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自動化的發展前景論文

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隨著社會的發展和科技的進步,工業現代化程序也在加快,而作為工業重要標誌的電氣自動化技術也在突飛猛進的發展,下文是關於自動化的發展前景論分析論文,一起來看看吧!

自動化的發展前景論文

[摘 要]工業控制自動化技術被廣泛應用於交通網路、土木建築、電子電力、裝置製造和資訊科技等方面,它解決的核心為題是如何達到產品生產效率與質量的一致性。因此,論述工業自動化的現狀和發展趨勢具有重要意義。

[關鍵詞]工業;自動化;控制;機械裝置

工業自動化是在生產過程中依靠機械裝置或者不需要人力進行參與的情況下,可按照既定的目標完成控制、操作等處理的統稱。在石油、化工、汽車製造業、軍工等各個行業中,生產效率的提高都離不開控制技術自動化水平的提高。本文就工業自動化控制的現狀和未來發展趨勢進行系統性的論述。

1 工業自動化控制發展現狀

1.1 工業自動化控制概述

工業自動化包括工業自動化系統、硬體和軟體3部分,是一種運用儀器儀表、控制理論和計算機技術,根據工業生產要求完成既定操作,從而達到增加產量、降低消耗、提高質量等目的綜合性技術。

傳統工業自動化系統主要對裝置和生產過程進行控制,通過編寫的軟體程式、生產過程中的反饋調整以及電路邏輯的.引導,材料相互協調和整合,形成物質和能量的規則運動組成工業自動化系統和產品。進入21世紀,在計算機網路技術、現代通訊技術的衝擊下,資訊傳遞和互動迅速覆蓋了生產區域裝置層、控制層和管理層的各個方面。工業自動化當前發展的特徵轉變成智慧化和整合化。

1.2 工業自動化控制現狀

依託於電子與通訊行業的發展,當代工業自動化控制主要以微機控制為主。目前典型的控制由上位機、工業控制器、現場執行機構組成三層結構。自動化控制系統以可程式設計控制器、分散式控制系統、工業PC機,以及包括PID調節器和控制器在內的嵌入式計算機與OEM產品為主。

第一,可程式設計控制器技術是以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置,是一種專為工業環境而設計的數字運算操作的電子系統。由於可程式設計控制器能夠執行算數操作、順序控制、計數和定時以及進行邏輯運算,並能有效控制產品和機械生產的全部加工過程,因此在工業自動化控制中長期主導著市場[3]。

第二,分散式控制系統以基礎通訊網路為基礎,由多級計算機體系,包括過程監控級和控制級等組合而成。DCS融合了包括現代通訊技術、控制技術、顯示技術和計算機技術在內的多種高新技術,是一個多融合技術的產物。

第三,隨著資訊科技革新的興起,工業PC機融合了現場匯流排和控制網路技術,現代網路控制技術以及先進裝置和顯示技術應運而生,順應現代科技中資訊、數字、智慧化的發展潮流工業PC機自20世紀90年代初進入軍工業自動化後,迅速進入商用和民用的各領域,並獲得了更為廣泛應用。

2 工業自動化控制的未來發展趨勢

2.1 可程式設計邏輯控制器(PLC)向一體化、網路化發展

一體化控制器(OCS)的提出,使PLC一體化路線逐漸清晰。OCS由PLC發展而來但卻不是單純的PLC,它將傳統的PLC與HMI、I/O以及迅速發展的網路相結合,成為一體,增加了人機互動介面,以方便工業自動化的控制操作。其中PLC控制程式和人機介面的程式設計過程都使用的是由HORNER開發的程式設計平臺,方便快捷的操作使其備受使用者青睞,PLC一體化的趨勢變得更加明顯。此外,網際網路技術的革新和發展,引發了過程控制領域的變革,即Ethernet技術的擴充套件,PLC的發展也依託網際網路發展趨於網路化。通訊系統中資料的高速傳輸和控制終端網路功能的整合度提高,PLC將繼續向著網路化方向發展。

2.2 新型現場匯流排控制系統的發展

在新技術的推動下,計算機控制系統經歷了基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統以及集散控制系統(DCS)幾個重要階段後,現今正朝著現場匯流排控制系統(FCS)的方向拓展和延伸。FCS在今後生命力會越加強大,究其原因在於FCS結合了DCS、產業乙太網、先進控制等新技術。其中產業乙太網及現場匯流排技術可以提供可靠性強、靈活度高、方便快捷的資料傳輸方式,這使FCS在產業現場將得到更加廣泛的應用,新型現場匯流排控制系統在控制領域將保持增長,佔據更重要的市場地位。

2.3 智慧化控制的發展

智慧化的提出引領了各個領域的變革,它是資訊化技術的應用,它採用了人工智慧理論、學習演算法、先進技術,使裝置能夠模擬人類智慧的某些特性和功能。工業智慧化控制是在人工智慧的基礎上提出的控制方法,主要表現在機械裝置自動控制的多功能化方面。通過乙太網和Web技術實現開放型分散式智慧系統,基於網路通用的TCP/IP四層協議族,提供高度模組化、分散式技術和可反覆使用的工業控制方案。比如:新一代的固態感測器和智慧變送器向微型化、高精度、低功能、智慧化方向發展,智慧閥門定位器由高整合度的微控制器控制,對所有控制引數都可組態,實現線性、分程控制、等百分比、快開等特性修正功能,並能實現智慧化。網路的嵌入使智慧化的實現成為必然趨勢。

3 結 語

工業控制自動化技術的廣泛應用,顯著提升了社會總體生產效率,同時也促進了傳統產業結構的優化和升級。隨著各個技術領域的相互交叉,學科打破原有界限,先進的科技融合到工業控制自動化產業是工業自動化的發展趨勢,工業自動化控制將趨於一體化、網路化、智慧化和高便捷快傳輸。工業自動化控制技術的逐步發展,也將對提高國民經濟整體素質,保持經濟增長速度和提升綜合國力有著重要的作用。

主要參考文獻

[1]李曉峰,張敏.有關自動化控制的現狀和發展的討論[J].河南科技,2010(6).