一、電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

1.平臺(tái)開放式發(fā)展。(1)IEC61131國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)使得編程接口標(biāo)準(zhǔn)化。現(xiàn)階段，世界上眾多PLC廠商生產(chǎn)的近四百種PLC產(chǎn)品，在編程語言和表達(dá)方式上迥異。為了使IEC61131標(biāo)準(zhǔn)適用于不同的PLC產(chǎn)品，又能為 PLC制造廠商所接受和支持，IEC61131-3規(guī)定了二大類編程語言即文本化編程語言和圖形化編程語言。前者包括指令清單語 言(IL)和結(jié)構(gòu)化文本語言(ST);后者則有梯形圖語言(LD)和功能塊圖語言(FBD)。在標(biāo)準(zhǔn)的文本中沒有把順序功能圖(SFC)單獨(dú)列入編程語言，而是將它在公用元素中予以規(guī)范。不論在文本化語言中，或者在圖形化語言中，都可以運(yùn)用SFC的概念、句法和語法。結(jié)構(gòu)化的編程方式使得程序更易管理，也提高了代碼的使用效率，縮短了程序編程的周期。(2)Windows正成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。微軟的技術(shù)如Windows NT、Windows CE和Internet Explore已經(jīng)正在成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、語言和規(guī)范。PC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到普及。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC的人機(jī)界面已經(jīng)成為主流，基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的用戶所采納。

2.現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用。隨著DCS在企業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用，其缺點(diǎn)日益突出。主要表現(xiàn)在:(1)DCS是一種數(shù)字-模擬混合系統(tǒng)，DCS現(xiàn)場(chǎng)儀表仍為傳統(tǒng)模擬儀表，可靠性差，安裝維護(hù)成本高;(2)互換性差，各大廠商之間沒有統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，使用與維修困難;(3)價(jià)格昂貴。信息技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，逐步形成了以網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)，于是，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)更具目的性，它是工廠底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)，為底層設(shè)備信息及生產(chǎn)過程信息集成提供了通信平臺(tái)。對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的不同情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。工廠底層應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)從管理層到自動(dòng)化底層的數(shù)據(jù)存取，現(xiàn)場(chǎng)總線的介質(zhì)訪問控制方式可滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的要求。和DCS相比，除了具有節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)外，還可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。

3.IT技術(shù)與電氣自動(dòng)化。PC、客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)的融合，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。信息技術(shù)對(duì)工業(yè)世界的滲透來自于兩個(gè)獨(dú)立的方向:一是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取;另一方面信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中。信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所有的層面，不僅包括傳感器和執(zhí)行器，而且包括控制器和儀表。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。信息技術(shù)革命的原動(dòng)力是微電子和微處理器的發(fā)展，隨著微電子和微處理器技術(shù)應(yīng)用的增加，原本定義明確的設(shè)備界線，如PLC、控制設(shè)備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。

二、電氣自動(dòng)化的發(fā)展策略

1.采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)。統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)可以支持一個(gè)逢動(dòng)化項(xiàng)目周期中的設(shè)計(jì)、實(shí)施和測(cè)試、調(diào)試和開機(jī)、運(yùn)行及維護(hù)等各個(gè)階段和環(huán)節(jié)，這樣可以大大降低從設(shè)計(jì)到完成的時(shí)間和費(fèi)用。統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)還應(yīng)滿足用戶另一個(gè)重要需求即開發(fā)平臺(tái)獨(dú)立于最終的運(yùn)行平臺(tái)。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和最終用戶的需求決定將統(tǒng)一的運(yùn)行代碼不載到硬件PLC、基于WindowsNT的軟件PLC、嵌入式NT系統(tǒng)還是基于WindowsCE的控制系統(tǒng)中。在這方面，基于PC的自動(dòng)化產(chǎn)品滿足了以上需求。

2.通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一個(gè)成功的自動(dòng)化系統(tǒng)離不開通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。任何企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于設(shè)備控制、監(jiān)督系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無阻必須予以保證。數(shù)據(jù)添加和整理工作結(jié)束后，要對(duì)中心管理機(jī)和其他通訊管理機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊配置，以便系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)工作，傳送正確數(shù)據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來的自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)生直接的影響。

3.標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口。成功的自動(dòng)化系統(tǒng)的另一個(gè)重要因素在于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口。基于Microsoft的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，如Windows2000、OPC、ActiveX和WindowsCE，減少了工程時(shí)間和費(fèi)用，方便了自動(dòng)化系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與共享。在與企業(yè)的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接時(shí)，基于PC平臺(tái)的自動(dòng)化解決方案意義非同尋常。使用WindowsNT/Windows2000作為操作系統(tǒng)，使用TCP/IP作為辦公環(huán)境的通訊標(biāo)準(zhǔn)，PC可以在自動(dòng)控制和管理平臺(tái)之間建立一種最好的接口。標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產(chǎn)品的交換，不需擔(dān)心它們之間的通訊問題。

參考文獻(xiàn)

[1]譚濤.現(xiàn)場(chǎng)總線及其所組成的控制系統(tǒng)[J].能源研究與管理.2010(2)