楊　濤，葉　星

（新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院，新疆　昌吉　831100）

工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)及發(fā)展趨勢研究

楊濤，葉星

（新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院，新疆昌吉831100）

自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、建筑、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域，成為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的主要手段。用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，逐漸推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，能使企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展。

工業(yè)自動(dòng)化控制；智能化生產(chǎn)；發(fā)展趨勢

工業(yè)自動(dòng)化是指以各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息等系統(tǒng)為一體，各部分相互協(xié)調(diào)，能夠?qū)?shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測與控制。

1　發(fā)展歷程與成就

我國工業(yè)自動(dòng)化水平主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段，20世紀(jì)40年代到60年代，以單機(jī)自動(dòng)化加工設(shè)備出現(xiàn)為標(biāo)志的初級發(fā)展階段。20世紀(jì)60年代到70年代，以流水線工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用為標(biāo)志階段。20世紀(jì)70年代中期之后，以高科技技術(shù)為應(yīng)用的現(xiàn)代發(fā)展階段。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展與深入改革，我國工業(yè)化自動(dòng)控制水平逐漸提高。如今，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)完全自動(dòng)化或者部分自動(dòng)化的基礎(chǔ)，有效節(jié)省工業(yè)生產(chǎn)人力資本的投入。自動(dòng)化技術(shù)涉及到多方面的知識與內(nèi)容，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率的重要手段。

就目前的情況分析，我國工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)生產(chǎn)出的產(chǎn)品技術(shù)含量非常高，專業(yè)性較強(qiáng)，并且其生產(chǎn)產(chǎn)品的種類趨于多樣化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國工業(yè)自動(dòng)化學(xué)會(huì)的唯一門戶網(wǎng)站以及合作網(wǎng)站已經(jīng)有16個(gè)大項(xiàng)目，20多個(gè)小項(xiàng)目，全球工業(yè)自動(dòng)控制廠商達(dá)到了20萬家，僅僅變頻器的生產(chǎn)廠家就有2000多家。第三市場巨大，我國工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)裝置制造的產(chǎn)業(yè)一直保持在年內(nèi)增長20%以上。在2009年，我國儀器儀表行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)達(dá)到了5363個(gè)，總共完成了4047億元，銷售產(chǎn)值達(dá)到了3947億元。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)遍布全球，在石油、化工、造紙、汽車、航天飛機(jī)、環(huán)境工程以及紡織等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

2　發(fā)展中須解決的問題

工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)是一種現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，在機(jī)械制造、電力、交通等各個(gè)領(lǐng)域得到了充分的利用與發(fā)展，在農(nóng)業(yè)、教育以及加工等各個(gè)行業(yè)中都可以看到工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的影響。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)是集機(jī)械、信息、電氣以及電子等各種學(xué)科知識為一體的綜合性應(yīng)用技術(shù)。工業(yè)控制系統(tǒng)主要是指工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、控制系統(tǒng)以及自動(dòng)化設(shè)備等統(tǒng)籌系統(tǒng)。

在工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展過程中雖取得了一定成就，但在存在的一些問題還需解決。第一，PLC一直處于工業(yè)自動(dòng)化的主導(dǎo)地位，生產(chǎn)和發(fā)展有了一定的規(guī)模，但還沒有形成強(qiáng)大的生產(chǎn)能力和品牌質(zhì)量，可以說PLC生產(chǎn)還不夠產(chǎn)業(yè)化。第二，從整體情況分析，工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)的規(guī)模都較小，工業(yè)自動(dòng)化比例依然不高，我國自動(dòng)化儀器儀表行業(yè)的產(chǎn)值僅僅占有GDP比例的1.1%，與美國工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展水平差距較大。第三，國內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品競爭激烈，與發(fā)達(dá)國家相比，不管是IPC、PLC還是DCS，都處于弱勢地位。第四，自動(dòng)化企業(yè)大多數(shù)都急功近利，科技研究的投入比較少，科研的人員隊(duì)伍不穩(wěn)定，缺乏長時(shí)間的科研積累，大型的裝備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用程度還非常低。第五，我國絕大多數(shù)的工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)缺乏創(chuàng)新，沒有核心技術(shù)，國產(chǎn)系統(tǒng)總體水平在應(yīng)用平臺(tái)上還比較低，而且在國內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合能力較差，產(chǎn)品系列不全。

3　控制技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）無線生產(chǎn)。就目前的情況分析，通信技術(shù)的發(fā)展重要因素就是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，從第一代現(xiàn)場

總線通信技術(shù)到當(dāng)前的現(xiàn)場總線通信技術(shù)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有幾十種，不同的通信技術(shù)有不同的限制要求。當(dāng)前，工業(yè)生產(chǎn)的主要要求就是產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量好，運(yùn)行穩(wěn)定、綠色環(huán)保。雖然制約無線通信技術(shù)的因素較多，但是排除技術(shù)方面的因素之外，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場儀表無線通信技術(shù)，機(jī)械設(shè)備的布置會(huì)越來越靈活、多變，而通信技術(shù)的維護(hù)成本也將大大降低。工業(yè)自動(dòng)化控制在今后的發(fā)展過程中，依靠無線通信設(shè)備，使工業(yè)生產(chǎn)滿足效率高、質(zhì)量好、運(yùn)行穩(wěn)定、環(huán)保等生產(chǎn)要求。

（2）智能化生產(chǎn)。高度智能化是我國工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的效果。從未來的發(fā)展趨勢來看，智能化生產(chǎn)是工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展的大體方向。智能化生產(chǎn)主要是實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)多樣性的產(chǎn)品。如在工業(yè)自動(dòng)化控制生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，通過對工業(yè)自動(dòng)化流量、壓力或者溫度的補(bǔ)償過程中，相應(yīng)的儀表需要分別對流量、壓力或者溫度進(jìn)行測量，分別進(jìn)行了計(jì)算處理之后給相應(yīng)的變送器發(fā)送指令來不斷完成其補(bǔ)償操作。在智能化操作的變送器可以一次性完成以上操作，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)真正工業(yè)自動(dòng)化控制。另外，在未來的發(fā)展過程中，工業(yè)自動(dòng)化控制軟件將逐漸朝著先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)方向發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化控制軟件將從人為操作逐漸朝著智能化機(jī)械操作發(fā)展。目前，先進(jìn)自動(dòng)化控制策略主要體現(xiàn)在：自適應(yīng)控制、魯棒控制、預(yù)測控制、只能控制等系統(tǒng)。

（3）高精度生產(chǎn)。我國采用工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品對加工機(jī)械的精度要求非常嚴(yán)格、苛刻。目前，當(dāng)前的普通加工領(lǐng)域，對于機(jī)械加工的精度要求也是越來越高，因此工業(yè)自動(dòng)化控制在未來的發(fā)展過程中，會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的基礎(chǔ)上，具有非常嚴(yán)格、精密的機(jī)械進(jìn)行操作。如當(dāng)前加工變送器的精度為之前的0.04%，在貿(mào)易交換計(jì)算中應(yīng)用的流量計(jì)算精度已經(jīng)提高到之前的0.05%。在交通運(yùn)輸、石油、化工等各個(gè)領(lǐng)域，工業(yè)自動(dòng)化控制加工要求的精度會(huì)越來越嚴(yán)格，其生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)逐漸提高。

4　結(jié)語

隨著一系列工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的完善與實(shí)施，基于信息化帶動(dòng)工業(yè)化生產(chǎn)的思想，將會(huì)使工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)得到更深的發(fā)展。采用工業(yè)自動(dòng)化控制不僅可以將人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣的工作環(huán)境中解放出來，同時(shí)還可以擴(kuò)展到人器官的功能，大大提高了其生產(chǎn)的工作效率?？傊?，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，逐漸推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展。

The Development Trend of Industrial Automation Control Technology

YANG Tao，LE Xing
（Xinjiang Agricultural Vocational and Technical College School of Continuing Education，Changji，Xinjiang 831100，China）

The automation technology promotes the progress of the industry，and has been widely used in machinery manufacturing，electric power，construction，transportation and other fields，becoming the main means to improve labor productivity.This paper mainly analyzes the current situation and trend of development of industrial automation control，which has a certain reference significance.

industrial automation control；intelligent production；the development trend

TP273

A

2095-980X（2015）10-0062-01

2015-09-08

楊濤（1991-），女，新疆人，大學(xué)本科，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。