封帆

摘 要：工業(yè)自動化控制是指依賴機械設(shè)備參與生產(chǎn)，并且按照既定目標(biāo)目標(biāo)進行控制、操作等處理過程的總稱。文章以工業(yè)自動化控制為研究目標(biāo)，首先介紹了工業(yè)自動化控制的基本內(nèi)容，然后分析了工業(yè)自動化控制發(fā)展現(xiàn)狀，最后具體討論了工業(yè)自動化控制發(fā)展趨勢，希望對我國工業(yè)自動化發(fā)展控制有所幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；自動化；控制；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1工業(yè)自動化控制的基本內(nèi)容

工業(yè)自動化控制是一種利用機械技術(shù)、信息技術(shù)、電氣技術(shù)以及微電子等現(xiàn)代技術(shù)進行綜合控制工業(yè)生產(chǎn)的先進技術(shù)，簡單來說，工業(yè)自動化控制要根據(jù)人的控制需求預(yù)先設(shè)定好流程，然后運用設(shè)備（控制器和儀表），實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的過程。要實現(xiàn)工業(yè)自動化控制，需要技術(shù)人員事先設(shè)定好數(shù)據(jù)和程序，核定好各類參數(shù)是否準(zhǔn)確，這樣才能確保自動化控制系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)過程中運作正常，保質(zhì)保量。通常情況下，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)被分為四個類別，分別為可編工業(yè)PC機、程序控制器（即PLC）、分布式控制系統(tǒng)（即DCS）以及嵌入式計算機等。其中，PLC根據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，可分為大型、中型和小型PLC，靈活性較強；而工業(yè)PC機可以應(yīng)用于比較惡劣的生產(chǎn)條件，不受地區(qū)環(huán)境限制，并且在實際生產(chǎn)控制時，只需要輸入輸出接口就可進行控制；DCS根據(jù)規(guī)模不同分為多級多層、中小型、兩級分布式控制系統(tǒng)；嵌入式計算機中的設(shè)備組成包括PID調(diào)節(jié)器以及控制器等。

2工業(yè)自動化控制發(fā)展現(xiàn)狀

2.1自動化控制技術(shù)的發(fā)展還存在諸多問題尚未解決

工業(yè)自動化控制技術(shù)發(fā)展至今，已取得了一定的成績，如現(xiàn)場總線的研究和應(yīng)用，不僅標(biāo)志著信號傳輸形式的改變，并且為其現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理提供了良好的基礎(chǔ)，尤其是在設(shè)備管理、判斷以及預(yù)測等方面，有著極大的潛力和發(fā)展前景。但是，也必須認(rèn)識到，當(dāng)前自動化控制技術(shù)在發(fā)展和應(yīng)用的過程中，還存在著各種各樣的問題亟待解決，如，先進自動化儀表是工業(yè)自動化控制技術(shù)的重要組成部分，但是，由于我國大部分自動化生產(chǎn)儀器的應(yīng)用和發(fā)展尚處于初級階段，產(chǎn)品價格居高不下，而在市場上隨處可見其廉價的替代品，對于用戶而言，選擇廉價的替代品不僅能夠有效降低成本，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量也并未受到較大影響，在這種背景下，新型自動化儀表無法獲得良好的發(fā)展動力。

2.2自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢尚未得到充分發(fā)揮

任何新事物的推廣和應(yīng)用都需要一定的時間，自動化控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也不例外，尤其是在當(dāng)前階段，人們尚未對工業(yè)自動化控制技術(shù)的優(yōu)越性有一個較為直觀了解，也沒有真正體會到自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，因而無法充分利用和發(fā)揮出自動化控制技術(shù)的功能，并且在實際應(yīng)用中常常會忽視一些問題，如，在實際運行過程中，忽視對軟件和程序可行性問題的討論；忽視控制系統(tǒng)和數(shù)字儀表的信息安全問題、保密問題。

3工業(yè)自動化控制發(fā)展趨勢

3.1網(wǎng)絡(luò)化和微型化

PLC是工業(yè)自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，其發(fā)展受現(xiàn)代信息技術(shù)的影響，正逐漸朝著網(wǎng)絡(luò)化和微型化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)和性能呈現(xiàn)出PC化發(fā)展的趨勢。具體來說，早期的PLC自動化技術(shù)，不僅體積偏大，而且價格昂貴，應(yīng)用靈活性較差；而現(xiàn)階段的PLC技術(shù)已在一定程度上實現(xiàn)了微型化，其生產(chǎn)成本也降至可接受的范圍內(nèi)。同時，隨著軟PLC自動控制技術(shù)組態(tài)軟件的快速突破，工業(yè)控制自動化技術(shù)市場份額中把軟PLC當(dāng)作基礎(chǔ)組態(tài)軟件的份額也在逐漸增加。當(dāng)前，控制領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向就是Ethernet技術(shù)的擴展，PLC也躋身在列。如今，把Ethernet接口提供給客戶的企業(yè)已經(jīng)開始嶄露頭角，PLC控制系統(tǒng)的開放性將逐漸寬廣。

3.2全分散化和全數(shù)字化

現(xiàn)場總線（FCS）技術(shù)是工業(yè)自動化控制技術(shù)發(fā)展中的一個新的突破，也是DCS控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。而FCS方向的主要目標(biāo)為實現(xiàn)全分散化和全數(shù)字化，同時盡可能實現(xiàn)與開放式工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的相互操作。通常情況下，信息通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有雙向傳輸和多分支結(jié)構(gòu)性，在生產(chǎn)現(xiàn)場和控制室的自動化裝置之間完成安裝。依靠現(xiàn)場技術(shù)總線，監(jiān)控控制設(shè)備擁有了通信和計算的能力，極大地影響了傳輸精度和信號測量及控制的提高?，F(xiàn)階段國內(nèi)現(xiàn)場總線技術(shù)的主要發(fā)展趨勢為：一，將已開發(fā)的現(xiàn)場總線產(chǎn)品投入市場；二，將重點放在應(yīng)用工程上，不斷開發(fā)各種類型的現(xiàn)場總線技術(shù)，確保其支持實際應(yīng)用，促進各行業(yè)現(xiàn)場總線應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展。

3.3智能化

智能化是現(xiàn)階段各行各業(yè)發(fā)展研究的重點。簡單來說，智能化就是利用人工智能、學(xué)習(xí)算法等實現(xiàn)信息化技術(shù)對某些人類智能功能特性的模擬。而控制工業(yè)智能化就是在人工智能基礎(chǔ)上提出的先進控制理論，用以實現(xiàn)電子機械制造設(shè)備多功能化自動控制。利用以太網(wǎng)以及Web技術(shù)達到開放性分布式智能系統(tǒng)的目的，按照網(wǎng)絡(luò)通用的協(xié)議，將高度模塊化、分布式技術(shù)以及可重復(fù)使用的工業(yè)控制方案提出。比如：新型的固態(tài)傳感器和智能變送器朝著智能、微型、高精度等方向邁進，由高集成度的微控制器對智能閥門定位器進行控制，對全部控制參數(shù)進行組態(tài)，達到線性控制、快開等特性修正功效，實現(xiàn)智能化。

3.4先進控制技術(shù)

先進控制技術(shù)是工業(yè)控制自動化軟件的主要發(fā)展方向。現(xiàn)階段，國內(nèi)工業(yè)控制自動化軟件的主要發(fā)展方向為實現(xiàn)從落后的人機界面到先進控制技術(shù)（APC）的轉(zhuǎn)變。當(dāng)前較為常用的先進控制策略有預(yù)測控制、自適應(yīng)控制和智能控制等，其中，智能控制又包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制等。舉例來說，IDE提供歷史記錄審核跟蹤機制給予每一個應(yīng)用程序組件，包含有時期與時間戳、用戶識別符和有關(guān)變化的摘要信息；依靠IAS能夠明顯降低工程成本，提供簡化分布式自動化應(yīng)用的維護、部署及管理的基礎(chǔ)。未來的工業(yè)自動化軟件系統(tǒng)會依靠先進的軟件技術(shù)向著綜合管理、集成化、平臺化以及網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。

結(jié)束語

總而言之，工業(yè)自動化控制技術(shù)是支撐我國工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要保證，有力地推動了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。在電子機械制造中，工業(yè)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，降低企業(yè)成本，還能進一步推動企業(yè)進行項目開發(fā)，研究新技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，相關(guān)制造企業(yè)加強對工業(yè)自動化控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，對于推進我國工業(yè)進程意義重大。

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