工业自动化控制十篇

工业自动化控制篇1

关键词：工业自动化控制；工业技术；自动化程度

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）19-0033-02

0 引言

工业自动化主要是为了减少人力的操作，在生产过程中，实现对各种过程的控制，能充分利用人工以外的各种能源，以实现操作处理和预定的工作目标的控制的统称。

自动化技术一种综合性非常强的一门技术，它囊括了机械、微电子、计算机等多门技术方法，随着工业革命的产生，自动化技术也应运而生，可以说正是工业革命的需要，才催发了人们研究自动化技术，进而得到了蓬勃发展的机会，如今，自动化技术已经在全球各个领域成功的应用起来，机械制造、交通运输、建筑、电力等行业，正是自动化的实施，才得以提升劳动生产率，才能使这些行业更好更快的发展。自动化控制技术在改革开放的时候，进入了中国大陆，于是中国制造业的自动化进程自此也加快了脚步，大大提高了生产效率，中国现代化建设的进程也离不开自动化技术的贡献。

1 工业自动化技术简介

自动化作为现代制造业最主要的技术之一，在高速大批量生产的制造业发挥着不可估量的作用，除此，在一些定制化和追求灵活的企业里面也是不可或缺的，都依赖着自动化技术。它主要的理论基础是控制理论，在结合仪表仪器和计算机等信息技术的处理，最终对工业生产实现各个参数的控制，比如工程检测、优化、调度以及工程的管理和决策等等，在降低消耗和提高质量和数量方面也得到应用，它主要包括自动化软件、硬件和系统在内的三大部分。

自动化技术系统对企业的有力作用主要表现在生产力的明显提升，它不会直接给企业创造效益，这些提升包括：生产安全性、生产效率、产品质量以及生产过程中降低原材料和能源消耗。一般对自动化系统的投入和企业效益提升的产出比大约是1:4和1:6之间，尤其是在资金密集的企业中自动化的实施会起到“四两拨千金”的作用。

现代的工业自动化和传统的工业自动化相比已经有了一个质的飞跃，传统自动化在对机械设备本身和执行机构、控制及信号处理单元、接口硬件等元素的控制上现在的自动化系统不再仅仅局限于这些方面它更多的强调的是集中式数字控制和集散式控制，它已经从基地式启动仪表和电动单元组合式模拟仪表控制系统中走了出来，不仅局限在对机电设备和工艺设备的简单控制了，已经衍生到更广义的一个层次了，它已经随着通讯、网络等技术的发展，覆盖到了整个企业的控制、管理各个层面，它的概念也延伸到用广义的机器来逐渐取代或超越人的体力。

2 自动化系统结构

现代工业自动化体系通常会被划分为企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级5个级别，具体通过企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）、过程控制系统层（PCS）三层结构和计算机支撑系统（企业网络、数据库），并实现系统集成，实现企业的物流、资金流、信息流的集成，提高企业竞争力。其中前两个管理级主要依靠计算机软件、网络等高新技术；过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法；设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。

2.1 企业管理决策系统层（ERP） 上世纪90年代以来，制造资源计划（MPRII）的不断完善对企业资源计划EPR系统的形成起到了很大的作用，EPR不但进一步加强了制造资源计划的各种功能，而且升级了各种生产方式，它面向了更广泛的全球市场，管理的资源更多，覆盖面也更宽，不仅支持混合式的生产方式，更是有效地进入了企业的供应链管理，对于企业各个方面的集成化管理有了很大的帮助，让企业从一个全局的角度出发，对企业的经营和生产计划有了一个目标性和统筹性的管理。

EPR强大的集成化效果能够使企业面对市场迅速的作出商业调整，在供应商、制造商和分销商等伙伴关系中起了强调性的作用，它对企业人财物的集成管理包括后勤管理等，使得企业对现金流、信息流、物流等个方面更加有机的结合起来，对企业流程的管理有了很好的帮助，此外，EPR系统也囊括了对金融投资。质量管理、法规与标准等发面，让企业能够更好地提高经济效益。

另外，现在的市场供求关系越来越复杂，再加上网络技术的迅速发展，深处网络经济中的企业在管理中就要全方位的考虑更多的问题，在全球经济环境中，如何更好地管理和优化企业外部资源，拓展新的业务增长点、如何与客户保持密切的联系、如何挖掘新的潜在的客户、如何为客户提供“个性化”的产品和服务，如何能更好地改进管里层，这些问题都需要强大的支持。

市场经济就要遵循市场变化的规律，市场和客户决定了一个企业的生产，企业必须考虑到市场营销和客户产品服务、客户关系等方面，在继企业战略管理、客户关系管理、供应链管理之后，支持电子商务，发展网络营销，将是EPR软件进一步发展的趋势和必由之路。

工业自动化控制篇2

关键词:工业自动化;控制;仪表

引言

工业自动化仪表的控制是以良好的工业自动化仪器控制系统为基础，逐步完善自动化仪表的信息平台，对系统进行安全性保护，完善仪器仪表的诊断维护标准，加强通信数据的实时更新，建立良好的通信控制网络。工业信息自动化控制在网络平台的快速应用下得到有效的提升。

一、工业自动化仪表及控制的实际系统化建设

1仪器仪表的信息化建设

自动化仪器仪表是以数据信息采集为基础，通过对相关处理过程的有效应用，不断提升企业信息化建设水平，构建合理的信息仪表自动化管理平台，对可操作的生命周期信息进行分层次调节，完善实际自动化仪表的全局调节过程，尽可能的完善功能建设水平，推进市场的快速发展，争取仪表制造产业功能安全水平的提升。提高仪器仪表的系统维护和判断管理过程，明确实际生产震旦标准，对生产装备、控制系统的诊断、现场仪表的判断进行分析，确定生产流程中需要判断不归属自身的仪表内容，对信息的交换、仪表系统的设备监控、仪表新产品的研发，自动化系统诊断开工资设备的软件模拟进行分析，确定实际功能模块的有建设，明确实际自动化控制系统的现场仪表负责人，对实际的预测数据和维护标准进行分析，加强仪表的诊断判断过程，明确实际维护周期的耗损情况标准，保证固定时间内的准确判断。加强无线通信数据的快速发展，以合理的自动化仪表数据显示为基础，不断提升技术方案的有效转变，成立有效的专业组织，推行合理的无线演练系统，采用合理的一角数据测量方式，实现全球化的自动仪表通信。加强现代网络仪表的发展，提升仪表发展水平，拓展无线功能网络的快速发展。

二、工业自动化信息技术的额发展

1工业自动化信息技术的介绍

工业自动化信息设备控制是以综合总体条度控制为核心内容，通过自动化功能空间的合理控制，按照设备实际运行的实时监控标准，采用合理的设备运行参数调整，提高自动化功能的完整性。根据自动化仪表的开工资需求，分析自动化报警、数据记录、显示功能分析等模块，用于电力、冶金、科研、国防等多个领域的研究，加强数字化仪表、温度控制仪表、电力通信仪表、流量检测仪表、压力分析仪表等多功能仪器仪表的分析，建立良好的自动化控制系统平台，加强数据信息的平台建设，实现对数据信号的及时转换。

2工业自动化控制平台的快速发展

2．1加强数据总线的研究

工业自动化控制平台需要对仪器仪表、变送器、通信网络进行现场设备的使用调整，这些设备都需要有效的总线控制调整，采用分布测试的方式进行拓展，提升自动化控制建设的发展，提升集中测试系统的建设。现代模块在发展过程中，往往采用有效的设备仪器配合建设，提升网路控制平台的管理，解决现场总线控制分布技术不足的问题。现场总线技术需要以智能化仪器仪表、中央控制系统平台的链接控制中心，采用全方位的数字化、双向传输、开放式的建设标准，提高多站式的数据信息传输控制平台。在自动化系统控制建设过程中，以现场总线为基础，加强系统建设中的各项技术应用，改善系统快速发展的能耗标准，提升适应强度，完善精确度，稳定空间控制建设效果，实现对总线控制系统的快速生产分析，实现对测量仪器仪表的准确扩展和调整，确保市场占有率的有效性。

2．2加强网络数据自动化调整控制平台的建设和应用

以连高的网络数据信息平台进行建设和应用，加强数据通信系统的发展，以良好的网络数据层面的模块通信技术进行合理的传输，提升仪器仪表的快速发展水平，加强网络信息应用和自动化仪表的嵌入式管理，增加网络透明化程度的建设，完善自动化网络和工业自动化建设的快速发展和完美融合。

2．3网络信息控制平台的建设

网络信息控制平台是对系统核心软件数据进行嵌入式操作管理，对操作仪器的核心软件和硬件进行操控，提升计算机网络信息系统与仪器仪表之间的传输控制管理水平，建立合理的仪表设备局域网络接口，以USE接口、打印机接口等多元化的结构方式，实现测试仪器仪表的通用控制。按照计算机的实际链接效果，对设备的相关操作进行处理，明确与计算机实际操作的相关性，提升智能化设备控制调节过程，明确实际开放性和有效实用性的建设。

2．4分布式的调节控制系统

分布式的调节控制系统是以智能化的设备监测控制标准为依托，通过集中实际控制系统基础，建立合理的现代图形技术检测标准，提高现代控制技术的有效应用，提升通信技术的快速发展水平，构建完整系统的技术显示控制标准，以计算机、通信、设备相关参数为依托，不断提升设备配置的灵活应用和分级管理水平，确保计算机分布控制系统的优越水平的有效提升。

结语

综上所述，现代工业信息的自动化控制是以智能化生产为平台，采用多元化的信息技术应用，不断提升仪器仪表的工业自动化应用效果，改善自动化控制的理论基础，对各项自动化控制内容进行改善，完善市场的认可度，提升市场的应用广泛度。自动化控制平台以合理的控制发展为依托，不断提升自动化技术的快速发展，将计算机、网络信息平台、通信、设备数据等高新技术结合起来，提升工业信息化产业仪器仪表的建设，改善仪器仪表的生产效率，不断提升产能的快速发展水平，完善仪表的安全技能使用水平，提升自动化控制平台的能耗发展和管理。

参考文献

［1］陈经纬．探析工业自动化仪表与自动化控制技术［J］．中小企业管理与科技(中旬刊)．2016(12)

工业自动化控制篇3

【关键词】化工；自动化；控制

自动化控制是相对于人工控制而言的，指在无人直接参与的前提下，利用外部控制设备或装置使被控对象或过程按照预定规律自动运行。在化工企业中，自动化控制主要指连续生产过程的自动化，即利用工控技术，通过检测仪表、PLC、工控PC等控制工具,对企业的整个生产和制造过程进行自动化检测、监督和控制,使其更具精确化和效率化，在完成各项最优的技术经济指标,切实提高经济效益的同时,也更好地节约了能源，保护了生态环境。

1.发展历程

过程控制体系是自动化控制的核心，共经历了五次变革：第一代是PCS，即气动控制系统，简单的就地操作模式，只具备初步控制理论；第二代是ACS,是基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号，代表了电气自动控制时代的到来；第三代是CCS，源于70年代开始的对数字计算机的应用，被称作自动控制领域的一次革命；第四代是DCS，即分布式数字控制系统，得益于半导体制造技术的飞速发展和微处理器的普遍使用，最主要的特征是可由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个控制系统进行分散控制；第五代是FCS，即现场总线控制系统，是由DCS发展而来，能够连接智能测量与控制设备的全数字式、双向传输、具有多节点分支结构通信链路的数字系统。

伴随着过程控制体系的五次变革，化工企业的自动化控制程度也越来越高。上世纪70年代后期，从国外引进的，以DDZ-III型系列表为主，可实现全流程集中控制的自动化程度较高的30万吨/年合成氨装置和一批大中型乙烯装置和化工装置，宣告我国化工自动化控制进入发展期。80年代初，吉化公司化肥厂在氨合成生产过程中采用DCS监控合成塔温度等，开创了国内化工企业使用分散控制系统（DCS）控制生产过程的先例。80年代末90年代初，微电子技术发展和现代控制理论应用扩大，促进化工企业自动化控制进一步发展，沧州化肥厂、云南天然气化工厂等进行采管控一体的自动化试点。90年代初到现在，DCS、IPC、PLC的广泛应用，使化工企业自动化控制由单体向总体发展，由独立子系统向网络多元化系统发展。

2.发展趋势

虽然我国化工企业自动化控制发展的步伐不断加快，但由于多数企业都是在引进国外成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用，所以目前的自动化控制水平还有待提高。

2.1 控制装置

应全面扩大服务领域，着重研发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，满足强酸、强碱、高温、高压、易爆等特殊场合的要求，实现化工企业自动化控制数字化、智能化、网络化发展的需要。

2.1.1 电工仪器仪表。电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

2.1.2 科学测试仪器。科学测试仪器的发展以技术含量较高的中档产品为主，如过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器。

2.1.3 信息技术电测仪器。信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。

2.2 控制系统

控制系统的发展趋势是智能化、网络化、分散化和一体化。

2.2.1 FCS。正如发展历程中所述，FCS，即现场总线控制系统，是从DCS系统发展而来，因为DCS系统只是一种模拟数字混合系统，必须通过一对一式的布线来实现从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传输，不能完成仪表之间的数据信息通信交换，其可以实现的装置级和车间级的分散控制，充其量也只是集散控制。而作为应用在生产现场的全数字化、实时、开放、多节点的网络集成全分布式数字通信系统，FCS弥补了DCS的缺陷与不足，顺应控制网络的发展要求，形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络，实现了真正的智能化、网络化和分散化：智能化，指FCS将专用的CPU置入传统的测控仪表，使其各自都具有了数字计算和通信能力；网络化，指FCS用双绞线或同轴电缆等连接多个现场级测控仪表，发挥其网络节点作用，在总线上形成网络，遵循通信协议，实现现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间的数据传输与信息交换；分散性，指FCS可将从处于同等层上的另外节点上获取实时监测数据等控制信息在生产现场直接进行许多独立复杂计算，提高系统的自治性。

2.2.2 管控一体化。这是与前面所说的分散性相对而言的，指通过建立高度集成和开放的综合自动化信息平台，把企业的横向通信(同一层不同节点的通信)和纵向通信(上、下层之间的通信)紧密联系在一起，综合处理管理计划、调度优化、故障诊断、现场控制等信息。这适应了化工企业内部之间以及与外部交换信息不断扩大的需求，促进化工企业在市场经济与信息时代的飞速发展中，不断提高企业对生产的管理要求。

工业自动化控制篇4

【关键词】工业过程控制；自动化；智能控制

引 言

工业过程控制是现代工业生产的重要辅助手段，在促进工业生产水平及生产质量中发挥了重要的作用。但是，现代工业生产技术不断发展以及社会对工业生产要求的提高，传统自动化过程控制已经无法满足工业生产的需求，必须将智能控制应用于工业过程控制，提高自动化控制水平，进一步提高企业产品的质量以及生产效率。

一、工业过程控制机智能控制概述

工业过程控制是指根据生产过程需要，根据相关过程控制理论，使用相关设备和仪器对产品设计生产过程进行控制。工业过程控制在现代工业生产中发挥了重要的作用，它通过控制生产设备停滞和等待时间，达到控制生产时间的目的。再通过相关设备监控生产过程，及时获取无效停滞、错误信息等过程控制信息，使反馈信息能够良好传达。再根据反馈信息改进生产活动，从根本上提高生产水平。智能控制是指依靠智能系统自动控制设备的技术，而不需人工操作和干预。智能控制是当前科技发展的重要成果之一，它综合了电子计算机技术、信息技术、生物工程等多项科学知识，其涉及领域极为广泛[1]。根据不同的设计原理，智能控制系统可分为模糊控制系统、专家系统和学习控制系统。和传统自动化工业过程控制技术相比，智能控制技术的精确度更高，同时还能根据相关控制理论做出相关推理，优化生产控制模式，提高生产效率。

二、智能控制在工业过程控制自动化中的应用

（一）提高信息获取能力

在生产控制过程中，智能控制系统会自动收集设备运行状态信息，再通过对运行状态信息的分析和计算，分析设备的运行状态，再结合设备运行状态调整设备运行。从信息收集到设备运行状态调整全过程都无需人工参与，可以大大地降低企业生产成本。但是，就我国目前技术水平而言，信息化水平不高也是制约我国工业生产控制发展的主要因素。而信息技术是智能控制系统中的关键技术组成部分，智能控制系统的运行可极大的提高信息技术水平，因而要提高信息获取能力。

（二）完善系统建模

系统建模主要应用于数据监控和采集领域，通过系统建模收集和记录机械设备生产过程中产生的脉冲数，并将收集的脉冲数据传输至数据存储系统内。具体操作为数据传输至存储系统后，A/D单元模块对数据进行转换，将数据模拟量转变成数字量，再存储至存储在存储系统中[2]。存储数据后，计算机再读取相关数据，开展数据计算作业，从而获得电子计算的数据终端。数据还可用于监控系统，为监控系统开展控制操作提供依据。监控系统根据数据对生产线运行状况进行定整体监控，一旦生产设备发生故障，监控系统获取故障数据信息后会立即发出报警信息，并将故障数据传输至存储系统内，做好记录。如果故障信息表明生产设备故障较为严重，监控系统立即向可编程逻辑控制器发出报警信息，控制系统立即停止生产作业。除了监控生产设备故障外，系统建模的运用还可以帮助数据监控系统实施监测及其系统中的计时器、计数器等设备，根据生产需要调整计时器和计数器，使生产行为更趋规范合理，满足生产需求。

（三）加强动态控制

随着技术水平提高，智能控制在我国工业生产中有一定的应用，人们也逐渐认识到并重视智能控制的应用。尽管工业生产的某些领域应用了智能控制技术。但是企业缺少良好的技术管理经验，而缺乏技术管理会制约智能控制技术发挥作用，导致智能控制技术无法为企业带来实际生产效益，智能技术无法产生实际生产效益会反作用于智能技术应用和推广，制约智能技术应用和推广。就当前我国众多企业工业生产过程控制自动化的实际情况而言，许多企业的工业生产只有生产过程运用智能控制技术，其它生产环节仍旧依靠人工作业方式完成，智能控制技术较低的应用程度造成传统生产经验无法与工业控制规律结合。因此，在工业生产中，需要进一步加强动态控制，将智能控制系统与产线总控部门、机器设备系统和可编程逻辑控制器相连，实现各个部分之间数据互通[3]，真正的做到控制系统和生产过程的结合，使工作人员通过智能控制系统即可实现监控生产设备的运行状况，并通过控制系统远程处理生产过程出现的问题。

（四）局部控制和整体控制相结合

智能控制包括整体控制和局部控制两种方式，整体控制是对整条生产线的自动化生产作业的控制，包括整条生产线总体生产工艺、生产过程中的设备故障、设备运行状态的总体调整等等。局部控制是对某个生产单元的智能控制，具有控制范围小、控制目标精确具体以及针对性强的特点[4]。整体控制和局部控制具有各自的优缺点，整体智能控制覆盖范围大，系统性强，但是目标不精确，针对性差。而局部控制的范围小，不利于从整体加强控制。因此，需要结合局部控制和整体控制两种智能控制方式，根据需求将局部智能控制应用于合适范围，提高控制的精确性和针对性，提高智能控制效果。

三、结语

总而言之，在我国工业生产规模不断扩大、生产工艺不断复杂化的驱使下，工业控制自动化中应用智能控制必然成为工业生产发展的主要趋势。工业企业也必须紧跟时代潮流，将智能技术应用于过程控制，加强生产过程的监控，及时调节生产行为，提高生产的效率，为企业带来更多的经济效益。

参考文献：

[1]刘嵩松. 工业过程控制自动化中智能控制应用[J]. 科技创新导报，2014，（11）.

[2]王宏. 认识基于数据驱动的工业过程控制[J]. 控制工程，2013，（02）.

[3]热米娜・帕尔哈提. 智能技术在工业过程控制自动化的应用分析[J]. 科技风，2013，（03）.

工业自动化控制篇5

关键词：工业自动化；电气自动化；仪器仪表；自动控制

作者：任英

工业电气自动化仪器仪表是由非常多的自动化元件构成的，该类仪器仪表自身具有非常全面的自动化技术，同时兼具了数种功能，例如测量、记录、控制、报警、显示等等，电气自动化是自动化系统中的一个分类，可以进行信息的转换，实现工业仪器仪表的自动控制。在现如今的科技背景下，电气自动化技术已经集电子技术、信息技术、自动控制技术为一身，为我国工业的现代化发展提供了必不可少的条件。

一、工业电气自动化控制技术

工业电气自动化控制技术是指集机械和电气为一体的控制技术和理论，可以分为全自动控制和半自动控制，可以让仪器和仪表按照设定的程序运行。在全自动控制中，控制人员只需要根据现在生产的进度设定好仪器和仪表需要运行的程序就可以了，不需要进行人为生产；半自动的控制需要人力参与到工业生产过程中。自动化控制技术可以让人们的工作环境得到改善，使工业人力资源得到有效的减少，使工业生产效率得到显著提高。

随着IEC61131标准的颁布以及OPC技术的出现，各个工业企业开始注重工业电气自动化技术的应用。工业电气自动化技术的应用可以有效的提升企业的经济效益和社会效益，使企业获得了更大的发展空间。在工业电气自动化技术没有应用之前，我国的工业生产主要以人力劳动为主，人们的生产工作环境非常恶劣，生产效率也得不到有效的提升，但是工业电气自动化的应用改变了这种现状。

二、工业电气自动化控制技术的发展

（一）现场总线技术在工业生产中的应用

应用现场总线技术可以让工业仪表进行在线分析，为变送器和执行器等相关仪器控制系统的使用提供了便利的条件，现场总线技术可以实现对工业仪器仪表控制系统的组建，我国在最初建立自动化控制系统时，应用的是集中式的控制系统，但是随着我国工业发展速度的加快，集中式的控制系统已经逐渐的不使用现今的发展局势，而现场总线技术的应用为现今的发展局势提供了有效的解决方法。现场总线技术是指将工业生产仪器和控制仪表全部统一放置在控制网络中，实现自动化控制的作用。现在很多的工业自动化控制产品同时具有DCS/PLC/FCS等功能，例如西门子、三菱、菲尼克斯等等品牌。

现场总线技术属于一种连接技术，具有数字化、双向对等传输、全开放的特点，它能够有效的减少控制系统的能源消耗，使自动化控制系统的精确度和稳定性都变得更好。

（二）网络技术在工业电气自动化控制中的应用

在工业电气自动化控制系统中增加网络技术，可以实现自动化控制信号以数字化的形式传输，通过嵌入式的方式将网络技术应用到电气自动化仪器仪表中，可以促进电气自动化控制技术与网络技术更好的结合。

（三）PLC技术在工业电气自动化控制中的应用

PLC现在正向着微型网络化的方向发展，缩减了PLC控制系统的体积，使电气自动化的控制成本降低了，而且现在的PLC已经向着Ethernet技术的方向开始扩展，很多的PLC已经拥有Ethernet的接口，使PLC更加具有开放性。PLC的编程简单，并且可以利用插入式的模块进行控制运行；PLC能够直接与计算机相连，方便了信息的传输；PLC的电压输出量为115V，电流在2A以上，可以直接驱动接触器和阀类，减少了中间环节的麻烦，而且控制器的容量也大大的增加了。

电气自动化控制可以实现过程自动控制和机械制造自动控制，其中过程自动控制是指由自动化的仪器仪表组成自动控制系统实现对生产流程的最优控制；机械制造自动控制可以利用计算机对数控中心、加工中心、自动化系统等实现柔性自动控制，使生产信息和管理信息实现同步自动化。

三、工业电气自动化在发展中存在的问题

（一）质量问题

产品的生产质量是一个企业继续发展的根本，但很多企业根本不能保证自身生产产品的质量，在进行产品生产的过程中，检验环节都设置在了整个生产阶段的最后一个环节，但是工业电气自动化技术与传统的人力生产技术不同，因为自动化程序都是人为设定好的，如果不加强中途环节的检查，直到最后一个环节才发现问题，必定会给企业造成非常大的损失，影响了企业的生产效率。应用电气自动化控制技术需要对产品生产的每一个环节进行在线实时监测，发现了问题及时停止仪器和仪表的运行，对自动化控制程序进行修改，避免发现不及时出现问题产品生产过多的情况。

（二）人才缺失问题

工业电气自动化发展到今天，已经得到了普遍的发展，但是却存在着人才缺失的问题，工厂内不重视对工业仪器仪表电气自动化人才的培养，学校也缺乏对于该专业的重视，有很多的专科学校甚至已经停止了自动化控制专业的开设了。

四、工业电气自动化控制的特点和设计原则

（一）特点

工业电气自动化控制系统涉及到的仪器仪表数量非常多，需要进行处理的信息量非常庞大，而且对于每样设备的配置都需要较高的要求，操作结构也想当复杂，对于操作人员的技术要求比较高，微小的错误甚至会造成非常大的后果，所以需要操作人员的专业知识能力强，熟悉整个控制系统的操作流程，保证工业生产的安全。工业电气自动化的设计图纸非常复杂，设计要求也非常高，如下图所示

图1某厂电气自动化铣床设计图

（二）设计原则工业电气自动化仪器仪表控制的第一个设计原则就是，减少自动化系统运行的能源消耗，这需要在设计控制系统时选用节能设备，同时降低设备运行时的费用，在满足设备安全运行的前提下，提高控制系统的运行效率，调整自动化控制系统中的负荷比例，使电气自动化控制系统的连续运转能力更强。其次是加强远程监控功能，远程监控功能使材料的安全成本降低了，较少了工业电缆的消耗，在工厂中电气系统的通讯量比较大，远程监控系统大大降低了通信过程中信息资源的损耗，并且实现对电气系统的集中监控，及时的发展故障设备，方便维修，提高了设备处理效率。在电气自动化控制系统中应用大量的现场总线技术，使电气自动化设备向着智能化的方向发展，使所有的自动化设备具有相对的独立性，避免出现系统崩溃现象而影响整个自动化控制系统的运行。

实现电气自动化控制系统接口的标准化设计，降低多样化接口的使用成本，实现工业企业内所有系统的智能互联，例如ERP系统、MES系统，在单个系统发生故障时能够借助网络平台及时的解决故障，解决各个系统的通讯问题，实现电气自动化控制的一体化发展。

工业电气自动化控制结合了多种技术，使工业生产的可靠性更高，生产效率得到了极大的提升，在现代化的工业发展中，电气自动化控制已经成为了我国工业生产的发展基础，促进了工业化和信息化的同步发展，使传统的工业重新具有活力，实现了我国工业的全面发展。

工业自动化控制篇6

【关键词】工业自动化；控制技术；PLC；工控PC

随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛，其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比，自动化技术不但能够极大的提高生产效率，而且能够保证产品的生产质量，并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工艺自动化控制技术，才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看，未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识，来探讨其发展应用问题。

1.工业自动化控制技术概述

工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置，以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。

2.工业自动化控制的发展现状

目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。

2.1 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。另外，PLC的编程较为简单，能够在现场及时进行修改或调试，因为维护极为方便，可靠性较高，体积小，通用性很强，方便扩展和安装。

2.2工控PC

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Windows NT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PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

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木，基于PC的控制器可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，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。

3.工业自动化控制系统的仪器仪表

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，推进具有自主版权自动化软件的商品化。

3.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

3.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。

3.3信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。

4.工业自动化技术系统的发展趋势

工业自动化控制系统的主要部分是IDE和IAS。IDE为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术，包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。IAS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木，可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理，未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果，向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线，它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信，以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递，现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力，极大地提高了信号的测量与传输的精度，增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在：自主研发的现场总线开始投入到市场，现场总线品中多样，竞争激烈，各行业的现场应用工程开始迅速的发展。

5.结语

综上所述，工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力，其不但能够减少人工劳动量，而且能够极（下转第134页）（上接第25页）大的提高生产效率，增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控，就能使工人脱离恶劣的生产环境，实现更加现代化和人性化的工业生产。同时，工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一，在未来的工业技术发展中，必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用，以促进我国工业经济的进一步发展。

【参考文献】

工业自动化控制篇7

关键词：工业；自动化控制系统；抗干扰技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.12.009

近年来，我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展，越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中，然而工业自动化控制系统应用现状却不理想，各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响，所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况，有针对性地进行抗干扰处理，提高工业自动化控制系统运行的稳定性。

1工业自动化控制系统的干扰分析

1.1传导干扰

（1）信号线引入干扰。电流通过信号线过程中产生感应磁场，相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流，随着感应电流的增大，和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响，由于信号线中电流持续流过，会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行，使得控制器逻辑数据不稳定，甚至发生死机或者错误动作。（2）设计施工干扰。工业自动化控制系统在施工设计阶段，由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素，安装设计过程中，接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短，造成工业自动化控制系统设计施工干扰。（3）电源线干扰。工业现场的电源线干扰非常常见，其主要来自两个方面，一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响；另一方面，干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电，其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响，例如，电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。

1.2辐射干扰

工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰，对于这种干扰源，在实际应用中没有很好的方法进行消除，而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径，采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施，保障工业自动化控制系统的安全运行。

2工业自动化控制系统的抗干扰技术

2.1软件设计

工业自动化控制系统设计过程中，采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理，消除或者减少干扰信号的强度、数量，保障输入信号的稳定性和可靠性，这种方法计算机程序很容易移植，便于修改系统参数，有效提高数字滤波的稳定。

2.2管线设计

为了减少工业自动化控制系统的干扰，应优化管线设计，包括通信线、电源线、信号线管道等，电源线设置应和通信管线保持足够距离，并且使用金属管道覆盖通信管线，正确敷设电缆线路，结合抗干扰、经济性、实用性等因素，选择合适的信号电缆线，其中最常见的是双芯屏蔽双绞线，电缆线敷设过程中应注意以下问题：其一，对于不同信号，敷设不同电缆线路，结合传输信号类型，分层敷设电缆线路；其二，不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号，电缆和电源线不能共用；其三，不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆，避免平行、近距离的进行敷设施工，若电源线缆和信号线缆必须放置在一起，两种线缆应保持60cm以上的距离；其四，大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。

2.3电源设计

若工业生产现场包含变频器和大功率器件，对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施，对电源设备进行有效隔离，在进线电源分级部位设置避雷器，使用隔离变压器设置在PLC电源输入端，对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组，装设屏蔽层，然后做好可靠接地，通过双绞线作为二次侧接线。

2.4接地设计

工业生产现场环境变化会干扰信号线，发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象，这主要是由于接地系统设置不合理，对于工业自动化控制系统应做好接地设计，通过正确、合理的接地设计，有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响，在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中，严格区分保护接地和工作接地，保护接地电阻不能超过2欧姆，强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离，埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计，在信号侧接地设置屏蔽层，若信号线中间如果有接头，做好绝缘处理，牢固连接屏蔽层，防止信号线多点接地，连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线，相互连接好各个屏蔽层，然后进行绝缘处理以后，选择合适接地位置进行单点接地。另外，计算机接入信号之前，在大地和信号线之间连接电容，有效减少共模干扰，将滤波器装设在信号两极之间，减少差模干扰。

2.5选择合适器件

结合不同电子设备的特性，选择合适的器件，例如，通过设置RC、AD双积分滤波器，使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰，有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器，做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离，消除共模干扰。

3结束语

工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响，而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目，应综合考虑多方面因素，在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号，做好各方面的抗干扰设计，提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷,2011(13):86.

[2]赵琳,翟诺,申敏.工业控制系统中应用的PLC抗干扰技术[J].自动化技术与应用,2008(09):129-131+76.

[3]宋家杰.PLC控制系统中的工程问题研究[D].南京理工大学,2004.

[4]张铁军.工业过程控制计算机系统的抗干扰技术[J].天津冶金,2002(05):29-31+44.

工业自动化控制篇8

关键词：工业仪表；自动化控制技术；新发展

前言：在经济腾飞以及社会繁荣发展的背景下，我国工业也得到了迅猛的发展，其中，工业技术在工业发展的刚需下也实现了巨大飞跃，并且在电子信息的辅助作用下，促使工业生产技术不断走向高度自动化的方向，这种高度自动化在工业生产中不断得到了广泛的认可与普及。工业仪表与自动化技术的广泛发展表明我国已经从传统的工业生产迈向了自动化生产的高水平行业。企业的工业生产也只有在自动化的技术辅助中才能实现高效率、高产值以及低损耗的经营目标，才能在经济市场中保持有力的竞争地位，提升综合实力。因此工业仪表与自动化技术是现阶段以及未来工业技术发展与提升的重要战略部署。

一、工业仪表与自动化控制技术的应用价值

随着科技技术的不断发展，工业自动化技术也得到了提升与改善，并向着创新化以及智能化的方向不断提升。工业仪表以及自动化控制技术在实际应用中的具体内容首先是能实现自动控制技术，在进行工业生产中，将数据输入到仪器中，就能实现对仪器设备自动监管的工作，并且可以缓解施工人员的工作压力，自动实现自动切断运行线路的开关的操作，工作人员可根据实际的生产与工作设置相应的时间，保证自动控制工作，减少人为操作失误，提高工作效率与质量。其次自动化技术发挥了重要的保护机制，工业生产进程中的工作环境极其复杂，设备种类繁多，还会出现接线不规范的情况，这些现象都中都蕴含潜在的生产安全故障，利用传统的检修以及检测方法往往难以发现这些潜在的危险因素，导致后续的一些列生产工作受到影响，此时，恰当的运用自动化控制技术就能化险为夷，及时的排查出潜在的安全故障，适当的时候切断电源，终止程序的运行，保证生产安全，提高经济效益，并保证生产继续进行；然后具有良好的监控功能，在计算机技术系统的支持与帮助下，当系统中运行的电压、电流以及功率超过设定设定的限值时，计算机系统就会进行警报工作，使工作人员能够在第一时间发现问题，通过警报提供的信息进行控制与处理[1]，还可以实现远程监控，将各个系统的计算机进行有效连接，通过分辨电磁波信号，保证远程监控设备能维持正常运行，从而确保进行实时的数据监控与控制。

二、工业仪表新的发展方向

随着科学技术的发展，工业仪表与自动化技术的设计概念以及结构构造都发生了质的改变。在原有的传统的仪表功能基础上，还开发出一些仪表不具有的高自动化、高智能以及低价位的优势，其在具体性能上也表现出智能化、总线化、网络化的开放性特点。

（一）智能化

仪表的智能化指的是仪表自身带有智能化操作处理功能。仪表含有大规模的接口通信技术、基层电路技术以及微处理技术，并对嵌入式的软件进行内部操作处理，对信号的非线性进行处理，能适当的补偿压力与温度，对零点进行修正，在这些作用的之上，还能有效的监控系统，并及时将系统中出现的问题实施分散处理操作，提升系统功能。仪表的自动化不但改善了仪表的性能，还极大的方便了信息交流工作。当前，在总线智能化网络的应用与开发中，现场的总线技术已经成为了自动化技术的重要构成部分。现场总线技术需要以数字信息技术作为基础，在信息技术的快速发展下，使得仪表的自动化设置也有了较快的发展[2]。

（二）总线化

现场的总线技术在实际中应用广泛，其包含的重要仪表是现场仪表。现场仪表是现场设备中的自动化控制仪器，包括执行器、变送器以及在线分析仪表，随着测控任务越来越繁重，远程测控的广泛操作，原有的测控技术远远不能满足工作需要，必须开发建立能对现场仪表数据进行共享与检测的网络，因此开发出了现场总线控制体系，也叫做fcs系统，此系统能实现中央控制系统与仪表之间的通讯，建立开放化、数字化与三相通信的系统。并且，为了能使FCS能得到广泛的普及与应用，许多生产厂家也制造了跟FCS配套的调节阀与测量仪，都具有总线功能，大大促进了FCS的完善与改革[3]。

（三）网络化

现场总线技术的技术是数字通信技术，自动控制系统与计算机的结合，可以充分提升与改善仪表的性能，实现智能化操作。在信息技术的快速发展之下，带动自动化仪表向网络技术方面发展，成为现在应用的Ip智能现场仪表。通过信息网络的连接，可以在网络上搭建整个企业的自动化仪表，实现办公自动化与工业自动化的完美结合[4]。

（四）开放性

随着测控对象以及测控技术提且测控范围的的增大，伴随产生的测控仪器也逐渐增多。一般情况下，测控仪器系统的软件核心都嵌有VxWorks、Windows等操作系统，硬件部分的核心是具有高性能的微处理器。随着仪表的自动化程度越来越高，很多仪表也设计出类似计算机的局域网接口以及USB接口等，有的仪器还具有打印设备用来存储数据。这些设计可以连接现场的多种设备，并通过中心系统的指挥控制，借助网络将仪器稳固的联结成一个功能网，开发出具有特色的控制功能的架构系统，来对现场实现多样的智能化管理[5]。

结语：总而言之，科学技术才是第一生产力，工业的繁荣与发展需要工业仪表与自动化控制的有效辅助，相关的企业应不断加强对工业仪表与自动化管理的认识力度，在工业生产中大力普及地自动化监控与处理技术，促进工业生产机制的完善与提升，提高企业生产效率，保证企业生产安全，推动我国经济的繁荣与发展。

参考文献：

[1]尤克强.工业仪表与自动化技术的新发展[J].仪器仪表标准化与计量，2002，05：23-25+7.

工业自动化控制篇9

关键词：工业自动化；技术控制；发展前景

中图分类号：TH86文献标识码： A 文章编号：

自动化技术是一种综合性非常强的一门技术，它囊括了机械、微电子、计算机等多门技术方法，工业自动化主要是为了减少人力的操作，在生产过程中，实现对各种过程的控制，能充分利用人工以外的各种能源，以实现操作处理和预定的工作目标的控制的统称。如今，自动化技术已经在全球各个领域成功的应用起来，机械制造、交通运输、建筑、电力等行业，正是自动化的实施，才得以提升劳动生产率，才能使这些行业更好更快的发展。自动化控制技术在改革开放的时候，进入了中国大陆，于是中国制造业的自动化进程也加快了脚步，大大提高了生产效率，中国现代化建设的进程也离不开自动化技术的贡献。

1工业自动化技术控制概述

自动化作为现代制造业最主要的技术之一，在高速大批量生产的制造业发挥着不可估量的作用，除此，在一些定制化和追求灵活的企业里面也是不可或缺的，都依赖着自动化技术。它主要的理论基础是控制理论，在结合仪表仪器和计算机等信息技术的处理，最终对工业生产实现各个参数的控制，比如工程检测、优化、调度以及工程的管理和决策等等，在降低消耗和提高质量和数量方面也得到应用，它主要包括自动化软件、硬件和系统在内的三大部分。自动化技术系统对企业的有力作用主要表现在生产力的明显提升，它不会直接给企业创造效益，这些提升包括：生产安全性、生产效率、产品质量以及生产过程中降低原材料和能源消耗。一般对自动化系统的投入和企业效益提升的产出比大约是1：4和1：6之间，尤其是在资金密集的企业中自动化的实施会起到“四两拨千金”的作用。

传统自动化在对机械设备本身和执行机构、控制及信号处理单元、接口硬件等元素的控制上现在的自动化系统不再仅仅局限于这些方面它更多的强调的是集中式数字控制和集散式控制，它已经从基地式启动仪表和电动单元组合式模拟仪表控制系统中走了出来。不仅局限在对机电设备和工艺设备的简单控制了，已经衍生到更广义的一个层次了，它已经随着通讯、网络等技术的发展，覆盖到了整个企业的控制、管理各个层面，它的概念也延伸到用广义的机器来逐渐取代或超越人的体力。

2工业自动化技术控制中存在的问题

开发与应用自动化控制技术是我国工业制造业快速发展的根本需要。现如今，由于工业制造行业发展非常迅速，使得现有的技术与设备并不能适应现代生产的发展，所以，当前社会的发展需要，推动了自动化仪表技术与控制技术的快速结合与发展。

近几年，我国自动化仪表技术发展非常迅速，特别是在总线技术方面取得了很大的进步。现场总线不仅是信号制式的改变，而且也是信息化控制技术发展的前提条件。经过几年的发展，现场总线的内在潜力逐渐被人们挖掘出来，如预测、诊断、稳定操作等技术，具有广阔的发展前景。然而，当前自动化仪表发展仍然存在一些问题，表现在资金与市场缺陷两方面。主要由两方面的原因造成，一方面，有些用户对自动化仪表的价格过于敏感；另一方面，在出现较便宜的替代品时，用户通常会选择使用替代品。上述现状的出现，将难以推动新型仪表的开发。所以，当前我国大多数自动化仪器仍然处于初级发展阶段。

在现实生活中，每一个新产品的推广与应用都是需要经过一段较长的时间。因此，自动化控制技术的发展也是如此，遵循事物发展的规律。但是，在自动化应用的过程中，存在很多问题，特别是以下问题应该引起高度的重视，第一，自动化系统信息的安全性能。第二，程序与软件的可靠性问题，第三，仪表的可互操作问题，第四，系统故障诊断信息的可靠性问题等。通过对工业自动化控制系统的认真分析得出，大多数问题都是因数字化与网络化引起的，依靠当前的发展技术完全可以有效的解决当前存在的问题，只是缺少一个切实、可行的方案，对于解决问题的方案措施正处在研究中。

3工业自动化技术控制及其发展趋势分析

3.1自动化仪表和信息技术发展紧密结合

事实上，快速发展的信息化技术和自动化仪表的发展联系非常紧密，而且，二者是相互影响的。其中，自动化受信息化技术的影响主要表现在以下两方面：一方面，二者的发展都需要高素质的新型科技人才，另一方面，自动化仪表的发展必须要依靠信息技术的发展，这样一来，信息技术发展的步伐也就加快了。然而，自动化仪表技术的发展涉及到多方面的内容，主要包含信息采集、处理和应用等内容。也可以看成是信息技术的分支。可以说信息技术的发展需要借助自动化仪表技术的发展。企业在实际的生产过程中，要注重自动化仪表和信息技术发展的结合，成为推动工业自动化控制发展的有效方法。

3.2重视自动化功能特性

安全问题是社会各界关注的焦点问题，特别是在自动化仪表技术方面，自动化控制功能问题成为最主要的问题。近几年，在市场上出现了很多已经得到安全认证的自动化仪表。所以，功能安全仪表，并不仅仅应用到安全系统中，而且还要应用到仪表的功能检测系统中。由于市场竞争较激烈，因此，企业为了在市场中立足，提高企业自身的竞争力，大多数自动化仪表制造厂商都会对仪表的功能安全进行深入的研究。近几年，随着对自动化仪表的深入研究，使得自动化仪表质量得到了快速的提高。

3.3做好自动化控制技术发展的基础工作

要想将自动化技术发展应用好,就要做好自动化技术应用的基础工作。对自动化控制的发展同其他技术的发展一样都是一个从低级到高级、由不完善到完善的过程,只有生产方式由机械化转变到自动控制化,生产过程整体自动化,自动化控制技术才能有效的很好的得到发展。当前,我国的工业自动化水平与国际先进水平还相差很远,我们不能求一时的高度自动化,而应该做好相应的基础技术、发展经验和发展资金的准备。

3.4大力发展成本小、前景好的自动化控制技术

对于低成本的自动化控制技术,不仅投资少,而且前景好,见效速度也快,对于我国现阶段的经济发展也有很大的促进效果。针对现在节能减排的目标,企业在实现自动化的同时应尽量减少资金和资源的利用和投入,来争取更大的产出。我国的机械制造企业都拥有大量的通用设备,企业在发展自动化技术时,应在原有的设备基础上进行合理的改造,充分发挥我们的主观能动性,争取建立成一个以信息自动化为先导的自主的单元化生产系统。

3.5实现无线通信

无线通信技术的发展已成为工业自动化控制技术研究的重点问题。主要表现在三方面，第一，技术方案的多样化发展。不同的技术方案针对的对象与应用技术是不同的，只有在一些局部发挥出了其优势。第二，参与者的人数越来越多。目前，我国对自动化仪表的研究人越来越多，如学校，自动化仪表企业、高技术企业等。第三，出现了很多无线演示系统、无线模块等，为实现无线通信做出了巨大的贡献。

4结束语

工业自动化的迅速发展与应用极大提高了企业的产率和经济效益，也使得人们摆脱了繁重的体力劳动，减少了在恶劣工作环境下的工作量，这对于我国的国民经济的发展也起到了极大的促进作用。在未来的时间里我们将对工业自动化控制系统进行更加深入的研究，争取尽快赶上发达国家的工业自动化水平,实现经济的跨越式发展。

参考文献：

[1]贡霰.工业自动化控制的探讨[J].中国科技信息2011(18).

工业自动化控制篇10

工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。

1.1现场总线的崛起

半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统等4代过程控制系统，当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放。

与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递，仍然依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。

现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，即所谓“智能化”；采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了系统的自治性和可靠性。

FCS成为发展的趋势之一，是它改变了传统控制系统的结构，形成了新型的网络集成全分布系统，采用全数字通信，具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点，形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络，顺应了控制网络的发展要求。

1.2现场总线的现状和标准化问题

目前，国内、外的现场总线有60几种之多，由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景，在商业利益的驱动下，导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下，修改后的IEC61158.3～6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集，它们分别是：①基金会现场总线FF；②ControlNet；③Profibus；④P—Net；⑤FFHSE；⑥SwiftNet；⑦WordFIP；⑧Intferbus。这8种现场总线中，④、⑥是用于有限领域的专用现场总线；②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来，本质上以远程I/O总线技术为基础，通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能；①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来，具有总线供电和本征安全功能；①、⑧属于现场设备级总线，②、⑤属于监控级现场总线；③、⑦则是包括两个层次的现场总线。

以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议，例如：Profibus采用的是令牌环和主/从站方式；FFHSE是CSMA/CD方式；WordFIP是总线裁决方式。因此，要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面，系统集成将面临更为复杂的任务，系统集成技术也将会有很大的发展。

1.3现场总线的新动向—工业以太网

长期以来的标准之争，实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展，人们开始寻求新的出路，一个新的动向是从现场总线转向Ethernet，用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术，在IT领域已被使用多年，已有广泛的硬、软件开发技术支持，更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架，可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，开展工业以太网关键技术的研究。此外，开发设备网供给商协会已经了在工厂现场使用以太网的全球性标准——以太网/IP标准。该标准使用户在采用开放的工业应用层网络的同时，能利用可买到的现成的以太网物理介质和组件，也即由多个供给商所提供的可互操作的以太网产品。随着网络技术的发展，以太网应用于工业领域所要面对的网络可确定性问题、环境适应性问题、包括总线供电和本征安全问题都会迅速得到解决。

2治理控制一体化

工业自动化领域的另一个发展趋势是治理控制系统的一体化。

2.1何谓管控一体化

在市场经济与信息时代的飞速发展中，企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的治理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和治理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，把企业的横向通信和纵向通信紧密联系在一起，通过对经营决策、治理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合治理系统。

2.2现场总线为管控一体化铺平了道路

企业信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。

水工业和一般企业网络大致可分为3层，即企业治理层，过程监控层和现场控制层。

管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把传统的集散系统控制站的功能分散到了现场总线设备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路；过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成，现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连，或者监控层直接由现场总线来担当；监控站可以完成对控制系统的组态，执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能；企业治理层由各种服务器和客户机等组成，用于集成企业的各种信息，实现与Internet的连接，完成治理、决策和商务应用的各种功能。

2.3管控一体化的支持环境与系统集成

基于系统之间横向数据交换及控制系统与治理层和现场仪表间纵向数据交换日益增加，现场总线的应用越来越广泛，制造厂商的产品也日益开放。由于多种总线并存已成定局，管控系统建立统一的数据治理、统一的通信、统一的组态和编程软件的一体化解决方案受到了各厂家的重视。同时，采用分布式网络系统，采用C/S或B/S结构，可以在实现企业各层次功能模型的同时，实现网络连接在结构上的简化，从而形成以实时和关系数据库为中心的数据集成环境，为实现数据资源共享的目标奠定了基础。

如前所述，在多总线并存的局面下，系统集成成为实现管控一体化信息系统的中心任务。系统集成是要按照一定的方法和策略将相同或不相同厂商的现场总线产品相互连接，并使上层应用与下层现场设备之间完成双向数据沟通，使之成为一个可以满足用户需求的整体。因此，系统集成既包括硬件产品的集成，也包括软件产品的集成。对硬件集成来说，需要借助网桥、网关沟通总线接口。一般同种总线的网段采用中继器实现网段的延伸，采用网桥实现不同速率网段之间的连接；不同类型的总线网段之间以及现场总线与以太网等异构网络之间采用网关实现互连，如公司与生产厂或其他部门距离较远时，采用公共数据网或电话网来实现局域网的连接，这在水工业的城市污水处理和截流系统、自来水厂站之间及供水管网调度系统等方面也是经常会碰到的问题。因此可以预计，今后这类通信接口产品将会变得很热门，从软件集成来说，通过OPC、ODBC等技术使得不同系统之间的准确、高速、大量的数据交换得以实现，能将实时控制、可视化操作、信息分析、系统诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中，具有很大的硬件灵活性，并且可以提供与多种治理软件的连通性，从而可较为经济地解决管控系统之间的连接。

目前各个国家都在竞相开发自己的现场总线技术与产品，形成以现场总线为基础的一体化解决方案下的企业信息系统。现在已经推出产品的如西门子公司以Profibus总线为基础的PCS7、罗斯蒙特公司的基于FF总线的Plantweb等，管控一体化软件则有美国信肯通公司的ThinkDO、Lntellntion公司的iFIX等。

3对水工业自动化发展的思考