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工業(yè)自動化的控制技術淺談
2017-02-09
當今工業(yè)技術隨著科技的不斷發(fā)展、演變，工業(yè)技術自動化已在世界經(jīng)濟發(fā)展占領著重要地位，并且在多方面領域都有質的突破。隨著自動化技術的普及和市場需求，工業(yè)自動化技術不僅為工廠自動化系統(tǒng)提高了作業(yè)效率，并且在大大減少人為勞動力的同時，使得產(chǎn)品質量有了可靠保障。在工業(yè)自動化技術生產(chǎn)過程中，自動化控制是必不可少的環(huán)節(jié)。
自動控制技術是近幾個世界發(fā)展最快、影響最大的技術之一，也是當今工業(yè)社會最重要的生產(chǎn)技術。從表面定義來看，控制技術是通過有控制功能的控制體系，或者系統(tǒng)，來實施對任務的控制。這種自動化的控制體系，與傳統(tǒng)的勞動力控制相比，除了大大提高了工廠作業(yè)效率外，保證了生產(chǎn)過程的操作性、穩(wěn)定性，與可持續(xù)性，使得產(chǎn)品質量也有了重大提升。由此看來，自動化控制技術的發(fā)展無疑是當今工業(yè)自動化技術的重要發(fā)展方向，想要整個工業(yè)自動化市場有進一步的提升，就必須實現(xiàn)工廠自動化控制系統(tǒng)的升級。
自動化控制分為兩大類別，有半自動與全自動化，是一種現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、航空工程，軍事技術等領域中機械電氣一體自動化集成控制的先進技術。在事先調節(jié)好規(guī)定流程的步驟下，沒有人的直接參與，利用外加的設備、儀器，或裝置，使生產(chǎn)過程的達到精準的工作狀態(tài)，保證生產(chǎn)自動地按照預定的規(guī)律順利運行。
隨著工業(yè)自動化控制技術新時代的到來，控制系統(tǒng)的發(fā)展日趨完善，而源源不斷的新市場需求卻逐步揭露了工業(yè)自動化控制技術仍需要持續(xù)提升與發(fā)展。目前，行業(yè)使用最廣泛的是PLC（可編程邏輯控制器）和工控PC（IPC工控機與其變形機）這兩種自動化控制產(chǎn)品。
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同當。其工作過程大致分為三個階段，其中包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個執(zhí)行任務期間，可編程邏輯控制器的CPU可以以規(guī)定的掃描速度重復運行以上的三個階段。至今，可編程邏輯控制器已成為在工業(yè)自動化生產(chǎn)中必不可少的控制設備，但在我國的研發(fā)與推進還需參考國外技術，因此，提高中國的工業(yè)自動化生產(chǎn)控制設備水平是一個長遠的目標。
可編程邏輯控制器在工業(yè)生產(chǎn)中的用途十分廣泛，它一直引領著工業(yè)自動化的發(fā)展，并且也將繼續(xù)成為工業(yè)自動化發(fā)展的重中之重。可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點：
（1）使用便捷，編程簡單；
（2）功能性強，性價比高；
（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，有很強的適應性；
（4）可靠性高，有極強的抗干擾能；
（5）系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少；
（6）維修簡單，操作方便。
工業(yè)PC主要的類型之一是IPC工控機（PC總線工業(yè)電腦）。據(jù)2000年IPC統(tǒng)計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其性價比高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富，覆蓋面廣，早已被廣大的技術人員所熟悉與接納。IPC早已被廣泛應用于各種工業(yè)及人們日常生活的方方面面，例如：控制現(xiàn)場、路橋控制收費系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、環(huán)境保護監(jiān)測、通訊保障、智能交通管控系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數(shù)控機床、加油機、金融信息處理、石化數(shù)據(jù)采集處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。由此可見，IPC工控機與可編程邏輯控制器的競爭將主要在高端程序上。
我國IPC工控機的技術與研發(fā)水平已接近于發(fā)達國家水平，IPC工控機具有以下特點：
（1）可靠性搞，可維護性強；
（2）實時性，遇險自復位；
（3）兼容性，支持各種操作系統(tǒng)。
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的主要構成是IDE和IAS。IDE為每個應用程序提供了歷史記錄審查追蹤技術，包括符號標識、日期以及詳細信息。然而，IAS對于用戶來說可以大大節(jié)約工程資金成本，可以使得分布式自動化應用的開發(fā)、維護和管理簡單化。現(xiàn)場總線（Fieldbus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。現(xiàn)場總線使得測控設備具備數(shù)字計算與數(shù)字通信的能力，很大地提升了信號的精準測量與傳輸?shù)臏蚀_度，增強了系統(tǒng)和設備的各方面性能。目前我們國內現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢為自主研發(fā)的現(xiàn)場總線開始漸漸投入到廣闊市場，現(xiàn)場總線品種多種多樣，相互競爭激烈，從而使得各行各業(yè)的現(xiàn)場應用工程也開始迅速發(fā)展。
自動控制技術是近幾個世界發(fā)展最快、影響最大的技術之一，也是當今工業(yè)社會最重要的生產(chǎn)技術。從表面定義來看，控制技術是通過有控制功能的控制體系，或者系統(tǒng)，來實施對任務的控制。這種自動化的控制體系，與傳統(tǒng)的勞動力控制相比，除了大大提高了工廠作業(yè)效率外，保證了生產(chǎn)過程的操作性、穩(wěn)定性，與可持續(xù)性，使得產(chǎn)品質量也有了重大提升。由此看來，自動化控制技術的發(fā)展無疑是當今工業(yè)自動化技術的重要發(fā)展方向，想要整個工業(yè)自動化市場有進一步的提升，就必須實現(xiàn)工廠自動化控制系統(tǒng)的升級。
自動化控制分為兩大類別，有半自動與全自動化，是一種現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、航空工程，軍事技術等領域中機械電氣一體自動化集成控制的先進技術。在事先調節(jié)好規(guī)定流程的步驟下，沒有人的直接參與，利用外加的設備、儀器，或裝置，使生產(chǎn)過程的達到精準的工作狀態(tài)，保證生產(chǎn)自動地按照預定的規(guī)律順利運行。
隨著工業(yè)自動化控制技術新時代的到來，控制系統(tǒng)的發(fā)展日趨完善，而源源不斷的新市場需求卻逐步揭露了工業(yè)自動化控制技術仍需要持續(xù)提升與發(fā)展。目前，行業(yè)使用最廣泛的是PLC（可編程邏輯控制器）和工控PC（IPC工控機與其變形機）這兩種自動化控制產(chǎn)品。
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同當。其工作過程大致分為三個階段，其中包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個執(zhí)行任務期間，可編程邏輯控制器的CPU可以以規(guī)定的掃描速度重復運行以上的三個階段。至今，可編程邏輯控制器已成為在工業(yè)自動化生產(chǎn)中必不可少的控制設備，但在我國的研發(fā)與推進還需參考國外技術，因此，提高中國的工業(yè)自動化生產(chǎn)控制設備水平是一個長遠的目標。
可編程邏輯控制器在工業(yè)生產(chǎn)中的用途十分廣泛，它一直引領著工業(yè)自動化的發(fā)展，并且也將繼續(xù)成為工業(yè)自動化發(fā)展的重中之重。可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點：
（1）使用便捷，編程簡單；
（2）功能性強，性價比高；
（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，有很強的適應性；
（4）可靠性高，有極強的抗干擾能；
（5）系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少；
（6）維修簡單，操作方便。
工業(yè)PC主要的類型之一是IPC工控機（PC總線工業(yè)電腦）。據(jù)2000年IPC統(tǒng)計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其性價比高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富，覆蓋面廣，早已被廣大的技術人員所熟悉與接納。IPC早已被廣泛應用于各種工業(yè)及人們日常生活的方方面面，例如：控制現(xiàn)場、路橋控制收費系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、環(huán)境保護監(jiān)測、通訊保障、智能交通管控系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數(shù)控機床、加油機、金融信息處理、石化數(shù)據(jù)采集處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。由此可見，IPC工控機與可編程邏輯控制器的競爭將主要在高端程序上。
我國IPC工控機的技術與研發(fā)水平已接近于發(fā)達國家水平，IPC工控機具有以下特點：
（1）可靠性搞，可維護性強；
（2）實時性，遇險自復位；
（3）兼容性，支持各種操作系統(tǒng)。
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的主要構成是IDE和IAS。IDE為每個應用程序提供了歷史記錄審查追蹤技術，包括符號標識、日期以及詳細信息。然而，IAS對于用戶來說可以大大節(jié)約工程資金成本，可以使得分布式自動化應用的開發(fā)、維護和管理簡單化。現(xiàn)場總線（Fieldbus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。現(xiàn)場總線使得測控設備具備數(shù)字計算與數(shù)字通信的能力，很大地提升了信號的精準測量與傳輸?shù)臏蚀_度，增強了系統(tǒng)和設備的各方面性能。目前我們國內現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢為自主研發(fā)的現(xiàn)場總線開始漸漸投入到廣闊市場，現(xiàn)場總線品種多種多樣，相互競爭激烈，從而使得各行各業(yè)的現(xiàn)場應用工程也開始迅速發(fā)展。
TAGS : 儀表
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