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行业新闻

工业自动化控制技术现状与发展

2017-02-09

  当今工业技术随着科技的不断发展、演变,工业技术自动化已在世界经济发展占领着重要地位,并且在多方面领域都有质的突破。随着自动化技术的普及和市场需求,工业自动化技术不仅为工厂自动化系统提高了作业效率,并且在大大减少人为劳动力的同时,使得产品质量有了可靠保障。在工业自动化技术生产过程中,自动化控制是必不可少的环节。
  自动控制技术是近几个世界发展最快、影响最大的技术之一,也是当今工业社会最重要的生产技术。从表面定义来看,控制技术是通过有控制功能的控制体系,或者系统,来实施对任务的控制。这种自动化的控制体系,与传统的劳动力控制相比,除了大大提高了工厂作业效率外,保证了生产过程的操作性、稳定性,与可持续性,使得产品质量也有了重大提升。由此看来,自动化控制技术的发展无疑是当今工业自动化技术的重要发展方向,想要整个工业自动化市场有进一步的提升,就必须实现工厂自动化控制系统的升级。
  自动化控制分为两大类别,有半自动与全自动化,是一种现代工业、农业、制造业、航空工程,军事技术等领域中机械电气一体自动化集成控制的先进技术。在事先调节好规定流程的步骤下,没有人的直接参与,利用外加的设备、仪器,或装置,使生产过程的达到精准的工作状态,保证生产自动地按照预定的规律顺利运行。
  随着工业自动化控制技术新时代的到来,控制系统的发展日趋完善,而源源不断的新市场需求却逐步揭露了工业自动化控制技术仍需要持续提升与发展。目前,行业使用最广泛的是PLC(可编程逻辑控制器)和工控PC(IPC工控机与其变形机)这两种自动化控制产品。
  可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同当。其工作过程大致分为三个阶段,其中包括输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个执行任务期间,可编程逻辑控制器的CPU可以以规定的扫描速度重复运行以上的三个阶段。至今,可编程逻辑控制器已成为在工业自动化生产中必不可少的控制设备,但在我国的研发与推进还需参考国外技术,因此,提高中国的工业自动化生产控制设备水平是一个长远的目标。
  可编程逻辑控制器在工业生产中的用途十分广泛,它一直引领着工业自动化的发展,并且也将继续成为工业自动化发展的重中之重。可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点:
  (1)使用便捷,编程简单;
  (2)功能性强,性价比高;
  (3)硬件配套齐全,用户使用方便,有很强的适应性;
  (4)可靠性高,有极强的抗干扰能;
  (5)系统的设计、安装、调试工作量少;
  (6)维修简单,操作方便。
  工业PC主要的类型之一是IPC工控机(PC总线工业电脑)。据2000年IPC统计PC机已占到通用计算机的95%以上,因其性价比高、产量大、软/硬件资源丰富,覆盖面广,早已被广大的技术人员所熟悉与接纳。IPC早已被广泛应用于各种工业及人们日常生活的方方面面,例如:控制现场、路桥控制收费系统、医疗仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防、语音呼叫中心、排队机、POS柜台收银机、数控机床、加油机、金融信息处理、石化数据采集处理、物探、野外便携作业、环保、军工、电力、铁路、高速公路、航天、地铁、智能楼宇、户外广告、等等。由此可见,IPC工控机与可编程逻辑控制器的竞争将主要在高端程序上。
  我国IPC工控机的技术与研发水平已接近于发达国家水平,IPC工控机具有以下特点:
  (1)可靠性搞,可维护性强;
  (2)实时性,遇险自复位;
  (3)兼容性,支持各种操作系统。
  工业自动化控制系统的主要构成是IDE和IAS。IDE为每个应用程序提供了历史记录审查追踪技术,包括符号标识、日期以及详细信息。然而,IAS对于用户来说可以大大节约工程资金成本,可以使得分布式自动化应用的开发、维护和管理简单化。现场总线(Fieldbus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。现场总线使得测控设备具备数字计算与数字通信的能力,很大地提升了信号的精准测量与传输的准确度,增强了系统和设备的各方面性能。目前我们国内现场总线的发展趋势为自主研发的现场总线开始渐渐投入到广阔市场,现场总线品种多种多样,相互竞争激烈,从而使得各行各业的现场应用工程也开始迅速发展。


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