工业自动化控制的现状和发展趋势分析 周剑

工业自动化控制的现状和发展趋势分析周剑

发表时间：2018-12-27T11:40:42.437Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：张志周剑[导读] 摘要：工业自动化系统的研发和应用，对于我国工业领域的现代化建设具有十分积极的推动性作用。

中国化学赛鼎宁波工程有限公司浙江宁波 315801 摘要：工业自动化系统的研发和应用，对于我国工业领域的现代化建设具有十分积极的推动性作用。相关领域工作人员在实际设计研发和生产的过程中，需要充分地结合现代化信息技术，为工业自动化系统提供可靠的保障。将自动化技术合理地应用到各个领域的生产和管理工作之中，有利于帮助企业降低经营和管理的成本，达到扩大企业经济效益和社会效益的目的，推进国家工业的现代化进程。鉴于

此，本文主要分析工业自动化控制的现状和发展趋势。

关键词：工业自动化；控制；现状 1、工业自动化控制技术的概述

所谓工业自动化控制技术，是指综合运用一系列先进技术进行综合控制并应用到工业生产中的先进技术，它主要包括机械技术、微电子技术、信息技术以及电气技术等。换一种方式说，工业自动化控制要根据人的控制需求预先设定好流程，然后运用设备（控制器和仪表），实现工业生产自动化的过程。要实现工业自动化控制，需要技术人员事先设定好数据和程序，核定好各类参数是否准确，这样才能确保自动化控制系统能够在生产过程中运作正常，保质保量。通常工业自动化控制系统需要的设备包括四类，即可编程序控制器（以下简称PLC）、工业PC机、分布式控制系统（以下简称DCS）、嵌入式计算机及OEM产品。其中PLC根据其规模的不同分为大型、中型和小型PLC；工业PC机可以适应比较恶劣的环境条件，因此应用的地区不受环境限制，在进行生产控制时依靠输入输出接口；DCS根据规模不同分为多级多层、中小型、两级分布式控制系统；嵌入式计算机中的设备组成包括PID调节器以及控制器等。

2、工业自动化控制的现状

2.1、DCS

DCS是集散控制系统，是和集中式控制系统相对的一种新型控制系统。从上个世纪七十年代才开始研发，我国对DCS的研发时间更晚，可是伴随着我国科学技术水平的不断进步发展，我国开始对DCS投入更多，不管是从质量上还是从安全水平上都能够达到世界水平。随着研究理论的逐渐增多，我国有不少企业都在使用DCS控制系统，真正实现了对生产环节的改善。

2.2、工业PC

目前，工业PC主要包含了IPC以及CompactPCI工控机两种形式。工业PC的产生，将工业自动化技术应用比较高的要求满足，符合工业自动化技术提出的工业稳定性、冗余配置和兼容性方面的技术标准。IPC以及CompactPCI工控机的产生将现代工业自动化生产的需要满足，利用多种不同的PC机可以兼做服务器以及客户机，帮助根据区域划分的工业PC机群的产生，经过进一步依赖网络技术，构成管理和控制功能兼具的综合系统，将企业内部特别是各个生产流程当中的信息沟通交换有效实现。从现如今的情况来说，非常多的企业在生产过程中利用了PC控制方案。和工业自动化控制PC方便安装应用同时具备高级诊断功效有着紧密不可分割的联系。工作人员能够灵活选择工业自动化控制PC，而且利用工业自动化控制PC所花费的成本更加科学，有效的减少了企业的造价成本。最近几年以来，企业逐渐接受应用PC控制器，工业PC在我国获得了不小的进步发展，而且在研发工业PC技术上已经开始接近发达国家水准。

2.3、PLC

PLC是一种工业自动化控制系统的产品，因为工业自动化控制需要编程，同时PLC是一种可编程控制系列，所以在工业自动化控制当中起到十分关键的作用。PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，适用于控制机械的生产过程，利用的是一种可编程的存储器，使用在内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算操作等为用户发布指令，同时利用数字或者模拟输出输入对各种类型的机械或者生产过程进行有效控制。作为工业控制的中心构成部分。可编程控制存储器能够决定工业自动化，所有控制指令都存储在存储器当中，对整体工业自动化生产过程实现控制效果，PLC稳定性给整体的工业生产效率带来非常大的帮助。

3、工业自动化控制技术的未来趋势 3.1、PLC(可编程控制器)的发展趋势

首先，PLC的产品规模将向两极发展。为了适应自动控制的的需要，PLC的集成度将大大提高，同时也将更多的操作和维护功能融入其中，例如，实现PLC与机器人、个人计算机以及MIS等的协同工作。速度和性价比也将有大幅提升，同时高速度、大容量也会成为它的优势；其次以可靠性高、抗干扰能力强而著称的PLC在未来的发展中将增强它的故障检测与处理能力。同时，PLC将向通信网络化发展，今后的PLC网络系统将不再是自成体系的封闭系统，而要向开放式系统发展，随着通用现场总线被广泛采用，PLC的联网通信能力得到增强，一方面PLC芯片之间的通信能力得到提升，另一方面PLC与计算机之间的通信也就通过专用的通信模块得到进一步提升。

3.2、DCS系统的发展趋势

作为工业自动化控制系统应用中的首选，DCS控制系统将继续在工业自动化控制领域中占领主导地位。未来的DCS将朝着以下几个方面发展：网络始终将成为工业自动化的核心内容，独立封闭的网络结构已不能适应未来的发展，标准化数据通信链路和通信网络成为主流，将各种单(多)回路调节器、PLC、工控机、NC等工控设备构成大系统，以满足工厂自动化要求，并适应开放式需求是将来的大趋势；图形处理软件、网络通信软件和数据库软件以及多媒体软件的大量应用将推动DCS向着智能化方向发展，从而实现现场采集实时数据及时分析和处理数据的自动控制过程。

3.3、工业PC机的发展趋势 PC技术将继续推动工控机技术的发展，其中包括微处理器和微控制器的发展，模拟控制器和智能控制器已推广应用；各种总线工控机向高性能、高可靠性方向发展，其中包括了STD总线工控机、VME总线系统、PCI-Express总线系统、Com-pactPCI/PXI总线系统等。工控机作为一种特殊的产品，它为其他行业提供可靠和智能化的工业计算机，所以对于企业来说，工控机的操作肯定是越简单越有优势，这也将成为未来的发展方向，其中易操作性包括了人机交互界面是否友好、编程过程是否简便、面板操作是否合理等内容。其次，最重要的一点是未来的工控机将结合人工智能技术向着智能化方向发展，以微处理器为基础的智能设备，如智能PID控制、智能人机接口和智能传感器等将大量出现在工控机的应用中。