展,工业控制自动化是必不可少的一个部分。我们要秉承着环保节能、高效安全的可持续发展理念,应对我国工业生产可能面临的各种问题和挑战。我们要加快推行工业控制自动化的应用,不断提高企业综合实力和传统行业的水准,进而促进国家实力的提升,顺利完成经济转变。

  参考文献

  [1]钱炳锋,王景夏,蒋沛沛.Coldfire内核的MCU通用工业控制平台[J].现代电子技术,2011(10).

  [2]张传娟.浅谈PLC在工业控制领域中的应用[J].数字技术与应用,2013(10).

  [3]湘君,陈平.对于提高ESD可靠性的几点看法[J].石油化工自动化,2014(05).

篇六:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.寻找民族自动化产业振兴的“风暴蝴蝶

  -工业自动化技术现状及发展趋势

  ●2009年3月12日,国际接轨的工业自动化核心国家标准:GB/T19760-2008《CC-Link控制与通讯网络规范(第1、2、3、4部分)》正式发布。

  ●强制性国家标准《工业自动化产品安全要求》起草工作组前不久在北京科技大学会议中心成立。

  ●2008年6月,全国机床数控系统标准化技术委员会成立。

  ●2007年12月14日,由中国浙大中控领衔制定的工业通信网络标准EPA正式被IEC(国际电工委员会)发布为国际标准,标志着国企业也开始参与制定该领域的“游戏规则”。

  当前国际市场的竞争,很大程度反映在标准的竞争上,“得标准者得天下”的论断得到了广泛的认可,所以世界上跨国公司均把技术标准工作放在首位。特别是在高新技术产业,技术标准已经成为市场竞争的制高点。谁掌握标准的制定权,谁的技术成为标准,谁就掌握了市场的主动权。因此,标准的垄断相比市场的垄断是质的超越。在经济危机严重影响下,国外市场缩水、跨国公司纷纷进入中国开拓新兴市场之际,我国自动化企业与狼台共舞、吸收新技术的同时,更应放眼未来、竭尽全力制定出属于自已的国际标准。

  瞻望工业自动化新趋势

  随着市场竞争不断加剧,工业自动化领域有新的发展。

  一是推出自动化集成体系架构。现今企业过程管理与控制系统体系结构已发生了本质性的变化(要求自动化技术能够提供一揽子解决自动化控制,以及整个集团的生产管理、执行等信息系统全集成解决方案),工业自动化的金字塔模型已由原来的5层结构简化为3层——企业资源规划(ERP),制造执行系统

  (MES)与过程控制系统(PCS),建造的是三层模型,且三层模型联系紧密,强调企业信息和控制系统的集成,主要目的在于为工程设计和组态(工艺设计、设备设计、自动化设计和编程等)、调试投运、运行操作、资产管理和优化、维护等各环节提供统一平台。

  二是现场总线和工业以太网技术的发展及应用。从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期、提高质量、降低成本、改进服务和改善环境,从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力。

  三是自动化技术追求互补与渗透。把PLC、DCS、IPC结合在一起而形成一定的互补。混合控制系统(HCS)的一个特点就是把PLC、DCS完全的互补与渗透,四是自动化系统要更加注重功能与信息安全。信息安全主要是指防止黑客入侵,信息泄密等;功能安全是指控制系统所执行的安全功能失效引起的可能危险。目前已相继出台的国际标准有IEC61508—电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全标准,IEC61511—关于过程工业领域安全仪表系统的功能安全标准,一般以整体安全等级SIL来评估风险程度,共有4级,安全等级SIL越高,风险就越低。在自动化领域内现今纷纷出台了相应的标准产品,如西门子的故障安全容错S7F/FH系统,Rockwell的GruardPLC等。

  五是无线通讯技术广泛应用和射频识别技术的突起。无线通讯技术已经在汽车、石化、水处理等行业有较多应用,现在正方兴未艾地用于工业自动化系统中,也是工业自动化产品一个新的增长点,具有优良的抗干扰性和高可靠性。RFID在运动控制,物流技术上应用很广泛,与视觉系统一起来进行运动控制,更趋高度智能化,对提高生产效率,降低运行成本是极为有利的。

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  六是控制系统由集中向分散化发展。智能化分布式I/O是将某一部分I/O组成一个有自治能力的节点,其本身带有处理器,独立完成某一部分的控制。由于组合在一个框架内,它可直接安装在现场,甚至空间十分有限的地方,但它同时又可链接到中央计算机,从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层结构。

  七是人机界面的发展越来越迅速,已日趋人性化。今后的人机界面已不仅仅局限于SCADA以及编程、监控和诊断等,在工业自动化领域,人机界面可以为操作和管理人员提供越来越多的信息,功能强大的模块化软件和多客户机/服务器结构,使人机界面成为企业实时生产信息以及商务垂直集成的统一。

  接轨国际,标准决胜未来

  我国首个《中国高科技标准战略研究报告》指出,发达国家凭借其技术的先进性及先发制人的时机制定了标准,标准制定的后发国家如果想再参与这场标准战,需要付出更多的成本。《报告》还认为,跨国公司正在通过“私有协议公共推广”、“交叉许可寡头垄断”、“多层标准层层推进”、“强化法律打击创新”、“政策游说全球施压”等手段,强化标准对全球产业链的控制力,以期攫取超额利润。这与过去通过产品销售来占领市场的手段相比,是“换一种方法的游戏”。“未来企业之间最激烈的竞争是规则之争,其中关键的是标准制定权”。所谓“一流企业卖标准,二流企业卖技术,三流企业卖产品”,这句话在业界已广泛流传。随着市场化、国际化的深入,越来越多的企业认识到了标准的重要性,却也需要冒很大的风险。对于企业来说,制定一个标准,需要很大的技术和资金投入,一旦这个标准被业界、国际认可,后面的回报就很大,否则投入就可能打水漂了,但冒这个风险值得,也很迫切需要的。2007年12月14日,由中国浙大中控领衔制定的工业通信网络标准EPA正式被IEC(国际电工委员会)发布为国际标准,标志着国企业也开始参与制定该领域的“游戏规则”。民族自动化产业要壮大、发展,需要更多像中控、研祥等“排头兵”。

  国家标准化管理委员会主任李忠海表示,要把加入世贸组织对中国企业和国内市场带来的不利影响降到最低限度,当务之急是必须充分利用五年的缓冲期,把企业主导产品按照国际标准和国外先进标准组织生产,把产品实物质量提高到国际水平。

  专家指出,标准问题已经超越国内的技术经济范畴,成为产品国际化的先决条件。国际标准作为世界各国协商一致的产物,反映了国际普遍达到的、比较先进的科学技术和生产力水平。因此,采用国际标准和国外先进标准,对处于经济转轨时期的中国经济具有重要的意义。

  事实证明,提高产品质量和企业竞争力必须采用国际标准和国外先进标准。

  同样,没有国际标准和国外先进标准的技术支撑,中国扩大出口,促进对外贸易,发展外向型经济,就会阻力重重。据调查,近几年中国60%的出口企业遇到过国外的技术壁垒。欧盟通过CR法规和对中国动物源性食品的限制。因此,大力推进采用国际标准,被视为破解国外的技术壁垒,促进对外贸易的最重要的技术途径。

  广州数控设备有限公司总经理何敏佳说:“为提高我国在国际标准化组织中的地位,提升我国数控系统标准的水平,扩大在国际数控方面的地位和话语权,增强我国数控机床和数控系统在国际市场上的竞争力,标委会将努力介入与数控系统产业相关的国际标准制定,坚持自主创新、集成创新与引进消化吸收再创新相结合,争取将《机床数控系统现场总线硬件接口与通讯》、《机床数控系统可靠性测试与评价规范》等国家标准上升为国际标准。”金融危机使国际市场萎缩,不少企业开始转向,把重心向国内市场转移。这必然加剧国内市场竞争。然而我们的许多关键技术、核心技术仍掌握在别人手中,产业发展受制于人,产业总体水平偏低,自主创新能力不强,科技创新成果未能及时转化为标准,落户的国际标准很少,决定了我们在国际竞争中处于弱势和受“剥削”地位。

  文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.但从长远来看,民族自动化产业也面临着巨大的机遇,随着我们不断地掌握新技术,国内标准不断完善、与国际标准不断接轨,我们必将在国际标准话语权中获得自己的一席之地。

篇七:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  工业自动化行业发展现状及趋势

  一、工业自动化概述

  工业自动化是指将自动化技术运用在机械工业制造环节中,实现自动加工和连续生产,提高机械生产效率和质量,释放生产力的作业手段。工业自动化的发展依赖于信息技术、计算机技术和通信技术的深度融合,自动化技术在很大程度上扭转了传统作业模式,加速了传统工业技术改造。工业自动化技术现已广泛应用于工业企业的生产、控制、管理环节,有效提高了工业企业日常运作效率以及工业生产科学性。

  为满足客户的多样化需求,工业自动化产品种类一直保持多元化发展态势。工业自动化产品主要涵盖了控制、驱动、执行、反馈及网络五个层面,典型产品包括PLC、DCS系统、运动控制和机器人技术、伺服电机、传感器、工业以太网等。

  二、工业自动化行业现状

  近年来,随着新兴产业的蓬勃发展,我国工业自动化控制技术、产业和应用有了很大发展,促进我国工业自动化市场规模不断增长。数据显示,2020年我国工业自动化行业市场规模达到1895亿元,同比增长1.61%。预计2021年我国工业自动化行业市场规模将达1976亿元,2022年将进一步达到2087亿元。

  中国工业自动控制系统装置制造行业取得了长足的发展。2020年我国自动化及工业控制市场规模达到1879亿元,随着国内传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化改造,预计未来工业自动化系统的市场前景更加广阔。预计2021年我国自动化及工业控制市场规模达到1924亿元。

  2021年中国工业自动化及数字品牌中排名第一的为西门子,国内工业自动化市场基本被国外品牌占据,排行前十的企业全为国外企业。

  三、工业自动化行业相关政策

  工业自动化是实现我国由制造业大国向制造业强国转变的关键环节。近年来为了实现这一目标,我国先后颁布了一系列政策,鼓励工业自动化行业发展。例如《中国制造2025》和十三五规划都提到了工业自动化。

  《“十四五”智能制造发展规划》(征求意见稿)提出明确发展目标:到2025年,规模以上制造业企业基本普及数字化,重点行业骨干企业初步实现智能转型。到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化,骨干企业基本实现智能转型。

  四、工业自动化行业发展趋势

  1、新技术的引入将成为行业增长的新引擎

  伴随着第四次工业革命的浪潮,当前全球制造业正在经历数字化、网络化、智能化的转变,而大数据、人工智能、5G、视觉识别等技术的引入融合将深刻改变自动化行业及其服务的企业,成为增长新引擎。未来新技术和自动化控制相融合,将使得工厂的生产力水平达到一个全新的高度。未来,高度自动化的端到端一体化生产,将为企业带来更大回报,人工智能技术的兴起则将实现制造业的深度智能化,未来的工厂将利用人工智能支持自动化流程和机械,通过智能决策应对不熟悉或者预期之外的情况,推动工业自动化行业不断发展。

  2、智能化将成为工业自动化行业的发展主流

  中国制造在智能制造的大方向引领下,正在从传统的自动化制造,向数字化与智能化制造方式转型。《中国制造2025》作为全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,第一阶段目标要求:制造业数字化、网络化、智能化取得明显进展。数字化/智能化制造,是传统自动化制造的升级,其顺应智能制造的大趋势,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,并合理计划排程,同时集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体。通过将先进制造技术与信息技术、人工智能技术相结合,并配备具有参数记忆、故障诊断和分析等功能的伺服系统;具备多维度在线检测电流、电压、温度、速度等功能的低压变频器和添加各类智能模块的PLC产品,整个工业自动化系统除完成正常的自动控制指令外,还能对自身的状态进行实时监测,提前预警可能出现故障的节

  点或区域,进行事先处理,保障系统连续无间断工作,提高整个系统的运行效率。

  3、整体解决方案将逐渐取代单一设备的供销体系

  数字化变革及新技术的复杂性促使制造业企业越来越趋向选择有整体自动化、信息化解决方案的供应商及合作伙伴。目前,高质量、贴近用户的个性化整体解决方案正在逐渐代替原有单一的自动化设备供销体系形成一个围绕智能制造的新产业。随着电力电子技术的进步,控制层、驱动层和执行层产品会向小型化方向发展,整个自动化控制系统的集成度会越来越高,“控制+驱动”集成产品,“驱动+执行”集成产品会越来越普及,甚至会朝着“控制+驱动+执行”集成产品方向发展,自动化控制系统将成为一个节点的智能终端,具备打造贯穿全流程生产、全供应链运营、全生命周期管控的一体化智能制造方案解决商将成为市场的主流。

篇八:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  浅谈工业自动化的发展现状与趋势

  摘要:社会经济的快速发展,各行各业之间竞争趋势也在逐渐的加大,而要想在新时期下站稳脚跟必须要提高自身综合实力,尤其是在当前工业自动化飞速发展的时代背景下,非常的关键。所以本文针对工业自动化的发展现状进行了深入性的分析,同时结合问题也总结出几点的对策,以便于促进工业自动化行业健康发展,进一步为其他行业发展带来更广阔的发展前景,希望以下论述观点能够为相关工作人员提供参考依据。

  关键词:工业自动化;发展现状;趋势

  前言:

  时代的快速发展,行业为了获得更高的利润空间,应采取技术手段展开管理,特别是在近几年来工业自动化快速发展的时代背景下非常关键,但是由于种种原因,致使工业自动化发展中面临着一些问题。因此,所以笔者结合自身多年工作经验总结出几点可行的对策,目的就是为了解决以往工业自动化发展过程中潜在的问题,如此一来,既能够带动我国社会经济快速发展,也能为人们生活以及行业生产带来数据上的支持。

  一、工业自动化的发展现状

  (一)技术研究问题

  当前工业自动化发展中面临着很多问题,具体我们从以下几点展开深入分析。第一,技术研究上往往存在着一定的问题,所谓“工业自动化”它主要是指,在实际生产过程中并不需要人工直接干预的一个状况,它能够确保产品的质量以及提高生产效率,也是现代行业发展中的重要内容,但是在实际技术研究上往往存在着一定的局限性,整体工业自动化发展速度往往比较缓慢,这样就会为行业发展带来一定的阻碍。第二,国家也没有在工业自动化上加大资金投入力度,这样也会阻碍我国自动化行业发展速度,难以为其他行业经济利润的提升带来帮助,[1]

  同时相关领导人员也没有发挥自身职能作用,并没有采取有效的措施加大在工业自动化技术上的研究,致使整个技术水平低下且难以满足各行各业发展需求。

  (二)劳动力成本较高

  现今阶段,工业自动化发展中也面临着其他问题,其中劳动力成本较高问题也比较突出,这也影响了我国社会经济发展,目前工业自动化发展,已经成为一个衡量国家实力的一个重要标志,特别是在近几年来先进科学信息技术飞速发展的时代背景下,我们更加需要制定可行方案来促进工业自动化健康发展。但是由于种种原因,致使人力、物力、财力等方面成本支出比较大,这样都不能够为行业生产效率的提高提供帮助。而工业自动化也是现代工业发展中的一个基础技术,我们只有借助技术手段才能够降低人力、物力及财力上的成本,但是,由于缺乏国家相关政策上的支持,再加上我国工业自动化发展相比其他发达国家起步比较缓慢,致使工业自动化发展速度比较缓慢,也会造成产业升级效果差强人意。

  二、工业自动化的发展趋势

  (一)自动化控制技术提高

  伴随着社会经济的飞速发展,各行各业经营规模和范围也在逐渐的扩大同时,隐藏在内部的问题也逐渐显露出来,所以为了进一步促进工业自动化健康发展,我们还应当加大在技术上的研究力度。现如今,工业自动化已经成为社会经济发展的主流趋势,只有加大在技术上的研究力度,才能够为各行各业经济发展打下坚实的基础。因此相关工作人员要发挥自身职能作用,要了解何为工业自动化,它主要是指在生产过程中不需要通过人工直接干预的情况下,这不仅能够提高整个工作质量和效率,也能够为行业其他经济活动带来更多的便利,特别是在科学信息技术飞速发展的时代背景下,更应该加大在自动化控制技术上的研究力度,进而提高技术水平,为自动化行业市场规模的扩大提供数据支持。其次,我们也要优化产业结构,结合实际状况对产业结构进行适当的优化和调整,这也是为了满足新时期下所提出的具体要求,需要各级人员高度重视,进而带动我国工业自动化行业可持续发展。

  (二)劳动力成本被降低

  [2]

  以往由于劳动力成本比较高,致使工业自动化发展受到一定的影响,所以我们更加需要采取相应的措施来降低劳动力成本。本身工业自动化发展就有着较好的情景,它主要是指机械设备在实际生产过程中,往往不需要通过人员干预的情况下,进一步在相应的时间内完成相应的生产作业,这不仅能够提高生产效率,也能够确保相关产品的质量。而为了更好的降低成本费用支出,我们也要将工业自动化技术贯穿于整个生产作业流程中,充分发挥工业自动化技术的最大化价值,为各行各业生产提供便利。其次,我们也要结合当前自动化行业市场发展状况来进行工业制造,要引进专业的仪器设备,在最大限度上降低人员劳动力成本费用支出,进而解决以往生产作业过程中所遇到的问题,以及为国内工业自动化行业发展带来前所未有的市场机遇,最重要的是能够改善人们生活水平和质量。

  (三)生产规模被扩大

  随着国民经济的不断变化,人们的生活方式也在发生相应的变化,这对于我国工业自动化行业发展来讲也带来了一定的机遇,而以往由于很多原因的影响,致使工业自动化发展速度比较缓慢,所以为了满足其他行业各项经济活动的发展需求,我们还要重视工业自动化,这样能够确保各行各业生产规模快速的扩大。其中传统生产作业过程中由于技术水平不高,致使工业自动化行业未来发展受到了一定的影响,所以,更应该采取自动化控制技术来带动自动化行业健康发展,这不仅能够促使工业技术向着多元化、智能化方向发展,也能够为各行各业发展带来技术上的支持,为提高其经济利润和社会收益打下坚实的基础。其次,时代的变化,行业对专业人才的需求量也在逐渐的增多,所以还应当加大在工业自动化人才上的培养力度,国家政府人员也要发挥职能作用,应在工业自动化控制系统上给予相关政策支持,以此来满足多元化市场需求,为我国工业自动化行业发展带来更广阔的空间。

  结语:

  综上所述,当前工业自动化发展面临着一些问题,比如:技术问题、劳动力成本偏高等,这些问题不能及时处理,势必会阻碍工业自动化发展进程,所以我们必须要加大在此技术上的研究力度,以此来降低劳动成本且促进工业自动化生[3]

  产规模逐渐扩大,最重要的目的也是为了能够带动工业技术健康发展,以及提高社会经济发展速度。

  参考文献:

  [1]杜春城.刍议自动化控制技术在工业中的现状及趋势[J].科学技术创新,2020,(12):176-177.

  [2]战戟.工业自动化控制的现状和发展趋势[J].现代工业经济和信息化,2020,(02):66-67.

  [3]张鄢雄.我国工业控制自动化技术的发展现状及趋势分析[J].电子元器件与信息技术,2019,(12):55-56.

篇九:我国工业自动化技术的发展现状及发展趋势探讨摘要

  

  我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势

  工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。

  我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

  一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流

  众所周知,从20世纪60年代开始,西方国家就依靠技术进步(即新设备、新工艺以及计算机应用)开始对传统工业进行改造,使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈,促使企业必须加快新产品投放市场时间(TimetoMarket)、改善质量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服务体系(Service),这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统

  (CIMS)结合信息集成和系统集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企业实现“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便作出正确的决策”,即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金,是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式,很难为大多数中小企业所采用。在我国,中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。

  工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。

  传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。

  20世纪90年代以来,由于PC-based的工业计算机(简称工业PC)的发展,以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉,也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器,而改用工业PC来组成控制系统,并采用模糊控制算法,获得了良好效果。

  由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系

  统维护成本低。由于可编程控制器(PLC)受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

  近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是CompactPCI-based工控机,而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3(5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。

  几年前,当“软PLC”出现时,业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而,时至今日工业PC并没有代替PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间,这些融合的迹象已经出现。

  和PLC一样,工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比,工业PC软件很便宜。据Frost&Sullivan公司估计,全世界每年7亿美元工业PC市场里,大约8500万美元为控制软件,一亿美元为操作系统。到2007年会翻一番,工业PC市场变得非常可观。

  二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展

  长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。

  目前,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广。专家估计,2000年PLC的国内市场销量为15(20万套(其中进口占90%左右),约25(35亿元人民币,年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约35(45亿元人民币。

  PLC市场也反映了全世界制造业的状况,2000后大幅度下滑。但是,按照AutomationResearchCorp的预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场在2000年为76亿美元,到2005年底将回到76亿美元,并继续略微增长。

  微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC(小于32I/O)已经出现,价格只有几百欧元。随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。

  当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。

  三、面向测控管一体化设计的DCS系统

  集散控制系统DCS(DistributedControlSystem)问世于1975年,生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年代中后期起,首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时,开始了研制国产化DCS的技术攻关。

  近10年,特别是“九五”以来,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,如北京和利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及北京康拓集团等。这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。在2001年全国应用的4426套DCS系统中,国产DCS系统为1486套,占35%。短短几年,国外DCS系统在我国一统天下的局面从此不再出现。这些专业化公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的资本和技术,同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业做出了贡献。与此同时,国产DCS系统的出口也在逐年增长。

  虽然国产DCS的发展取得了长足进步,但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高,其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS的市场年增长率约为20%,年市场额约为30(35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品,所以其市场增长率不会下降。据统计,到2005年,我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制;电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组,需要DCS实现监控;不少企业已使用DCS近15(20年,需要更新和改造。所以,今后5年内DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。

  根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,2002年我国DCS市场状况如下:

  小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。

  四、控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展

  由于3C(Computer、Control、Communication)技术的发展,过程控制系统将由DCS发展到FCS(FieldbusControlSystem)。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(FieldDevice)中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统,它将取代现场一对一的4(20mA模拟信号线,给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。

  根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作,走过了16年的艰难历程,于1993年推出了IEC61158-2,之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种,分别为:

  类型1IEC技术报告(FFH1);

  类型2Control-NET(美国Rockwell公司支持);

  类型3Profibus(德国Siemens公司支持);

  类型4P-NET(丹麦ProcessData公司支持);

  类型5FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国FisherRosemount公司支持);

  类型6Swift-Net(美国波音公司支持);

  类型7WorldFIP(法国Alsto公司支持);

  类型8Interbus(美国PhoenixContact公司支持)。

  除了IEC61158的8种现场总线外,IECTC17B通过了三种总线标准:SDS(SmartDistributedSystem);ASI(ActuatorSensorInterface);DeviceNET。另外,ISO公布了ISO11898CAN标准。其中DeviceNET于2002年10月8日被中国批准为国家标准,并于2003年4月1日开始实施。

  目前在各种现场总线的竞争中,以Ethernet为代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技术正成为现场总线发展中新的亮点。其关注的焦点主要集中在两个方面:

  (1)能否出现全世界统一的现场总线标准;

  (2)现场总线系统能否全面取代现时风靡世界的DCS系统。

  采用现场总线技术构造低成本的现场总线控制系统,促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化,符合工业控制系统的技术发展趋势。国家在“九五”期间为了加快现场总线技术在我国的发展,重点放在智能化仪表和现场总线技术的开发和工程化上,补充和完善工艺设备、开发装置和测试装置,建立智能化仪表和开发自动化系统的生产基地,形成适度规模经济。2000年,“九五”国家科技攻关计划“新一代全分布式控制系统研究与开发”和“现场总线智能仪表研究开发”两个项目相继完成。这两个项目以及先期完成的“现场总线控制系统的开发”项目,针对国际上已经出现的多种现场总线协议并存的局面,重点选择了HART协议和FF协议现场总线技术攻关。

  总之,计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后,将朝着现场总线控制系统(FCS)的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。另外,传统控制系统的维护和改造还需要DCS,因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程,同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用,并将在控制领域中占有更加重要的地位。

  五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展

  经过五十年的发展,我国仪器仪表工业已有相当基础,初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。现有各类仪器仪表企业6000余家,年销售额约1000亿元,成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。据海关统计,除去随成套工程项目配套引进的仪器仪表不计,去年进口各类仪器仪表近60亿美元,约占我国仪器仪表工业总产值的50%。但目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平,随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流,差距还将进一步加大。目前,我国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件,国外产品占有我国市场60%以上的份额,而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额。

  2001年3月,第九届全国人大四次会议批准的“十五”计划纲要首次提出“把发展数控机床,仪器仪表和基础零部件放到重要位置,努力提高质量和技术水平”。2001年8月,国家计委把仪器仪表明确列为国民经济重要技术装备,国家经贸委制定并公布的仪器仪表行业

  “十五”规划,确立了6项高技术产业化项目:

  1.基于现场总线技术的全开放分散控制系统及智能仪表;

  2.新型传感器;

  3.智能化工业控制部件与执行机构;

  4.环境与污染源监测仪器及自动监测系统;

  5.城市污水处理利用成套工艺设备中的仪表自动化控制系统;

  6.炼钢转炉煤气净化回转成套装置中的仪表自动化控制系统。

  根据仪器仪表行业的预测,“十五”期间我国仪器仪表市场大致是:2002年1628亿,2003年1790亿,2004年1969亿,2005年2165亿。五年间,平均年市场容量为1806亿(相当于220亿美元),其中工业自动化仪表和控制系统占41%、科学测试仪器占25%、医疗仪器占17%、其它占17%,平均年增长率将不会低于10%。

  今后仪器仪表技术的主要发展趋势:

  *仪器仪表向智能化方向发展,产生智能仪器仪表;

  *测控设备的PC化,虚拟仪器技术将迅速发展;

  *仪器仪表网络化,产生网络仪器与远程测控系统。

  几点建议:

  *开发具有自主知识产权的产品,掌握核心技术。

  *加强仪器仪表行业的系统集成能力。

  *进一步拓展仪器仪表的应用领域。

  六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展

  从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了51年的历程。近10年来,随着计算机技术的飞速发展,各种不同层次的开放式数控系统应运而生,发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言,当今世界上的数控系统大致可分为4种类型:

  1.传统数控系统;

  2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统;

  3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统;

  4.SOFT型开放式数控系统。

  我国数控系统的开发与生产,通过“七五”引进、消化、吸收,“八五”攻关和“九五”产业化,取得了很大的进展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业,也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时,具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展,产品的性能和可靠性有了较大的提高,逐渐被用户认可。

  国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:

  *新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;

  *驱动装置向交流、数字化方向发展;

  *增强通信功能,向网络化发展;

  *数控系统在控制性能上向智能化发展。

  进入21世纪,人类社会将逐步进入知识经济时代,知识将成为科技和生产发展的资本与动力,而机床工业,作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门,毫无疑问,其战略性重要地位、受重视程度,也将更加鲜明突出。

  近年来,我国数控机床一直保持两位数增长。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额在世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国的53.67亿美元。2002年产值达260亿元,产量居世界第4。但与发达国家相比,我国机床数控化率还不高,目前生产产值数控化率还不到30%;消费值数控化率还不到50%,而发达国家大多在70%左右。由于国产数控机床不能满足市场的需求,高档次的数控机床及配套部件只能靠进口,使我国机床的进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿美元,比上年增长27.3%。

  智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势:

  *向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展;

  *向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展;

  *向PC-based化和开放性方向发展;

  *出现新一代数控加工工艺与装备,机械加工向虚拟制造的方向发展。

  *信息技术(IT)与机床的结合,机电一体化先进机床将得到发展。

  *纳米技术将形成新发展潮流,并将有新的突破。

  *节能环保机床将加速发展,占领广大市场。

  七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展

  自从1977年第一个民用网系统ARCnet投入运行以来,有线局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势,获得了成功并得到了迅速发展。然而,在工业现场,一些工业环境禁止、限制使用电缆或很难使用电缆,有线局域网很难发挥作用,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。

  无线局域网(WirelessLAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供以太网互联功能。在推动网络技术发展的同时,无线局域

  网也在改变着人们的生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于点对点方式,802.11用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,以无线网卡使用最为普遍。无线局域网的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。

  在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。

  计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂环境下,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构,在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足,进一步完善了工业控制网络的通信性能。

  八、工业控制软件正向先进控制方向发展

  自20世纪80年代初期诞生至今,工业控制软件已有20年的发展历史。工业控制软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制软件主要包括人机界面软件(HMI),基于PC的控制软件以及生产管理软件等。目前,我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件,工程化、产品化有了一定突破,打破了国外同类应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业(装置)中应用,促进了企业的技术改造,提高了生产过程控制水平和产品质量,为企业创造了明显的经济效益。2000年,“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”通过了验收。

  作为工控软件的一个重要组成部分,国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展,软件和硬件相结合,为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上,工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。

  先进过程控制APC(AdvancedProcessControl)目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法,统称为先进过程控制策略。如:

  *自适应控制;

  *预测控制;

  *鲁棒控制;

  *智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。

  由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益,因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司,推出了上百种先进控制和优化软件产品,在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此,开发我国具有自主知识产权的先进控制和优化软件,打破外国产品的垄断,替代进口,具有十分重要的意义。

  在未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。

  结束语

  工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中,通过信息基础设施,在集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。在“十五”期间,国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。国家实施高技术产业化的主要目标有两个:一是发展高技术,形成新兴产业,培育新的增长点;二是利用先进技术改造和优化传统产业,提高经济增长的质量。

  由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段,国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项,用信息化带动工业化,推动工业自动化技术的进一步发展,加强技术创新,实现产业化,解决国民经济发展面临的深层问题,进一步提高国民经济整体素质和综合国力,实现跨越式发展。

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