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工业自动化控制的现状和发展趋势分析

助工
2020-11-20 18:45:37    评分

一、自动化控制技术 
  自动化控制技术在现代工农业中集成了机电一体化技术,并完成自动化、智能化的管控,依据自动化工作水平的高低,自动化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的参与,人力的参与主要是集中在决策类的脑力劳动,相对于传统的控制方式,能将人从繁重的工作中解脱出来,当前大部分的自动化控制技术都是半智能化。全智能化控制技术则是实现全部的无人化,能实现全程的信息采集、处理和应用,极大了提升了工作的效率和安全稳定性,是未来自动化仪表的发展方向。 
  二、工业自动化控制的现状 
  1、PLC的发展与应用 
  PLC是可编程序控制器的英文缩写,是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想,并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC,极大的促进了PLC的快速发展。直到今天,PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备,在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国,现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能,但很多技术都还要依赖国外进口,因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。 
  事实上,PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱,也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛,不但能够实现单机自控的自动化控制系统,而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算,还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制,因而能够直接将数据信息传回计算机中,方便了管理与维护。 
  2、工业自动化控制的DCS控制系统 
  集散控制系统,即DCS控制系统,是20世纪七十年代被研发出来并获得成功运用的,但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的,并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展,DCS控制系统在我国也取得了快速的发展,无论在产品的技术方面,还是在产品的质量、安全方面,都达到了世界DCS控制系统的先进水平,目前,我国己经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业,并获得了良好的发展。 
  3、工业PC控制系统 
  工业PC主要包含两种类型:IPC工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。 
  工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用,具有高级的诊断功能,使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理,在工业发展中极大地降低了生产成果,基于PC的控制器可以像PLC一样,并且被操作和维护人员接受,所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年,工业PC在我国取得了很大的发展,技术与研发上也己经和发达国家水平相近。 
  三、工业自动化控制技术发展的新趋势 
  1、自动化与信息化的有机结合 
  工业自动化控制技术是未来发展的主流方向,在工业自动化发展的过程中,我们应该通过信息化与自动化的有机结合来实现对管理的强化以及自动化控制。现代信息技术有巨大的积极影响对工业自动化控制,它可以实现企业对科技人才的培养和教育,带来了正能量,而且也可以促进自动化仪表的信息化建设发展步伐不断加快。但是,信息化与自动化的有机结合,不仅仅是自动化单方面的得到好处,而是相辅相成的。自动化控制技术和自动化仪表的应用也会对信息处理、信息采集、信息的应用等方面产生积极乐观的影响。所以,要想讨论工业自动化控制技术发展的新趋势,自动化和信息化的有机结合是不容忽视的。 
  2、工业智能化发展 
  从工业自动化控制技术的发展趋势来看,工业智能化是其核心部分,智能化主要表现在其有多种新功能,例如当流量仪表需要压力或温度补偿时,就必须分别使用测量流量表、温度计量及压力的三种变送器,同时还要用到运算器来辅助计算,而现在只需要一台智能的变送器,就能够包揽这一切任务。在工业控制的发展史中,一直使用的是只能用调节器或DCS来完成控制的算法,而现在只需一台智能化的变送器或执行器,就可以完成自主调节,减轻了DCS的负担,实现了控制的彻底分散,使调节比以往更及时,大大提高了系统的可靠性。 
  3、工业安全化发展 
  随着工业化进程的快速发展,生产规模日益扩大,而工业生产中存在许多不安全因素,一旦发生安全事故,不但会遭受到巨大的经济损失,还会对人员和环境有所影响,由此可见,生产的安全问题应当引起重视,工业生产自动化控制的安全可靠性不容忽视,就目前化工企业的安全系统来说,企业的控制系统一般由两大部分组成,即PLC和DCS。国际上就安全完整性定义了标准,安全完整性即SIL,根据安全等级可将其分为四种,目前变送器的安全等级仅是SIL2,按照当前社会的生产水平来看,符合SIL标准就可以实现化工企业的安全可靠性了。因此,工业生产应不断加强对自动化控制的维护、更新和发展,从而保障客户的利益,提高生产质量和效率,保证一致性,帮助企业获得更长久的客源,提高企业经济效益,为我国工业现代化建设做贡献。 
  结束语 
  综上所述,合理的认识现代产业制造领域过程中工业的自动化控制技术的发展状态,把握未来21世纪自动化技术产业的发展前景,从而有效的加深自动化控制技术的产品应用与创新,保证产品质量、产品数量和产品设备的相关效率,实现工业化生产中人工条件的改善,降低人工制造的强度,加深产品质量、产品数量和产品生产环境的控制,快速的完善现代先进科技发展过程中工业自动化控制技术的有效管理,从而建立现代化工业生产的有效预测,保证生产预测的能力控制,从而有效的完成工业生产制造的合理发展,建立良好的工业化规模管理过程,保证自动化系统控制技术可以在更加多的领域完成技术发展,在更多的创新思路中创建起良好的发展空间。 

转贴自网络



助工
2020-11-20 21:24:52    评分
2楼

分析的很到位


院士
2020-11-25 22:52:53    评分
3楼

    工业自动化及其控制,是一个很大的课题,现在的应用与发展,比之以前有了显著的进步和改善,随着电子计算机、单片机和智能化芯片的推广普及,工控的整体水平将会有质的飞跃。

    谢谢楼主的分享。


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