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工业自动化控制发展探讨

工业自动化控制发展探讨
工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。

主要是指使用计算机技术、微电子技术、电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。

工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。

20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机”等。

这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

一、工业自动化仪器仪表
1.PLC(可编程序控制器)
PLC——可编程序控制器,英文为Programmable Logic Controller,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的PLC(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产PLC的厂家分别是:德国西门子、AEG,日本的三菱、美国AB,GE、法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。

在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。

此后,在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,PLC在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

2.工控PC
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。

基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功
能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。

近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。

从世界范围来看,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。

二、工控行业仪器仪表发展
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。

三、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了51年的历程。

近10年来,随着计算机技术的飞速发展,各种不同层次的开放式数控系统应运而生,发展很快。

目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。

就结构形式而言,当今世界上的数控系统大致可分为4种类型:1.传统数控系统;2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统;3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统;4.SOFT 型开放式数控系统。

国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;驱动装置向交流、数字化方向发展;增强通信功能,向网络化发展;数控系统在控制性能上向智能化发展。

四、工业控制软件正向先进控制方向发展
工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。

先进过程控制APC(Advanced Process Control)目前还没有严格而统一的定义。

一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控
制算法,统称为先进过程控制策略。

如:自适应控制;预测控制;鲁棒控制;智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。

在未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

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