【摘 要】工業(yè)自動化是現(xiàn)代先進工業(yè)科學(xué)的核心技術(shù)，是工業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基石和重要標(biāo)志。本文主要介紹了我國現(xiàn)代工業(yè)自動化控制的發(fā)展趨勢，并就自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展策略進行了探討，旨在推動我國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動化控制 發(fā)展趨勢 策略

工業(yè)自動化控制是依托控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，從而提升整個企業(yè)的安全生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益。改革開放后，我國的工業(yè)自動化控制逐漸發(fā)展，如PLC、變頻器、觸摸屏、伺服電機、工控機等產(chǎn)品和技術(shù)的大力推廣，促進了中國的工業(yè)自動化進程，為我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展提供了重要的技術(shù)手段。目前，自動化控制技術(shù)已被逐漸運用到社會各個領(lǐng)域，如機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域，大大提高了勞動生產(chǎn)效率。

一、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

自動化系統(tǒng)以微處理器為核心，其發(fā)展過程大體經(jīng)歷了從簡單PLC（可編程序邏輯控制器）到今天的PLC系統(tǒng)，從僅代替模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)的DCS發(fā)展到今天融合PLC、DCS及計算機功能于一體的三電一體化DCS系統(tǒng)。簡言之，未來工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢為：（1）工業(yè)過程自動化，主要包括集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）和以工業(yè)計算機為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)等。（2）先進控制與優(yōu)化軟件開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。（3）智能儀表、執(zhí)行器與變送器、成套專用控制裝置和優(yōu)化系統(tǒng)的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。具體而言，主要包括以下幾個方面：

（一）控制系統(tǒng)的多元化

控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化是工業(yè)自動化控制的主要趨勢，其典型代表是現(xiàn)場總線的崛起。并采用可進行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯(lián)系紐帶，把掛接在總線上作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的多個現(xiàn)場級測控儀表連接成網(wǎng)絡(luò)，并按公開規(guī)范的通信協(xié)議，實現(xiàn)現(xiàn)場測控儀表之間及其與遠程監(jiān)控計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，以滿足實際需要，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）環(huán)境下，系統(tǒng)的自治性和可靠性大大提高。但長期以來的標(biāo)準之爭導(dǎo)致現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展緩慢，為促進技術(shù)的進一步發(fā)展，倡導(dǎo)Ethernet，即用以太網(wǎng)作為高速現(xiàn)場總線框架的主傳，將現(xiàn)場總線技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)主流技術(shù)有機結(jié)合。

（二）控制管理系統(tǒng)

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，這種多層次計算機系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集共享、硬軟件資源共享、數(shù)據(jù)通信、軟件開發(fā)等逐漸暴露出一些弊端，在設(shè)備控制、過程控制、生產(chǎn)控制中表現(xiàn)尤為突出，因此有專業(yè)人士提出有必要實現(xiàn)管理控制一體化。管控一體化就是建立一個全集成、開放、全廠綜合自動化的信息平臺，通過對經(jīng)營決策、管理、計劃、調(diào)度、過程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場控制等信息的綜合處理，建立一個綜合管理系統(tǒng)。企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控一體化的前提，現(xiàn)場總線則為構(gòu)建管控一體化網(wǎng)絡(luò)提供了技術(shù)支持，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場總線接口與過程監(jiān)控層相連，或現(xiàn)場總線直接擔(dān)當(dāng)監(jiān)控層，可順利實現(xiàn)監(jiān)控、報警、維護及人機交互等功能。企業(yè)管理層由各種服務(wù)器和客戶機等組成，目的在于實現(xiàn)企業(yè)的各種信息的集成，并與Internet相連接，完成管理、決策和商務(wù)應(yīng)用的各種功能。通過OPC、ODBC等技術(shù)可實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，將實時控制、可視化操作、信息分析、系統(tǒng)診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中，硬件靈活性大大提高，多種管理軟件實現(xiàn)連通，從而有效解決管控系統(tǒng)間的連接。

（三）PLC和DCS開發(fā)工具軟件

近年來，計算機技術(shù)特別是芯片技術(shù)發(fā)展迅速，但自動化系統(tǒng)設(shè)備的更新不能滿足計算機技術(shù)的發(fā)展需要。而目前各種PLC和DCS的開發(fā)工具軟件與硬件系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)系密切，如果更換新的第三方PLC和DCS時，就得重新進行人員培訓(xùn)，既費時又浪費人力資源，同時也使新開發(fā)的工具軟件銷售受到影響。鑒于這種現(xiàn)狀，基于開發(fā)式工業(yè)計算機系統(tǒng)的逐漸成熟，PLC和DCS制造商提出“軟PLC”和“軟DCS”設(shè)想，使工具軟件與系統(tǒng)硬件設(shè)備分離，可在各種開發(fā)式工業(yè)計算機系統(tǒng)的硬軟件平臺上應(yīng)用，以解除硬件設(shè)備對制造商軟件銷售的不利影響，凸顯PLC和DCS開發(fā)工具軟件的技術(shù)優(yōu)勢和潛力，并提高其市場競爭力。

（四）生產(chǎn)過程控制和管理軟件的融合

在上述發(fā)展趨勢的推動下，集生產(chǎn)過程自動化和信息管理集成化的軟件也逐漸被開發(fā)和應(yīng)用，Wonderware公司的套裝化軟件Factory Suite 2000就是其中的典型代表，其在基于Windows NT操作系統(tǒng)的硬件平臺上實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)功能的結(jié)合。

二、自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展策略

（一）采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺，其可支持一個自動化項目的設(shè)計和使用，并實現(xiàn)開發(fā)平臺獨立于最終的運行平臺。

（二）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的架設(shè)應(yīng)切實保障現(xiàn)場控制設(shè)備、計算機監(jiān)督系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)間的信息交流和數(shù)據(jù)傳遞，企業(yè)上級管理可利用Internet/Intranet對現(xiàn)場設(shè)備運行加以監(jiān)督。所用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)涵蓋辦公自動化環(huán)境、控制級、元件級的整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊，并包含數(shù)據(jù)編輯、系統(tǒng)安全等方面，從而提高全集成化。

（三）依托現(xiàn)代Microsoft標(biāo)準和技術(shù)，運用計算機技術(shù)的平臺自動化實現(xiàn)企業(yè)MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接，促進辦公環(huán)境的標(biāo)準化，計算機可以在管理和系統(tǒng)平臺之間建立標(biāo)準化的程序接口，以保證不同程序間的通訊問題。

普及工業(yè)自動化控制是推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，以信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推進兩化融合的基礎(chǔ)工作。因此，應(yīng)大力促進工業(yè)自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新，規(guī)范我國自動化控制技術(shù)方面的標(biāo)準，在不影響硬件系統(tǒng)設(shè)備更改的情況下，提高生產(chǎn)過程自動化和生產(chǎn)信息管理的應(yīng)用水平，從而為我國工業(yè)生產(chǎn)奠定更加堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]李先文.OPC技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究.2012年第34期

[1]虞坤源. PLC控制技術(shù)在橫排頭閘門控制中的應(yīng)用[J].安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2009年第2期

[3]賀章波.我國工業(yè)自動化的發(fā)展方向[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010年第19期