淺談工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及趨勢

摘要：工業(yè)自動化實訓設(shè)備采用組件多結(jié)構(gòu) 更換實驗模塊便捷，如需擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗掛箱即可，永不淘汰。
2、雙口接線法 PLC主機與實驗掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點連接，以提高動手動腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)功能，又可通過排線一次性連接，以提高實驗連接速度，與單一連接法相比具有絕對優(yōu)越性。
3、實驗對象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場的實際應用，通過本實驗裝置的訓練，學生很快就能適應現(xiàn)場的工作。
4、采用三菱FX系列可編程控制器，功能強大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計，組合靈活。
5、組態(tài)棒圖教學 采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實驗都已編輯出形象直觀、動感強、教學效果好的組態(tài)棒圖，進行實驗動態(tài)跟蹤教學。
現(xiàn)實中的工業(yè)自動化設(shè)備，是指工業(yè)生產(chǎn)的一個自動化過程，在這個過程中利用各種先進的科技設(shè)備，使生產(chǎn)不需要人員的直接參與的一種過程。
　　工業(yè)實現(xiàn)這種自動化的生產(chǎn)，目的是節(jié)省人力資源，提高工作效率。工業(yè)自動化控制，主要是通過對生產(chǎn)過程中參數(shù)的控制，從而控制整個過程。控制參數(shù)，實現(xiàn)自動化，而不是人為的直接參與，這就節(jié)約了人力資源，優(yōu)化了生產(chǎn)和管理結(jié)構(gòu)；工業(yè)自動化控制，是通過一些能源和咨詢進行生產(chǎn)工作，應用了先進的科學和技術(shù)，將生產(chǎn)模式優(yōu)化，使之提高生產(chǎn)效率。自動化技術(shù)，涉及機械、微電子、計算機等技術(shù)領(lǐng)域的一門綜合性技術(shù)。工業(yè)革命是自動化技術(shù)的起源。工業(yè)革命與科學技術(shù)是相互作用的，科學技術(shù)有效地促進了工業(yè)的發(fā)展。如今，自動化技術(shù)已經(jīng)運用到社會各個領(lǐng)域，比如，機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域，并且自動化技術(shù)已經(jīng)成為提高勞動生產(chǎn)率的主要手段。
二、工業(yè)自動化控制的現(xiàn)狀：
　　工業(yè)自動化控制的誕生和應用，是我國制造業(yè)高速發(fā)展的需要。我國制造業(yè)發(fā)展，制造業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的設(shè)備和技術(shù)都不能滿足生產(chǎn)的需要，因此，現(xiàn)實的需要，激發(fā)了自動化儀表和控制系統(tǒng)的形成和發(fā)展。
　　近年來，自動化儀表技術(shù)發(fā)展，在現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展方面雖取得了顯著成就，現(xiàn)場總線，不但標志著信號形式的改變，還為實際管理的技術(shù)提供著基礎(chǔ)，不同的客戶對底層信息化改善的要求才是現(xiàn)場總線不斷發(fā)展的最初動力，隨著時間的變化，現(xiàn)場總線在設(shè)備管理、預示并判斷等等方面的力量被不斷的開拓出來，這就告訴了它是具有很大的發(fā)展空間的。
　　但自動化儀表的發(fā)展有一定的缺陷，主要的是存在資金和市場的缺陷。其一是自動化儀表的新興市場的用戶對產(chǎn)品價格敏感度很高；其二是往往可以找非常便宜的替代品時，用戶更熱衷選擇替代品。這樣的現(xiàn)狀，很難激發(fā)研制新型儀表。因此，許多自動化生產(chǎn)儀器在應用方面仍處在初級階段。
　　自動化控制的這種發(fā)展趨勢的變化是很自然的，任何一個新東西的推廣和應用都是需要一定的時間的，是要按照發(fā)展進程的，而在實際的使用方面也是有不足的，況且智能儀表設(shè)計的一些比較新的性能也沒有很好的利用和發(fā)揮。應該注意一下幾個問題：其一數(shù)字儀表和系統(tǒng)的信息保密問題、安全問題；其二程序和軟件的可行性問題。其三通信的保密、安全和可行性問題；其四智能儀表在運行時是可以與控制系統(tǒng)互動的以及如何進行互動問題；其五智能儀表提供了遠比模擬儀表多的信息以及如何充分利用這些信息等問題。
　　上面的這些問題我們仔細的研究可以看到問題都是因為網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字話產(chǎn)生的，一直沒有解決不是現(xiàn)有的技術(shù)做不到，而是沒有統(tǒng)一的解決方案，而如何統(tǒng)一是當前正在研究的。
三、工業(yè)自動化控制的發(fā)展趨勢：
　　3.1 將自動化儀表與企業(yè)的信息化有效結(jié)合，增強工業(yè)自動化控制，更好地為企業(yè)服務(wù)。信息技術(shù)的發(fā)展與自動化儀表兩者也是相互聯(lián)系，相互影響的。信息化對自動化的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，信息技術(shù)與自動化儀表同樣都需要科技人才；另一方面自動化儀表借用了信息技術(shù)，使信息化的速度加快，但是自動化對信息化的影響呢？自動化儀表技術(shù)包括內(nèi)容廣泛，其在信息采集、信息處理、信息應用這方面，其實是信息化技術(shù)的一個分支。也就是說信息技術(shù)的發(fā)展是依賴于自動化儀表的。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，重視信息技術(shù)與自動化控制技術(shù)的結(jié)合，是工業(yè)自動化控制得以發(fā)展的重要方法之一。
　　3.2 自動化儀表重視工業(yè)內(nèi)部信息的分層次、有序性、開放性。自動化儀表系統(tǒng)在工業(yè)內(nèi)部要具有全面可互操作性。可操作性是分層次的，最基本的是控制系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表表層的聯(lián)系，上一層是控制系統(tǒng)維護與生產(chǎn)設(shè)備診斷信息，在高一層是企業(yè)管理信息的客戶操作。整體信息化至少要實現(xiàn)可互操作。不同層級實現(xiàn)可互操作的技術(shù)和方法是不完全一樣的。在控制系統(tǒng)中就要實現(xiàn)相應的程序設(shè)置，讓全局信息整合至少要使企業(yè)各層之間的信息交換無障礙。儀表的用戶企業(yè)由于貼近生產(chǎn)過程和應用，一些用戶組織對自動化儀表的應用提出許多要求，制訂了一些團體標準。當然這是一個漫長的過程，需要不斷地完善。
　　3.3 注意工業(yè)自動化控制性能實際安全方面的不足，一直以來安全都是備受關(guān)注的話題，而自動化控制主要看中的安全不足是要看其功能方面的安全問題。近年來，大量經(jīng)過功能安全認證的儀表已經(jīng)推向市場。
所以，功能安全儀表，不單單是使用在需要安全的系統(tǒng)中，對于整體功能和安全的驗證也是起到了質(zhì)量的驗證作用的。想要在競爭中處于不敗之地，那些儀表的制造者就會對于其各項功能和安全不斷的研究，也就是20世紀開始，不斷看重研究的重要性，使儀表的質(zhì)量有了很大的提高，但是因為一些可行性的基本數(shù)據(jù)都是制造者本身得到的，對用戶的公信力較低，因此只有很少企業(yè)將可行性的定量數(shù)據(jù)公布出
來。所以可行性對用戶來說是經(jīng)驗性的、模糊的，人們更愿意相信品牌。
　　3.4 重視系統(tǒng)維護與儀表診斷。不管怎么樣的企業(yè)對于安全和質(zhì)量都是有很高需求的，那么系統(tǒng)的維護能力和儀表的判斷能力必然會受到客戶，生產(chǎn)商和實際設(shè)計人員的重視。我們可以把系統(tǒng)維護與儀表診斷劃分為四個層次:生產(chǎn)流程的診斷、生產(chǎn)裝備的診斷、自動化控制系統(tǒng)的診斷、現(xiàn)場儀表的診斷。
　　生產(chǎn)流程的診斷，在實際中看它是不屬于自動化儀表的范圍內(nèi)的，但其診斷的相關(guān)內(nèi)容的互換是與自動化儀表有關(guān)的。我們可以看到自動化整個管理控制的系統(tǒng)判斷產(chǎn)品很快，能力也在提高。
　　 3.5 要求工業(yè)自動化控制實現(xiàn)無線通信。工業(yè)無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展是可以看見的，它作為自動化儀表領(lǐng)域的一份子，最重要的體現(xiàn)了幾問題：首先，不同的技術(shù)方案，而每一種計劃又有自己的對象和使用范圍，在一定的部分里很有優(yōu)勢；其次，參加進來的團體不斷的增多。例如學校、研究團體、相關(guān)的企業(yè)等等；第三，它有自己專門的團隊；第四，呈現(xiàn)了很多種的無線試驗系統(tǒng)，側(cè)量的樣品、為企業(yè)開發(fā)無線產(chǎn)品的無線模塊很多，模塊又大多數(shù)是整個無線技術(shù)的擁有者。
　　3.6 控制網(wǎng)絡(luò)。目前我國規(guī)模大的工程項目很多，而使用現(xiàn)場總線儀表的總數(shù)和實際用的范圍都是在國際上數(shù)一數(shù)二的。然而雖然大部分工程使用了這樣的先進技術(shù)系統(tǒng)，但是其實際的使用效率卻不高，主要的原因是沒有完全的使用好其所提供的信息和這方面的服務(wù)。
四、結(jié)束語：
隨著經(jīng)濟的進步和科技的發(fā)展，我國的工業(yè)自動化技術(shù)一定會有更加迅速的發(fā)展，同時向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，為我國工業(yè)生產(chǎn)奠定更加堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。