工业控制技术十篇

工业控制技术篇1

[关键词]工业自动化；控制技术；PLC；工控PC

中图分类号：TD27312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0097-01

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

工业控制技术篇2

关键词：工程造价管理；控制技术；措施

引言

当前随着经济的快速发展，建筑工程相关领域也取得了不少成果，但是随着建筑行业的竞争逐渐加大，建筑工程施工企业要想在招投标过程中脱颖而出则需要提供合理的工程造价。但是制定一个合理的工程造价报价是一个相当复杂的过程，施工企业需要在合理的考虑自身企业的实力的同时还需要能够提供一个较诱人的工程造价报价合同。

一、施工企业工程造价的特点

随着现代社会的不断进步和发展，建筑行业也从原来的不规范行业向规范行业靠拢，随着建筑工程领域的逐渐规范化，建筑工程中的造价管理主要有以下一些特点：即市场性、单体性和网络性。

1.市场性。现在建筑工程领域任何一项工程项目都需要参与到招投标这一过程当中来，施工企业要想在竞标过程中脱颖而出，除了需要施工企业拥有过硬的技术和装备外，还需要在投标报价上具有相当的竞争优势。这也反映出了建筑工程领域的市场竞争和市场供求关系的激烈程度。

2.单体性。对于施工企业来说最终的工程建造是在自身的合理资源的基础上来对施工建筑进行合理的建造，最终达到合理使用的目的，但是针对建筑工程造价管理这一阶段而言，由于建筑工程在建筑规模，建筑难度，建筑施工上的差异性导致建筑工程在针对不同建筑时产生的报价不同，因此各项不同的建筑工程都有一个单体性质的造价。

3.网络性

施工企业的工程报价内容包含广泛，所涉及的部门和相关组织结构较多，其主要包含的相关组织部门主要有工程预算部门，材料部门，劳动调配等等。施工企业建造相关工程建筑还可以从纵向方面来分析，施工企业的纵向环节主要包含以下一些内容，主要是工程项目的招投标竞标，建筑工程的合同签订，建筑工程的施工组织和建筑工程竣工等环节。总而言之，建筑工程是一项横纵交叉性质的呈现一种网络的结构。

二、施工企业工程造价管理控制技术的应用

工程造价由于具有上述特点，因此在控制建筑工程企业建筑造价管理过程中可以针对上述一系列特点来有针对性的提出相关措施，要想提出相关措施则需要做好以下一些工作来具体性的开始后续步骤。

1.随着我国国内的市场竞争越来越激烈，建筑工程领域也逐渐形成了相当规范和成熟的体系，因此建筑施工企业要想在建筑行业脱颖而出必然需要制定企业自身的定额量。企业自身制定的定额量在一定程度上是反映出了企业自身的装备技术能力和技术装备状况，企业通过制定合理的定额量在一定程度上还能够充分显示出施工企业的竞争力。在制定企业定额的过程中既要反映出企业自身的特点也就是个性，同时还需要明确反映出企业在不同时期和阶段所做的不同项目之间的共性，这样能够在体现企业在某一方面突出的技术优势的同时还能够突出企业在全局管理方面上的优势。

2.在施工企业对建筑工程进行一系列的制定定额过程中需要建立专门的研究机构来对市场上现有的工程材料进行有针对性的研究和分析。对施工企业来说工程预算和投标报价之间既有联系又有区别。首先来说，工程预算是施工企业中的技术人员通过一系列的资料收集，分析提出来的工程大概的预算，而施工企业中的投标管理则指的是施工企业的决策管理层需要制定的一个工程管理报价，一个较为成功的施工企业的工程报价必然是以工程预算为基础进行后续管理和操作的，因此在施工企业进行正式的投标报价之前必然需要对工程的预算进行一系列的分析。分析过程主要包含静态分析和动态分析两方面。其中静态分析首先需要对施工建造预算进行一系列的分项统计和汇总，并对其所占的比例指数例如说人工消耗，主要的材料量进行严格核算，并且将核算过后的结果和同一种类的工程进行比较，计算出他们存在的差值。最后通过提出一系列相关的改进措施来达到改善现有施工工艺，节约工程建造管理的相关费用的目的。对于动态分析而言，其主要的工作就是通过及时的反映市场上现有的动态型的信息到施工企业内部相关研究机构当中，动态分析能够在很大程度上提高施工企业决策管理层决策的效率和有效性，市场上的各种材料价格是经常变化的，并且工程建造所需要的材料价格都是和工程建造所在地的物价水平息息相关的，建筑工程造价还和相应材料运输过程密切相关。在施工企业施工作业期间需要根据竞争对手的实际情况来采取相应的措施，在经过较为详细的对比之后就能够明确对手和自身之间的优缺点，才能够具有针对性在竞标过程中提供具有很强竞争力的报价，才能够在竞标过程中脱颖而出。在建筑工程的竞标过程中投标报价不仅受到相应国家和相关地区的对于投标报价的相应规定管理同时还受到了具体企业、市场价格变化还有现在建筑行业的竞争形势的制约，因此要求施工企业在投标报价过程中需要将投标报价控制在投标底线幅度范围之内。因此施工企业在制定投标报价过程中需要根据相关招标文件的要求和企业自身的相关实力来提出较为合理的投标报价合同。

3.施工企业可以收集并且整理相关建筑工程的造价管理资料，对以前的工程进行详细的研究和分析，在进行建筑工程投标报价之前需要对建筑工程的风险系数进行相应的评估，针对建筑工程可能出现的风险采取相关的防范措施，在一定程度上能够及时准确的将投标报价做出来。

4.施工企业在投标过程中可以将一系列的竞争机制引入进来以达到有效的控制建筑工程的造价管理的目的。施工企业通过竞标过程和相应签订的合同形成的企业投标造价这是具有相当强的竞争力和法律效力的报价，这也是施工企业在日后的工程建造过程中不能突破的最高价格。因此施工企业在日后的施工过程中需要严格的控制施工价格，在施工企业内部还可以通过内部招标的方式来实现资源的最大化利用。因此，施工企业在日后的施工过程中需要严格的控制施工价格。

5.对于在施工过程中出现增加或减少工程量或是在建筑设计过程中需要变更、或是市场上原材料价格产生变动时，需要施工企业内部及时采取相应的措施来弥补这些动态变化可能造成的企业损失。

6.施工企业在施工建造建筑过程中可以建立一种中间结算的制度来保证施工企业的工程建筑造价能够达到合理有效的目的。建筑工程的中间结算制度在以前往往不被施工企业所重视，施工企业经常认为中间结算制度在很大程度上是不需要设立的，而往往很重视工程完成之后的竣工结算制度。由于市场上的施工要素经常变化，因此施工企业必须要根据变化的材料因素及时有效的拟定施工材料的现有价格，及时调整工程建筑报价，同时将调整好的工程报价报给甲方，取得他们的认可，确保建筑企业的工程报价能够达到合理有效的目的。同时为了做好工程中间结算工作，施工技术人员在实际过程中需要对工程的施工工艺有一定的了解，并且需要及时的收集施工建筑的施工进度，并且能够应对建筑工程结算中的问题，保证中间结算顺利的进行。

总结

随着现代社会的飞速发展，建筑行业的施工建造方面已经有了很大程度上的提高。而建筑建造中的工程报价在实际操作过程中依然问题较多，因此在招标过程中施工企业需要根据自身实力条件的基础上，参考现有市场的价格，认真管理好现有企业的工程造价，并且建立相应的工程造价管理结构体系，只有这样才能最大化的发挥施工企业自身的优势，从而保证企业稳定，高效的运行。

参考文献：

[1] 苗玉献.浅谈施工企业工程造价的控制技术[J].山西建筑，2004（06）：106-107.

工业控制技术篇3

关键词：烟草工业；电气自动控制系统；电气自动控制技术

烟草行业既是一项传统的行业，也是我国的支柱产业。随着社会的不断发展，虽然烟草行业依旧占据了重要的位置，但也面临着更多的挑战。为了提高烟草行业的市场竞争力，烟草企业应作出战略性的调整，进行生产技术的改革。现如今，自动化控制技术越来越多的应用到生产中，烟草工业也应该应用电气自动控制技术，对生产行业进行调整，提高自身的竞争力。

1烟草工业的自动控制系统概述

烟草生产的自动化，其实质的含义是应用自动的生产、测量、控制、分配等工具，实现各种数据的汇总，来起到控制生产的目的[1]。在这一过程中，需要将集成控制系统融入到烟草工业生产中，实现远程控制，并对各生产分部实行监控，统一发送指令，使其共同协作完成。在烟草工业中的电气自动控制技术在设计上具有开放性，需要利用计算机系统对产品的优缺点实现数据分析；灵活性是指电气自动控制技术的研发人员，将电气自动控制技术的功能得到最大程度的发挥，适合不同生产部门的应用；可靠性是指在自动化控制的过程中使得每个模块都能够得到运用，提高生产效率，简化操作方式。要使烟草工业提高自身的生产水平，其一定要提高生产技术水平，烟草工业中的自动化设计应遵循以上提到的三项设计特性。

2烟草工业中的电气自动控制技术

2.1仓库自动立体化技术。烟草仓库应用了自动控制技术，实现了仓库的自动立体化应用。在具有自动控制的仓库中实现了电气、信息、机械等多门技术的融合，与传统的仓库相比，其主要的特征是减少了人力，在自动化的仓库中很难再看到叉车等设备，仓库在各功能上向着自动化、网络化的道路发展[2]。在自动化的仓库中，实现了仓库物品的信息识别、条形码验证等多项功能，使仓库货物的堆放更加合理，在电气自动化仓库里分捡货品更加便捷。而现如今的烟草行业对于物流的要求越来越高，而以往的烟草仓库库存较小，大量的货物占据了仓库的面积，只能在成本上找回，现在应用仓库自动化技术，实现了仓库的合理布局，也实现了仓库的高效利用。

2.2伺服自动控制技术。在烟草工业中，又出现了伺服自动控制技术，其主要应用于烟草工业中的产品包装、配送等，淘汰了以往机械传送货物的方式。比如说在烟草的包装上，这种伺服自动控制技术采用伺服电机和控制器、触屏器等多种设备，使得烟草的产品包装有防伪性，同时应用到伺服电机，实现了对包装技术的精确把握[3]。在实际的操控中，可以借助编码器，检测包装的色标，将信息进行反馈，调整伺服电机的数据参数，实现烟盒图案和薄膜的有效掌控。同时伺服自动控制技术在货物的配送中也有应用，伺服自动控制技术可以实现香烟自动投入到输送带上，之后再进入到包装箱中打包。由于输送带的运行速度较快，需要香烟在输送带上均匀排列，这对伺服自动控制设备的运行速度也是一大挑战。

2.3RFID自动识别技术。RFID自动识别技术也就是通常所说的无线射频识别技术，其主要是通过电磁传播实现对数据的读取。这一技术与以往的条形码识别技术还有很大的区别，一般的条形码是应用光学方式，RFID使用的是电波的方式[4]。这一应用方式与手机有一定的相似性，RFID技术不需要其他条件，就可以实现对商品标签的识别，不像以往的条形码对环境的要求较高，RFID技术改善了这一弊端，不仅如此，还具有一定的数据存储功能，针对商品可以存储相应的数据信息。由于这一优势在烟草工业中被广泛的使用，对于烟草的原材料管理、对于香烟的识别等都起到了重要的作用。

2.4机器视觉技术。机器视觉技术主要是在生产过程中使用机器人，来对产品进行检验和测量。在产品的生产过程中，普遍都是依靠人力，但由于人力的自身体力等原因，在产品的判断、检测上容易出现漏洞，这是不可避免的现象。但对于机器人来说，这种现象是不会发生的，这也是机器人相对于人类来说最大的优势。在面对巨大的生产任务时，机器人不会产生疲倦，同时在工业生产中应用这种机器人，可以大大的提高生产质量和工作效率。机器视觉技术将图像处理技术、摄像等多种技术融合应用，使得工业中的机器人不仅可以不用接触到具体的商品进行检测，通过光谱就可以实现测量，而且准确度极高，这种自动化技术应用在烟草工业中，提高了香烟的生产质量，也提高了烟草行业的生产效率。

2.5现场总线技术。在微机设备中实现串行的数字通信技术这种技术被称为现场总线技术，现场总线技术的工作原理是将传感器、驱动装置等设备与控制系统一并连接，实现控制设备在数据通信和信息上的交换[5]。在现场设计中常采用的控制层是集中控制、设备控制、管理层。这三个管理层次以管理层次为最底层，并根据现场的总线接口来实现对各个设备的统筹管理；在集中层上其主要是通过计算机实现对生产线的监管工作，包括对生产线的参数设定、故障诊断等各个方面进行检测，并在出现问题时，及时的发出警报；生产管理层作为系统的最高层，其主要负责收集信息，记录信息，并生产相应的数据表格，进行保存。现场总线技术也常应用在烟草生产中，比如说对复烤、干燥、烘焙等工艺分布线的控制，并对工艺参数进行数据控制。相比以往的控制系统，现场总线技术能够实现信号传输的高效运行，降低生产系统的成本维护、安装等的费用。在现代工业生产中，逐渐应用了自动化生产技术，使得生产率得到提高，简化操作，降低生产成本。在科学技术的迅速发展下，烟草行业作为传统的行业急需调整生产模式，加强管理，提高产品质量，进行技术创新。这不仅是对烟草工业来说，对于其他各行业也是如此，如若想要在市场竞争中获取有利的地位，就需要提高生产技术，加大生产投入，才能使行业的发展道路越走越远。

参考文献

[1]敖永东.烟草生产企业的自动化控制技术探讨[J].科技创新与应用，2015（8）：13-14.

[2]刘朝营，许自成，闫铁军.机器视觉技术在烟草行业的应用状况[J].中国农业科技导报，2011（7）：79-84.

[3]王婧.浅析烟草生产企业的自动化控制技术[J].经营管理者，2016（2）：233.

[4]张航.浅谈烟草设备自动化系统常见的问题与对策[J].山东工业技术，2016（3）：132.

工业控制技术篇4

关键词：工业生产；自动化控制技术；应用价值

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035

人的创造力是无限的，社会的发展就是人类不断改造世界的过程。在生产制造行业中，机械已逐步代替了人工，在能源的驱动下会社会不断创造丰富的物资，而随着计算机技术的发展与广泛应用，人们开始研究机械的自动化控制，降低人工运营成本，提高工业制造效率。工业控制自动化技术包括工业自动化软件、硬件以及系统这三个组成部分，通过信息技术的应用来实现工业生产过程中的自动控制调配，能大大提升生产效率和生产质量，确保生产安全性，为企业创造更大的经济效益。随着科学技术水平的提高，工业生产中的自动化控制技术也在不断发展，目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展[1]。

1 工业自动化控制技术的应用价值

目前我国工业生产中使用最广泛的自动化控制系统是PC-based自动化控制系统，具有成本低，收益高的优点。在工业自动化控制的三个层次――基础自动化、过程自动化和管理自动化中，基础自动化和管理自动化体系中所运用的硬件、软件设施基本上都是从国外进口的，价格昂贵，一般公司都无法承受如此高的建设成本，因此PC-based自动化控制系统在开发之后被广泛应用，而且事实证明该系统的控制器与PLC具有相同的安全性[2]。

我国人口基数大，产品的市场需求量也比较大，在科学技术还没有现在发达的时候，工业生产一般都是依靠人工的力量，属于劳动密集型发展模式，而随着科学技术在工业生产中的应用，我国的生产主力已经从人工转变为机械设备，目前电气自动化生产已经占据了我国工业生产的主流。电气自动化生产体系的应用，大大提升了产品的生产效率，且统一的机械化生产又保证了产品的质量，因此生产规模能够不断扩大。随之而来的，就是生产的控制体系，要想保证工业化生产效益，就必须有与之对应的自动化控制体系，通过收集各个生产环节的生产信息，实现电气设备生产的自动化调控，最大程度上压缩生产成本，取缔人工调控。工业自动化控制技术是实现电气自动化生产的基础，类似于人体的大脑，是确保整个生产过程能够有序进行的一项技术。

工业自动化控制系统的广泛应用，正说明了它的价值，说明它能够为企业创造更大的利益。仪器仪表技术、计算机技术、网络信息技术的发展，都为工业自动化控制提供了良好的建设基础。工业自动化技术的应用，具有以下几点意义：①实现工业生产的低成本控制，工业自动化技术的应用，是工业生产中的一项变革，打破了传统工业制造的原有生产方式，能够更有效地引进生产新工艺与生产设备，通过自动化控制系统进行良好的衔接，消除传统工业生产中高耗低收益的生产环节。工业自动化控制系统能降低生产中的材料浪费，简化工序，大大提升生产效益；②消除人工生产的主观不理因素。人工的调控具有一定主观性质，会受到很多外界因素的干扰，而且操作不规范，自动化控制是根据设定好的程序进行的，能够通过系统软件信息自动分析，进行合理的调配，节省时间，只要保证控制系统不出现故障，就能确保各个生产环节按部就班进行，不会出现生产事故，提高生产安全性；③实现工业生产的统一调配。现在的企业规模越来越大，单靠人工控制很难有效处理各个生产环节的信息，实现协调统一的调配，自动化控制系统能够直接将所有有效信息收集录入，进行系统分析，实现各个生产环节的统一调度，确保生产的有序性和高效性。

2 工业发展过程中应用的自动化控制技术

随着科学技术的不断发展，自动化控制技术在实际应用时也在不断根据市场需求进行调整完善，目前，市面上的自动化控制系统已经能够良好地适应生产环境，对采集到的信息进行系统分析，确保控制的及时有效性和准确稳定性，保证工业生产的质量和效率。在不同的生产行业中，其中运用到的自动化控制技术和系统组成基本是一致的，但是会根据生产的现实要求和企业的生产环境进行适当的调整重组，而且其中应用到的数据处理系统以及系统参数都需要具体设置，确保自动化控制体系能满足生产需求，提高自动化控制技术的使用效益。

2.1 信息采集模块

要想实现工业生产的一体化系统性控制，就必须将各个生产环节中仪表数据和具体信息采集录入到中枢管理系统中，因此信息采集模块是实现工业自动化控制的基础模块。自动化控制的实现，是需要控制系统能够掌握实际的生产信息，协调控制自动化生产设备以及先进的工艺工序，解决各方面的矛盾，实现统一的调配。大数据时代的带来，让工业生产面临着巨大的考验，信息采集系统就能够有效解决的数据信息的获取问题，实现庞大数据的捕获与处理，为工业生产的进步提供与发展提供信息支持。

2.2 系统建模模块

在工业自动化控制系统中，凭借A/D单元实现信息的数字化装换，录入存储数据，通过系统中的信息处理软件进行整合分析，获取有效信息，做为系统调配的参考，进行统一地管理调配。信息采集模块能够实现生产信息的实时采集，也就相当于实现生产的实时监控，能够确保自动化控制的精准性，最大程度地节约生产成本[3]。此外，在整个系统中，如果有某个生产环节发生异常，系统能及时感应，并进行处理，将出现故障的机械停止，启用备用器械，将故障器械送去检修，及时止损，确保各个生产环节的生产安全性和效率。生产设备故障问题其实是在电气自动化生产体系应用以来控制系统中最难解决的一个问题，因为多个生产环节数千台机器一同运作，单靠人工管理的话，如果出现设备故障，需要花费较长的时间去排查，找出故障环节，这样会严重影响到产品的生产效率，给公司造成较大的经济损失。

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2.3 动态控制模块

自动化控制技术的核心，在于动态控制模块，在一体化自动控制系统中，凭借着计算接技术与网络信息技术的应用，就能基本实现工业生产的动态控制。自动化控制技术的应用，以智能动态控制系统取代了以往控制生产工序的人工，具备全体那后全方位监控生产过程的优点，能够大大提升控制的精密性，实现各个生产环节的完美衔接。

机械之所以能够逐步取代人工的位置，就在于其劳动强度更大，能够做到很多人们无法做到的事情。机械设备与动态控制系统地结合，避免了人工操作质量不统一、工作效率较低且体力有限的问题，这也正是工业自动化控制系统被广泛应用于生产管控的主要原因[4]。

3 结语

工业自动化技术在开发之后被迅速投入生产过程中，取得了良好的应用效果，能够降低生产成本，提高生产效率，同时保证生产安全与产品质量，对于工业生产的促进作用是毋庸置疑的[5]。在工业中用于生产过程管理的自动化控制技术其基本组成是相同的，都包含了信息采集、系统建模、动态控制这三个模块，但是在实际应用过程中，还需要根据企业生产环境和生产需求来进行适当地调整，选择合适的软件、硬件与系统，确保自动化控制技术的应用效果。

参考文献：

[1]伊栋，郭树珂.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].轻工科技，2013（05）：99-100.

[3]闫新宏.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].电子测试，2013（16）：84-85.

工业控制技术篇5

关键词 ZigBee；工业控制；现场总线技术；应用

1.ZigBee技术分析

1.1内涵

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无限通讯技术。其主要适用于距离较短、功耗较低、传输速率要求不高的电子设备，以及其具有一定周期性数据、间歇性数据和低反应数据传输。这就类似于蜜蜂在发现花丛后，会通过特殊的肢体语言来告知同伴其发现的事物。而这种肢体语言，其本身的可输出距离较短，表达难度较低。从这点看来，ZigBee技术也具有类似的特性。而随着现代通信技术的不断发展，目前，其已经成为一种网络协议。该协议相对其他协议而言，局限性较强，但是在应用中，这个局限性也转化为其优势，成为现代工业控制的首选。

1.2特点

1）传输速率低下。相对其他的网络协议而言，该种网络技术其在2.4GHz工业、科学、医学频带的最高传输速率为250kbps，适用于报文吞吐量较小的一些通信场合。然而，在信息技术如此发展的今天，人们很多商业活动，都要依靠网络。该种网络模式基本上没有应用空间。

2）功能耗损较低。ZigBee技术的传输速率低下，自然，其在整个传输过程中，其耗损的功能也相对较少。根据其应用统计，其发射功率损耗大约为1mW，在休眠的状况下，其电池寿命可长达数年。这是其他网络技术所难以达到的一个状态。

3）成本低。当前，zigBee协议是免专利费的，也就是说，在应用该种协议时，协议本身不需要消耗，只需要基本的设备。而根据相关统计，该种技术的设备单位成本在几美元左右，也就是不超过一百元人民币。这就使得其运用成本大幅度降低。

4）距离短。相对一般网络的覆盖来说，该种技术的覆盖面有些局限。其传输距离短，因此在长期的发展中，很少有人使用该种技术。但是，也正是因为传输距离短，所以其传输的准确性相对较高。

1.3优势

1）可靠性。工业控制环境下对通信网络的首要要求，就是数据传输的可靠性与准确性。无限通信技术相对有限通信而言，其受到外界干扰的可能性提高。在部分网络技术的使用中，还需要使用一定的手段，来降低其扰的可能。而ZigBee技术其本身传输的距离短，扰可能降低。另外，其本身也会对外界的干扰进行消除，这就使得其数据的可靠性得到极大的保障。

2）实时性与同步性。实时性是工业控制的重要指标。ZigBee技术其网络新增节点的典型网络参与实践为30ms，其节点从休眠进入激活状态的用时较短，能够更快地保证信息的传递。这就使得其在使用中，各个环节的实时性与同步性较好。

3）灵活性。其灵活性主要体现在自身组网的可扩展性以及设备共存性。一般来说，无线网络信号之间会存在一定的排斥，在共同使用时，其相互干扰的可能性极高。而zigBee技术很好地规避了这一缺点。无论是设备的摆放，还是其应用，都不会产生过多的影响。

4）经济性。从整体来说zigBee技术其成本较低，且能够很好地满足工业控制的需求。在使用中，无论是电源寿命，还是后期的调整，都不会有过大的花费。这就使得其安装成本与维护成本较低。

2.ZigBee技术应用解析

当前，工业控制系统不断完善，其中以现场总线为主要形式。现场总线是一种数字化分布式的双向串行通讯总线，其种类相对较多。应用较广且效果较好的为Modbus。该种协议是Modicon公司为可编程逻辑控制器设计的现场总线协议。该种协议模式，其结构简单、报文吞吐量较小，类似于ZigBee技术。随着ZigBee技术应用范围的不断扩大，不少研究人员也将Modbus进行优化，其本身是通过有线连接来建立，而在这个协议中，其传统的模式没有ZigBee技术，表现如图1。该种模式下，其成本相对较高，其设备可扩展性受限制。随着现代技术的不断发展，当前，已经将zigBee技术引入其中，其结构表现如图2。

优化后的引入zigBee技g的控制系统，其能够在保证通信可靠性与实时性的基础上，提高控制系统的可扩展性，极大地降低了设备的安装成本与维护成本，有效地实现了工业生产的成本控制，经济性较强。

工业控制技术篇6

【关键词】PLC 钢铁工业 应用领域 发展趋势

1.前言

PLC是指可编程序控制器，简称PC，它是一种不同于个人电脑的设备，具体特点为PLC为专门为工业环境下应用设计的一种可以采用一类可编程的存储器。它将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体，实现了工业自动控制。自上世纪70年代以来，PLC技术经过不断的创新发展，逐渐的被广泛应用，在各种机械和生产过程中，它已经成为了臆想最重要、最普及、应用场合最普遍的工业核心控制装置。

PLC技术能够得到迅速发展的原因。一是工业自动化的客观需要，第二是因为PLC技术本身具有的独特优点。例如它能很好的解决工业领域人们普遍关心的安全、经济、方便等诸多问题。

2PLC应用中常见的问题。

PLC技术是在工业生产自动化控制设备中应用最广泛的设备之一，它集成了信号运算、控制执行等功能。特点是可靠性能好，具有极强的抗干扰能力。在一些特殊环境下诸如供电质量不高、受到强电磁干扰、安装使用不恰当等恶劣环境时，PLC则会出现运行不稳定等问题，由此引发错误信号输出等问题，必将引起设备的失控和失误。为了应对相关问题，我们需要注意的问题有意识严格控制厂家的选择质量过关、性能稳定的电器元件。并做好器件本身的抗干扰工作，再者，在使用维护时，采取科学合理的抗干扰措施，有效提高系统的性能。

3　PLC技术在钢铁工业的应用

早在上世纪70年代，我国就开始引进了大批的PLC成套设备。例如宝钢在某项工程中一次性引入了200多台PLC。而到了上世纪八十年代中期，PLC技术已经较为普遍的应用于了钢铁行业的各个生产环节。PLC控制技术的特点是与传统机械良好结合，在运行过程中，经常作为独立控制主机，或者作为其他控制系统上的部分，及时采集相关的生产数据，实时对生产工序进行科学合理控制，这在钢铁工业各个生产环节中起着举足轻重的作用，并逐渐体现出它的经济和社会价值。PLC技术的普遍应用有效的提高了生产的效率。对于提高产品质量，有效提高经济效益和成果，有着积极地意义。

PLC控制技术在各大钢铁生产企业得到了广泛应用，技术的应用有效提高了设备生产的自动化程度，减轻了一线操作工人的劳动强度，对生产的经济效益起着有效的促进作用。PLC有着多种型号，它的应用形式常常作为DCS或者作为计算机控制系统上的部分。对数据的采样，基础级的工艺参数进行有效、直接的控制，由于机械设备内部提供了大量的、多样的软触点，和辅助继电器，有效的避免了传统继电器中存在的触点磨损、粘连等问题，PLC控制系统能够充分适应各种钢厂的恶劣环境。其特点是，能耗低、抗干扰能力强、高可靠系数等优点。据统计其平均无故障时间能达到几万到几十万小时。

PLC控制技术所采用的编程语言，由于其本身的特性，要面向问题，面向用户。所以所采用的控制语言直接、简明，能很好的表达被控制对象在输入输出之间存在的关系和动作方式。PLC技术要求严格控制时间精度，能以扫描控制的特有扫描控制方式，快速、确定、而且方便。基于以上优点，PLC自动控制技术能充分满足钢厂复杂工艺运作对相关系数的控制。

PLC安装和现场接线工艺简单，体积小，能得到扩展，而且易于和其他工作设备进行联接，在用PLC进行相关的设备改造设计、施工、调试过程中，几乎不影响正常生产工作生产。综上所述优点，在钢铁工业集中推广PLC控制技术，在改造老化设备、提高新生产线生产能力方面有着积极和有效的意义。

4．PLC控制技术在钢铁企业的发展前途

（1）编程语言多样化、品种多样化发展方向。

（2）向着分散型、智能型、总线型和功能模块化方向发展，在网络化和远程通信能力方面将得到进一步强化。

（3）PLC将能实现更多的功能，更快的速度，并能够实现存储容量的扩展，相关控制系统处理信息的能力将得到有效提升，人机之间的界面处理将会更加友好，更加智能化。

（4）PLC系统成本将随着硬件费用的降低，而相应的，在软件，集成等方面的费用则会相应的有所增加。随着中央处理和相关设备的完善，PLC的功能将得到进一步的提升。

5结语

在原先PLC技术主要用于离散控制。但随着PLC系统和其他相应控制系统的相互配合，相互融合，功能得到极大的提升。如今PLC能实现对复杂对象的控制。随着PLC在控制系统方面的继续发展，PCL控制技术在钢铁冶金行业中将会有更大的应用空间。

【参考文献】

[1]袁佑新，兰艳，吕琳.基于PROFIBUS-DP的钢铁造型生产线PLC控制系统设计[J].微计算机信息,2004(11).

[2]姚洪义,苗兴东,常林.PLC在承钢原料厂控制系统中的应用[J].控制工程，2003（2）.

工业控制技术篇7

关键词：水工业 自动化控制技术

1　控制系统的智能化、分散化、网络化

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(DCS)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，仍旧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(如实时测量数据)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(FCS)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IEC 61158.3～6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(原有的技术规范IEC 61158)；②Control Net；③Profibus；④P—Net；⑤FF HSE；⑥Swift Net；⑦Word FIP；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，开发设备网供应商协会(ODVA)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，也即由多个供应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　管理控制一体化

工业自动化领域的另一个发展趋势是管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管理要求不断提高，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管理信息结合起来。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(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，通过对经营决策、管理、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管理系统。

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，即企业管理层，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(如水处理企业的PLC分站)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；企业管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，完成管理、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管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管理、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遇到的问题。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管理软件的连通性，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Think&DO、Lntellntion公司的iFIX等。

3　对水工业自动化发展的思考

工业控制技术篇8

[关键词]ZigBee 工业控制 网络模型

中图分类号：TU1.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0246-01

前言：随着计算机技术、微电子技术和信息管理技术的不断进步，工业控制系统逐步由集中走向分散。网络化、开放化、智能化和集成化成为了工业控制技术发展的方向。ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其中物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC）协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层由ZigBee技术联盟制定，应用层的开发应用根据用户自己的应用需要，对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。可以嵌入各种设备，非常适合用于自动控制和远程控制领域。

1.ZigBee技术介绍

1.1 ZigBee协议

ZigBee是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。在ZigBee技术中，其体系结构一般用层来描述它的各个简化标准，ZigBee协议符合七层网络结构，主要由物理层（PHY）、介质访问控制层（MAC）、网络层（NWK）和应用层（APL）组成。在IEEE802.15.4定义的物理层和子层协议规范基础上，继续定义了网络层和应用层，在应用层中规范了应用支持子层和设备对象。每一层负责完成所规定的相应任务，并且向上层提供服务，各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。根据IEEE802.15.4标准协议，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数目不同，各频段上的调制方式和传输速率不同。它们分别为868MHz、915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz频段上分为16个信道。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255 个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。其中物理层和介质访问控制层主要采用IEEE802.15.4协议标准，其余协议主要参照和采用现有的传统无线技术的协议标准，由ZigBee联盟制定。

1.2 ZigBee节点模块系统结构

传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成，传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换；处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据和其它节点发来的数据；无线通信模块负责与其它节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据；能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量。由于ZigBee节点模块要与电器仪表等现场设备一起使用或者单独使用，并且使用电池供电，所以要求ZigBee节点模块体积小、低功耗和高可靠性。ZigBee节点硬件模块主要由微控制器、无线射频收发模块、串口接口、调试模块、液晶模块和电源模块组成。微控制器主要用于控制无线射频收发模块，处理射频信号，控制和协调各个器件的工作。我们可以在传感器终端加装不同的传感器来实现对所需数据的监控，从而发挥ZigBee平台的作用。中心数据管理终端由中心节点和PC机组成，二者之间可以通过 RS232 实现数据通信。平台采用了Microchip公司提供的开放协议栈，通过设计修改其应用层代码来实现所需的功能。通常，ZigBee 节点的IEEE64 位地址是由用户自己定义的， 它们被写在节点的 EEPROM 中。而每个终端节点入网后，中心节点会分配给它一个16位网络短地址。对于初次使用的终端节点，可以经过与中心节点绑定过程从而让终端节点的地址信息出现在中心节点的绑定表中，使数据的收发更加稳定。

2.ZigBee技术在工业控制领域的应用

2.1 ZigBee在工厂消防监控中的应用

随着人们生活质量的提高。装修装饰逐步高档化，电器设备的增多，高层及超高层建筑的增加以及商场超市等群众聚集场所规模的迅速扩大，消防安全的重要性越来越突出。而今，物联网技术的发展和成熟，越来越多的新型建筑采用了智能消防系统。整个系统分成两部分：无线烟感器终端（多个）和中心数据管理终端。无线烟感器终端是检测发送烟雾数据的集成设备，它在检测到一定浓度的烟雾后在本地报警，同时通过无线网络传输给管理终端。ZigBee喷淋和报警控制器内置基于CC2530的ZigBee终端节点，它能通过无线信道接收来自ZigBee协调器下发的指令，解析后执行喷淋器、报警器的控制，并可根据需要采集喷淋器、报警器的运行状态上报协调器。CC2530的P0.0口是采集烟雾传感探头输出信号的I/O口，当CC2530检测到P0.0为低电平时，说明有火情发生；反之，说明无火情。

2.2 ZigBee和CAN总线技术的应用

在现代工业控制领域，对现场无线化的需求也进一步加大，所以使用CAN总线技术和ZigBee技术的结合，运用到一定范围内的工业控制现场，是一个很好的方式。CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可以在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息；CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求；CAN采用非破坏性总线仲裁技术；CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据；CAN总线是两线结构 ，即为差分形式的物理结构。也就是说，CAN总线上使用“显性”（逻辑0）和“隐性”（逻辑1）两个互补值来表达逻辑。CAN的直接通信距离最远可达10km（速率5kbit/s以下），通信速率最高可达1Mbit/s（此时通信距离最长为40m）；CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低；CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光缆，选择灵活。网关主要由CAN收发器、CAN控制器、ZigBee模块以及负责协议转换的控制器组成。CAN 节点没有固定的站点地址，即没有主从节点之分，可以有多个主机。节点发送的帧消息根据仲裁域赋予的优先级对总线进行竞争，即当有多条帧消息同时出现在总线上时，发送低优先级帧消息的节点主动退出总线竞争，具有最高优先级的帧消息继续传输，这样节省了总线冲突的仲裁时间，即使网络负载很重也不会瘫痪。由于CAN总线与ZigBee通讯的传输速率和传输方式不尽相同，所以为保证两者之间的数据传输的同步性，也为保障系统的稳定性，一般使用譬如高速SPI等高速协议作为转换控制器。

结语：

基于ZigBee技术的无线监测系统方案实现成本低， 低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长，这是ZigBee 的突出优势。通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10） ，降低了对通信控制器的要求。而且，ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成 65000 个节点的大网，具有大容量的特点。因此可以广泛应用于工业控制，而且扩展性强，对系统进行改进后可实现能源监控，工业自动化管理等，具有很强的实用价值。

参考文献：

工业控制技术篇9

    【关键词】工业控制 编程 PLC

    现代钢铁生产中,传统的手动操作已远远不能获得好的控制品质。目前,在电气控制领域,国内外普遍采用PLC。特别是最近几年的冶金行业中,PLC以其在工业恶劣环境下仍能高可靠性工作,及抗干扰能力强的特点而获得更为广泛的使用。PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体,可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统,以适应各种工业控制的需要。由于PLC是专为工业控制而设计的,其结构紧密、坚固、体积小巧,是实现机电一体化的理想控制设备。随着微电子技术的快速发展,PLC的制造成本不断下降,而其功能却大大增强。在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备,应用几乎覆盖了所有工业企业,日益跃居现代工业自动化三大支柱(PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主导地位。

    可编程序控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的设备都应该按照易于与控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

    一、PLC具有以下显着特点

    1.极高的可靠性

    由于工业生产的环境条件远比通用计算机所处的环境差,因此要求PLC具有很强的抗干扰能力,并且应能在比较恶劣的运行环境中(如高温、过电压、强电磁干扰和高湿度等)长期可靠地运行。

    2.使用方便

    (1)操作方便:对PLC的操作包括程序输入的操作和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根据所需的地址编号继电器编号或接点号进行搜索或顺序寻找,然后进行更改。

    (2)编程方便:PLC有梯形图、布尔助记符、功能表图多种程序控制设计语言可供使用。

    (3)维修方便:当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可根据有关故障信号灯的指示和故障代码的显示,或通过编程器和CRT屏幕的显示,很快地找到故障所在的部位,为迅速排除故障和修复节省了时间。

    3.灵活性高

    PLC的灵活性表现在下列三方面。

    (1)编程的灵活性:PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功

    能模块图等,只要掌握其中一种语言就可进行编程。

    (2)扩展的灵活性:PLC根据应用的规模的不断扩展,它不仅可以通过增加输入、输出卡件增加点数,通过扩展单元来扩大容量和功能,也可通过多台PLC的通信来扩大容量和功能。

    (3)操作的灵活性:操作的灵活性指设计的工作量大大减少,编程的工作量和安装施工的工作量大大减少,操作十分灵活方便,监视和控制变得容易。

    4.机电一体化

    PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备,它的体积大大减小,功能不断完善,抗干扰性能增强,机械和电气部件被有机地结合在一个设备内,把仪表电子和计算机的功能综合在一起。

    网络技术在现代控制系统中的应用越来越普遍,所谓控制网络一般指以控制“事务对象”为特征的计算机网络系统,它主要面向企业或某个系统的底层。控制网络来源于计算机网络技术,与一般的计算机网络有许多共同点,但又有不同和独特之处,主要表现在以下几个方面:

    (1)控制网络中数据传输的及时性和系统响应的实时性是其基本要求;

    (2)控制网络强调在恶劣环境下数据传输的完整性和可靠性;

    (3)通讯方式多采用广播或组播方式;

    (4)控制网络必须解决多家产品和系统在同一网络中相互兼容及互操作性问题。

    现场总线是近几年来备受关注并得到迅速发展的控制网络新技术。它以具备数字计算与数字通讯能力的现场设备作为网络节点,以总线作为节点实现数字通信的联系纽带,构成开放式、数字化的控制网络,因而又被誉为自动化领域的通讯与网络技术。建设以现场总线控制网路为基础的实现企业管理、经营、控制一体化的信息系统,是许多现代企业正努力实现的目标。通过企业网络将管理、经营、控制协调为一个整体,实现产品开发、生产加工、原料供应与产品储运、市场信息、企业管理、决策过程等的一体化解决方案。就现场总线系统而言由于各种现场总线采用的通讯协议和介质不同,不同标准的总线设备之间的互连和互操作存在许多障碍。

工业控制技术篇10

【关键词】工业电气工程；自动化控制技术；强化管理

前言

随着我国社会的不断进步和发展，促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点，并通过与自动化控制技术相结合，实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节，提高工业身产效率，降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术，不仅为我国经济发展提供可靠性，也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。

1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式

1.1远程控制方式

远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式，在生产过程中能够帮助企业节省材料，提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等，还能与其他技术进行组合。一般来说，现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如：由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯，一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯，但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢，因此，该控制技术比较适用于小型系统监控。

1.2集中控制方式

想要良好的实现电气自动化技术，就必须有控制作为其中媒介，通过工作人员的相关操作，从而为电气自动化技术施加一定约束，使其运作形式规范化，最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说，在操作上较为简单，同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中，这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散，让工业电气生产变得简单流畅。同时，也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间，只需对单一系统进行保养即可，这在一定程度上节约了能源，并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说，也会出现一定弊端，主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令，稍有不慎，主系统就会因为工作量过重出现损坏，最终影响整个生产效率，对工业电气工程生产极为不利。

1.3现场总线控制方式

在现场总线控制方式使用过程中，具有较强的目的性，可以对电气自动化系统进行针对性设计，根据实际情况也确定间隔设计。另外，这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点，还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等，通过智能安装和与监控系统的对接，节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中，由于各个环节相互独立，即使系统中的某一设备因为故障而停止工作，也不会导致整个系统的瘫痪，通过网络技术的配合，可以将其他相似功能的设备接入到系统中，为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势，现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。

2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理

2.1采用数字化控制

在经济和科技高速发展的大环境中，在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说，数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物，近年来相关技术也得到了不断发展和完善，使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合，这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。

2.2实施系统处理机制

在电气自动化系统应用过程中，电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施，这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义，体现出了系统处理机制的作用。另外，这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析，更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态，如果发现运行状态异常，就会发出紧急警报，维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置，将故障及时进行排除，避免系统运行受到影响。

2.3因地制宜选择设备

自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备，而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说，自动化控制设备主要有以下两种：①控制处理类设备，包括处理器、终端控制设备等，通过控制处理类设备的相互作用，来对整体工业电气自动化系统进行有效调整，处理突发问题，最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备，包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控，将信息反馈给控制中心，实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控，保证故障信息得到及时发现和处理。

3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用

3.1变电站

在工业电气工程系统中，变电站是重要组成部分之一，对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中，大多数都需要人工操作才能完成，比如说：数据收集、信息反馈等，但由于众多因素的相互影响，人们在工作过程中很容易出现差错，最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统，可以实现对变电站的整体综合控制，从而实现远程数据传输和命令下达，实现了即使没有人员驻守，也能保证变电站的合理化运行[2]。

3.2发电厂

发电厂DOS的分布控制如图1所示，DOS控制也被称为分散控制，采用分层分布的方式，由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成，主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径：（1）根据DCS的向上传递部位的不同信息，系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况，通过监控进行实时管理。（2）根据DCS接受到的下行指令，系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作，从而实现全面控制。与此同时，DCS因为储存信息的功能不同，还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助，从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统，不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化，加快信息传递效率，还能从根本上保证信息准确率的提升，让控制工作更加精确。

4总结

综上所述，通过在工业电气工程中使用自动化控制技术，可以实现自动化管理，并提高工业身产效率和产品质量，从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计，可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制，降低人工作业内容，提升企业经济效益。因此，相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作，为我国实现可持续发展提供技术基础。

参考文献

[1]马景新，田亮，杨威.自动化控制技术在电气工程中的应用与发展[J].通讯世界，2016，02：128.