導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇工業(yè)自動(dòng)化控制，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

0 引言：

工業(yè)自動(dòng)化控制主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合實(shí)現(xiàn)。即是工業(yè)控制，或者是工廠自動(dòng)化控制。主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)，電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制造過(guò)程更加自動(dòng)化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。

工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來(lái)了第三次工業(yè)革命，使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初，隨著改革開(kāi)放的春風(fēng)，國(guó)外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)大陸，比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有“PLC，變頻器，觸摸屏，伺服電機(jī)，工控機(jī)”等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推廣了中國(guó)的制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程，為中國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。

1 工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表

1.1 PLC（可編程序控制器）

PLC—可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，1968年美國(guó)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(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)；　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(dòng)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(chǔ)器容量至少4kB。

為了實(shí)現(xiàn)通用汽車提出的要求，第一臺(tái)適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國(guó)成功制造出來(lái)，自從第一臺(tái)出現(xiàn)之后，隨之，日本、德國(guó)、法國(guó)也相繼開(kāi)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(guó)西門(mén)子、AEG，日本的三菱、美國(guó)AB，GE法國(guó)的TE公司等。

我國(guó)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(guó)隨國(guó)外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國(guó)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(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。

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

1.2 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。基于PC 的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，有高級(jí)的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇，從長(zhǎng)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(duì)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(lái)，工業(yè)PC在我國(guó)得到了異常迅速的發(fā)展。從世界范圍來(lái)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(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化對(duì)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(dòng)化層。國(guó)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(kāi)放式控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”工業(yè)自動(dòng)化重大專項(xiàng)，目標(biāo)就是發(fā)展具有自主知識(shí)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

幾年前，當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時(shí)，業(yè)界曾認(rèn)為工業(yè)PC將會(huì)取代PLC。然而，時(shí)至今日工業(yè)PC并 沒(méi)有代替PLC，主要有兩個(gè)原因：一個(gè)是系統(tǒng)集成原因;另一個(gè)是軟件操作系統(tǒng)WindowsNT的原因。一個(gè)成功的PC-based控制系統(tǒng)要具備兩點(diǎn)： 一是所有工作要由一個(gè)平臺(tái)上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預(yù)見(jiàn)，工業(yè)PC與PLC的競(jìng)爭(zhēng)將主要在高端應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度 高。工業(yè)PC不可能與低價(jià)的微型PLC競(jìng)爭(zhēng)，這也是PLC市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的一部分。從發(fā)展趨勢(shì)看，控制系統(tǒng)的將來(lái)很可能存在于工業(yè)PC和PLC之間，這些融 合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。

2 工控行業(yè)儀器儀表發(fā)展

工控儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動(dòng)化儀表；全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成 自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上；推進(jìn)具有自主版權(quán)自動(dòng)化軟件的商品化。

2.1 電工儀器儀表

電工儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長(zhǎng)壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測(cè)儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。2005年，中低檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率要達(dá)到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到80%。

2.2 科學(xué)測(cè)試儀器

科學(xué)測(cè)試儀器重點(diǎn)發(fā)展過(guò)程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)力測(cè)試及整車性能檢測(cè)儀、大地測(cè)量?jī)x器、電子速測(cè)儀、測(cè)量型全球定位系統(tǒng)以及其他試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主，到2005年在總產(chǎn)值中占50%～60%。

2.3 環(huán)保儀器儀表

環(huán)保儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品，2005年技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%～60%，到2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。

2.4 儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開(kāi)發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場(chǎng)效果好的產(chǎn)品，品種占有率達(dá)到70%～80%，高檔產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)60%以上；通過(guò)科技攻關(guān)、新品開(kāi)發(fā)，使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代末水平，部分產(chǎn)品接近國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

2.5 信息技術(shù)電測(cè)儀器

信息技術(shù)電測(cè)儀器主要發(fā)展電測(cè)儀器軟件化、智能化技術(shù)，總線式自動(dòng)測(cè)試技術(shù)，綜合自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，新型元器件測(cè)量技術(shù)及測(cè)試儀器，在線測(cè)試技術(shù)，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測(cè)試技術(shù)，多媒體測(cè)量技術(shù)以及相應(yīng)測(cè)試儀器，用電監(jiān)控管理技術(shù)等[1]。

參考文獻(xiàn)：

篇2

1.1干擾來(lái)源

干擾變量的根源通常來(lái)自傳輸電磁能量的各種裝置。但干擾源存在的部位不統(tǒng)一，干擾源的靈敏性也不一樣。有些干擾變量非常容易與傳感設(shè)備產(chǎn)生耦合，產(chǎn)生電磁活動(dòng)，一定程度上影響傳感設(shè)備。只有認(rèn)清不同類型的耦合方式，才能應(yīng)用各種干擾。一般說(shuō)來(lái)，耦合包括電流耦合、電磁場(chǎng)耦合、電容耦合和電感耦合。

1.2常見(jiàn)干擾源

常見(jiàn)干擾源的種類繁多，分類標(biāo)準(zhǔn)也比較復(fù)雜，但通常認(rèn)為常見(jiàn)干擾源包括輻射干擾、傳導(dǎo)干擾和設(shè)計(jì)施工干擾。這些干擾都是因?yàn)樽冾l器或電流較大引起的。

（1）輻射干擾

輻射干擾主要由電路、高頻感應(yīng)設(shè)備等產(chǎn)生。輻射干擾無(wú)法避免，通常采用消除電磁感應(yīng)來(lái)減少空間輻射。通過(guò)諸如優(yōu)化電路，消除高頻感應(yīng)設(shè)備的電流等措施來(lái)降低輻射。

（2）傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾通常由電源線或信號(hào)線干擾引起，許多工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的用電設(shè)備部件引起電磁感應(yīng)，干擾工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。當(dāng)然也信號(hào)線也時(shí)常產(chǎn)生電磁感應(yīng)，導(dǎo)致導(dǎo)線產(chǎn)生瞬間電流，影響線路，甚至造成控制系統(tǒng)死機(jī)。通常采用絕緣電纜或屏蔽接地等措施來(lái)降低干擾。

（3）設(shè)計(jì)施工干擾

某些工工程設(shè)計(jì)與施工或安裝也會(huì)造成干擾。例如接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或高頻發(fā)生器控制器設(shè)計(jì)不合理都會(huì)引起系統(tǒng)混亂，進(jìn)一步產(chǎn)生干擾。通常采用優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高技術(shù)含量來(lái)避免設(shè)計(jì)施工干擾。

二、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1利用計(jì)算機(jī)軟件降低干擾信號(hào)強(qiáng)度

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的各種干擾都是因?yàn)檩椛洹鲗?dǎo)、通信信號(hào)等各方面的原因。這些干擾影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，即然是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就可以通過(guò)編程來(lái)分析各種輻射波，進(jìn)一步過(guò)濾和分析這些輻射波，甚至進(jìn)行數(shù)字化處理，有效的降低干擾信號(hào)的強(qiáng)度，提高工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.2合理設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)抵制電磁干擾

接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，這種干擾不及時(shí)處理，會(huì)引入更加強(qiáng)烈的干擾信號(hào)。自動(dòng)化工程師應(yīng)很據(jù)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)什，比如，通過(guò)電氣保護(hù)接地或信號(hào)回路接地等等，保證工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電磁干擾減弱，進(jìn)一步提高工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。

2.3合理選用控制系統(tǒng)零部件削除調(diào)頻干擾

大量零部件設(shè)備對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾也是不可小噓的。這些零部件設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的干擾信號(hào)，影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。自動(dòng)化工程師應(yīng)該合理選用零部件消除調(diào)頻干擾。例如可以使用雙積分型的RC濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)消除高頻干擾，使用雙差分輸入型交絞合線及差動(dòng)放大器消除共模的干擾。必要時(shí)可以結(jié)合阻抗的匹配形式、采取單邊接地、屏蔽接地、光電隔離等措施來(lái)有效的提升工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.4合理設(shè)計(jì)敷設(shè)線路避免信號(hào)干擾

敷設(shè)線路設(shè)什不合理而造成信號(hào)線、通信線、信號(hào)線等方面的信號(hào)干擾也是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一部分，這部分干擾會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，必須對(duì)敷設(shè)線路進(jìn)行優(yōu)化，提高敷設(shè)線路的抗干擾性能。目前大部分的的敷設(shè)線路仍然采用普通標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的電纜線路，這非常不利于電磁信號(hào)的抗干擾。關(guān)鍵時(shí)，應(yīng)該根據(jù)工業(yè)自動(dòng)化控制票統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的敷設(shè)。敷設(shè)線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意敷設(shè)信號(hào)類型的不同，選擇不同線路進(jìn)行敷設(shè)、尤其是模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)不能同用一根電纜，避免產(chǎn)生信號(hào)干擾的現(xiàn)象。

三、總結(jié)

篇3

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；自動(dòng)化控制；現(xiàn)狀及趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種先進(jìn)的工業(yè)制造技術(shù),其技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和現(xiàn)代化程度的標(biāo)志。工業(yè)控制自動(dòng)化的產(chǎn)品和技術(shù)大力推廣了中國(guó)的制造業(yè) 自動(dòng)化進(jìn)程,為中國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

一、工業(yè)自動(dòng)化的概念及意義

工業(yè)自動(dòng)化，是指工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)自動(dòng)化過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中利用各種先進(jìn)的科技設(shè)備，使生產(chǎn)不需要人員的直接參與的一種過(guò)程。

工業(yè)實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)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(dòng)化控制，主要是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中參數(shù)的控制，從而控制整個(gè)過(guò)程。控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)化控制，是通過(guò)一些能源和咨詢進(jìn)行生產(chǎn)工作，應(yīng)用了先進(jìn)的科學(xué)和技術(shù)，將生產(chǎn)模式優(yōu)化，使之提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化技術(shù)，涉及機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)綜合性技術(shù)。工業(yè)革命是自動(dòng)化技術(shù)的起源。工業(yè)革命與科學(xué)技術(shù)是相互作用的，科學(xué)技術(shù)有效地促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展。如今，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，比如，機(jī)械制造、電力、建筑、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域，并且自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要手段。

二、工業(yè)自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀

工業(yè)自動(dòng)化控制的誕生和應(yīng)用，是我國(guó)制造業(yè)高速發(fā)展的需要。我國(guó)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(shí)的需要，激發(fā)了自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)的形成和發(fā)展。

近年來(lái)，自動(dòng)化儀表技術(shù)發(fā)展，在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展方面雖取得了顯著成就，現(xiàn)場(chǎng)總線，不但標(biāo)志著信號(hào)形式的改變，還為實(shí)際管理的技術(shù)提供著基礎(chǔ)，不同的客戶對(duì)底層信息化改善的要求才是現(xiàn)場(chǎng)總線不斷發(fā)展的最初動(dòng)力，隨著時(shí)間的變化，現(xiàn)場(chǎng)總線在設(shè)備管理、預(yù)示并判斷等等方面的力量被不斷的開(kāi)拓出來(lái)，這就告訴了它是具有很大的發(fā)展空間的。

但自動(dòng)化儀表的發(fā)展有一定的缺陷，主要的是存在資金和市場(chǎng)的缺陷。其一是自動(dòng)化儀表的新興市場(chǎng)的用戶對(duì)產(chǎn)品價(jià)格敏感度很高；其二是往往可以找非常便宜的替代品時(shí)，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(dòng)化生產(chǎn)儀器在應(yīng)用方面仍處在初級(jí)階段。

自動(dòng)化控制的這種發(fā)展趨勢(shì)的變化是很自然的，任何一個(gè)新東西的推廣和應(yīng)用都是需要一定的時(shí)間的，是要按照發(fā)展進(jìn)程的，而在實(shí)際的使用方面也是有不足的，況且智能儀表設(shè)計(jì)的一些比較新的性能也沒(méi)有很好的利用和發(fā)揮。應(yīng)該注意一下幾個(gè)問(wèn)題：其一數(shù)字儀表和系統(tǒng)的信息保密問(wèn)題、安全問(wèn)題；其二程序和軟件的可行性問(wèn)題。其三通信的保密、安全和可行性問(wèn)題；其四智能儀表在運(yùn)行時(shí)是可以與控制系統(tǒng)互動(dòng)的以及如何進(jìn)行互動(dòng)問(wèn)題；其五智能儀表提供了遠(yuǎn)比模擬儀表多的信息以及如何充分利用這些信息等問(wèn)題。

三、工業(yè)控制自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

1、PLC在向高速化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展

為了提高PLC的處理能力,要求PLC具有更快的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量,目前有的PLC掃描速度可達(dá)0.lms/S以上, PLC的響應(yīng)速度已經(jīng)成為一個(gè)很重要的性能指標(biāo)；在存貯容量方面,有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié),為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量,有的公司已經(jīng)利用磁盤(pán)處理器或者硬盤(pán)；加強(qiáng)PLC網(wǎng)絡(luò)通訊能力,是PLC技術(shù)進(jìn)步 的潮流,為了加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通訊能力,PLC生產(chǎn)廠商之家正在 協(xié)商制定通用的通訊標(biāo)準(zhǔn),以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；80%的PLC控制系統(tǒng)的故障屬于外部故障,因此致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)用于外部故障的專用智能模塊,已成為提高PLC系統(tǒng)可靠性的有效途徑。

2、面向測(cè)控管一體化設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)

開(kāi)放性是 制約DCS發(fā)展的一個(gè)很大的問(wèn)題,不同公司的控制設(shè)備很難進(jìn)行無(wú)縫 的接入DCS控制系統(tǒng),這個(gè)問(wèn)題就阻礙了DCS的應(yīng)用領(lǐng)域和競(jìng)爭(zhēng)力。目前很多公司舍棄了傳統(tǒng)的TCN網(wǎng),采用了服務(wù)器結(jié)構(gòu)的形式,使其開(kāi)放性大大加強(qiáng)。隨著 技術(shù)進(jìn)步, DCS的開(kāi)放性需要逐漸加強(qiáng),而且還應(yīng)發(fā)揮其特色,使分散型計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng),從傳統(tǒng)DCS中解放出來(lái),使DCS與CIPS系統(tǒng)的調(diào)度層、管理層、決策層 (輔助決策層) 進(jìn)行無(wú)縫連接,將DCS的相關(guān)信息上傳,使其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù) 據(jù)庫(kù)為上述3層所共用,避免重復(fù)建庫(kù),為先進(jìn)控制和優(yōu)化建好平臺(tái),與上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)共享數(shù)據(jù),真正實(shí)現(xiàn)管控一體化。

3、控制系統(tǒng)正在 向現(xiàn)場(chǎng)總線 (FCS) 方向發(fā)展

FCS是控制體系結(jié)構(gòu)的一場(chǎng)革命,它將影響今后幾十年內(nèi)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。FCS是由DCS發(fā)展而來(lái)的,它克服了DCS的很多缺點(diǎn),而且具有很多DCS無(wú)法比擬 的優(yōu)點(diǎn),FCS具有可靠性高、互換性和互操作性好、功能強(qiáng)、全數(shù)字通訊、多分枝結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)了完全開(kāi)放的系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。FCS的出現(xiàn),對(duì)廣大中小型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)是一次難得的機(jī)遇。可以預(yù)見(jiàn),一個(gè)全數(shù)字化、全分散式、可互操作、開(kāi)放式互連網(wǎng)絡(luò)FCS是工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

4、數(shù)控技術(shù)向智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展

新世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)生成,及為提高驅(qū)動(dòng) 能及使用連接方便的智能化；數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路,利用開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不 同 品種、不 同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮 明個(gè)性的名牌產(chǎn)品；網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是最近機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn),數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新 的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。

5、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向?qū)崟r(shí)性、安全性多有線及無(wú)線相結(jié)合的方向發(fā)展

支持實(shí)時(shí)通訊可以通過(guò)提高操作系統(tǒng)和交換技術(shù)或者改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),還可通過(guò)提高在MAC層上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度方法等；提高工業(yè)通訊的安全性,以滿SIL高級(jí)別的要求是工業(yè)控制 網(wǎng)絡(luò)安全性 的發(fā)展方向；無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)能夠在工廠環(huán)境下,為各種智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人以及各種自動(dòng)化設(shè)備之 間的通信提供高帶寬的無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路和靈活 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在一些特殊環(huán)境下有效地彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)的不足,進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的通信性育旨。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)自動(dòng)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(lái)，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(dòng)生產(chǎn)率，增加人類壽命，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。借助科技促進(jìn)工業(yè)發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力，是順應(yīng)時(shí)代潮流的積極作法。所以，我國(guó)應(yīng)該重視工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)這一行業(yè)的發(fā)展，盡快對(duì)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(huì)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]武志強(qiáng).淺談工控自動(dòng)化在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].天津科技，2007-10-25.

[2]王曉虹.基本網(wǎng)絡(luò)控制的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)[J].自動(dòng)化儀器表.2012（2）.

篇4

關(guān)鍵詞：PLC；功能；特點(diǎn)；工業(yè)自動(dòng)化控制；應(yīng)用

PLC作為一種數(shù)字化的電子裝備，集中了自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，近年來(lái)在我國(guó)工業(yè)的自動(dòng)化控制管理領(lǐng)域得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用。PLC主要是根據(jù)工業(yè)環(huán)境產(chǎn)生的，現(xiàn)階段隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，其功能也從最初的邏輯控制以及順序控制演變?yōu)榱烁訌?fù)雜的過(guò)程化控制與連續(xù)性控制。

一、PLC的特點(diǎn)以及功能分析

（一）PLC的特點(diǎn)分析

PLC的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，第一，PLC能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行較好的融合，這主要是針對(duì)現(xiàn)階段普遍的現(xiàn)場(chǎng)總線都是PLC的廠家所研發(fā)的，從這個(gè)角度出發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)總線以及PLC之間就有著非常密切的關(guān)系。 第二，通信協(xié)議上的統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)，從發(fā)展趨勢(shì)的層面上出發(fā)，PLC有效采用了國(guó)際范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，從而給相關(guān)廠家以及用戶都提供了方便，從而使通信的開(kāi)放性不斷增強(qiáng)[1]。第三，通信程序在設(shè)計(jì)方面相對(duì)簡(jiǎn)單，相關(guān)廠家絕大程度上都會(huì)使用專門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件以及通信接口的相關(guān)軟件等對(duì)相應(yīng)的通信程序進(jìn)行科學(xué)化設(shè)計(jì)，這種形式的設(shè)計(jì)方法由于在一定程度上降低了計(jì)算機(jī)的實(shí)際編程工作任務(wù)量，也就有效突出了通信程序在設(shè)計(jì)工作中的簡(jiǎn)單化特征。

（二）PLC的功能分析

對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，PLC主要是為目前我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的自動(dòng)化控制專門(mén)設(shè)計(jì)的，這就使得PLC的功能與一般意義上的計(jì)算機(jī)功能相比，有著非常大的差異，從其功能性角度出發(fā)進(jìn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的分析研究：第一，開(kāi)關(guān)量的控制功能，結(jié)合所給的檢測(cè)信號(hào)并依據(jù)相關(guān)的系統(tǒng)限位開(kāi)關(guān)以及相應(yīng)的操作按鈕，準(zhǔn)確的對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制中的部分機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件開(kāi)展控制。第二，系統(tǒng)化限時(shí)以及計(jì)數(shù)的自動(dòng)化控制。從限時(shí)控制來(lái)說(shuō)，是指能夠在PLC的系統(tǒng)里有效設(shè)置相關(guān)的計(jì)時(shí)指令，同時(shí)在定時(shí)設(shè)定期間還可以根據(jù)具體情況進(jìn)行變通[2]。從PLC的計(jì)數(shù)控制來(lái)講，計(jì)數(shù)器可以劃分三種，分別是高速計(jì)數(shù)器、普通計(jì)數(shù)器與可逆計(jì)數(shù)器。從功能性的角度出發(fā)，就是指完成相關(guān)系統(tǒng)中的各用途計(jì)數(shù)管理控制工作。

二、PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中系統(tǒng)模擬量與集中控制的應(yīng)用

現(xiàn)階段的PLC模擬量在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以利用各種控制語(yǔ)句有效實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)儀表的監(jiān)控，還能夠不斷地提高自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)的實(shí)際精度，這項(xiàng)應(yīng)用將會(huì)對(duì)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)中的熱處理升溫過(guò)程、保溫過(guò)程與降溫過(guò)程的有效控制起到非常重要的作用。此外，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中化控制管理。PLC在有效達(dá)到工業(yè)自動(dòng)化管理控制目的的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自身的科學(xué)化控制，比如工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的顯示以及故障檢測(cè)等。在我國(guó)工業(yè)的自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)之中，I/O信號(hào)以及相關(guān)的中間記憶單元之間存在著一定的邏輯關(guān)系，若出現(xiàn)了設(shè)備上的故障，那么邏輯關(guān)系也會(huì)遭受到相應(yīng)破壞。從這個(gè)角度出發(fā)，PLC能夠運(yùn)用編制好的程序來(lái)準(zhǔn)確判斷故障、進(jìn)行故障分析以及故障報(bào)警控制管理。

（二）PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用

PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，第一，在現(xiàn)有工業(yè)自動(dòng)化管理控制領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中，之前的繼電器已經(jīng)開(kāi)始被PLC的開(kāi)關(guān)控制逐漸替代，PLC在開(kāi)關(guān)方面的控制應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的順序控制以及邏輯控制。PLC開(kāi)關(guān)的控制管理具有接線相對(duì)簡(jiǎn)單、控制速度相對(duì)較快、具體操作維修比較方便以及控制系統(tǒng)可靠性相對(duì)較高的特點(diǎn)。第二，PLC開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效提升系統(tǒng)的質(zhì)量水平，不斷改進(jìn)以及節(jié)省人力、物力以及時(shí)間精力[3]。此外，PLC開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)能夠有效解決系統(tǒng)線路不容易被修改的復(fù)雜性問(wèn)題。但在控制公式的實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，需要嚴(yán)格根據(jù)PLC系統(tǒng)的具體順序開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，從而有效繪制出相應(yīng)的系統(tǒng)控制器梯形圖，且按照模擬的仿真性科學(xué)檢查，從根本上確保PLC系統(tǒng)控制在設(shè)計(jì)方面的合理化以及規(guī)范化。第三，PLC開(kāi)關(guān)管理控制系統(tǒng)已經(jīng)不只是應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制的單臺(tái)設(shè)備管理控制工作中，還能夠應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化多機(jī)群的流水線控制、注塑機(jī)包裝以及生產(chǎn)線中。

（三）PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中運(yùn)動(dòng)控制與過(guò)程控制的應(yīng)用

PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中運(yùn)動(dòng)控制與過(guò)程控制的應(yīng)用體現(xiàn)在離散過(guò)程控制以及連續(xù)性過(guò)程控制中，而在具體過(guò)程控制過(guò)程中主要是針對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的模擬量進(jìn)行工作的。使系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格依照規(guī)范化要求進(jìn)行有效運(yùn)轉(zhuǎn)，這種形式的PLC主要是應(yīng)用在化工場(chǎng)合、冶金場(chǎng)合以及熱處理場(chǎng)合。從PLC的運(yùn)動(dòng)控制角度出發(fā)，是指PLC可以對(duì)工業(yè)加工過(guò)程中的圓周運(yùn)動(dòng)以及直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行科學(xué)控制，并利用系統(tǒng)的脈沖量來(lái)控制部分機(jī)械的常規(guī)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)因?yàn)槊}沖控制的實(shí)際位移量相對(duì)較小，從而使它的控制精度非常高。現(xiàn)階段，PLC的這種運(yùn)動(dòng)控制比較常見(jiàn)的是應(yīng)用在機(jī)械、電梯與機(jī)床等場(chǎng)合。

（四）PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

從近年來(lái)PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，PLC在我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展前景是比較廣闊的，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)方面、產(chǎn)品方面以及功能方面的進(jìn)步發(fā)展，自身的種類也將不斷增多，當(dāng)PLC擁有大量形式多樣的產(chǎn)品時(shí)，則會(huì)為我國(guó)的市場(chǎng)需要提供更多的便利。其次，PLC將在大容量以及高速度上進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，逐漸提升運(yùn)算能力，在存儲(chǔ)設(shè)備中會(huì)得到相對(duì)廣泛的應(yīng)用。最后，PLC編程的語(yǔ)言會(huì)向著高級(jí)化以及多樣化的方向發(fā)展，比如C語(yǔ)言與BASIC等。可以看出，PL有著非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的多個(gè)方面都發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)階段，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域比較常見(jiàn)的應(yīng)用是在系統(tǒng)模擬量與集中控制、開(kāi)關(guān)控制以及運(yùn)動(dòng)控制與過(guò)程控制中的應(yīng)用，而且PLC的發(fā)展前景是非常廣闊的，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，將會(huì)不斷升級(jí)，從而在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉憲武.PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，17：30-31.

篇5

關(guān)鍵詞:工業(yè)自動(dòng)化;控制;儀表

引言

工業(yè)自動(dòng)化儀表的控制是以良好的工業(yè)自動(dòng)化儀器控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，逐步完善自動(dòng)化儀表的信息平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全性保護(hù)，完善儀器儀表的診斷維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)通信數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，建立良好的通信控制網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)信息自動(dòng)化控制在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的快速應(yīng)用下得到有效的提升。

一、工業(yè)自動(dòng)化儀表及控制的實(shí)際系統(tǒng)化建設(shè)

1儀器儀表的信息化建設(shè)

自動(dòng)化儀器儀表是以數(shù)據(jù)信息采集為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)相關(guān)處理過(guò)程的有效應(yīng)用，不斷提升企業(yè)信息化建設(shè)水平，構(gòu)建合理的信息儀表自動(dòng)化管理平臺(tái)，對(duì)可操作的生命周期信息進(jìn)行分層次調(diào)節(jié)，完善實(shí)際自動(dòng)化儀表的全局調(diào)節(jié)過(guò)程，盡可能的完善功能建設(shè)水平，推進(jìn)市場(chǎng)的快速發(fā)展，爭(zhēng)取儀表制造產(chǎn)業(yè)功能安全水平的提升。提高儀器儀表的系統(tǒng)維護(hù)和判斷管理過(guò)程，明確實(shí)際生產(chǎn)震旦標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)裝備、控制系統(tǒng)的診斷、現(xiàn)場(chǎng)儀表的判斷進(jìn)行分析，確定生產(chǎn)流程中需要判斷不歸屬自身的儀表內(nèi)容，對(duì)信息的交換、儀表系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控、儀表新產(chǎn)品的研發(fā)，自動(dòng)化系統(tǒng)診斷開(kāi)工資設(shè)備的軟件模擬進(jìn)行分析，確定實(shí)際功能模塊的有建設(shè)，明確實(shí)際自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表負(fù)責(zé)人，對(duì)實(shí)際的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，加強(qiáng)儀表的診斷判斷過(guò)程，明確實(shí)際維護(hù)周期的耗損情況標(biāo)準(zhǔn)，保證固定時(shí)間內(nèi)的準(zhǔn)確判斷。加強(qiáng)無(wú)線通信數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，以合理的自動(dòng)化儀表數(shù)據(jù)顯示為基礎(chǔ)，不斷提升技術(shù)方案的有效轉(zhuǎn)變，成立有效的專業(yè)組織，推行合理的無(wú)線演練系統(tǒng)，采用合理的一角數(shù)據(jù)測(cè)量方式，實(shí)現(xiàn)全球化的自動(dòng)儀表通信。加強(qiáng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)儀表的發(fā)展，提升儀表發(fā)展水平，拓展無(wú)線功能網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。

二、工業(yè)自動(dòng)化信息技術(shù)的額發(fā)展

1工業(yè)自動(dòng)化信息技術(shù)的介紹

工業(yè)自動(dòng)化信息設(shè)備控制是以綜合總體條度控制為核心內(nèi)容，通過(guò)自動(dòng)化功能空間的合理控制，按照設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，采用合理的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，提高自動(dòng)化功能的完整性。根據(jù)自動(dòng)化儀表的開(kāi)工資需求，分析自動(dòng)化報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄、顯示功能分析等模塊，用于電力、冶金、科研、國(guó)防等多個(gè)領(lǐng)域的研究，加強(qiáng)數(shù)字化儀表、溫度控制儀表、電力通信儀表、流量檢測(cè)儀表、壓力分析儀表等多功能儀器儀表的分析，建立良好的自動(dòng)化控制系統(tǒng)平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的及時(shí)轉(zhuǎn)換。

2工業(yè)自動(dòng)化控制平臺(tái)的快速發(fā)展

2．1加強(qiáng)數(shù)據(jù)總線的研究

工業(yè)自動(dòng)化控制平臺(tái)需要對(duì)儀器儀表、變送器、通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的使用調(diào)整，這些設(shè)備都需要有效的總線控制調(diào)整，采用分布測(cè)試的方式進(jìn)行拓展，提升自動(dòng)化控制建設(shè)的發(fā)展，提升集中測(cè)試系統(tǒng)的建設(shè)。現(xiàn)代模塊在發(fā)展過(guò)程中，往往采用有效的設(shè)備儀器配合建設(shè)，提升網(wǎng)路控制平臺(tái)的管理，解決現(xiàn)場(chǎng)總線控制分布技術(shù)不足的問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)需要以智能化儀器儀表、中央控制系統(tǒng)平臺(tái)的鏈接控制中心，采用全方位的數(shù)字化、雙向傳輸、開(kāi)放式的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高多站式的數(shù)據(jù)信息傳輸控制平臺(tái)。在自動(dòng)化系統(tǒng)控制建設(shè)過(guò)程中，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)，加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)中的各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，改善系統(tǒng)快速發(fā)展的能耗標(biāo)準(zhǔn)，提升適應(yīng)強(qiáng)度，完善精確度，穩(wěn)定空間控制建設(shè)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線控制系統(tǒng)的快速生產(chǎn)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量?jī)x器儀表的準(zhǔn)確擴(kuò)展和調(diào)整，確保市場(chǎng)占有率的有效性。

2．2加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自動(dòng)化調(diào)整控制平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用

以連高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)和應(yīng)用，加強(qiáng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的發(fā)展，以良好的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層面的模塊通信技術(shù)進(jìn)行合理的傳輸，提升儀器儀表的快速發(fā)展水平，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用和自動(dòng)化儀表的嵌入式管理，增加網(wǎng)絡(luò)透明化程度的建設(shè)，完善自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)的快速發(fā)展和完美融合。

2．3網(wǎng)絡(luò)信息控制平臺(tái)的建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)信息控制平臺(tái)是對(duì)系統(tǒng)核心軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行嵌入式操作管理，對(duì)操作儀器的核心軟件和硬件進(jìn)行操控，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)與儀器儀表之間的傳輸控制管理水平，建立合理的儀表設(shè)備局域網(wǎng)絡(luò)接口，以USE接口、打印機(jī)接口等多元化的結(jié)構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器儀表的通用控制。按照計(jì)算機(jī)的實(shí)際鏈接效果，對(duì)設(shè)備的相關(guān)操作進(jìn)行處理，明確與計(jì)算機(jī)實(shí)際操作的相關(guān)性，提升智能化設(shè)備控制調(diào)節(jié)過(guò)程，明確實(shí)際開(kāi)放性和有效實(shí)用性的建設(shè)。

2．4分布式的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)

分布式的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是以智能化的設(shè)備監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)為依托，通過(guò)集中實(shí)際控制系統(tǒng)基礎(chǔ)，建立合理的現(xiàn)代圖形技術(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，提高現(xiàn)代控制技術(shù)的有效應(yīng)用，提升通信技術(shù)的快速發(fā)展水平，構(gòu)建完整系統(tǒng)的技術(shù)顯示控制標(biāo)準(zhǔn)，以計(jì)算機(jī)、通信、設(shè)備相關(guān)參數(shù)為依托，不斷提升設(shè)備配置的靈活應(yīng)用和分級(jí)管理水平，確保計(jì)算機(jī)分布控制系統(tǒng)的優(yōu)越水平的有效提升。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代工業(yè)信息的自動(dòng)化控制是以智能化生產(chǎn)為平臺(tái)，采用多元化的信息技術(shù)應(yīng)用，不斷提升儀器儀表的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用效果，改善自動(dòng)化控制的理論基礎(chǔ)，對(duì)各項(xiàng)自動(dòng)化控制內(nèi)容進(jìn)行改善，完善市場(chǎng)的認(rèn)可度，提升市場(chǎng)的應(yīng)用廣泛度。自動(dòng)化控制平臺(tái)以合理的控制發(fā)展為依托，不斷提升自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)、通信、設(shè)備數(shù)據(jù)等高新技術(shù)結(jié)合起來(lái)，提升工業(yè)信息化產(chǎn)業(yè)儀器儀表的建設(shè)，改善儀器儀表的生產(chǎn)效率，不斷提升產(chǎn)能的快速發(fā)展水平，完善儀表的安全技能使用水平，提升自動(dòng)化控制平臺(tái)的能耗發(fā)展和管理。

參考文獻(xiàn)

［1］陳經(jīng)緯．探析工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)［J］．中小企業(yè)管理與科技(中旬刊)．2016(12)

篇6

【關(guān)鍵詞】工業(yè)；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；抗干擾；技術(shù)；分析

1.前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步，工業(yè)化的發(fā)展水平也得以不斷的提升，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提出了更要的應(yīng)用要求。近幾年，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)已被工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)與各過(guò)程的普遍應(yīng)用，但就目前而言，在實(shí)際生產(chǎn)與利用的過(guò)程中都存在著干擾問(wèn)題，這些干擾源已經(jīng)嚴(yán)重影響工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作，再加之干擾源的種類非常多樣，給抗干擾工作帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。可見(jiàn)，分析與研究工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)顯得十分關(guān)鍵。

2.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要干擾源

根據(jù)不同的分類規(guī)則，通常可將干擾源劃分成技術(shù)性干擾源、寬頻的干擾源、窄頻的干擾源、輻射性干擾源、自然性干擾源、導(dǎo)體性干擾源、有序性干擾源、電源性干擾源以及間歇性干擾源、無(wú)序性干擾源、連續(xù)性干擾源等[1]。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐，研究發(fā)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要干擾源包括以下幾種。

2.1 來(lái)自于輻射的干擾

輻射干擾即指射頻設(shè)備、雷電、高頻感應(yīng)相關(guān)設(shè)備以及電弧電路等所產(chǎn)生的干擾。針對(duì)此類干擾，其干擾源一般不能夠有效控制，而是采取減弱、切斷電磁干擾傳播的方式將干擾影響降到最低，比如，以屏蔽、安裝防雷裝置、合理布線、等電位連接等措施，都可以實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)的目標(biāo)。

2.2 來(lái)自于地電位的干擾

這也是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的一種主要干擾源，由于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要獲取到基準(zhǔn)點(diǎn)位，而必須進(jìn)行的操作極為接地，就是接地基準(zhǔn)點(diǎn)。而在基準(zhǔn)點(diǎn)當(dāng)中，單相接地短路電流的存在，可能會(huì)造成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或者是混亂的情況。

2.3 傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾即經(jīng)由線路而引進(jìn)的干擾，包括信號(hào)線與電源線等。

其一，信號(hào)線引進(jìn)的干擾源。如果導(dǎo)線內(nèi)有電流穿梭其中，其周圍就會(huì)形成感應(yīng)磁場(chǎng)，而感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)使周圍導(dǎo)線出現(xiàn)感應(yīng)電流。當(dāng)其感應(yīng)電流達(dá)到一定數(shù)值之后，會(huì)對(duì)信號(hào)的接收設(shè)備形成作用力，出現(xiàn)干擾信號(hào)[2]。自動(dòng)化控制系統(tǒng)所連接的信號(hào)線會(huì)受外部的干擾信號(hào)影響及入侵，導(dǎo)致控制器的邏輯數(shù)據(jù)發(fā)生改變，甚至是死機(jī)。針對(duì)傳導(dǎo)干擾，最佳抑制方式為屏蔽電纜的合理應(yīng)用，而針對(duì)多條信號(hào)線屏蔽層，則需將其編制為辮狀，以此方式進(jìn)行接地。

其二，電源線引進(jìn)的干擾源。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)隨處存在著電源線引進(jìn)的干擾源，該類型干擾的來(lái)源主要有兩個(gè)：第一個(gè)，由供電的電源系統(tǒng)內(nèi)直接而來(lái)；第二個(gè)，由供電電源進(jìn)行耦合之后再進(jìn)入。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通常由電網(wǎng)的電源直接供電，開(kāi)啟與停止大功率的用電設(shè)備、電網(wǎng)波動(dòng)、電網(wǎng)三相短路故障暫態(tài)、交流傳動(dòng)設(shè)備裝置所引起諧波以及直流傳動(dòng)設(shè)備裝置所引起諧波等都會(huì)被傳送至開(kāi)關(guān)電源原邊，其傳送媒介即為輸電線路，并形成對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾。而針對(duì)這類型干擾，其最佳抑制方式為鎧裝電纜，再將信號(hào)電纜以及動(dòng)力電纜實(shí)施分開(kāi)行走。而抑制來(lái)源于變頻器的干擾，最佳方式為安設(shè)隔離變壓器于變頻器上，安裝位置的選擇上，應(yīng)盡量與檢測(cè)開(kāi)關(guān)保持一段距離，走線時(shí)，以鋼管單獨(dú)進(jìn)度穿越，線路應(yīng)與布線垂直，使變頻器開(kāi)關(guān)的頻率得以有效降低。

2.4 設(shè)計(jì)施工而導(dǎo)致的干擾

設(shè)計(jì)施工而導(dǎo)致的干擾主要包括技術(shù)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、工程安裝與調(diào)試等環(huán)節(jié)所造成的干擾。通常情況下，若控制器和高頻發(fā)生器之間的空間距離較短，或者是接地系統(tǒng)較為混亂等情況，都會(huì)引起干擾。而針對(duì)此類型干擾，其最佳抑制方式即為對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾具體措施

工業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)具有環(huán)境復(fù)雜的問(wèn)題，經(jīng)由各種耦合方式，各類干擾源會(huì)直接進(jìn)入至自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)部，使其無(wú)法正常的運(yùn)行和工作。為減少工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)所受電磁干擾的影響，不管在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是施工環(huán)節(jié)，都應(yīng)采取相關(guān)抗干擾措施，將干擾影響力降到最低。在對(duì)工程需求進(jìn)行分析與其設(shè)計(jì)階段，都應(yīng)該對(duì)相關(guān)干擾因素進(jìn)行充分的考慮，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的前提下，將設(shè)計(jì)變更次數(shù)與返工費(fèi)用降到最低。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾操作必須遵循三個(gè)基本原則，分別為抗御干擾源、提升系統(tǒng)抗干擾的綜合能力、盡力切斷電磁干擾傳播的途徑。而設(shè)計(jì)階段，則需考慮電源設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及管線設(shè)計(jì)等具體因素[3]。

3.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)抗干擾技術(shù)

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)許多場(chǎng)所都需要應(yīng)用大功率電器或者是變頻器，因此在進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)提前制定各線路以及電源隔離的干預(yù)設(shè)備與措施。譬如，針對(duì)可編程邏輯控制器電源，在其輸入端應(yīng)安設(shè)隔離變壓器，且針對(duì)其初級(jí)繞組與次級(jí)繞組上加設(shè)屏蔽層，而進(jìn)線電源則需予以分級(jí)，再根據(jù)情況安設(shè)避雷器。針對(duì)輸電環(huán)節(jié)出現(xiàn)的干擾，則可以鎧裝電纜進(jìn)行有效抑制，準(zhǔn)確區(qū)分動(dòng)力電纜與信號(hào)電纜。

3.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)抗干擾技術(shù)

以軟件設(shè)計(jì)的形式減少干擾無(wú)疑為另一重要的舉措，即在計(jì)算機(jī)的相關(guān)程序中，通過(guò)對(duì)中位值濾波法、慣性濾波、平均值濾波法以及限幅平均濾波法等方法的合理應(yīng)用，以此方式對(duì)信號(hào)實(shí)施數(shù)學(xué)處理，從而降低干擾信號(hào)強(qiáng)度與整體數(shù)量，使輸入信號(hào)可靠性得以有效提升。使用這種干擾技術(shù)，在硬件投資方面占有明顯優(yōu)勢(shì)，且其數(shù)字濾波的穩(wěn)定性非常高，可輕松修改參數(shù)[4]。

3.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的管線設(shè)計(jì)抗干擾技術(shù)

管線設(shè)計(jì)主要覆蓋范圍有通信線路管道、信號(hào)線與電源線等，通常情況下，通信管路應(yīng)選金屬管道作為其主要材質(zhì)，保持與電源線之間的距離。在電纜敷設(shè)方面，處理選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的電纜之外，其敷設(shè)方法也必須控制。電纜型號(hào)使用較為普遍的是0.75m2的屏蔽雙絞線2芯。而在敷設(shè)環(huán)節(jié)，還應(yīng)保持高度注意力。首先，信號(hào)類型不同，其傳輸電纜也各不相同，因此信號(hào)電纜必須根據(jù)傳輸信號(hào)的不同種類進(jìn)行分層次敷設(shè)。其次，信號(hào)線纜應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離感性負(fù)載，例如功率偏大的電動(dòng)機(jī)等，且信號(hào)線纜應(yīng)以完整電纜為主要材料，防止出現(xiàn)接頭。再次，電網(wǎng)線纜與信號(hào)線纜禁止同時(shí)安放與平行敷設(shè)，應(yīng)保持一定的距離。若特殊情況下必將兩者放在一起，必須保證距離不能低于60cm，同時(shí)安放隔板，并把信號(hào)線安放置鍍鋅的金屬管內(nèi)。最后，數(shù)字信號(hào)禁止與模擬信號(hào)共用多芯電纜，也禁止與電源線同時(shí)應(yīng)用電纜。

3.4 接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)會(huì)受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響，通常現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾信號(hào)線之后，數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)混亂現(xiàn)象，測(cè)量的精準(zhǔn)度也會(huì)受到影響，往往出現(xiàn)死機(jī)或者是誤動(dòng)作的情況，而出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因，大多跟接地系統(tǒng)具有直接的關(guān)系。若要實(shí)現(xiàn)抗干擾目標(biāo)，就必須規(guī)劃接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保接地的正確性，以此方式抵御電磁干擾，并控制設(shè)備自發(fā)的發(fā)射出干擾。就接地本身而言，工業(yè)上主要有三種形式，即信號(hào)電纜屏蔽接地、安全接地以及系統(tǒng)接地等。一旦接地系統(tǒng)出現(xiàn)混亂，各接地點(diǎn)的電位分布會(huì)出現(xiàn)混亂情況，就會(huì)產(chǎn)生干擾，接地點(diǎn)位置的不同也會(huì)產(chǎn)生地電位差，這也會(huì)導(dǎo)致地環(huán)路形成電流，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

3.5 選擇最適合的器件

器件選擇環(huán)節(jié)，必須結(jié)合電子產(chǎn)品的基本特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。如果在傳輸時(shí)以電流信號(hào)替代電壓信號(hào)，則可用雙積分型RC與雙積分型AD濾波器對(duì)高頻干擾進(jìn)行消除處理，使差模干擾降低。若以雙差分輸入型絞合線與差動(dòng)放大器為主要器材，結(jié)合以阻抗匹配措施，包括屏蔽地線、單邊接地與光電隔離等，就能在一定程度上使信號(hào)線路之上共模抑制比得以提升，使共模干擾因此而被消除[5]。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與證明后發(fā)現(xiàn)，如果干擾電流明顯比15mA低，若安設(shè)隔離模塊至信號(hào)接收窗口和檢測(cè)元件之間，能減少干擾，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行就能得以保證。

3.6 重視現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)收各種主客觀因素的影響，其條件相對(duì)復(fù)雜，這就需要安排專業(yè)的工程師到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮，而且該工程師的施工經(jīng)驗(yàn)必須十分豐富。對(duì)于施工人員來(lái)說(shuō)，其施工作業(yè)必須嚴(yán)格按照操作流程與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，而且在安設(shè)地線時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意其弱點(diǎn)和強(qiáng)電之間的距離，必須保持安全距離。此外，當(dāng)工業(yè)施工正式結(jié)束之后，相關(guān)部門(mén)應(yīng)監(jiān)督操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與試車，嚴(yán)格按照其功能程序分布進(jìn)行。

4.結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)行業(yè)在推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著非常重要的作用，盡管工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在近年來(lái)也已經(jīng)取得較大發(fā)展，但是總的來(lái)說(shuō)還是存在著許多干擾因素。重視與研究工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)，除了需要在電源設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、管線設(shè)計(jì)、接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面加強(qiáng)完善措施之外，還應(yīng)選擇最適合的器件，并重視現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，從而推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域不斷的前行與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鞠娜.OPC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011，25（25）：59.

[2]李世發(fā).基于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施的研究[J].硅谷，2011，08（06）：86.

[3]田雪民.試析工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2013，32（32）：191-195.

篇7

(1)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化新一代主控系統(tǒng)及其綜合自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,主要包括集散控制系統(tǒng)(DCS),現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)和以工業(yè)計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式控制系統(tǒng)等。重點(diǎn)支持若干具有工業(yè)過(guò)程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化能力和開(kāi)發(fā)能力的企業(yè),發(fā)展具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,同時(shí)適當(dāng)支持建設(shè)工業(yè)自動(dòng)化的工程化驗(yàn)證環(huán)境與開(kāi)發(fā)能力。

(2)先進(jìn)控制與優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,主要包括先進(jìn)控制技術(shù),過(guò)程優(yōu)化技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái),信息集成軟件平臺(tái),系統(tǒng)集成技術(shù)等,專項(xiàng)將重點(diǎn)支持上述具有特色和市場(chǎng)價(jià)值的系列軟件的產(chǎn)業(yè)化。

(3)智能儀表,執(zhí)行器與變送器,成套專用控制裝置和成套專用優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

就第(1)點(diǎn)而言,特別強(qiáng)調(diào)了“工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化”新一代主控系統(tǒng)及其綜合自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。其“綜合自動(dòng)化”就是要打破傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、PLC、DCS的分工界限,構(gòu)成有機(jī)組成的三電一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。事實(shí)證明這種預(yù)計(jì)是正確的,促成這種轉(zhuǎn)變的動(dòng)力是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、顯示技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展,而這種發(fā)展并沒(méi)有停止,并涵蓋著更多更廣泛的內(nèi)容,如語(yǔ)音技術(shù)、有線和無(wú)線通信技術(shù),Web信息服務(wù)技術(shù)等。所以,當(dāng)今“綜合自動(dòng)化”的內(nèi)涵有著更深刻、更廣泛的含義,甚至可以包容我們工作生活的各個(gè)方面。

一、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的融合

在ISO的六層功能模型中,把從檢測(cè)、執(zhí)行、驅(qū)動(dòng)到一級(jí)的控制和管理共分成六層功能。構(gòu)成這種多層功能結(jié)構(gòu)的出發(fā)點(diǎn),是按經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理、控制功能的劃分,而不是按控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)來(lái)劃分的。只不過(guò)過(guò)去由于當(dāng)初計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制,以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員理解的不充分,長(zhǎng)期以來(lái),把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按六層功能模型相對(duì)應(yīng)的分成六級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多層次結(jié)構(gòu)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越暴露這種多層次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集,管理,數(shù)據(jù)和知識(shí)的共享,硬軟件資源共享,數(shù)據(jù)通信,軟件開(kāi)發(fā)等等中的各種弊端,特別是在設(shè)備控制,過(guò)程控制,生產(chǎn)控制之間。以至很早就有人提出管控一體化,或者控制系統(tǒng)就是管理系統(tǒng)的觀點(diǎn)。美國(guó)西屋過(guò)程控制的WDPF Ovation系統(tǒng)就是基于這種觀點(diǎn)開(kāi)發(fā)的,可以預(yù)計(jì)今后更多的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)朝著這個(gè)方面發(fā)展。

二、軟PLC和軟DCS

由于計(jì)算機(jī)技術(shù),特別是芯片技術(shù)的快速發(fā)展,按照摩爾定律微處理芯的速度性能每18個(gè)月將提高一倍。因此,當(dāng)Initel pentium處理器問(wèn)世后不久,pentium2.3以及主頻為1.4GHz的pentium 4處理器就相繼提供給市場(chǎng),當(dāng)廣大用戶還未來(lái)得及使用Penfium 4處理器時(shí),Intel和HP兩家公司就聯(lián)合推出了64位的ltanium微處理器,自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備制造商和集成商難以跟上硬件技術(shù)的發(fā)展,往往出現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備制造商和集成商的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的更新,發(fā)展,滯后干計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

另一方面,當(dāng)前的各種PLC和DCS的開(kāi)發(fā)工具軟件都是和制造商的硬件系統(tǒng)設(shè)備捆綁在一起的,即某一制造商的PLC或DCS的開(kāi)發(fā)工具軟件,只能在該制造商提供的硬件上使用。對(duì)于使用多種PLC和DCS的用戶就要熟悉和掌握多種PLC和DCS的軟件和硬件,使用戶要投入大量人力和財(cái)力,當(dāng)更換新的第三方的PLC和DCS時(shí),就得重新進(jìn)行人員培訓(xùn),造成人力資源極大的浪費(fèi)。同時(shí)也使具有高技術(shù)含量的開(kāi)發(fā)工具軟件的銷售受硬件設(shè)備銷售的制約。

在開(kāi)發(fā)式工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日漸成熟的今天,有的PLC和DCS制造商,為了充分發(fā)揮其在PLC和DCS開(kāi)發(fā)工具軟件上的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)儲(chǔ)備及潛力,最大限度的保護(hù)用戶在軟件人才和資源的投資提高其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,提出來(lái)了“軟PLC”和“軟DCS”的設(shè)想的開(kāi)始實(shí)現(xiàn)。其目的是使其開(kāi)發(fā)的PLC和DCS的軟件工具與系統(tǒng)硬件設(shè)備分離,可以裝載在各種開(kāi)發(fā)式工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬軟件平臺(tái)上,不僅方便了用戶,而且也解除了硬件設(shè)備對(duì)制造商軟件銷售和發(fā)展的制約。選種變化不僅符合我國(guó)以開(kāi)發(fā)式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化新一代主控系統(tǒng),開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái)和信息集成軟件平臺(tái)等重大專項(xiàng)實(shí)施方案所支持的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的方向,也將會(huì)帶來(lái)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化用戶從設(shè)計(jì),使用維護(hù)的變化,這不得不引起我們注意,特別是PLc和DCS開(kāi)發(fā)和制造業(yè)的注意。

三、生產(chǎn)過(guò)程控制和管理軟件的融合

在上述發(fā)展趨勢(shì)的推動(dòng)下,集過(guò)程自動(dòng)化和信息管理的集成化軟件也應(yīng)運(yùn)而生,軟件集成的功能也日益豐富和增強(qiáng)。Wonderware公司的套裝化軟件Factory Suite2000就是滿足這種要求開(kāi)發(fā)和集成的。它是從操作員開(kāi)始,以一個(gè)從下到上的層次結(jié)構(gòu)為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供信息,與ERP、EAM等相結(jié)合的,從下到上的生產(chǎn)制造和管理信息系統(tǒng)MMI(Manufacturing Management Informationsystem),從而根本上改變開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序傳統(tǒng)的觀念和方法。

FactorySuite 2000包括如下的核心軟件:

InTouch:過(guò)程圖形化軟件

InT0uch:資源管理和wIP(work inProcess)跟蹤軟件

lndustrlal SQL Server~關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

lnControl:基于PC機(jī)的過(guò)程控制軟件

lnBatch:矛性批處理管理系統(tǒng)

I/O Server和OPC程序庫(kù):具有750多個(gè)I/O驅(qū)動(dòng)程序和OPC客戶程序,連接各種OLC,DCS,RTS,現(xiàn)場(chǎng)總線,回路控制器,測(cè)量設(shè)備,條碼閱讀機(jī)等設(shè)備。

FsctorySuite Web Seryer:集成的Intemet/Intraanet服務(wù)器軟件,通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)收集數(shù)據(jù),監(jiān)視,瀏覽畫(huà)面和應(yīng)用程序。

SCADAlram:一個(gè)基于Windows的通信軟件,用來(lái)連接工業(yè)自動(dòng)化軟件,提供實(shí)時(shí)智能報(bào)警通知,數(shù)據(jù)采集,并可通過(guò)各種通信裝置遠(yuǎn)程控制。SCADAIram智能地將報(bào)警變信息成語(yǔ)音,通過(guò)揚(yáng)聲器。內(nèi)部通信系統(tǒng),廣播和電話等等有線和無(wú)線通信方式傳送到指定的電話,還可以發(fā)送字母一數(shù)字文E-mail到指定的BP機(jī)或手機(jī)中,并由電話或手機(jī)進(jìn)行各種參數(shù)的遠(yuǎn)程設(shè)定和控制。

其中,lnConrtol就是基于Windows NT的實(shí)時(shí)控制軟件,可在任何一個(gè)支持WindowsNT操作系統(tǒng)的硬件平臺(tái)上使用,包括:面板/式工業(yè)工作站,SMP服務(wù)器和開(kāi)放式工業(yè)計(jì)算機(jī),用軟件實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制器的功能。這充分說(shuō)明了,

可以把開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制功能的工具軟件和硬件始終捆綁在一起,這就不僅給自動(dòng)化系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)商一個(gè)更大的發(fā)展空間,也給用戶選擇硬件的靈活性。

篇8

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)；抗干擾；措施

中圖分類號(hào)： TL503.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的干擾及來(lái)源

1.1干擾源及一般分類

影響自控系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即干擾源。

干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、接地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

1.2干擾的主要來(lái)源及途徑

1.2.1 來(lái)自空間的輻射干擾

空間的輻射電磁場(chǎng)（EM I）主要是由電網(wǎng)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。

1.2.2 來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾

主要通過(guò)電源和信號(hào)線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。⑴ 來(lái)自電源的干擾。自控系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電流。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備啟停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線路傳到電源原邊。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。

⑵ 來(lái)自信號(hào)線引入的干擾。與自控系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/ O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。

⑶來(lái)自接地系統(tǒng)混亂的干擾。接地是提高電子

設(shè)備電磁兼容性（EM C）的有效手段之一。正確地接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤地接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使自控系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。

自控系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)自控系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響自控系統(tǒng)內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。邏輯地電位的分布干擾容易影響自控系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。

主要抗干擾措施

2.1采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

在自控系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入自控系統(tǒng)主要通過(guò)自控系統(tǒng)的供電電源（如CPU 電源、I/ O電源等）、變送器供電電源和與自控系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的。現(xiàn)在，對(duì)于自控系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對(duì)于變送器供電的電源和自控系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒(méi)受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對(duì)于變送器和共用信號(hào)儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)的配電器，以減少自控系統(tǒng)的干擾。 此外，為保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的安全可靠性。并且UPS還具有較強(qiáng)的干擾隔離性能，是一種自控系統(tǒng)的理想電源。

2.2 電纜的敷設(shè)

不同類型的信號(hào)分別由不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類分層敷設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號(hào)，避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠行敷設(shè)，以減少電磁干擾。

2.3硬件濾波及軟件抗干擾措施

由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾影響是不可能的，因此在自控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。由于工業(yè)環(huán)境惡劣，干擾信號(hào)較多， I／O信號(hào)傳送距離較長(zhǎng)，常常會(huì)使傳送的信號(hào)有誤。為提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，使自控系統(tǒng)在信號(hào)出錯(cuò)情況下能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并能排除錯(cuò)誤的影響繼續(xù)工作，在程序編制中可采用軟件容錯(cuò)技術(shù)。

2.4正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對(duì)自控系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1M H z，所以自控系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的自控系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn)，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于22m m 的銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60m m 的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極最好埋在距建筑物10 ~ 15m 遠(yuǎn)處( 或與控制器間不大于50m ) ，而且自控系統(tǒng)接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m 以上。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在自控系統(tǒng)側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接地。

結(jié)語(yǔ)

以上的措施，經(jīng)若干自控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行表明，能夠基本消除現(xiàn)場(chǎng)干擾信號(hào)的影響，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。自控系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此，在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析，采取對(duì)癥下藥的方法，才能夠使自控系統(tǒng)正常工作。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化水平日益提高，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，加快競(jìng)爭(zhēng)力，提高工業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)水平，也變得日益重要，而作為工業(yè)生產(chǎn)中的得力輔助工具的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如何解決其抗干擾問(wèn)題，提高其自控系統(tǒng)的利用率，減少利用成本，也成為亟待結(jié)局的任務(wù)。相信隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一問(wèn)題將得到更好的解決并有所發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 湯勇前.談?wù)凱LC控制系統(tǒng)抗干擾[J]. 企業(yè)家天地(理論版). 2011(05)

[2] 國(guó)產(chǎn)60萬(wàn)kW超臨界機(jī)組自控系統(tǒng)首次成功應(yīng)用[J]. 廣西電力建設(shè)科技信息. 2007(03)

[3] 李彥斌.窯爐系統(tǒng)PLC抗干擾工業(yè)設(shè)計(jì)分析[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2009(16)

篇9

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）01-0035-02

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)充分發(fā)展的今天，社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，對(duì)于制造業(yè)和生產(chǎn)行業(yè)來(lái)說(shuō)，如何提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為企業(yè)生存和發(fā)展必須考慮的重大課題。隨著各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)成為生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，這是贏得市場(chǎng)、降低成本的必選之路。在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的領(lǐng)域，PLC以自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)依然占據(jù)著控制系統(tǒng)的重要地位，在新技術(shù)發(fā)展的刺激下正朝著小型化、開(kāi)放性和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展；DCS作為過(guò)程控制的典型系統(tǒng)積極向上拓展，越來(lái)越多地扮演管控一體化的角色；IPC以其靈活、開(kāi)放的特點(diǎn)，重新贏得了用戶的青睞；CNC除了在機(jī)床上的應(yīng)用外，也在向更廣泛的領(lǐng)域

延伸。

1 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)基本概念分析

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)就是綜合運(yùn)用控制理論、電子裝備、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和相關(guān)工藝技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)省能耗、降低消耗、減少污染、確保安全等目的的一種綜合性技術(shù)。這里說(shuō)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程指的是發(fā)電冶金、煤油石化、建材造紙、制藥采礦、油庫(kù)糧庫(kù)等，可以是一個(gè)設(shè)備、一個(gè)工段、一條生產(chǎn)線，也可以是一個(gè)工廠、一個(gè)聯(lián)合企業(yè)。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的組成主要包括硬件技術(shù)、軟件技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)三大部分。硬件技術(shù)是控制設(shè)備、變送器、執(zhí)行器、輔助設(shè)備等；軟件技術(shù)是控制軟件、優(yōu)化軟件管理軟件、軟測(cè)量軟件等；系統(tǒng)技術(shù)是各種硬件的集成技術(shù)、各種軟件的集成技術(shù)、硬件與軟件的集成技術(shù)等。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可以有效提高企業(yè)整體素質(zhì)，可以提高國(guó)家整體國(guó)力，是合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的主要手段之一，也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。

2 控制管理系統(tǒng)

在實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的過(guò)程中，控制管理系統(tǒng)的作用是非常巨大的，起著關(guān)鍵性的作用。所謂的控制管理系統(tǒng)就是為了達(dá)到既定的控制目標(biāo)所需要的軟件系統(tǒng)和物理部件，這是一個(gè)部件相互整合的過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)控制管理系統(tǒng)由控制設(shè)備和被控制的對(duì)象所組成。目前，在工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程中，有效的控制管理系統(tǒng)分為以下四類：一是順序控制管理系統(tǒng)：這種控制管理系統(tǒng)有一定的編程設(shè)計(jì)，以時(shí)間或者工序的邏輯關(guān)系為程序，一步一步地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行加工和處理，順序控制方法應(yīng)用的領(lǐng)域很多，比如常見(jiàn)的電梯就是采用的順序控制管理系統(tǒng)；二是過(guò)程控制系統(tǒng)：這種控制管理系統(tǒng)是在實(shí)施工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)溫度、壓力等相關(guān)的物理量進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程按照既定的程序和規(guī)律進(jìn)行，保障生產(chǎn)過(guò)程的流暢性；三是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：這種控制管理系統(tǒng)是通過(guò)管理和指揮運(yùn)動(dòng)物體的位置、轉(zhuǎn)速、移動(dòng)方向等，實(shí)現(xiàn)既定安全操作的管理，比如調(diào)速系統(tǒng)等；四是監(jiān)控管理系統(tǒng)：這種控制管理系統(tǒng)主要是采用記錄和裁定生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)信息，采集生產(chǎn)流程，反饋遇到的問(wèn)題并及時(shí)報(bào)警等。針對(duì)控制管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作的方法一般包括繼電邏輯控制系統(tǒng)、常規(guī)儀表控制系統(tǒng)、拖動(dòng)控制系統(tǒng)、常規(guī)顯示、記錄或報(bào)警儀表等。近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)始運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化上，出現(xiàn)了很多的計(jì)算機(jī)控制程序和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，如PLC、DCS、FCS及工業(yè)以太網(wǎng)等。

圖1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制技術(shù)中的運(yùn)用

3 分布式控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

自動(dòng)化中的分布控制系統(tǒng)的出現(xiàn)是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密不可分的，其實(shí)就是一個(gè)中型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)是通過(guò)專業(yè)的計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)收集、分析、處理和對(duì)生產(chǎn)流程的監(jiān)管。多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)是在近些年計(jì)算機(jī)處理速度極大提高的基礎(chǔ)上和微型計(jì)算機(jī)的廣泛使用上發(fā)展起來(lái)的，使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)更加準(zhǔn)確可靠，可以說(shuō)這種控制技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是分不開(kāi)的。對(duì)于集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和車間生產(chǎn)現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)分析，將信息傳送到前端計(jì)算機(jī)上，在這個(gè)過(guò)程中，中央計(jì)算機(jī)只充當(dāng)后繼到系統(tǒng)管理方面的工作，實(shí)現(xiàn)集中管理、分散控制，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。自動(dòng)化的分布式控制系統(tǒng)最為基本的就是場(chǎng)控制器：通常帶有I/O部件，與生產(chǎn)過(guò)程相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制執(zhí)行，通過(guò)既定的人機(jī)接口，指令，然后經(jīng)過(guò)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和傳遞。

現(xiàn)場(chǎng)控制器包括回路控制器，回路控制器內(nèi)部的算法預(yù)先用程序作成功能塊的形式，存在ROM中。可以按照所要求的控制策略，進(jìn)行組態(tài)。可編程控制器（PLC）：PLC是由模仿繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令。運(yùn)動(dòng)控制器：用于控制運(yùn)動(dòng)部件的速度或位置，通常包括變頻器和伺服系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線：智能化取代傳統(tǒng)儀器，控制站由分散取代集中，這一定程度上改變了傳統(tǒng)的信號(hào)和通信

標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙文彬.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)

用[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2011，（23）.

[2] 楊雷忠，胡石當(dāng).現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中微機(jī)控制技

術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2012，（1）.

[3] 趙春.淺析工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科

技咨詢，2013，（13）.

篇10

關(guān)鍵詞：工業(yè)；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

一、控制系統(tǒng)的多元化

工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)之一是控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化，而現(xiàn)場(chǎng)總線的蛔起正是這一發(fā)展趨勢(shì)的標(biāo)志。

1. 現(xiàn)場(chǎng)總線的崛起。多年以來(lái)，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的過(guò)程控制體系歷經(jīng)基地式儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)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(guò)程控制系統(tǒng)，當(dāng)前我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的主流水平即處于以 PLC 為基礎(chǔ)的 DCS系統(tǒng)階段。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(jí)、車間級(jí)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(chǎng)到 PLC 或計(jì)算機(jī)之間的檢測(cè)、反饋與操作指令等信號(hào)傳遞，仍舊依靠大量的一對(duì)一的布線來(lái)實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線技術(shù)將專用的 CPU置入傳統(tǒng)的測(cè)控儀表，使它們各自都具有數(shù)字計(jì)算和通信能力，即所謂“智能化”，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)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(chǎng)級(jí)測(cè)控儀表連接成網(wǎng)絡(luò)，并按公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)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(chǎng)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(chǎng)就可進(jìn)行許多復(fù)雜計(jì)算，形成真正分散在現(xiàn)場(chǎng)的完整的控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的自治性和可靠性。FCS 成為發(fā)展的趨勢(shì)之一，是它改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成全分布系統(tǒng)，采用全數(shù)字通信，具有開(kāi)放式、全分布、可互操作性及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn)，形成了從測(cè)控設(shè)備到監(jiān)控計(jì)算機(jī)的全數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，順應(yīng)了控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求。

2. 現(xiàn)場(chǎng)總線的新動(dòng)向―――工業(yè)以太網(wǎng)。長(zhǎng)期以來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，實(shí)際上已延緩了現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展速度。為了加快新一代系統(tǒng)的發(fā)展，人們開(kāi)始尋求新的出路，一個(gè)新的動(dòng)向是從現(xiàn)場(chǎng)總線轉(zhuǎn)向 Ethernet，用以太網(wǎng)作為高速現(xiàn)場(chǎng)總線框架的主傳。以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在 IT 領(lǐng)域已被使用多年，已有廣泛的硬、軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)支持，更重要的是啟用以太網(wǎng)作為高速現(xiàn)場(chǎng)總線框架，可以使現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主流技術(shù)很好地融合起來(lái)。為了促進(jìn) Ethernet 在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)際上成立了工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì)，開(kāi)展工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。

二、管理控制一體化

1. 何謂管控一體化。在市場(chǎng)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(duì)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(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的監(jiān)視和控制，同時(shí)還要求把現(xiàn)場(chǎng)信息和管理信息結(jié)合起來(lái)。管控一體化就是建立全集成的、開(kāi)放的、全廠綜合自動(dòng)化的信息平臺(tái)，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(guò)對(duì)經(jīng)營(yíng)決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度、過(guò)程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場(chǎng)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)。

2. 現(xiàn)場(chǎng)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(méi)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。管控一體化解決方案中的現(xiàn)場(chǎng)控制層由現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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。現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(chǎng)總線則為構(gòu)建管控一體化網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路，過(guò)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(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接口與過(guò)程監(jiān)控層相連，或者監(jiān)控層直接由現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，監(jiān)控站可以完成對(duì)控制系統(tǒng)