工業(yè)自動化技術(shù)范文

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工業(yè)自動化技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;技術(shù)控制;發(fā)展前景

中圖分類號:TH86文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

自動化技術(shù)是一種綜合性非常強(qiáng)的一門技術(shù),它囊括了機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等多門技術(shù)方法,工業(yè)自動化主要是為了減少人力的操作,在生產(chǎn)過程中,實(shí)現(xiàn)對各種過程的控制,能充分利用人工以外的各種能源,以實(shí)現(xiàn)操作處理和預(yù)定的工作目標(biāo)的控制的統(tǒng)稱。如今,自動化技術(shù)已經(jīng)在全球各個(gè)領(lǐng)域成功的應(yīng)用起來,機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、建筑、電力等行業(yè),正是自動化的實(shí)施,才得以提升勞動生產(chǎn)率,才能使這些行業(yè)更好更快的發(fā)展。自動化控制技術(shù)在改革開放的時(shí)候,進(jìn)入了中國大陸,于是中國制造業(yè)的自動化進(jìn)程也加快了腳步,大大提高了生產(chǎn)效率,中國現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程也離不開自動化技術(shù)的貢獻(xiàn)。

1工業(yè)自動化技術(shù)控制概述

自動化作為現(xiàn)代制造業(yè)最主要的技術(shù)之一,在高速大批量生產(chǎn)的制造業(yè)發(fā)揮著不可估量的作用,除此,在一些定制化和追求靈活的企業(yè)里面也是不可或缺的,都依賴著自動化技術(shù)。它主要的理論基礎(chǔ)是控制理論,在結(jié)合儀表儀器和計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的處理,最終對工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的控制,比如工程檢測、優(yōu)化、調(diào)度以及工程的管理和決策等等,在降低消耗和提高質(zhì)量和數(shù)量方面也得到應(yīng)用,它主要包括自動化軟件、硬件和系統(tǒng)在內(nèi)的三大部分。自動化技術(shù)系統(tǒng)對企業(yè)的有力作用主要表現(xiàn)在生產(chǎn)力的明顯提升,它不會直接給企業(yè)創(chuàng)造效益,這些提升包括:生產(chǎn)安全性、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)過程中降低原材料和能源消耗。一般對自動化系統(tǒng)的投入和企業(yè)效益提升的產(chǎn)出比大約是1:4和1:6之間,尤其是在資金密集的企業(yè)中自動化的實(shí)施會起到“四兩撥千金”的作用。

傳統(tǒng)自動化在對機(jī)械設(shè)備本身和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制及信號處理單元、接口硬件等元素的控制上現(xiàn)在的自動化系統(tǒng)不再僅僅局限于這些方面它更多的強(qiáng)調(diào)的是集中式數(shù)字控制和集散式控制,它已經(jīng)從基地式啟動儀表和電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)中走了出來。不僅局限在對機(jī)電設(shè)備和工藝設(shè)備的簡單控制了,已經(jīng)衍生到更廣義的一個(gè)層次了,它已經(jīng)隨著通訊、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展,覆蓋到了整個(gè)企業(yè)的控制、管理各個(gè)層面,它的概念也延伸到用廣義的機(jī)器來逐漸取代或超越人的體力。

2工業(yè)自動化技術(shù)控制中存在的問題

開發(fā)與應(yīng)用自動化控制技術(shù)是我國工業(yè)制造業(yè)快速發(fā)展的根本需要?,F(xiàn)如今,由于工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展非常迅速,使得現(xiàn)有的技術(shù)與設(shè)備并不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展,所以,當(dāng)前社會的發(fā)展需要,推動了自動化儀表技術(shù)與控制技術(shù)的快速結(jié)合與發(fā)展。

近幾年,我國自動化儀表技術(shù)發(fā)展非常迅速,特別是在總線技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)步?,F(xiàn)場總線不僅是信號制式的改變,而且也是信息化控制技術(shù)發(fā)展的前提條件。經(jīng)過幾年的發(fā)展,現(xiàn)場總線的內(nèi)在潛力逐漸被人們挖掘出來,如預(yù)測、診斷、穩(wěn)定操作等技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。然而,當(dāng)前自動化儀表發(fā)展仍然存在一些問題,表現(xiàn)在資金與市場缺陷兩方面。主要由兩方面的原因造成,一方面,有些用戶對自動化儀表的價(jià)格過于敏感;另一方面,在出現(xiàn)較便宜的替代品時(shí),用戶通常會選擇使用替代品。上述現(xiàn)狀的出現(xiàn),將難以推動新型儀表的開發(fā)。所以,當(dāng)前我國大多數(shù)自動化儀器仍然處于初級發(fā)展階段。

在現(xiàn)實(shí)生活中,每一個(gè)新產(chǎn)品的推廣與應(yīng)用都是需要經(jīng)過一段較長的時(shí)間。因此,自動化控制技術(shù)的發(fā)展也是如此,遵循事物發(fā)展的規(guī)律。但是,在自動化應(yīng)用的過程中,存在很多問題,特別是以下問題應(yīng)該引起高度的重視,第一,自動化系統(tǒng)信息的安全性能。第二,程序與軟件的可靠性問題,第三,儀表的可互操作問題,第四,系統(tǒng)故障診斷信息的可靠性問題等。通過對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的認(rèn)真分析得出,大多數(shù)問題都是因數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化引起的,依靠當(dāng)前的發(fā)展技術(shù)完全可以有效的解決當(dāng)前存在的問題,只是缺少一個(gè)切實(shí)、可行的方案,對于解決問題的方案措施正處在研究中。

3工業(yè)自動化技術(shù)控制及其發(fā)展趨勢分析

3.1自動化儀表和信息技術(shù)發(fā)展緊密結(jié)合

事實(shí)上,快速發(fā)展的信息化技術(shù)和自動化儀表的發(fā)展聯(lián)系非常緊密,而且,二者是相互影響的。其中,自動化受信息化技術(shù)的影響主要表現(xiàn)在以下兩方面:一方面,二者的發(fā)展都需要高素質(zhì)的新型科技人才,另一方面,自動化儀表的發(fā)展必須要依靠信息技術(shù)的發(fā)展,這樣一來,信息技術(shù)發(fā)展的步伐也就加快了。然而,自動化儀表技術(shù)的發(fā)展涉及到多方面的內(nèi)容,主要包含信息采集、處理和應(yīng)用等內(nèi)容。也可以看成是信息技術(shù)的分支??梢哉f信息技術(shù)的發(fā)展需要借助自動化儀表技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,要注重自動化儀表和信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)合,成為推動工業(yè)自動化控制發(fā)展的有效方法。

3.2重視自動化功能特性

安全問題是社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)問題,特別是在自動化儀表技術(shù)方面,自動化控制功能問題成為最主要的問題。近幾年,在市場上出現(xiàn)了很多已經(jīng)得到安全認(rèn)證的自動化儀表。所以,功能安全儀表,并不僅僅應(yīng)用到安全系統(tǒng)中,而且還要應(yīng)用到儀表的功能檢測系統(tǒng)中。由于市場競爭較激烈,因此,企業(yè)為了在市場中立足,提高企業(yè)自身的競爭力,大多數(shù)自動化儀表制造廠商都會對儀表的功能安全進(jìn)行深入的研究。近幾年,隨著對自動化儀表的深入研究,使得自動化儀表質(zhì)量得到了快速的提高。

3.3做好自動化控制技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作

要想將自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用好,就要做好自動化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。對自動化控制的發(fā)展同其他技術(shù)的發(fā)展一樣都是一個(gè)從低級到高級、由不完善到完善的過程,只有生產(chǎn)方式由機(jī)械化轉(zhuǎn)變到自動控制化,生產(chǎn)過程整體自動化,自動化控制技術(shù)才能有效的很好的得到發(fā)展。當(dāng)前,我國的工業(yè)自動化水平與國際先進(jìn)水平還相差很遠(yuǎn),我們不能求一時(shí)的高度自動化,而應(yīng)該做好相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)、發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展資金的準(zhǔn)備。

3.4大力發(fā)展成本小、前景好的自動化控制技術(shù)

對于低成本的自動化控制技術(shù),不僅投資少,而且前景好,見效速度也快,對于我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很大的促進(jìn)效果。針對現(xiàn)在節(jié)能減排的目標(biāo),企業(yè)在實(shí)現(xiàn)自動化的同時(shí)應(yīng)盡量減少資金和資源的利用和投入,來爭取更大的產(chǎn)出。我國的機(jī)械制造企業(yè)都擁有大量的通用設(shè)備,企業(yè)在發(fā)展自動化技術(shù)時(shí),應(yīng)在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的改造,充分發(fā)揮我們的主觀能動性,爭取建立成一個(gè)以信息自動化為先導(dǎo)的自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)。

3.5實(shí)現(xiàn)無線通信

無線通信技術(shù)的發(fā)展已成為工業(yè)自動化控制技術(shù)研究的重點(diǎn)問題。主要表現(xiàn)在三方面,第一,技術(shù)方案的多樣化發(fā)展。不同的技術(shù)方案針對的對象與應(yīng)用技術(shù)是不同的,只有在一些局部發(fā)揮出了其優(yōu)勢。第二,參與者的人數(shù)越來越多。目前,我國對自動化儀表的研究人越來越多,如學(xué)校,自動化儀表企業(yè)、高技術(shù)企業(yè)等。第三,出現(xiàn)了很多無線演示系統(tǒng)、無線模塊等,為實(shí)現(xiàn)無線通信做出了巨大的貢獻(xiàn)。

4結(jié)束語

工業(yè)自動化的迅速發(fā)展與應(yīng)用極大提高了企業(yè)的產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益,也使得人們擺脫了繁重的體力勞動,減少了在惡劣工作環(huán)境下的工作量,這對于我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起到了極大的促進(jìn)作用。在未來的時(shí)間里我們將對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的研究,爭取盡快趕上發(fā)達(dá)國家的工業(yè)自動化水平,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]貢霰.工業(yè)自動化控制的探討[J].中國科技信息2011(18).

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關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;控制技術(shù);發(fā)展趨勢

中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

引言

工業(yè)自動化控制技術(shù)可以提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量與生產(chǎn)質(zhì)量,并且確保生產(chǎn)安全,可以說是一種綜合性能較高的技術(shù)。伴隨著社會的不斷發(fā)展,我國的工業(yè)自動化控制技術(shù)一貫受到國家政策的支持,逐漸縮小了與國際先進(jìn)水平的巨大差距,并且與此同時(shí)暴露出的問題也越來越多。

一、工業(yè)自動化控制技術(shù)內(nèi)涵

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,工業(yè)控制技術(shù)也越來越朝著先進(jìn)趨勢邁進(jìn),進(jìn)而使各大工廠中的生產(chǎn)效率明顯提高。工業(yè)自動化控制從通俗意義上來說,就是在工業(yè)生產(chǎn)過程中盡可能的減少消耗人力資源的次數(shù),而充分利用機(jī)器等除動物以外的能源或者動力來進(jìn)行生產(chǎn),也可以說是一種能夠讓工業(yè)流程不消耗人力,自動生產(chǎn)的一種過程。

作為現(xiàn)代制造業(yè)最重要的一種技術(shù),自動化在現(xiàn)代制造業(yè),特別是需要大批生產(chǎn)的制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。隨著第三次科技革命的到來,計(jì)算機(jī)、微電子、納米等技術(shù)不斷更新,自動化技術(shù)也在不斷發(fā)展,各國開始認(rèn)識到研究工業(yè)自動化控制技術(shù)的必要性,在這樣的背景下使工業(yè)自動化控制技術(shù)得到了空前絕后的發(fā)展。當(dāng)前工業(yè)自動化技術(shù)在社會各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,我們經(jīng)??梢栽跈C(jī)械制造、建筑、計(jì)算機(jī)等行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)自動化技術(shù)的影子。在中國社會隨著改革開放的腳步加快,自動化控制技術(shù)也漸漸傳入大陸被人們所接受,為現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)作出了很大貢獻(xiàn),提高了工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量與生產(chǎn)質(zhì)量,并且從一定程度上降低了能耗,保證日常的生產(chǎn)安全。

二、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

用電設(shè)備分別安裝在各配電室和電動機(jī)控制中心,所要執(zhí)行的信息處理任務(wù)龐大,而維修工作也相對復(fù)雜。它與熱工系統(tǒng)相比,電氣設(shè)備操作的頻率低,一些系統(tǒng)設(shè)備在維持正常運(yùn)行時(shí),可以經(jīng)過好幾個(gè)月甚至更長的時(shí)間再操作一次;電氣設(shè)備所需要的保護(hù)裝置要求高,動作速度快,一個(gè)保護(hù)動作通常要在40ms以內(nèi)完成。電氣設(shè)備的構(gòu)造機(jī)構(gòu)本身具有聯(lián)鎖邏輯較簡單、操作機(jī)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),而控制方式也主要是廠用電系統(tǒng),其主要設(shè)備監(jiān)控需要接入DCS系統(tǒng),如果兩臺系統(tǒng)一起運(yùn)行,一臺系統(tǒng)的檢修不得影響另一臺系統(tǒng)的運(yùn)行,因此,需要考慮兩臺機(jī)組DCs電氣控制的模式,保證控制的穩(wěn)定性。根據(jù)電氣設(shè)備的主要特點(diǎn)我們知道,在構(gòu)建ECs時(shí),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、與DCs的聯(lián)網(wǎng)方式是確保系統(tǒng)高可靠性的關(guān)鍵。除了要保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,還要確保運(yùn)行時(shí)各種數(shù)據(jù)處理和信息收集的準(zhǔn)確性,同時(shí)提出相應(yīng)的應(yīng)急措施,確保電氣系統(tǒng)可以在最好的狀態(tài)下運(yùn)行。

三、我國的自動化控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、PLC(可編程序控制器)

PLC—可編程序控制器的英文為ProgrammableLogicController,1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求①編程簡單,可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序;②維護(hù)方便,采用插入式模塊結(jié)構(gòu);③可靠性高于繼電器控制系統(tǒng);④體積小于繼電器控制裝置;⑤數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī);⑥成本可與繼電器控制系統(tǒng)競爭;⑦可直接用115V交流電壓輸入;⑧輸出量為115V、2A以上,能直接驅(qū)動電磁閥、接觸器等;⑨通用性強(qiáng),易于擴(kuò)展;⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實(shí)現(xiàn)通用汽車提出的要求,第一臺適合其要求的PLC(可編程序控制器)于1969年在美國成功制造出來,自從第一臺出現(xiàn)之后,隨之,日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發(fā),并得到了迅猛的發(fā)展,現(xiàn)在主要生產(chǎn)PLC的廠家分別是:德國西門子、AEG,日本的三菱、美國AB,GE法國的TE公司等。

我國的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快,尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20世紀(jì)70年代末和80年代初,我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的PLC。此后,在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中,PLC的應(yīng)用逐年增多,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛,對提高我國工業(yè)自動化水平起到了巨大的作用。

目前,我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC,如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司,北京和利時(shí)和杭州和利時(shí),浙大中控等。

2、工控PC

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣,并且作和維護(hù)人員接受,所以,一個(gè)接一個(gè)的制造商至少在部分生產(chǎn)中正在采用PC控制方案?;赑C的控制系統(tǒng)易于安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇,從長遠(yuǎn)角度看,PC控制系統(tǒng)維護(hù)成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大,所以PLC供應(yīng)商對PC的應(yīng)用感到很不安。

事實(shí)上,他們現(xiàn)在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年來,工業(yè)PC在我國得到了異常迅速的發(fā)展。從世界范圍來看,工業(yè)PC主要包含兩種類型:IPC工控機(jī)以及它們的變形機(jī),如AT96總線工控機(jī)等。由于基礎(chǔ)自動化和過程自動化對工業(yè)PC的運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求很高,現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能完全滿足要求,將逐漸退出該領(lǐng)域,取而代之的將是其他工控機(jī),而IPC將占據(jù)管理自動化層。國家于2001年設(shè)立了“以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”工業(yè)自動化重大專項(xiàng),目標(biāo)就是發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PC-based控制系統(tǒng),在3-5年內(nèi),占領(lǐng)30%(50%的國內(nèi)市場,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

四、我國的自動化控制技術(shù)未來發(fā)展方向與策略

工業(yè)的自動化控制技術(shù)是通過豐富的科學(xué)理論基礎(chǔ)作為支撐力量,其發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)、通訊、建筑、微電子等技術(shù),需要多種科學(xué)技術(shù)的共同開發(fā),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展。我國引進(jìn)工業(yè)自動化控制技術(shù)與西方國家相比來說時(shí)間較晚,缺乏穩(wěn)固基礎(chǔ)與科技支撐力量。企業(yè)自動化控制技術(shù)在快速發(fā)展的道路上時(shí)常會遇到瓶頸期,然而又好又快地渡過一段段瓶頸期,是我們即將面臨的最大問題。

首先,國家政策的支持。我國在向工業(yè)國邁進(jìn)的路上,政策支持是必不可少的。我國是社會主義市場化經(jīng)濟(jì)體制,國家的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略對于每個(gè)領(lǐng)域行業(yè)的前景發(fā)展有著重要作用。我國工業(yè)自動化控制行業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃在當(dāng)前受到了考驗(yàn),我們必須將一貫推行的勞動密集型產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型產(chǎn)品,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新與改革。

其次,借鑒外國先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。我國最早的工業(yè)自動化控制技術(shù)引進(jìn)是在上個(gè)世紀(jì)80年代左右,自身起步時(shí)間比國外先進(jìn)技術(shù)要晚的多,我們在將來的發(fā)展中一定要借鑒外國先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)以彌補(bǔ)自身的理論缺陷。

第三,重視市場效應(yīng)。雖然在今后的發(fā)展當(dāng)中,我們必須要借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn),但是僅僅是毫無意識的模仿和跟隨,只會在國際市場中讓我國諸多企業(yè)自身競爭力越來越弱。我們必須要轉(zhuǎn)變思想理念,拓展自身的市場,打出自己的品牌,試圖走自己有特色的一條道路,進(jìn)而才能夠與擁有先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的西方發(fā)達(dá)國家相抗衡,爭奪屬于自己的一片天地。

結(jié)束語

工業(yè)自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展,可以將人們從繁重的體力和腦力中解救出來,也可以使人們遠(yuǎn)離不良的工作環(huán)境。在另一方面,有助于能源消耗,提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量與勞動生產(chǎn)率,增加人類壽命,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。所以,我國應(yīng)該重視工業(yè)自動化控制技術(shù)這一行業(yè)的發(fā)展,盡快對相關(guān)政策進(jìn)行調(diào)整;而各大企業(yè)也要抓住第三次科技革命的機(jī)遇,及時(shí)調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu),跟上社會發(fā)展的腳步,這樣才能夠真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳軍進(jìn).工業(yè)自動化技術(shù)在各個(gè)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].硅谷,2010,(5).

篇3

關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;軟件系統(tǒng);分布式自動化;信息化平臺

在過去,工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用的傳統(tǒng)技術(shù)存在一定缺陷,而技術(shù)水品的進(jìn)步,進(jìn)一步的推動了工業(yè)與計(jì)算機(jī)的發(fā)展與融合,同時(shí)加上IT技術(shù)進(jìn)入到工業(yè)自動化領(lǐng)域當(dāng)中,使得自動化系統(tǒng)得到了全面優(yōu)化以及改進(jìn),同時(shí)系統(tǒng)當(dāng)中也涉及到了諸多的全新技術(shù),為加工生產(chǎn)提供了更好的效果。

1自動化軟件發(fā)展進(jìn)程

自動化軟件發(fā)展于上個(gè)世紀(jì)八十年代,因此已經(jīng)有著四十余年的發(fā)展進(jìn)程。在最早出現(xiàn)的組態(tài)軟件,基本上是基于磁盤操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)的自動化控制,同時(shí)受到技術(shù)方面的限制,導(dǎo)致圖形界面的功能性并不強(qiáng)。但是,在軟件當(dāng)中已經(jīng)有著大量的控制算法。這樣的功能正是由于DOS當(dāng)中有著較高的實(shí)時(shí)性所導(dǎo)致。其次,來到了90年代之后,伴隨著微軟公司的操作系統(tǒng)出現(xiàn),使得在社會當(dāng)中的絕大部分人機(jī)界面軟件,都相應(yīng)的利用了這樣的操作系統(tǒng),進(jìn)行了工控軟件的使用。

1.1工業(yè)自動化軟件的網(wǎng)絡(luò)化

在當(dāng)下進(jìn)行工業(yè)自動化軟件使用中,出現(xiàn)的信息化程度越來越多,因此就需要進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,可以在多臺機(jī)器當(dāng)中的軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)集中的程序管理,因此也導(dǎo)致在當(dāng)下的自動化軟件的設(shè)計(jì)過程中,基于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化的管理方式,進(jìn)行了針對性的設(shè)計(jì)。另外,伴隨著當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)多樣化的發(fā)展趨勢,同時(shí)受到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)分散性硬性,導(dǎo)致當(dāng)下的工業(yè)自動化軟件的設(shè)計(jì)中,基于信息總線的方式進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方式上,使得對信息總線進(jìn)行了變革,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式下,需要讓數(shù)據(jù)利用集中采集和處理的方式,因此在數(shù)據(jù)監(jiān)控層出現(xiàn)信息總線。但是,在當(dāng)下的設(shè)計(jì)中,可以很好的利用信息處理的方式,基于不同的子系統(tǒng),進(jìn)行信息總線的數(shù)據(jù)采集與處理,以此保障系統(tǒng)當(dāng)中的不同部分,可以相互進(jìn)行信息之間的通訊,這樣就形成了監(jiān)控系統(tǒng)的全分布,形成了良好的設(shè)計(jì)方式。

1.2集中自動化轉(zhuǎn)變成分布式自動化

傳統(tǒng)的工業(yè)自動化的系統(tǒng)構(gòu)建中,基本上都采用的是集中運(yùn)算的方式,所形成的中央控制效果。因此,在傳統(tǒng)的軟件技術(shù)設(shè)計(jì)中,其軟件程序是一種基于過程的設(shè)計(jì)方式,另外在編制面向過程的過程中,呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的情況,因此就對軟件編制人員提出了更高的設(shè)計(jì)要求。而在微軟推出了自家的操作系統(tǒng)之后,使得提供了全新的技術(shù)平臺,以此在未來的研發(fā)中,提出了基于分布式自動化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)類型。這種COM軟件結(jié)構(gòu)下,就是一種可以復(fù)用的二進(jìn)制軟件組件,以此可以在實(shí)際的運(yùn)行中,進(jìn)行高效率的信息傳遞以及共享。另外,對于一個(gè)較為完整的軟件而言,可以很好的將這些組件進(jìn)行充分的組合和利用。其中DCOM在使用的過程中,可以將COM組件分布在計(jì)算機(jī)當(dāng)中,并基于網(wǎng)絡(luò)相互連接的方式,進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的充分交換,并呈現(xiàn)出本地傳遞的效果。

2自動化軟件技術(shù)在當(dāng)下的國內(nèi)的發(fā)展

在近些年的發(fā)展中,工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出較高的成果。其中眾多的系統(tǒng)在實(shí)際的開發(fā)工程中,受到了格外的關(guān)注,特別是在集成開發(fā)的過程中,可以很好的利用應(yīng)用組件的方式,實(shí)現(xiàn)工程重用的組件對象體系結(jié)構(gòu),以此投入到設(shè)計(jì)的自動化生產(chǎn)加工中,可以很好的提升加工的效率性。另外,對于組件對象的模型,也相應(yīng)的提升了系統(tǒng)的可靠性。在當(dāng)下高端市場當(dāng)中,出現(xiàn)了大量的國外品牌,以此在未來的發(fā)展中,更加需要重視起本土研發(fā)力度,以此加強(qiáng)研發(fā)成本,以此提升國內(nèi)品牌的競爭實(shí)力。

3自動化軟件系統(tǒng)技術(shù)

在自動化軟件長期的發(fā)展中,受到技術(shù)性與商業(yè)性這兩方面的影響,以此形成了諸多不同類型的技術(shù),但是都是作為當(dāng)下制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)。在制造業(yè)的當(dāng)中,為了提升自身的生產(chǎn)力,就要積極的使用自動化軟件。但是,伴隨著當(dāng)下生產(chǎn)加工的要求越來越高,使得已經(jīng)無法很好的基于傳統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控的功能性為基礎(chǔ),而是需要進(jìn)一步的提升生產(chǎn)加工的整體效果。在當(dāng)下的生產(chǎn)加工的過程中,要進(jìn)行有效的發(fā)展,才可以提升制造業(yè)的實(shí)際需求。

3.1標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

自動化軟件的實(shí)際應(yīng)用中,已經(jīng)慢慢成為了制造業(yè)當(dāng)中的重要核心軟件和系統(tǒng)。無論是用戶還是硬件供應(yīng)商,在進(jìn)行自動化軟件技術(shù)的使用中,都是進(jìn)行信息收集以及處理的重要工具。因此,為了保障在適用中的高效性,就要進(jìn)行自動化軟件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。其中這種標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的使用中,可以很好的讓自動化軟件轉(zhuǎn)變成自動化軟件平臺,以此可以在軟件無法充分的滿足當(dāng)下用戶實(shí)際需求的時(shí)候,就可以基于自身的實(shí)際需求,進(jìn)行軟件的個(gè)性開發(fā),以此將其系統(tǒng)打造成適應(yīng)當(dāng)下生產(chǎn)加工的重要設(shè)備。例如,在當(dāng)下組態(tài)王6.0的設(shè)計(jì)中,就配備著4個(gè)不同的開發(fā)工具包,以此保障用戶可以基于自身的需求,進(jìn)行深入的開發(fā)。在自動化的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)下,可以很好的讓軟件當(dāng)中的不同局部功能,呈現(xiàn)出較高的相互聯(lián)系性,因此導(dǎo)致在不同的加工環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)信息的共享以及傳遞。

3.2信息化平臺構(gòu)建

當(dāng)下對于ERP技術(shù)而言,成為了制造業(yè)重要的研究內(nèi)容。但是,當(dāng)下這種信息化平臺的構(gòu)建,還僅僅廣泛的應(yīng)用到了企業(yè)的財(cái)務(wù)、銷售、物流等領(lǐng)域當(dāng)中。但是,在國外的一些企業(yè)生產(chǎn)中,已經(jīng)將其信息化平臺進(jìn)行了一定的應(yīng)用嘗試,以此可以很好的提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的價(jià)值。在當(dāng)下工業(yè)現(xiàn)場當(dāng)中,與信息化平臺的構(gòu)建呈現(xiàn)出較高的差異性,這是由于沒有受到深入的研發(fā),但是一旦可以及時(shí)的將歷史數(shù)據(jù)輸入到企業(yè)的信息管理系統(tǒng)當(dāng)中,既可以對當(dāng)下企業(yè)生產(chǎn)加工所出現(xiàn)的各種信息和情況,實(shí)現(xiàn)針對性的分析,進(jìn)而保障在未來的生產(chǎn)加工中,可以制定出科學(xué)合理的方案。伴隨著當(dāng)下大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,使得在企業(yè)當(dāng)下的現(xiàn)代化建設(shè)中,更加需要進(jìn)行全面的分析,以此充分的保障在當(dāng)下的發(fā)展中,可以很好的實(shí)現(xiàn)信息化的發(fā)展與建設(shè)。自動化軟件技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行信息化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。圖1為信息化平臺構(gòu)建示意圖。在未來的企業(yè)信息化建設(shè)中,將會利用自動化軟件技術(shù),當(dāng)做重要中間體,以此使得讓自動化軟件可以對企業(yè)當(dāng)下的工藝、控制、生產(chǎn)制造等進(jìn)行全面的管控與完善,并在每一個(gè)工作環(huán)節(jié),都可以形成良好的歷史記錄,并在構(gòu)建出的信息化平臺當(dāng)中,提供技術(shù)的信息數(shù)據(jù)。

3.3工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的特征

在當(dāng)下用電設(shè)備的使用中,主要將其安裝在了不同的配電室與電動控制中心當(dāng)中,因此運(yùn)行中承擔(dān)的信息處理任務(wù)也不盡相同,其中相關(guān)人員進(jìn)行維修的工作在流程上也相對比較復(fù)雜。這樣的信息處理工作中,相比較熱工系統(tǒng)有著較為明顯的不同之處。同時(shí),在電氣設(shè)備的操作中,也呈現(xiàn)出頻率較低的問題,因此使得在一些系統(tǒng)實(shí)際的投入使用之后,會出現(xiàn)較長時(shí)間的運(yùn)行間隔期。其次,電氣設(shè)備在運(yùn)行中,對于保護(hù)裝置有著較高的要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因此使得動作速度較快,使得在往往需要在40ms內(nèi)完成操作。其次,在電氣設(shè)備的構(gòu)造結(jié)構(gòu)的運(yùn)行中,也具備著一定的連鎖邏輯,但是其實(shí)際的操作內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為的復(fù)雜,以此在實(shí)際的控制過程中,是基于用電系統(tǒng)為基礎(chǔ)的控制方式。而在設(shè)備監(jiān)控當(dāng)中,往往需要將其接入到DCS系統(tǒng)當(dāng)中,因此用電出現(xiàn)兩臺系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候,就會使得一臺系統(tǒng)在進(jìn)行檢修的過程中,就要避免對另一臺系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。因此,對于工業(yè)自動化生產(chǎn)控制工作而言,就需要充分的保障電氣設(shè)備在運(yùn)行的過程中,可以很好的讓其自動化呈現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。其次,還要基于電氣設(shè)備的重要特征,可以很好的構(gòu)建出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)類型,并提升系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,對系統(tǒng)當(dāng)中的各方面數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)全面的信息采集,以此在出現(xiàn)一些簽字按問題的時(shí)候,既可以制定出相應(yīng)的解決措施。表1為某燃?xì)庾詣踊Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.4工業(yè)自動化控制儀器儀表

在當(dāng)下工廠當(dāng)中的總線技術(shù)發(fā)展中,所使用的主控系統(tǒng)當(dāng)中,采用的是智能化儀表、特種儀表以及一些專用的自動化儀表。同時(shí),為了進(jìn)一步的提升當(dāng)下儀器儀表的運(yùn)行能力,就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化方面的操作,進(jìn)而保障自動化儀表可以很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字方面的轉(zhuǎn)變。其次,在科學(xué)測試儀器的使用中,需要對其環(huán)保儀器進(jìn)行針對性的研發(fā),因此當(dāng)下出現(xiàn)了環(huán)保監(jiān)測功能的儀器。這樣的機(jī)械設(shè)備在使用的過程中,可以對大氣環(huán)境、水環(huán)境進(jìn)行針對性的信息采集,以此可以為工作人員提供充足的信息數(shù)據(jù),進(jìn)而保障在未來的生產(chǎn)加工中,基于這些信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的生產(chǎn)加工方案制定。其次,在一些綜合性自動化測試系統(tǒng)的構(gòu)建中,也相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)了針對性的系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)而保障了在未來的使用中,可以基于不同的結(jié)構(gòu)層次,實(shí)現(xiàn)全面的生產(chǎn)加工監(jiān)控,進(jìn)而提升自動化程度,對生產(chǎn)進(jìn)行了全流程的診斷分析。

篇4

關(guān)鍵詞:無線技術(shù);工業(yè)自動化;應(yīng)用

一、無線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1、節(jié)約成本,建立方便

有線通信的建立必須通過物理鏈路,布置線纜費(fèi)時(shí)費(fèi)力,有時(shí),由于某些工業(yè)環(huán)境及其地理位置的特殊性,不易布線。即使建好以后,還易遭受雷擊、環(huán)境的腐蝕及鼠蟲的嚙咬:一旦出了故障,不但不易查找,維修起來也很不方便。相比而言,無線技術(shù)就要便利的多,無需布線,故障診斷也很容易,可以借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。

2、追加節(jié)點(diǎn),擴(kuò)展性強(qiáng)

一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)建好以后,往往因?yàn)槟撤N原因增加新的設(shè)備節(jié)點(diǎn),如果采用有線方式就要追加布線,更極端的情況可能破壞原來的通信鏈路。但是,如果采用無線組網(wǎng),就可以在已有的無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,增加無線接入點(diǎn),修改少量的軟件設(shè)置就可以達(dá)到擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)的目的。

3、移動靈活,不受限制

對于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)而言,只要它能執(zhí)行自己的功能,可以把節(jié)點(diǎn)放置到某個(gè)工業(yè)區(qū)域的任何地方,物理移動有著很大的自由性。

4、抗干擾強(qiáng),安全可靠

無線技術(shù)有自己的安全協(xié)議,有獨(dú)特的加密算法,不易被竊聽:由于采用了擴(kuò)頻或跳頻技術(shù),具有很好的抗干擾性,這在惡劣的工業(yè)環(huán)境中極為重要。

二、Zigbee的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

1、Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)消耗的功率較低

相對于其他的無線技術(shù)或者有線的通信技術(shù),Zigbee可以使用兩節(jié)5號電池支持在待機(jī)模式下使用6個(gè)月以上,這也是最令Zigbee設(shè)計(jì)者自豪的事,也是其在市場競爭中最大的優(yōu)勢。

(2)成本低

由于Zigbee協(xié)議簡單,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾实?,從而有效降低了成本,根?jù)市場發(fā)展的規(guī)模,Zigbee具有廣大的發(fā)揮空間。

(3)容量大、范圍小

按照測試結(jié)果,Zigbee的網(wǎng)絡(luò)科容納節(jié)點(diǎn)達(dá)到65536個(gè),但其有效覆蓋的范圍僅達(dá)到10-75m,相對較小。

(4)頻段靈活多變

Zigbee使用的工作頻段較多,而且可變,重要的是其采用的頻段均是免執(zhí)照的頻段。

(5)安全可靠性高,轉(zhuǎn)變速度快

根據(jù)Zigbee的協(xié)議,其提供了更加完整的檢查和鑒定功能,采取了加密的算法,避免碰撞等情形的發(fā)生,而且在設(shè)計(jì)的時(shí)候也為出現(xiàn)意外而預(yù)留了空間,避免沖突。相較于其技術(shù),Zigbee從休眠進(jìn)入工作的狀態(tài)轉(zhuǎn)變速度非??欤梢詰?yīng)對工作的不同要求。

2、Zigbee的應(yīng)用領(lǐng)域

Zigbee主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。其中最典型的應(yīng)用是自動抄表系統(tǒng)。目前GPRS/CDMA無線抄表系統(tǒng)成本相對較高,而且還要向電信運(yùn)營商支付一定費(fèi)用,另一種電力線聯(lián)網(wǎng)(PLC)技術(shù)運(yùn)行則不十分穩(wěn)定。相比而言,應(yīng)用Zigbee網(wǎng)絡(luò)的抄表系統(tǒng)由電力局自行建網(wǎng),無需交納額外的費(fèi)用,此外,Zigbee網(wǎng)絡(luò)超大的容量一般可以滿足覆蓋的要求,因此Zigbee在無線自動抄表領(lǐng)域具有廣闊的前景。此外在井下無線監(jiān)控、工業(yè)環(huán)境的溫濕度監(jiān)測、污水監(jiān)測、氣體監(jiān)測上Zigbee也有著明顯的優(yōu)勢。

目前,Zigbee在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上具有較大的優(yōu)勢。對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說,就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成、通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有監(jiān)測高精度、高容錯(cuò)性、大覆蓋區(qū)域、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等眾多優(yōu)點(diǎn)。WSN可應(yīng)用于工業(yè)自動化、設(shè)備故障診斷、惡劣環(huán)境生產(chǎn)過程監(jiān)控等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)是能源的高效利用,能夠在保證正常的監(jiān)測功能的情況下,盡可能少的消耗節(jié)點(diǎn)的能量,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。同時(shí),傳感器網(wǎng)絡(luò)要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本要盡可能的低,只有這樣,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)才可能擁有比較多的節(jié)點(diǎn),在個(gè)別節(jié)點(diǎn)失效的情況下可以迅速的重新規(guī)劃路由,從而避免網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。另外,Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)容納65000多個(gè)節(jié)點(diǎn),足以保證多源數(shù)據(jù)采集。

一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)通常由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊4部分構(gòu)成,是一個(gè)微型的嵌入式系統(tǒng),它兼顧傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的終端和路由器雙重功能。匯聚節(jié)點(diǎn)連接傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換,同時(shí)管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測任務(wù),并把收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)上。用戶通過管理節(jié)點(diǎn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理,監(jiān)測任務(wù)以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。

針對傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),可以利用Zigbee節(jié)點(diǎn)作整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn),在整個(gè)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò),每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)嵌Zigbee協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)基本的Zigbee網(wǎng)絡(luò)功能,將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給匯聚節(jié)點(diǎn),并接受匯聚節(jié)點(diǎn)對其下達(dá)的任務(wù)及命令。利用一個(gè)微處理器+GPRS模塊作匯聚節(jié)點(diǎn),用以連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)TCP/UDP等協(xié)議,將數(shù)據(jù)打包封裝成幀,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞給主控制室,并將主控端的命令解封裝,傳達(dá)給傳感器節(jié)點(diǎn)。在用戶端接一個(gè)GPRS模塊及PC機(jī)服務(wù)器做硬件平臺,軟件包含數(shù)據(jù)庫等,對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。

三、UWB的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

1、UWB的優(yōu)勢

(1)抗干擾

這主要是由其自身特點(diǎn)所決定的,其采用的頻段與目前的通信系統(tǒng)頻段不同,互不干擾,在發(fā)射時(shí),其發(fā)射信號是微弱的無線電脈沖信號,輸出功率非常小。

(2)速率高,耗能小

相較于Zigbee的低傳輸速率,UWB的傳輸速率很高,最高可以達(dá)到幾百M(fèi)b/s,但是其耗能卻非常少,這主要是由于其才射時(shí)不采用載波,僅在發(fā)射脈沖時(shí)消耗很少的能量。

(3)安全性能良好

與有線通信技術(shù)相比,無線通信技術(shù)的安全性能都比較不錯(cuò),而且UWB采用的是跳時(shí)擴(kuò)頻技術(shù),接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù),而且系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。

(4)定位優(yōu)勢較顯著

UWB自身系統(tǒng)的優(yōu)勢決定了其具有良好的定位能力,它還具備良好的穿透能力,因此,其還具備在底下的定位能力,其精準(zhǔn)定位可以達(dá)到10m,這是其他通信技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢。

2、UWB的應(yīng)用領(lǐng)域

由于UWB的傳輸速率較高,在工業(yè)自動化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,主要是需要精確數(shù)據(jù)及定位的區(qū)域。UWB提供了實(shí)時(shí)圖像以及聲音,如此精準(zhǔn)的高數(shù)據(jù)量是現(xiàn)在市場上很多無線技術(shù)所無法滿不足的,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,可以在攝像頭端接一個(gè)微處理器,對實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行簡單的壓縮處理,經(jīng)過處理后,可以將數(shù)據(jù)率要求降到幾十Mb/s,然后利用UWB技術(shù),將圖像數(shù)據(jù)傳送到數(shù)米開外的中心控制室。

結(jié)束語:

綜上所述,無線技術(shù)在我國工業(yè)自動化中得到了廣泛的應(yīng)用,并憑借自身的優(yōu)勢,得到了相關(guān)人士的高度關(guān)注,促進(jìn)了我國工業(yè)自動化的快速發(fā)展,以此推動了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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篇5

【關(guān)鍵詞】冶金,工業(yè),自動化,發(fā)展

引言:隨著我國改革開放步伐的推進(jìn)冶金工業(yè)得到了較好發(fā)展,而對冶金這樣龐大而系統(tǒng)的生產(chǎn)過程,技術(shù)是關(guān)鍵。工業(yè)自動化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用可以使生產(chǎn)過程變得更加高效,產(chǎn)品質(zhì)量也會更高,冶金工業(yè)自動化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來發(fā)展前景。

一、冶金工業(yè)自動化技術(shù)的分析

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動化。隨著技術(shù)的不斷更新,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動化中的應(yīng)用越來越廣泛,相對也出現(xiàn)了較多的問題,主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:一個(gè)是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動管理與自動控制為前提,才可以保證工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的正常運(yùn)行,同時(shí)使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量,生產(chǎn)物美價(jià)廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個(gè)是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計(jì)算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。

2、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動化。為了可以滿足我們國家對鋼鐵產(chǎn)品的需要,提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平,務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動化的水平。我們國家的自動化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)冶金高度自動化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件,可以較為廣泛地滿足社會發(fā)展的需要。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動化技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合,才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢之處。

3、過程控制系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動化。對于冶金自動化來說,對于其生產(chǎn)過程中的檢測與控制是相當(dāng)重要的。物流跟蹤技術(shù),對于能源的平衡控制,在冶金環(huán)境下進(jìn)行有效的環(huán)境排放實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)等,都立足于對冶金產(chǎn)品的全生產(chǎn)過程控制目標(biāo),進(jìn)行有自動化應(yīng)用與實(shí)踐。為提高整個(gè)過程控制的有效性,自適應(yīng)智能控制的應(yīng)用對于提高對冶煉過程中關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制作用明顯。

4、信息化系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動化。信息化系統(tǒng)的目的是通過信息共享與數(shù)據(jù)采集,把冶金流程中的所有信息進(jìn)行集成處理,從煉鐵、煉鋼到軋鋼進(jìn)行全面的信息收集與傳達(dá)。通過建立以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的全流程模擬信息化系統(tǒng),對各種冶金模型進(jìn)行流程性離線仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì),把其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的所有信息進(jìn)行全面的收集與及時(shí)的上傳,并納入仿真系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中去,通過人機(jī)交互達(dá)到對于數(shù)據(jù)的監(jiān)測與生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控目的。信息化系統(tǒng)不僅可以提高整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)的智能化,同時(shí)還可以利用專家系統(tǒng)中的理論與案例知識,對生產(chǎn)組織與管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。

二、自動化技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用

在冶金生成過程中,原料場生成、焦化生成、燒結(jié)生產(chǎn)、球團(tuán)生產(chǎn)、石灰生產(chǎn)等生成過程的自動化技術(shù)應(yīng)用是關(guān)鍵。各個(gè)生成過程中的自動化技術(shù)應(yīng)用又各不相同,其涉及的內(nèi)容和技術(shù)應(yīng)用將直接影響著整個(gè)冶金工業(yè)的自動化技術(shù)發(fā)展。

1、原料場生產(chǎn)自動化技術(shù)。現(xiàn)代冶金工業(yè)原料場的生產(chǎn)自動化主要有具有基礎(chǔ)自動化和過程自動化并上聯(lián)制造執(zhí)行級的三級自動化系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)兩種。在基礎(chǔ)自動化中有含有過程量的檢測與控制,電器轉(zhuǎn)動控制等內(nèi)容。儀表和控制系統(tǒng)主要是原料輸送系統(tǒng)和配料系統(tǒng)中的料槽的料粒計(jì)、稱量裝置等。電控設(shè)備中也有相應(yīng)的儀表,但主要是對膠帶機(jī)進(jìn)行檢測和對卸料機(jī)的定位控制等。

2、焦化生產(chǎn)自動化技術(shù)。在焦化生產(chǎn)自動化過程中,多用L2級小型計(jì)算機(jī)為過程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制,但也采用多臺控機(jī)為過程計(jì)算機(jī)的方式。其中可分為生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化和生產(chǎn)過程自動化。首先,生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化是對備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測和控制,這些生產(chǎn)過程一般以常規(guī)檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產(chǎn)過程自動化,計(jì)算機(jī)主要是實(shí)現(xiàn)計(jì)劃輸入、料倉控制、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制等功能,而數(shù)字模型及人工智能則對加熱、配煤優(yōu)化、配煤過程、干熄焦(CDQ)最優(yōu)等進(jìn)行控制。

3、燒結(jié)生產(chǎn)自動化技術(shù)。燒結(jié)的目的是為了讓燒結(jié)過程中為融化的燒結(jié)顆粒粘結(jié)為多空質(zhì)塊礦。燒結(jié)生產(chǎn)自動化包括基礎(chǔ)自動化和過程自動化兩個(gè)內(nèi)容。在基礎(chǔ)自動化過程中,主要是對儀表的檢測和控制,對電氣轉(zhuǎn)動的控制和人機(jī)接口的控制。在燒結(jié)生產(chǎn)過程的自動化過程中,計(jì)算機(jī)要對配料槽槽位進(jìn)行掌控,對配料混合和返礦料粒槽位進(jìn)行控制,對混合料水分、燒結(jié)臺車料層厚度等進(jìn)行控制。數(shù)字模型及人工智能則實(shí)現(xiàn)配料模型和質(zhì)量預(yù)測、燒結(jié)礦優(yōu)化配料、燒結(jié)OGS操作制導(dǎo)、燒結(jié)機(jī)機(jī)速過程控制等模型的系統(tǒng)控制。

4、球團(tuán)生產(chǎn)自動化技術(shù)。在球團(tuán)生成中一般按三個(gè)步驟進(jìn)行:首先是進(jìn)行原料(如細(xì)磨精礦粉、溶劑、燃料和粘合劑等)的配料與混合。其次是在造球機(jī)上加入適量的水而滾成10~15mm的礦石生球,最后將生球在高溫焙燒激上高溫焙燒,然后再冷卻、破碎,最終篩分而成為成品球團(tuán)礦。

5、石灰生產(chǎn)自動化技術(shù)。相對于冶金工業(yè)中的其他生產(chǎn)過程而言,石灰生產(chǎn)在價(jià)格和控制精度上的要求都相對降低,因此其自動化控制程度一般也較低。首先就石灰豎窯自動化控制而言,在當(dāng)前的石灰窯控制系統(tǒng)中,多采用PLC進(jìn)行控制,一般不會設(shè)上位機(jī)或工作站進(jìn)行檢測和監(jiān)控。其次是石灰回轉(zhuǎn)窯自動化。在石灰回窯自動化中,主要是完成檢測和控制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)通信等功能。自動化系統(tǒng)可分為電器邏輯控制系統(tǒng)和儀表調(diào)節(jié)回路。具體可包括預(yù)熱機(jī)供料系統(tǒng)、大布袋除塵系統(tǒng)、預(yù)熱機(jī)下輸送系統(tǒng)、小布袋除塵系統(tǒng)、成品搬出系統(tǒng)、煤氣流量調(diào)節(jié)回路、空氣調(diào)節(jié)回路等。

三、總結(jié)

鋼鐵需求的快速增加為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了調(diào)節(jié),自動化技術(shù)在冶金工業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。在冶金工業(yè)中,上述的幾個(gè)自動化技術(shù)只是框架式的系統(tǒng),其中還包括多個(gè)子系統(tǒng),對各個(gè)系統(tǒng)及子系統(tǒng)的自動化研究是冶金工業(yè)發(fā)展中不可或缺的部分,這還需結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和自動化技術(shù)發(fā)展而進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

[1]鄭華棟.冶金工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究,2011

篇6

【關(guān)鍵詞】工業(yè);自動化監(jiān)控領(lǐng)域;軟件技術(shù);應(yīng)用探析

一、引言

近年來,我國社會的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)水平的提升,工業(yè)發(fā)展步伐也在不斷的加快,并且越來越朝著自動化方向發(fā)展。尤其是信息化時(shí)代的發(fā)展和到來,使得多種多樣的軟件技術(shù)被研發(fā)出來,為工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持,而PLC軟件技術(shù)作為信息化時(shí)代的一種新技術(shù),其具有非常明顯的功能和特點(diǎn),將其有效的應(yīng)用到工業(yè)自動化監(jiān)控領(lǐng)域中去,不僅可以增強(qiáng)工業(yè)發(fā)展的自動化水平,同時(shí)還可以提升工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量,有利于促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)健康發(fā)展。

二、PLC軟件技術(shù)分析

(一)PLC軟件技術(shù)的基本概述

PLC軟件技術(shù)通常也被叫做編程邏輯控制器,它主要是由自動控制軟件技術(shù)、通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)集成軟件等構(gòu)成的一種控制裝置,具有著數(shù)字運(yùn)算的相關(guān)操作功能。PLC軟件技術(shù)主要就是針對工業(yè)發(fā)展專門研發(fā)的,主要為了自動監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)發(fā)展流程[1]。PLC作為一種新型的控制技術(shù),本身具有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力和可靠性,就目前而言,它屬于一種最為先進(jìn)的控制裝置被應(yīng)用到了工業(yè)自動化監(jiān)控領(lǐng)域中去,對工業(yè)發(fā)展有著重要的主導(dǎo)作用。

(二)PLC軟件技術(shù)的基本特點(diǎn)

(1)PLC軟件技術(shù)的功能非常強(qiáng)大,不僅具有較高的性價(jià)比,而且適用范圍也極為廣泛。PLC軟件技術(shù)主要就是基于繼電控制裝置而逐漸發(fā)展形成的,近幾年來得到了不斷的完善和發(fā)展,其不僅擁有邏輯運(yùn)算、通訊、數(shù)字運(yùn)算以及順序控制等多種功能,同時(shí)還可以運(yùn)用圖形化界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話以及功率驅(qū)動[2]。當(dāng)前,PLC采用的核心部件主要有標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化,能夠形成各種形式的配套產(chǎn)品,而且采用不同的配置方法可以適用多種多樣的監(jiān)控系統(tǒng),像數(shù)字監(jiān)控、位置監(jiān)控、CNC監(jiān)控等系統(tǒng),PLC軟件技術(shù)不僅可以監(jiān)控特定設(shè)備和生產(chǎn)線設(shè)備,同時(shí)還可以對工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)流程進(jìn)行監(jiān)控。與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比,具有著非常高的性價(jià)比優(yōu)勢[3]。(2)可靠性高。在監(jiān)控領(lǐng)域中,應(yīng)用PLC經(jīng)常會受到電磁和電路等因素的影響[4]。由于PLC裝置內(nèi)部具有抗干擾系統(tǒng),就算是在惡劣的工業(yè)環(huán)境中,PLC裝置依然可以正常穩(wěn)定運(yùn)行,由此可見,PLC裝置的可靠性非常高。(3)調(diào)試和安裝簡單。目前PLC裝置主要采用存儲邏輯,使得外部連接線很少使用,因此使得監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、設(shè)計(jì)非常便捷,大大降低了監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)間,有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率。

三、工業(yè)自動化監(jiān)控領(lǐng)域中PLC軟件技術(shù)的應(yīng)用

(一)控制開關(guān)量

在監(jiān)控領(lǐng)域中最基本的就是控制開關(guān)量,并且應(yīng)用范圍也是最為廣泛的。通過PLC裝置來有效控制開關(guān)量,可以對系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制、順序控制。在開關(guān)量方面,PLC裝置具有很強(qiáng)的控制能力,有時(shí)能夠達(dá)到上萬點(diǎn),如果將其有效連接到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,其控制量還會不斷增大[5]。此外,PLC能夠針對一臺特定設(shè)備進(jìn)行開關(guān)量控制,如注塑機(jī);能夠?qū)δ骋簧a(chǎn)線進(jìn)行自動化控制;并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備群和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體性的控制。

(二)控制模擬量

工業(yè)自動化監(jiān)控主要就是針對某一特定對象進(jìn)行,而在一定標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)用PLC軟件技術(shù)對其進(jìn)行組裝,能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,從而提升控制系統(tǒng)的靈活性[6]。運(yùn)用PLC裝置控制模擬量能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,同時(shí)還可以通過編程語句來控制儀表,這不僅提高了監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精度,并且還能夠嚴(yán)格控制熱處理的生產(chǎn)過程。

(三)位置控制

監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)工作中的位置控制是非常重要的,通常都是采用運(yùn)動控制方法來實(shí)現(xiàn)位置控制的。在控制位置過程中,PLC軟件技術(shù)主要就是通過脈沖量來推動機(jī)械進(jìn)行圓周運(yùn)動和直線運(yùn)動。通常情況下,脈沖量產(chǎn)生的位置運(yùn)動范圍基本上都非常小,所以通過PLC軟件技術(shù)在進(jìn)行位置控制,存在精確度高的優(yōu)點(diǎn)[7]。而PLC裝置一般都是通過專門的運(yùn)動模塊來控制工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的位置。

(四)集中自動化控制系統(tǒng)

PLC軟件技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用過程中,不僅要監(jiān)控整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)流程,同時(shí)還要對自身系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行有效運(yùn)行。在控制自身系統(tǒng)中,PLC軟件技術(shù)主要就是檢測和排除系統(tǒng)運(yùn)行中的故障。在工業(yè)生產(chǎn)工作中,需要一定的時(shí)間才能完成各項(xiàng)工作,所以應(yīng)該將定時(shí)裝置安裝到工業(yè)設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的定時(shí)控制[8]。PLC軟件技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,使得電控系統(tǒng)之間存在著各種邏輯關(guān)系,而且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),很容易使它們之間的邏輯關(guān)系遭到破壞,所以需要在系統(tǒng)控制中設(shè)備故障進(jìn)行集中化處理和控制。

(五)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)

PLC軟件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算操作,其具體的運(yùn)算流程為數(shù)據(jù)的采集、分析以及處理等,可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效處理和控制。

(六)遠(yuǎn)程監(jiān)控

PLC軟件技術(shù)具有一定的通信功能,不僅可以傳輸信息,同時(shí)還能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)模塊和通信接口進(jìn)行有效的連接,然后利用通信功能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制。

四、結(jié)論

總而言之,PLC軟件技術(shù)作為一種新型的控制裝置,其具有著適用范圍廣、可靠性高、性價(jià)比高、調(diào)試和安裝簡單等優(yōu)勢特點(diǎn),其在工業(yè)自動化監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用,不僅可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、虛擬量、設(shè)備位置的控制,同時(shí)還能夠集中各種控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效處理和控制,有利于提升工業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量和效率,推動工業(yè)生產(chǎn)的自動化發(fā)展,促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇7

【關(guān)鍵詞】工業(yè) 自動化控制技術(shù) 革新

一、控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化

工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一是控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化,而現(xiàn)場總線的崛起正是這一發(fā)展趨勢的標(biāo)志。

現(xiàn)場總線的崛起

半個(gè)多世紀(jì)以來,工業(yè)自動化領(lǐng)域的過程控制體系歷經(jīng)基地式儀表控制系統(tǒng)、電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)(DCS)等4代過程控制系統(tǒng),當(dāng)前我國工業(yè)自動化的主流水平即處于以PLC為基礎(chǔ)的DCS系統(tǒng)階段。這里要說明一點(diǎn),DCS既是一個(gè)過程控制體系的名稱,有時(shí)也表示為由制造廠商出售的一個(gè)起完整作用而集成的集散控制系統(tǒng)產(chǎn)品,這種DCS系統(tǒng)相對較為封閉,而目前工業(yè)自動化的DCS系統(tǒng)多數(shù)是由用戶集成的,因此相對較為開放。

與早期的一些控制系統(tǒng)相比,DCS系統(tǒng)在功能和性能上有了很大進(jìn)步,可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)裝置級、車間級的優(yōu)化和分散控制,但其仍然是一種模擬數(shù)字混合系統(tǒng),從現(xiàn)場到PLC或計(jì)算機(jī)之間的檢測、反饋與操作指令等信號傳遞,仍舊依靠大量的一對一的布線來實(shí)現(xiàn)。這種信號傳遞關(guān)系稱之為信號傳輸,而不是數(shù)據(jù)通信,難以實(shí)現(xiàn)儀表之間的信息交換,因而呼喚著具備通信功能的、傳輸信號全數(shù)字化的儀表與系統(tǒng)的出現(xiàn),從而由集散控制過渡到徹底的分散控制,正是在這種需求的驅(qū)動下,自20世紀(jì)80年代中期起,現(xiàn)場總線便應(yīng)運(yùn)而生,并通過激烈的市場競爭而不斷崛起。

現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場的全數(shù)字化、實(shí)時(shí)、雙向、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)。現(xiàn)場總線技術(shù)將專用的CPU置入傳統(tǒng)的測控儀表,使它們各自都具有了數(shù)字計(jì)算和通信能力,即所謂“智能化”;采用可進(jìn)行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯(lián)系的紐帶,把掛接在總線上作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)現(xiàn)場級測控儀表連接成網(wǎng)絡(luò),并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議,使現(xiàn)場測控儀表之間及其與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換,形成多種適應(yīng)實(shí)際需要的控制系統(tǒng),即所謂“網(wǎng)絡(luò)化”;由于這些網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)都是具備智能的可通信產(chǎn)品,因而它所需要的控制信息(如實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù))不采取向PLC或計(jì)算機(jī)存取的方式,而可直接從處于同等層上的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取,在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的環(huán)境下,借助其計(jì)算和通信能力,在現(xiàn)場就可進(jìn)行許多復(fù)雜計(jì)算,形成真正分散在現(xiàn)場的完整的控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的自治性和可靠性。

二、管理控制一體化

工業(yè)自動化領(lǐng)域的另一個(gè)發(fā)展趨勢是管理控制系統(tǒng)的一體化。

(一)何謂管控一體化

在市場經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的飛速發(fā)展中,企業(yè)內(nèi)部之間以及與外部交換信息的需求不斷擴(kuò)大,現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)的管理要求不斷提高,這種要求已不局限于通常意義上的對生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)的監(jiān)視和控制,同時(shí)還要求把現(xiàn)場信息和管理信息結(jié)合起來。管控一體化就是建立全集成的、開放的、全廠綜合自動化的信息平臺,把企業(yè)的橫向通信(同一層不同節(jié)點(diǎn)的通信)和縱向通信(上、下層之間的通信)緊密聯(lián)系在一起,通過對經(jīng)營決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度、過程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場控制等信息的綜合處理,形成一個(gè)意義更廣泛的綜合管理系統(tǒng)。

(二)現(xiàn)場總線為管控一體化鋪平了道路

企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控信息集成的基本條件,沒有信息網(wǎng)絡(luò)就不可能實(shí)現(xiàn)企業(yè)橫向和縱向信息的溝通和匯集,建網(wǎng)的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)全企業(yè)范圍內(nèi)的信息資源共享,以及與外部世界的信息溝通。

工業(yè)和一般企業(yè)網(wǎng)絡(luò)大致可分為3層,即企業(yè)管理層,過程監(jiān)控層和現(xiàn)場控制層。

管控一體化解決方案中的現(xiàn)場控制層由現(xiàn)場總線設(shè)備和控制網(wǎng)段構(gòu)成,把傳統(tǒng)的集散系統(tǒng)控制站的功能分散到了現(xiàn)場總線設(shè)備,此時(shí)的控制站實(shí)際是一個(gè)虛擬的控制站?,F(xiàn)場總線技術(shù)與產(chǎn)品所形成的底層網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮其使測控設(shè)備具有通信能力的特點(diǎn),為控制網(wǎng)絡(luò)與通用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接提供了方便。企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控一體化的基礎(chǔ),現(xiàn)場總線則為構(gòu)建管控一體化網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路;過程監(jiān)控層由局域網(wǎng)段以及連接在局域網(wǎng)段的擔(dān)任監(jiān)控任務(wù)的工作站或控制器組成,現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通過現(xiàn)場總線接口與過程監(jiān)控層相連,或者監(jiān)控層直接由現(xiàn)場總線來擔(dān)當(dāng);監(jiān)控站可以完成對控制系統(tǒng)的組態(tài),執(zhí)行對控制系統(tǒng)的監(jiān)控、報(bào)警、維護(hù)及人機(jī)交互等功能;企業(yè)管理層由各種服務(wù)器和客戶機(jī)等組成,用于集成企業(yè)的各種信息,實(shí)現(xiàn)與Internet的連接,完成管理、決策和商務(wù)應(yīng)用的各種功能。

三、對工業(yè)自動化發(fā)展的思考

綜上所述,現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,引起了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和自動化控制概念的變革,進(jìn)一步推動了管控一體化企業(yè)信息系統(tǒng)的建立,它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)為一體,成為流程工業(yè)自動化發(fā)展的趨勢。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和加入WTO的臨近,工業(yè)企業(yè)面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇和愈加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理提出了更高的要求。管控一體化企業(yè)信息系統(tǒng)的建立,將是增強(qiáng)企業(yè)競爭力的重要途徑,問題是對于工業(yè)來說,這種必要性到底有多大?工業(yè)盡管有自己的特殊性,但在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程和經(jīng)營過程的整體優(yōu)化,在保障運(yùn)行安全的前提下獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益上與其他工業(yè)應(yīng)是相同的。特別是信息技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的普及,將會使管控一體化的重要性日益顯露出來,由以PLC為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)向以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的管控一體化分布式網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)過渡是必然的。

要構(gòu)建管控一體化網(wǎng)絡(luò),必先以現(xiàn)場總線所形成的底層網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),因此在目前情況下,一方面要密切關(guān)注現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的新的發(fā)展動態(tài),同時(shí)還應(yīng)結(jié)合工業(yè)的具體條件,對諸如如何保護(hù)和利用現(xiàn)有資源,對原來的DCS系統(tǒng)進(jìn)行改造,選用何種總線以及如何組網(wǎng)和系統(tǒng)集成等問題加以研究和討論,并建議國家成立一個(gè)機(jī)構(gòu),像建設(shè)部、科委下屬智能建筑技術(shù)推廣中心的LonWorks現(xiàn)場總線協(xié)作網(wǎng)一樣,負(fù)責(zé)跟蹤現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展、信息技術(shù)交流,指導(dǎo)行業(yè)對這一新技術(shù)的推廣和應(yīng)用,以促進(jìn)工業(yè)自動化發(fā)展的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn):

篇8

1.1應(yīng)用水平不高

我國大部分鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備都是進(jìn)口,鋼鐵自動化設(shè)備維修水平技術(shù)和自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用水平不高。大部分鋼鐵企業(yè)仍然采用能耗高、機(jī)械化的生產(chǎn)設(shè)備。隨著我國對節(jié)能減排的要求,必然提高鋼鐵企業(yè)的自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),淘汰落后的非自動化生產(chǎn)設(shè)備,以減少鋼鐵生產(chǎn)環(huán)境污染。

1.2適應(yīng)性不強(qiáng)

我國大部分鋼鐵雖然引進(jìn)了一些進(jìn)口自動化生產(chǎn)設(shè)備,但鋼鐵生產(chǎn)過程過于復(fù)雜,且自動化數(shù)學(xué)模型不適應(yīng)我國的鋼鐵生產(chǎn),沒有發(fā)揮這些先進(jìn)自動化生產(chǎn)設(shè)備的功能,自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)適應(yīng)性不強(qiáng)。應(yīng)掌握自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù),研究適應(yīng)性強(qiáng)的數(shù)學(xué)模型,完善我國的鋼鐵企業(yè)的自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。

1.3性能不穩(wěn)定

我國大部分鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行性能不穩(wěn)定,由于大多數(shù)鋼鐵自動化生產(chǎn)設(shè)備國外引進(jìn),設(shè)備運(yùn)營或維修工程師對設(shè)備的數(shù)據(jù)診斷不是很清楚,自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可靠性維護(hù)做得不到位。只有認(rèn)真學(xué)習(xí)自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),掌握可靠性維護(hù)技術(shù),創(chuàng)新自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在我國鋼鐵工業(yè)中的具體應(yīng)用

自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)全過程的生產(chǎn)監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)設(shè)置,還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自動化生產(chǎn)線的故障,并發(fā)現(xiàn)故障信號,及自動化修正功能。這種自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)不僅能解決鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中的控制問題,還能提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,加強(qiáng)企業(yè)的信息化管理。

2.1自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋼鐵基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC和DCS技術(shù)是鋼鐵基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中最主要的自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),PLC控制鋼鐵生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備,而DCS則控制鋼鐵生產(chǎn)流程。鋼鐵基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中PLC占主導(dǎo)地位,控制鋼鐵生產(chǎn)全過程中的各中自動化設(shè)備,直接控制鋼鐵自動化系統(tǒng),而DCS技術(shù)輔助PLC實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程的全控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程優(yōu)化,做到節(jié)能減排,增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.2自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程中的橫向集成和縱向集成,需要鋼鐵生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)交換和管理,為鋼鐵生產(chǎn)管理者提供數(shù)據(jù)支持。鋼鐵生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)通過集成技術(shù),將自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)協(xié)調(diào)、質(zhì)量監(jiān)控和在線監(jiān)測等方面,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理控制,共享信息資源。

2.3自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

鋼鐵生產(chǎn)過程控制是鋼鐵自動化系統(tǒng)的核心,只有跟蹤或監(jiān)控鋼鐵生產(chǎn)的全過程,才能實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的全自動化。通過繼電器和傳感器等電子設(shè)備,對鋼鐵生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。例如采用RCS-9600CS等設(shè)備裝置實(shí)現(xiàn)鋼鐵自動化過程中的順序控制、過程控制、傳動控制和運(yùn)動控制。采用自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)中的光機(jī)電一體化、軟測量以及數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)處理等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)參數(shù)控制、物流跟蹤、能源控制以及產(chǎn)品質(zhì)量過程控制。

2.4自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,必須不斷改進(jìn)鋼鐵企業(yè)的信息共享水平,有效實(shí)施質(zhì)量管控,通過鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)有效實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測、生產(chǎn)調(diào)度等的動態(tài)管理,進(jìn)一步降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)能源的有效管控與性能管理,幫助企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)和經(jīng)營管理等的創(chuàng)新。例如,使用自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)模擬鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程,設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型智能分析故障,在線監(jiān)測生產(chǎn)數(shù)據(jù),最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)贏利。

3結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞:應(yīng)用;自動化;PLC技術(shù);工業(yè);分析

中圖分類號:TP273

工業(yè)是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),所以應(yīng)重視采用現(xiàn)代化的技術(shù)促進(jìn)工業(yè)發(fā)展;目前,PLC技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用,在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中,國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)自動化水平有了顯著性的提升[1]。為了進(jìn)一步推廣應(yīng)用PLC技術(shù),本文分析了PLC技術(shù)所具有的優(yōu)勢及其在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的具體應(yīng)用情況,以供參考。

1PLC技術(shù)所具有的優(yōu)勢

PLC技術(shù)指的是一種電子系統(tǒng)控制技術(shù),該技術(shù)融合了數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及自動控制技術(shù),且能夠通過數(shù)字運(yùn)算實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動化生產(chǎn)。在PLC技術(shù)剛開始誕生時(shí),控制的范圍極為有限,僅限于單臺設(shè)備,但隨著科技水平的提高,目前PLC技術(shù)已經(jīng)能夠控制整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。PLC技術(shù)不僅能夠提升工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平,還具有良好的控制性能以及通用性能,在使用之前,只需要進(jìn)行簡單的編程,就能確保整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)[2]。此外,在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí),運(yùn)用到了許多抗干擾技術(shù)以及兼容設(shè)計(jì)技術(shù)等,所以在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,能夠有效對抗外界不良因素的干擾,并且可以及時(shí)診斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障類型,這對于改善工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平以及可靠性能是極為有利的。

2基于PLC 技術(shù)在工業(yè)自動化應(yīng)用的分析

2.1PLC技術(shù)在控制工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)以及設(shè)備操控具置當(dāng)中的應(yīng)用

為了有效控制工業(yè)生產(chǎn)過程,一般會在PLC系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置6個(gè)模塊;這6個(gè)模塊分別為模擬參數(shù)控制模塊、I/O模塊、位置控制模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通訊傳輸模塊以及主機(jī)管理模塊,以上6大模塊分別具有不同的功能。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,PLC技術(shù)控制的基礎(chǔ)為被控制對象所具有的具體特征;在了解被控制對象所具有的特質(zhì)之后,不同的功能模塊就會根據(jù)控制對象特質(zhì)實(shí)現(xiàn)相互調(diào)整以及優(yōu)化組合,以便能夠組建出一個(gè)功能較為全面以及完善的自動控制系統(tǒng),保證工業(yè)生產(chǎn)過程得到有效的控制以及靈活的控制[3]。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中,其模擬參數(shù)控制模塊不僅能夠有效監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)過程,還可以向系統(tǒng)監(jiān)控儀表傳輸控制語句,因此可以有效改善控制精度;除此之外,模擬參數(shù)控制模塊還負(fù)責(zé)管理工業(yè)生產(chǎn)中常見的保溫控制工作、降溫控制工作以及升溫控制工作,維護(hù)熱處理系統(tǒng),這就保證了工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在控制工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的具體操作位置方面,PLC技術(shù)主要被應(yīng)用于控制串刀補(bǔ)償位置、控制機(jī)械主軸分度位置以及控制運(yùn)輸位置等。在應(yīng)用PLC技術(shù)控制工業(yè)設(shè)備具體操控位置的過程中,其同步電機(jī)能夠發(fā)揮重要作用;當(dāng)控制系統(tǒng)所發(fā)出的信號被同步電機(jī)接收后,同步電機(jī)就可以根據(jù)脈沖信號實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的自動控制,并精確定位其具體操作位置。

2.2PLC技術(shù)在處理數(shù)據(jù)以及控制邏輯參數(shù)當(dāng)中的應(yīng)用

對于工業(yè)生產(chǎn)的自動控制系統(tǒng)而言,PLC技術(shù)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,如數(shù)據(jù)位操作功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及傳輸功能、數(shù)據(jù)篩查功能以及數(shù)據(jù)運(yùn)算功能等;依托于以上功能,在應(yīng)用PLC技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制的過程中,控制系統(tǒng)能夠在短時(shí)間當(dāng)中有效完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理工作,如采集工作、分析工作以及總結(jié)工作等。就目前的情況來看,食品工業(yè)、冶金工業(yè)以及造紙工業(yè)等相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域均已利用PLC技術(shù)建立起符合自身生產(chǎn)實(shí)際的數(shù)據(jù)信息控制系統(tǒng);但在數(shù)據(jù)處理方面,PLC技術(shù)尚未發(fā)展成熟,還有待完善。在邏輯參數(shù)控制方面,PLC技術(shù)主要被應(yīng)用于開關(guān)量的控制;在應(yīng)用PLC技術(shù)控制開關(guān)量時(shí),能夠增加軟觸點(diǎn),且控制方法具有操作步驟簡單、可靠性良好、控制迅速以及維修方便等優(yōu)勢[4]。實(shí)踐證明,在控制開關(guān)量時(shí)應(yīng)用PLC技術(shù)不僅能夠使工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量得到有效提升,而且還能夠?yàn)樯a(chǎn)企業(yè)節(jié)約大量的物力成本以及人力成本等。從當(dāng)前的發(fā)展情況來看,繼電器已經(jīng)逐漸PLC技術(shù)所取代,PLC控制邏輯參數(shù)的功能也逐漸變完善,不僅可以對單臺工業(yè)設(shè)備進(jìn)行控制,而且還能夠?qū)ψ詣踊a(chǎn)流水線系統(tǒng)進(jìn)行控制;因此在大型機(jī)械當(dāng)中已經(jīng)逐步采用PLC技術(shù),如訂書機(jī)械以及組合機(jī)床設(shè)備等。

2.3PLC技術(shù)在系統(tǒng)控制以及遠(yuǎn)程通信控制中的應(yīng)用

因?yàn)镻LC技術(shù)是一種自動控制技術(shù),所以在工業(yè)的自動化生產(chǎn)當(dāng)中,不僅可以控制其他的機(jī)械系統(tǒng),還能夠?qū)ψ詣酉到y(tǒng)本身加以控制。在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí),自動控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行故障排查以及糾正邏輯錯(cuò)誤,這對于系統(tǒng)本身的穩(wěn)定運(yùn)行是極為有利的。在工業(yè)生產(chǎn)的循環(huán)工作中,設(shè)備所執(zhí)行的每一工步均會影響到整個(gè)生產(chǎn)流程,所以要控制好每一工步動作;應(yīng)用PLC技術(shù)之后,只需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)啟動定時(shí)裝置,自動控制系統(tǒng)便可以及時(shí)對出現(xiàn)偏差的工步進(jìn)行調(diào)整。另一方面,如過工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀況沒有出現(xiàn)異常,則PLC系統(tǒng)當(dāng)中的各個(gè)子系統(tǒng)之間是一種常態(tài)邏輯關(guān)系;如果在運(yùn)行時(shí),設(shè)備出現(xiàn)故障,這常態(tài)邏輯關(guān)系將會被打亂,并重新組合;當(dāng)邏輯關(guān)系出現(xiàn)變化時(shí),自動控制系統(tǒng)就會根據(jù)邏輯關(guān)系變化情況,自動生成故障診斷程序;當(dāng)程序生成后,系統(tǒng)就會發(fā)出故障報(bào)警信息[5]。在遠(yuǎn)程通信控制方面,應(yīng)用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同自動控制系統(tǒng)間的遠(yuǎn)程通信;要保證PLC技術(shù)能夠發(fā)揮出遠(yuǎn)程通信功能,則應(yīng)注意在PLC系統(tǒng)當(dāng)中安裝聯(lián)網(wǎng)通信模塊以及信息傳輸接口。

2.4應(yīng)用實(shí)例分析

某工廠在生產(chǎn)的過程中應(yīng)用了PLC集散式自動控制系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為I/O分布式,控制器為SIEMENS-505型;控制系統(tǒng)由5個(gè)分站、1個(gè)主站、3臺工控機(jī)、PLC主控設(shè)備以及若干通訊設(shè)備構(gòu)成。采集信號的工作由分站完成,處理數(shù)據(jù)的工作則由主站完成,而工控機(jī)的功能為監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行工況。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)用了自診技術(shù)以及冗余技術(shù)。建立好的控制系統(tǒng)具有以下五種功能:預(yù)留生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口功能、優(yōu)化控制生產(chǎn)過程、自動轉(zhuǎn)換自動控制方式與手動控制方式、實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過程以及設(shè)備運(yùn)行工況。在應(yīng)用PLC技術(shù)之后,生產(chǎn)過程變得穩(wěn)定,生產(chǎn)人員的工作強(qiáng)度得以減輕,且產(chǎn)品生產(chǎn)效率得到了有效提高,有效改善了生產(chǎn)的自動化水平;因此可以認(rèn)為,在生產(chǎn)工作中應(yīng)用PLC技術(shù),能夠?yàn)楣S帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)束語

工業(yè)生產(chǎn)水平以及生產(chǎn)質(zhì)量主要取決于自動控制系統(tǒng)發(fā)展的水平。對此,應(yīng)在控制系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù),以便能夠提高工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平。此外,在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中,應(yīng)不斷探索以及總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從而為PLC技術(shù)得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用提供條件。

參考文獻(xiàn):

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篇10

關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化 物聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號:TP212.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)12-0088-01

1 引言

當(dāng)前,工業(yè)自動化已然成為新一輪的發(fā)展趨勢,而面向工業(yè)的自動化,工業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出了更高的要求。嚴(yán)格意義上來說,物聯(lián)網(wǎng)是對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新、延伸及拓展,在基于計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景下,物聯(lián)網(wǎng)掀起了世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)科學(xué)的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,其能積極促進(jìn)工業(yè)自動化的進(jìn)一步發(fā)展。

2 面向工業(yè)自動化的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的識別技術(shù)

識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的一種基礎(chǔ)技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)的物物交換過程當(dāng)中,每一個(gè)交換對象都具有一個(gè)全球唯一且特定的識別代碼,該識別代碼或是永久特定或是臨時(shí)特定,亦或是某一特定范圍內(nèi)的獨(dú)有識別代碼。不過,在一個(gè)交換物上也會存在幾個(gè)不同的識別代碼,但其所代表的ID或IP有且僅有一個(gè),而物聯(lián)網(wǎng)的識別技術(shù)就是為識別這些不同的代碼所研發(fā)并投入應(yīng)用。由于一個(gè)物體的構(gòu)成元素具有復(fù)雜性與多樣性,或由多個(gè)不同的小物體組成,所以需要將擁有物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)的設(shè)備(與互聯(lián)網(wǎng)建立了共享數(shù)據(jù)規(guī)則的構(gòu)架裝置)安裝在大物體上,用以識別那些小物體構(gòu)成元素的代碼。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)是基于識別技術(shù)需求而衍生的,通過該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在異構(gòu)信息系統(tǒng)中為提供者與需求者提供可互操作關(guān)系的服務(wù)。而在物聯(lián)網(wǎng)的交換過程當(dāng)中,可互操作性關(guān)系的實(shí)現(xiàn)可以通過多種方法來達(dá)到,其中在提供者與需求者之間架構(gòu)共享模式,從而為其提供資源、信息、數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。這種方法具有直接性與有效性,但需要在滿足非語言環(huán)境下才能達(dá)到共享目的,服務(wù)的提供者與需求者其運(yùn)作空間并不具有理想的開放性。因而,需要借助物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù),以確保在提供者與需求者可互操作性過程中實(shí)現(xiàn)模塊化、較強(qiáng)伸縮性與擴(kuò)展性的操作環(huán)境。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)和信號處理技術(shù)

工業(yè)自動化的涉及范圍十分廣泛,如生產(chǎn)自動化、銷售自動化等,而在這些自動化的過程當(dāng)中需要利用物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)與信號處理技術(shù)來收集工業(yè)生產(chǎn)、銷售過程的所有數(shù)據(jù),借助互聯(lián)網(wǎng)平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、輸出與分化。工業(yè)自動化在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)與信號處理技術(shù)時(shí),需要遵循語義的可互操作性規(guī)則,利用物聯(lián)網(wǎng)的識別技術(shù)、架構(gòu)技術(shù)對智能識別設(shè)備所收集到的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行分析,并應(yīng)用結(jié)構(gòu)化信息標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)技術(shù)對數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行科學(xué)處理。

3 面向工業(yè)自動化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

在面向工業(yè)自動化的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用,在不同工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造、生產(chǎn)流程中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)來達(dá)到安全生產(chǎn)、高效率、高質(zhì)量、高效益、節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

3.1 生產(chǎn)制造領(lǐng)域

在工業(yè)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為最熱點(diǎn)的應(yīng)用技術(shù),其被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)制造中的每一個(gè)環(huán)節(jié)里。如在生產(chǎn)設(shè)備中安裝物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),通過數(shù)據(jù)與信號處理技術(shù)來采集數(shù)據(jù),在生產(chǎn)檢測過程中利用物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)來監(jiān)控原材料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量等現(xiàn)象。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,能夠有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械生產(chǎn)的自動化管理,既節(jié)約企業(yè)的資本投入,又提高了企業(yè)生產(chǎn)的自動化水平。

3.2 產(chǎn)品信息化領(lǐng)域

隨著消費(fèi)者安全意識的提高,其希望能夠更加詳細(xì)的了解產(chǎn)品的相關(guān)信息,所以產(chǎn)品信息化已逐漸成為工業(yè)自動化中的一項(xiàng)重要內(nèi)。實(shí)際上,推動工業(yè)產(chǎn)品信息化的最終目的是為了令產(chǎn)品能夠更加智能化的面對市場需求。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制的特點(diǎn),因而在工業(yè)產(chǎn)品信息化領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅能實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的信息化管理,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息化的有效途徑。

3.3 安全生產(chǎn)領(lǐng)域

安全生產(chǎn)是工業(yè)領(lǐng)域中的主要規(guī)范,因物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全球定位、智能感知、紅外線感知等優(yōu)勢,所以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)的安全生產(chǎn)領(lǐng)域,這對于提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性十分有利。在工業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)機(jī)器以及工人身上安裝具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備,從而確保對工業(yè)生產(chǎn)中的所有對象進(jìn)行定位的智能化、自動化適時(shí)監(jiān)控,檢測與診斷隱患情況,以利于管理者及時(shí)消除安全隱患。如此,可以有效保障工業(yè)的安全生產(chǎn),以減少工業(yè)生產(chǎn)過程中的安全事故。

3.4 節(jié)能減排領(lǐng)域

工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前我國關(guān)注的重點(diǎn),而工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主要突破方向。在一些高污染、高耗能的工業(yè)領(lǐng)域中引用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過安裝傳感裝置、構(gòu)建污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)等方式來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。如此,工業(yè)生產(chǎn)過程中的電能、資源等能源的使用情況、污染物的排放情況等就可以得到實(shí)時(shí)的自動監(jiān)測,一旦超標(biāo)系統(tǒng)就會自動采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。在工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),利于促進(jìn)工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展路線。

4 結(jié)語

為有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化,為促進(jìn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在工業(yè)領(lǐng)域積極應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能最大程度實(shí)現(xiàn)這些發(fā)展目標(biāo),能夠進(jìn)一步提高我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠改變與提高工業(yè)生產(chǎn)的管理模式,促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化,從而有效提高工業(yè)領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)、自動化管理,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化領(lǐng)域的高效率與高質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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