工业自动化的控制发展

【摘 要】 随着科学技术的发展，工业控制的技术发展越来越快，工业控制器PLC、工业PC等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度，工业自动化技术是工业技术改造和进步的主要手段，它综合运用系统科学、信息科学、控制科学与工程等理论，形成自动化软硬件及系统。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

【关键词】 自动化；工业控制；技术发展

一、引言

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现，即是工业控制。目前，在通讯、网络、软件及光电的整合应用之下，工业自动化计算机应用产业也不再单纯局限于工业自动化领域的应用，而是结合了通讯、电子、光电、半导体及软件等应用，扮演愈来愈重要的角色且呈现多元及定制化的特点。近年来广泛使用的工业控制产品有PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程。

二、工业自动化仪器仪表

2.1 PLC（可编程序控制器）

PLC可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller，1968年美国GM公司提出取代继电器控制装置的要求。第一台适合其要求的PLC于1969年在美国成功制造出来。随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，现在主要生产PLC的厂家有：德国西门子、日本的三菱、美国AB等。

PLC一出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的关注，生产PLC的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使其功能不断得到增强。

我国的PLC研制生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前，我国生产PLC的公司有辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。

2.2工控PC

由于基于PC的控制器可以像PLC一样，并被操作和维护人员接受，基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。

近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机。当软PLC出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间。

三、工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变。

3.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

3.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统。

3.3环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品。

3.4信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术。

四、工业控制软件正向先进控制方向发展

自20世纪80年代初期诞生至今，工业控制软件作为一种应用软件，是随着PC机的兴起而不断发展的。目前我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件，工程化、产品化有了一定突破，打破了国外同类软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业中的应用，促进了企业的技术改造，提高了生产过程控制水平和产品质量。

作为工控软件的重要组成部分，国内人机界面组态软件研制近几年取得了较大进展，软件和硬件相结合，为企业一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展，如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。

由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司，推出了上百种先进控制和优化软件产品，在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此，开发我国具有自主知识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，具有十分重要的意义。

在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。

五、总结

综上所述，工业控制计算机在工业自动化中的重要意义在于如下几个方面：

首先，工控机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。

其次，IPC建立的系统可以显著提高企业的生产效益，节约运营成本，使生产企业得以实现深层次的信息化，对企业管理提供准确可靠的参考，使企业得以取得最大的效益。

最后，IPC是目前阶段满足我国工业自动化改造与创新发展的一个强大的动力，使我国向信息化的方向迈向前进。

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