梁明鈞

摘要：本文首先分析了當前工業(yè)自動化技術的應用特點和現(xiàn)狀，然后對工業(yè)自動化的發(fā)展前景進行了詳細的探討。隨著IT技術和控制技術的發(fā)展，工業(yè)自動化系統(tǒng)正在發(fā)生一些變化和變革。本文談了談自己的一些看法，可與同行工作人員共同探討。

關鍵詞：工業(yè)自動化；智能控制；PLC

一、前言

工業(yè)自動化作為一種重要的生產管理技術，經歷了比較漫長的發(fā)展，逐漸由過去的單機自動化過渡到現(xiàn)代的綜合自動化生產階段。工業(yè)自動化技術的出現(xiàn)和發(fā)展有力的提高了企業(yè)的生產效率，對于社會的發(fā)展都具有重要的意義。

二、工業(yè)自動化技術的特點

運用工業(yè)自動化技術和計算機應用技術，實現(xiàn)以提高經濟效益為總體目標的傳統(tǒng)產業(yè)的技術改造，已成為提高國力主要手段之一。目前，國與國、企業(yè)集團與企業(yè)集團之間展開了激烈競爭。日本和西德十幾年前的經濟起飛，就是從這里開始的。后來美國在高度重視技術密集型的高技術產業(yè)的同時，十分重視工業(yè)自動化技術，美國的經濟能持續(xù)高速增長，也是與用工業(yè)自動化技術改造傳統(tǒng)產業(yè)有密切關系。

通常把工業(yè)自動化系統(tǒng)分為5級：企業(yè)管理級、生產管理級、過程控制級、備控制級和檢測驅動級。兩級管理級涉及到的高技術主要是計算機技術、軟件技術、網絡技術和信息技術。隨著互聯(lián)網技術和信息技術的飛速展，必將進一步促進企業(yè)管理的改革，企業(yè)可通過互聯(lián)網在網上進行交易，因而電子商務技術必將成為企業(yè)管理中的高技術。過程控制級涉及到的高技術主要是智能控制技術和工程方法。設備控制級和檢測驅動級涉及的高技術主要是三電一體化技術、現(xiàn)場總線技術和新器件交流數(shù)字調速技術。由此不難看出，工業(yè)自動化技術是當今微電子技術和電力電子技術領域中高技術的綜合應用技術。這是工業(yè)自動化技術的特點之一。從控制的角度看，工業(yè)自動化系統(tǒng)包括檢測、控制和驅動3個系統(tǒng)。這3個系統(tǒng)既自成體系又互相聯(lián)系，既要研究每一個系統(tǒng)的技術，又要研究3個系統(tǒng)的軟硬件連接及最佳配合技術，這稱為為三電一體化技術。

三、工業(yè)自動化技術現(xiàn)狀

在我國，工業(yè)電氣自動化發(fā)展將會隨著科技的推動不斷普及，從機械化向自動化轉化，慢慢的進入自動化數(shù)控生產時代。隨著工業(yè)信息化的不斷深化，我國工業(yè)自動化將由模仿向自主創(chuàng)新，再慢慢的進入中國特色的工業(yè)自動化產業(yè)。工業(yè)生產體將會慢慢的合理化，更加適應市場的需要，通過技術改造和先進設備的引用促進工業(yè)自動化，提高生產效率和產品質量。目前，我國的工業(yè)機械化還沒有完全實現(xiàn)，有很多工藝仍然離不開人工操作，我們不可能跨越工業(yè)機械化去實現(xiàn)自動化。通常工業(yè)自動化涉及到的高技術主要是計算機、軟件以及信息技術，應用信息化和電子技術可以大大提高工業(yè)生產過程中的自動檢測工程及執(zhí)行機構的生產效率，優(yōu)化生產裝置提高自動化控制和管理。工業(yè)自動化就是信息化和工業(yè)化的結合點，我們將密切關注國內外電氣自動化先進技術的發(fā)展趨勢。

四、工業(yè)自動化技術前景探討

縱觀儀器儀表的發(fā)展形式，重點在主控系統(tǒng)裝置、智能化發(fā)展、專用型的自動化儀表、數(shù)字儀表的應用等。像電工儀表、科學測試儀、環(huán)保測試儀、信息技術電測儀等，成為我國當前發(fā)展的重點方向，而在此發(fā)展基礎上的工業(yè)自動化發(fā)展方向也顯而易見，呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，覆蓋面擴大，形式多樣化。

1.以PLC為基礎的分布式控制系統(tǒng)。PLC作為專為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了單機、車間、工廠的自動化控制。它表現(xiàn)出了諸多的優(yōu)點，具有抗干擾能力強、維修方便等特點，由于PLC對現(xiàn)場進行實時監(jiān)控具有很高的可靠性，且編程簡單、靈活，因此得到廣泛的應用。隨著科技的進步，它的控制功能將會演變成更加復雜的過程控制和連續(xù)控制，這也為將來成為未來的支柱性技術產業(yè)而奠定堅實的基礎。一直以來，可編程序控制器簡稱PLC在工業(yè)自動化控制方面發(fā)揮著巨大作用，為各種各樣的自動化控制設備提供了廣泛、可靠的控制應用。PLC主要能夠為自動化控制應用提供安個可靠和比較完善的解決方案，適合當前自動化工業(yè)企業(yè)的需要。隨著計算機技術和通信技術的發(fā)展，工業(yè)控制領域有了翻天覆地的變化，而PLC不斷地采用新技術以及增強系統(tǒng)的開放性，在工業(yè)自動化領域中的應用范圍不斷擴大。PLC將計算機技術、自動控制技術和通訊技術融為一體，成為實現(xiàn)單機、車間、工廠自動化的核心設備，其具有可靠性高、抗干擾能力強、組合靈活、編程簡單、維修方便等諸多優(yōu)點。

根據控制對象特征，PLC通過組合功能模塊組裝能成功地控制系統(tǒng)，來靈活實現(xiàn)系統(tǒng)控制。PLC有主機模塊、I/O模塊、高速計數(shù)模塊、位置控制模塊、模擬量控制模塊、通信模塊等。PLC的模擬量控制能大大地提高過程控制系統(tǒng)的精度，它可以對熱處理的升溫、降溫、保溫等過程進行嚴格的控制，給熱處理過

程的控制設計和維護帶來了極大的方便，這是以往的儀表控制系統(tǒng)很難實現(xiàn)的。

PLC不僅可以實現(xiàn)自動化控制，而且也適用于系統(tǒng)本身的控制，如控制系統(tǒng)故障檢測和顯示等。控制系統(tǒng)的原理是根據時限故障檢測和邏輯錯誤檢測的原則進行系統(tǒng)監(jiān)控。由于機床設備在工作循環(huán)中的各工步運動在執(zhí)行時都需要一定的時間，在檢測工步動作時可啟動定時器，并將定時器的輸出信號作為自動停機信號或啟動報警信號。

2.現(xiàn)場總線技術的應用。由于現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，使得控制功能徹底分散，分散到傳感器、變送器、執(zhí)行器和現(xiàn)場控制器上。設備控制網和控制站被取代了，使得計算機控制系統(tǒng)的結構發(fā)生了變革。它的優(yōu)點是全數(shù)字化、全分散化、具有互操作性（互連、互換、可統(tǒng)一組態(tài)）、開放式互連網、全開放?，F(xiàn)場總線是計算機技術、通信技術、控制技術和集成電路技術的集成。它變革了傳統(tǒng)的信息標準（4～20 mA變成數(shù)字信號）、通信標準和系統(tǒng)標準，改革了計算機控制系統(tǒng)結構、設計方法、安裝調試方法和產品結構。

隨著技術的進步，其控制功能由簡單的邏輯控制、順序控制發(fā)展為復雜的連續(xù)控制和過程控制，成為自動化領域的三大技術支柱。特別是在機器人、CAD/CAM方面有著廣泛的應用，主要應用的技術領域有：順序控制、過程控制、位置控制、生產過程的監(jiān)控和管理、結合網絡技術等。把PC中的技術，如視窗操作系統(tǒng)和網絡等向PLC領域融合、滲透和集成的技術稱為PLC的商業(yè)技術。近年來PC在自動化中的應用領域也在擴大（如用計算機的CNC和DCS等），把PC技術作為一種補充技術用于PLC中，集成起來，目的是嵌入應用，是軟控制器，能實現(xiàn)實時延伸，它只用廉價的芯片組就可進行浮點運算。

五、結束語

通過對工業(yè)自動化的特點進行了詳細的描述，隨著信息技術和半導體技術的發(fā)展，工業(yè)自動化技術還將不斷的進步。在工業(yè)自動化技術的應用過程中應當結合企業(yè)的實際，不斷的采用新的技術和方法，不斷的提高企業(yè)的自動化生產效率。

參考文獻：

[1]張曉偉，王瑜.工業(yè)自動化技術的特點及工業(yè)自動化的重要性[J].黑龍江科技信息，2011，（20）：62-62.

[2]肖彩紅，田秀成.工業(yè)自動化技術應用分析與發(fā)展展望[J].電子世界，2013，（14）：7-7.

[3]李海濤.淺談工業(yè)自動化技術的應用[J].世界家苑，2013，（8）：385-385.

[4]楊成武.我國工業(yè)自動化技術現(xiàn)狀分析[J].西江月，2013，（30）：459-459.

[5]王玉鐸.工業(yè)自動化控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢研究[J].科技與企業(yè)，2013，（20）