一、信息技術(shù)的發(fā)展推進了自動化的發(fā)展
在自動化技術(shù)領(lǐng)域中,信息技術(shù)推進了自動化領(lǐng)域的發(fā)展。在當今自動化領(lǐng)域內(nèi),從現(xiàn)場工藝到集團管理都可由以太網(wǎng)實現(xiàn)信息的暢通。目前,由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的結(jié)合,自動化技術(shù)已不再停留于理論和實驗階段。各種先進控制技術(shù)已進入實踐并用于分布式控制系統(tǒng)、可編程序控制器等控制器中,而且這種趨勢在不斷的加快。
二、自動化技術(shù)的互補與滲透
自動控制領(lǐng)域的三大支柱為可編程序控制器(PLC),分布式控制系統(tǒng)(DCS),工控機(IPC)即工業(yè)計算機。它們之間相互競爭、相互滲透、相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系統(tǒng)HCS;旌舷到y(tǒng)HCS的主要特點是構(gòu)建一個公共的、集成的開發(fā)環(huán)境,提供通用開發(fā)平臺、共用標簽和單一數(shù)據(jù)庫,以滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的需要。同時它采用了可自由組合的模塊化的硬件架構(gòu),減少系統(tǒng)升級帶來的開銷。它支持IEC61 158等現(xiàn)場總線國際標準以實現(xiàn)高度分散的自動化環(huán)境,也支持事實上的工業(yè)以太網(wǎng)標準,可方便地和上一級的ERP、MIS、MeS集成。
三、無線通訊技術(shù)在自動化領(lǐng)域的發(fā)展
無線通訊技術(shù)作為有線控制系統(tǒng)的補充,正廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中,也是工業(yè)自動化產(chǎn)品一個新增長點,運行于2.4GHz 1SM 波段的跳頻擴頻無線傳輸技術(shù)具有優(yōu)良的抗干擾性和高可靠性,無線局域網(wǎng)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)擴大了無線傳輸?shù)母采w范圍。無線通訊的數(shù)據(jù)安全性是人們所 的,但可以通過加安全密碼和加密密碼等一系列措施來確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。
隨著無線技術(shù)日益普及,無線工業(yè)通信技術(shù)是當前自動化領(lǐng)域探討非常熱烈的問題。因此,無線技術(shù)進入工業(yè)領(lǐng)域的趨勢是毋庸置疑的,特別是在有線無法使用的場合,更顯得無線具有優(yōu)勢。但前提是無線技術(shù)本身性能已十分完善。所以,在近期,工業(yè)無線技術(shù)仍將是傳統(tǒng)有線技術(shù)的延伸,大多數(shù)儀表以及自動化產(chǎn)品會嵌入無線傳輸?shù)墓δ堋?/p>
在目前自動化技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),由于無線通信技術(shù)仍處于不斷展與完善的階段,故無線技術(shù)只能局限在監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用范圍。但隨著可靠性的增強,無線通訊將在未來的若干年快速地增長,但無線并不會替代有線通訊。有線所具有穩(wěn)定、可靠和安全性的特點并不會消失,無線無法取代,它只有在有線實施成本較高或者不便于實現(xiàn)的地方去替代有線方案。如果無線與有線有機地結(jié)合起來,雙方發(fā)揮各自的優(yōu)勢,將為增長生產(chǎn)率提供新的方案。在適宜有線通訊的地方使用有線通訊,反之則使用無線通訊,由于有線和無線通訊都支持TCP/IP協(xié)議將這兩種通訊方式有機地結(jié)合在一起,便可發(fā)揮各自特長,提高生產(chǎn)效率。
四、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的發(fā)展
在自動化領(lǐng)域中,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)已經(jīng)成為重要研究課題之一。隨著通信網(wǎng)絡(luò)作為一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)嵌入控制系統(tǒng),這很大地豐富了工業(yè)控制技術(shù)和手段,使自動化系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)、控制方法以及人機協(xié)作方法等方面都發(fā)生了較大的變化。與此同時,也將產(chǎn)生諸如分布式控制方式、信息調(diào)度方法、時間延遲與故障疹斷等問題。這些問題的出現(xiàn),使得自動控制理論在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的控制方法和算法需要不斷地創(chuàng)新。
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突飛猛進,傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域開始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)從最初的計算機集中控制系統(tǒng),到第二代的分散控制系統(tǒng),發(fā)展到現(xiàn)在流行的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。對諸如語音信號及圖像等高速率傳輸、超大數(shù)據(jù)量的要求,又催生了工業(yè)以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。這種工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化浪潮又將多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、嵌入式技術(shù)及無線技術(shù)等多種主流技術(shù)融合進來,從而拓展了工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展空間,帶來新的發(fā)展機遇。
傳統(tǒng)工業(yè)體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是由信息化帶動工業(yè)化的發(fā)展得以實現(xiàn)的,它既是一種重要手段,也是保持國民經(jīng)濟持續(xù)健康快速發(fā)展的有力保證。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為信息技術(shù)的代表,其與工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)合將極大地提高控制系統(tǒng)的水平,改變現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)相對封閉的企業(yè)信息管理結(jié)構(gòu),適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)綜合自動化管理的需要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動了傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革。將現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、多種工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù)融合到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中,在保證控制系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性、實時性等要求的同時,又增強了系統(tǒng)的開放性和互操作性,提高了系統(tǒng)對不同環(huán)境的適應(yīng)性。在經(jīng)濟全球化的今天,這一工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化及其構(gòu)成模式使得企業(yè)能夠適應(yīng)空前激烈的市場競爭,有助于加快新產(chǎn)品的開發(fā)、降低生產(chǎn)成本、完善信息服務(wù),具有廣闊的發(fā)展前景。
五、結(jié)束語
除上述領(lǐng)域外,在自動化領(lǐng)域特別引起關(guān)注的,還有射頻識別技術(shù)的突起,它促使機器視覺及其系統(tǒng)的迅速發(fā)展。和視覺系統(tǒng)連在一體的是運動控制系統(tǒng),它更趨高度智能化,對提高生產(chǎn)效率,降低運行成本極為有利。另一熱點是工業(yè)以太網(wǎng)的突破性發(fā)展,使工業(yè)控制的三層網(wǎng)絡(luò)更能無縫連接,并能與IT領(lǐng)域相通。自動化技術(shù)的發(fā)展將使我們能盡快實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全、高效這四大目標。
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