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工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢展望
發(fā)布時(shí)間:2018-08-21 13:54:52摘要:隨著我國改革開放的不斷深入和國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展我國的工業(yè)化進(jìn)程也不斷地得到推進(jìn)"而在現(xiàn)代的工業(yè)體系和社會(huì)發(fā)展中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用文章簡單地介紹了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù),對工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測、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、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術(shù),主要包括工業(yè)工業(yè)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一,主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。雖然自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益,但它對企業(yè)生產(chǎn)過程有明顯的提升作用。我國工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展道路,大多是在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收,然后進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用。目前我國工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展,我國工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。
1工業(yè)發(fā)展的歷史及發(fā)展趨勢
眾所周知,從20世紀(jì)60年代開始,西方國家就依靠技術(shù)進(jìn)步(即新設(shè)備、新工藝以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用)開始對傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)行改造,使工業(yè)得到飛速發(fā)展。20世紀(jì)末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導(dǎo)致競爭空前激烈,促使企業(yè)必須加快新產(chǎn)品投放市場時(shí)間(Time)、改善質(zhì)量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務(wù)體系(Service),這就是企業(yè)的T.Q.C.S.。雖然計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)結(jié)合信息集成和系統(tǒng)集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企業(yè)實(shí)現(xiàn)“在正確的時(shí)間,將正確的信息以正確的方式傳給正確的人,以便作出正確的決策”,即“五個(gè)正確”。然而這種自動(dòng)化需要投入大量的資金,是一種高投資、高效益同時(shí)是高風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展模式,很難為大多數(shù)中小企業(yè)所采用。在我國,中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動(dòng)化的道路。工業(yè)控制自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次,從下往上依次是基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化,其核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化.傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng),基礎(chǔ)自動(dòng)化部分基本被PLC和DCS所壟斷,過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化部分主要是由各種進(jìn)口的過程計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成,其硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的價(jià)格之高令眾多企業(yè)望而卻步。20世紀(jì)90年代以來,由于PC-based的工業(yè)計(jì)算機(jī)(簡稱工業(yè)PC)的發(fā)展,以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC-based的自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅速普及,成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動(dòng)化的重要途徑。我國重慶鋼鐵公司這樣的大企業(yè)的幾乎全部大型加熱爐,也拆除了原來DCS或單回路數(shù)字式調(diào)節(jié)器,而改用工業(yè)PC來組成
控制系統(tǒng),并采用模糊控制算法,獲得了良好效果。儀器儀表技術(shù)在向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化方向發(fā)展經(jīng)過五十年的發(fā)展,我國儀器儀表工業(yè)已有相當(dāng)基礎(chǔ),初步形成了門類比較齊全的生產(chǎn)、科研、營銷體系?,F(xiàn)有各類儀器儀表企業(yè)6000余家,年銷售額約1000億元,成為亞洲除日本之外第二大儀器儀表生產(chǎn)國。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),除去隨成套工程項(xiàng)目配套引進(jìn)的儀器儀表不計(jì),去年進(jìn)口各類儀器儀表近60億美元,約占我國儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值的50%。但目前我國儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品大多屬于中低檔水平,隨著國際上數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流,差距還將進(jìn)一步加大。目前,我國高檔、大型儀器設(shè)備大多依賴進(jìn)口。中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件,國外產(chǎn)品占有我國市場60%以上的份額,而國產(chǎn)分析儀器占全球市場不到千分之二的份額。
2 我國目前的發(fā)展?fàn)顩r
我國數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn),通過“七五”引進(jìn)、消化、吸收,“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化,取得了很大的進(jìn)展,基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù),建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地,培養(yǎng)了一批數(shù)控人才,初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè),也帶動(dòng)了機(jī)電控制與傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí),具有中國特色的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過這些年來的發(fā)展,產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高,逐漸被用戶認(rèn)可。
國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體發(fā)展趨勢是:新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展;驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展;增強(qiáng)通信功能,向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展;數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展。
進(jìn)入21世紀(jì),人類社會(huì)將逐步進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識將成為科技和生產(chǎn)發(fā)展的資本與動(dòng)力,而機(jī)床工業(yè),作為機(jī)器制造業(yè)、工業(yè)以至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的裝備部門,毫無疑問,其戰(zhàn)略性重要地位、受重視程度,也將更加鮮明突出。
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,無線局域網(wǎng)技術(shù)將在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越大的作用。 無線局域網(wǎng)技術(shù)可以非常便捷地以無線方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,人們可隨時(shí)、隨地、隨意地訪問網(wǎng)絡(luò)資源,是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。無線局域網(wǎng)可以在不采用網(wǎng)絡(luò)電纜線的情況下,提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的同時(shí),無線局域網(wǎng)也在改變著人們的生活方式。無線網(wǎng)通信協(xié)議通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于點(diǎn)對點(diǎn)方式,802.11用于一點(diǎn)對多點(diǎn)方式。無線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實(shí)現(xiàn),以無線網(wǎng)卡使用最為普遍。無線局域網(wǎng)的未來的研究方向主要集中在安全性、移動(dòng)漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與3G等其它移動(dòng)通信系統(tǒng)之間的關(guān)系等問題上。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的結(jié)合,產(chǎn)生了“基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器”的全新概念。這種基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使得工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能夠通過無線鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線局域網(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)的通信性能。
3 結(jié)論
本文闡述了由于大力發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化是加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、提高企業(yè)整體素質(zhì)、提高國家整體國力、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、迅速搞活大中型企業(yè)的有效途徑和手段,國家將繼續(xù)通過實(shí)施一系列工業(yè)過程自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng),用信息化帶動(dòng)工業(yè)化,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,解決國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的深層問題,進(jìn)一步提高國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和綜合國力,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。