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工業自動化的控制技術淺談
2017-02-09
當今工業技術隨著科技的不斷發展、演變，工業技術自動化已在世界經濟發展占領著重要地位，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，工業自動化技術不僅為工廠自動化系統提高了作業效率，并且在大大減少人為勞動力的同時，使得產品質量有了可靠保障。在工業自動化技術生產過程中，自動化控制是必不可少的環節。
自動控制技術是近幾個世界發展最快、影響最大的技術之一，也是當今工業社會最重要的生產技術。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，來實施對任務的控制。這種自動化的控制體系，與傳統的勞動力控制相比，除了大大提高了工廠作業效率外，保證了生產過程的操作性、穩定性，與可持續性，使得產品質量也有了重大提升。由此看來，自動化控制技術的發展無疑是當今工業自動化技術的重要發展方向，想要整個工業自動化市場有進一步的提升，就必須實現工廠自動化控制系統的升級。
自動化控制分為兩大類別，有半自動與全自動化，是一種現代工業、農業、制造業、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。在事先調節好規定流程的步驟下，沒有人的直接參與，利用外加的設備、儀器，或裝置，使生產過程的達到精準的工作狀態，保證生產自動地按照預定的規律順利運行。
隨著工業自動化控制技術新時代的到來，控制系統的發展日趨完善，而源源不斷的新市場需求卻逐步揭露了工業自動化控制技術仍需要持續提升與發展。目前，行業使用最廣泛的是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品。
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業控制的計算機，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。在整個執行任務期間，可編程邏輯控制器的CPU可以以規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自動化生產中必不可少的控制設備，但在我國的研發與推進還需參考國外技術，因此，提高中國的工業自動化生產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生產中的用途十分廣泛，它一直引領著工業自動化的發展，并且也將繼續成為工業自動化發展的重中之重。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）系統的設計、安裝、調試工作量少；
（6）維修簡單，操作方便。
工業PC主要的類型之一是IPC工控機（PC總線工業電腦）。據2000年IPC統計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其性價比高、產量大、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及人們日常生活的方方面面，例如：控制現場、路橋控制收費系統、醫療儀器、環境保護監測、通訊保障、智能交通管控系統、樓宇監控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數控機床、加油機、金融信息處理、石化數據采集處理、物探、野外便攜作業、環保、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水平已接近于發達國家水平，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。
工業自動化控制系統的主要構成是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約工程資金成本，可以使得分布式自動化應用的開發、維護和管理簡單化。現場總線（Fieldbus）是近年來迅速發展起來的一種工業數據總線，它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。現場總線使得測控設備具備數字計算與數字通信的能力，很大地提升了信號的精準測量與傳輸的準確度，增強了系統和設備的各方面性能。目前我們國內現場總線的發展趨勢為自主研發的現場總線開始漸漸投入到廣闊市場，現場總線品種多種多樣，相互競爭激烈，從而使得各行各業的現場應用工程也開始迅速發展。
自動控制技術是近幾個世界發展最快、影響最大的技術之一，也是當今工業社會最重要的生產技術。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，來實施對任務的控制。這種自動化的控制體系，與傳統的勞動力控制相比，除了大大提高了工廠作業效率外，保證了生產過程的操作性、穩定性，與可持續性，使得產品質量也有了重大提升。由此看來，自動化控制技術的發展無疑是當今工業自動化技術的重要發展方向，想要整個工業自動化市場有進一步的提升，就必須實現工廠自動化控制系統的升級。
自動化控制分為兩大類別，有半自動與全自動化，是一種現代工業、農業、制造業、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。在事先調節好規定流程的步驟下，沒有人的直接參與，利用外加的設備、儀器，或裝置，使生產過程的達到精準的工作狀態，保證生產自動地按照預定的規律順利運行。
隨著工業自動化控制技術新時代的到來，控制系統的發展日趨完善，而源源不斷的新市場需求卻逐步揭露了工業自動化控制技術仍需要持續提升與發展。目前，行業使用最廣泛的是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品。
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業控制的計算機，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。在整個執行任務期間，可編程邏輯控制器的CPU可以以規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自動化生產中必不可少的控制設備，但在我國的研發與推進還需參考國外技術，因此，提高中國的工業自動化生產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生產中的用途十分廣泛，它一直引領著工業自動化的發展，并且也將繼續成為工業自動化發展的重中之重。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）系統的設計、安裝、調試工作量少；
（6）維修簡單，操作方便。
工業PC主要的類型之一是IPC工控機（PC總線工業電腦）。據2000年IPC統計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其性價比高、產量大、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及人們日常生活的方方面面，例如：控制現場、路橋控制收費系統、醫療儀器、環境保護監測、通訊保障、智能交通管控系統、樓宇監控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數控機床、加油機、金融信息處理、石化數據采集處理、物探、野外便攜作業、環保、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水平已接近于發達國家水平，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。
工業自動化控制系統的主要構成是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約工程資金成本，可以使得分布式自動化應用的開發、維護和管理簡單化。現場總線（Fieldbus）是近年來迅速發展起來的一種工業數據總線，它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。現場總線使得測控設備具備數字計算與數字通信的能力，很大地提升了信號的精準測量與傳輸的準確度，增強了系統和設備的各方面性能。目前我們國內現場總線的發展趨勢為自主研發的現場總線開始漸漸投入到廣闊市場，現場總線品種多種多樣，相互競爭激烈，從而使得各行各業的現場應用工程也開始迅速發展。
TAGS : 儀表
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