工業自動化技術范文

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關鍵詞：工業自動化；技術控制；發展前景

中圖分類號：TH86文獻標識碼： A 文章編號：

自動化技術是一種綜合性非常強的一門技術，它囊括了機械、微電子、計算機等多門技術方法，工業自動化主要是為了減少人力的操作，在生產過程中，實現對各種過程的控制，能充分利用人工以外的各種能源，以實現操作處理和預定的工作目標的控制的統稱。如今，自動化技術已經在全球各個領域成功的應用起來，機械制造、交通運輸、建筑、電力等行業，正是自動化的實施，才得以提升勞動生產率，才能使這些行業更好更快的發展。自動化控制技術在改革開放的時候，進入了中國大陸，于是中國制造業的自動化進程也加快了腳步，大大提高了生產效率，中國現代化建設的進程也離不開自動化技術的貢獻。

1工業自動化技術控制概述

自動化作為現代制造業最主要的技術之一，在高速大批量生產的制造業發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里面也是不可或缺的，都依賴著自動化技術。它主要的理論基礎是控制理論，在結合儀表儀器和計算機等信息技術的處理，最終對工業生產實現各個參數的控制，比如工程檢測、優化、調度以及工程的管理和決策等等，在降低消耗和提高質量和數量方面也得到應用，它主要包括自動化軟件、硬件和系統在內的三大部分。自動化技術系統對企業的有力作用主要表現在生產力的明顯提升，它不會直接給企業創造效益，這些提升包括：生產安全性、生產效率、產品質量以及生產過程中降低原材料和能源消耗。一般對自動化系統的投入和企業效益提升的產出比大約是1：4和1：6之間，尤其是在資金密集的企業中自動化的實施會起到“四兩撥千金”的作用。

傳統自動化在對機械設備本身和執行機構、控制及信號處理單元、接口硬件等元素的控制上現在的自動化系統不再僅僅局限于這些方面它更多的強調的是集中式數字控制和集散式控制，它已經從基地式啟動儀表和電動單元組合式模擬儀表控制系統中走了出來。不僅局限在對機電設備和工藝設備的簡單控制了，已經衍生到更廣義的一個層次了，它已經隨著通訊、網絡等技術的發展，覆蓋到了整個企業的控制、管理各個層面，它的概念也延伸到用廣義的機器來逐漸取代或超越人的體力。

2工業自動化技術控制中存在的問題

開發與應用自動化控制技術是我國工業制造業快速發展的根本需要。現如今，由于工業制造行業發展非常迅速，使得現有的技術與設備并不能適應現代生產的發展，所以，當前社會的發展需要，推動了自動化儀表技術與控制技術的快速結合與發展。

近幾年，我國自動化儀表技術發展非常迅速，特別是在總線技術方面取得了很大的進步。現場總線不僅是信號制式的改變，而且也是信息化控制技術發展的前提條件。經過幾年的發展，現場總線的內在潛力逐漸被人們挖掘出來，如預測、診斷、穩定操作等技術，具有廣闊的發展前景。然而，當前自動化儀表發展仍然存在一些問題，表現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格過于敏感；另一方面，在出現較便宜的替代品時，用戶通常會選擇使用替代品。上述現狀的出現，將難以推動新型儀表的開發。所以，當前我國大多數自動化儀器仍然處于初級發展階段。

在現實生活中，每一個新產品的推廣與應用都是需要經過一段較長的時間。因此，自動化控制技術的發展也是如此，遵循事物發展的規律。但是，在自動化應用的過程中，存在很多問題，特別是以下問題應該引起高度的重視，第一，自動化系統信息的安全性能。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，系統故障診斷信息的可靠性問題等。通過對工業自動化控制系統的認真分析得出，大多數問題都是因數字化與網絡化引起的，依靠當前的發展技術完全可以有效的解決當前存在的問題，只是缺少一個切實、可行的方案，對于解決問題的方案措施正處在研究中。

3工業自動化技術控制及其發展趨勢分析

3.1自動化儀表和信息技術發展緊密結合

事實上，快速發展的信息化技術和自動化儀表的發展聯系非常緊密，而且，二者是相互影響的。其中，自動化受信息化技術的影響主要表現在以下兩方面：一方面，二者的發展都需要高素質的新型科技人才，另一方面，自動化儀表的發展必須要依靠信息技術的發展，這樣一來，信息技術發展的步伐也就加快了。然而，自動化儀表技術的發展涉及到多方面的內容，主要包含信息采集、處理和應用等內容。也可以看成是信息技術的分支。可以說信息技術的發展需要借助自動化儀表技術的發展。企業在實際的生產過程中，要注重自動化儀表和信息技術發展的結合，成為推動工業自動化控制發展的有效方法。

3.2重視自動化功能特性

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

3.3做好自動化控制技術發展的基礎工作

要想將自動化技術發展應用好,就要做好自動化技術應用的基礎工作。對自動化控制的發展同其他技術的發展一樣都是一個從低級到高級、由不完善到完善的過程,只有生產方式由機械化轉變到自動控制化,生產過程整體自動化,自動化控制技術才能有效的很好的得到發展。當前,我國的工業自動化水平與國際先進水平還相差很遠,我們不能求一時的高度自動化,而應該做好相應的基礎技術、發展經驗和發展資金的準備。

3.4大力發展成本小、前景好的自動化控制技術

對于低成本的自動化控制技術,不僅投資少,而且前景好,見效速度也快,對于我國現階段的經濟發展也有很大的促進效果。針對現在節能減排的目標,企業在實現自動化的同時應盡量減少資金和資源的利用和投入,來爭取更大的產出。我國的機械制造企業都擁有大量的通用設備,企業在發展自動化技術時,應在原有的設備基礎上進行合理的改造,充分發揮我們的主觀能動性,爭取建立成一個以信息自動化為先導的自主的單元化生產系統。

3.5實現無線通信

無線通信技術的發展已成為工業自動化控制技術研究的重點問題。主要表現在三方面，第一，技術方案的多樣化發展。不同的技術方案針對的對象與應用技術是不同的，只有在一些局部發揮出了其優勢。第二，參與者的人數越來越多。目前，我國對自動化儀表的研究人越來越多，如學校，自動化儀表企業、高技術企業等。第三，出現了很多無線演示系統、無線模塊等，為實現無線通信做出了巨大的貢獻。

4結束語

工業自動化的迅速發展與應用極大提高了企業的產率和經濟效益，也使得人們擺脫了繁重的體力勞動，減少了在惡劣工作環境下的工作量，這對于我國的國民經濟的發展也起到了極大的促進作用。在未來的時間里我們將對工業自動化控制系統進行更加深入的研究，爭取盡快趕上發達國家的工業自動化水平,實現經濟的跨越式發展。

參考文獻：

[1]貢霰.工業自動化控制的探討[J].中國科技信息2011(18).

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關鍵詞：工業自動化；控制技術；發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A 文章編號：

引言

工業自動化控制技術可以提高工業生產產量與生產質量，并且確保生產安全，可以說是一種綜合性能較高的技術。伴隨著社會的不斷發展，我國的工業自動化控制技術一貫受到國家政策的支持，逐漸縮小了與國際先進水平的巨大差距，并且與此同時暴露出的問題也越來越多。

一、工業自動化控制技術內涵

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

作為現代制造業最重要的一種技術，自動化在現代制造業，特別是需要大批生產的制造業中發揮著重要作用。隨著第三次科技革命的到來，計算機、微電子、納米等技術不斷更新，自動化技術也在不斷發展，各國開始認識到研究工業自動化控制技術的必要性，在這樣的背景下使工業自動化控制技術得到了空前絕后的發展。當前工業自動化技術在社會各個領域應用十分廣泛，我們經常可以在機械制造、建筑、計算機等行業領域中發現自動化技術的影子。在中國社會隨著改革開放的腳步加快，自動化控制技術也漸漸傳入大陸被人們所接受，為現代機械生產作出了很大貢獻，提高了工業生產產量與生產質量，并且從一定程度上降低了能耗，保證日常的生產安全。

二、工業自動化控制系統的特點

用電設備分別安裝在各配電室和電動機控制中心，所要執行的信息處理任務龐大，而維修工作也相對復雜。它與熱工系統相比，電氣設備操作的頻率低，一些系統設備在維持正常運行時，可以經過好幾個月甚至更長的時間再操作一次；電氣設備所需要的保護裝置要求高，動作速度快，一個保護動作通常要在40ms以內完成。電氣設備的構造機構本身具有聯鎖邏輯較簡單、操作機構復雜的特點，而控制方式也主要是廠用電系統，其主要設備監控需要接入DCS系統，如果兩臺系統一起運行，一臺系統的檢修不得影響另一臺系統的運行，因此，需要考慮兩臺機組DCs電氣控制的模式，保證控制的穩定性。根據電氣設備的主要特點我們知道，在構建ECs時，其系統結構、與DCs的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。除了要保證系統的正常運行，還要確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行。

三、我國的自動化控制技術發展現狀分析

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，可在現場修改和調試程序；②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實現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，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產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、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業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PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，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，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。

事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%（50%的國內市場，并實現產業化。

四、我國的自動化控制技術未來發展方向與策略

工業的自動化控制技術是通過豐富的科學理論基礎作為支撐力量，其發展離不開計算機、通訊、建筑、微電子等技術，需要多種科學技術的共同開發，進而實現自身的發展。我國引進工業自動化控制技術與西方國家相比來說時間較晚，缺乏穩固基礎與科技支撐力量。企業自動化控制技術在快速發展的道路上時常會遇到瓶頸期，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。我國在向工業國邁進的路上，政策支持是必不可少的。我國是社會主義市場化經濟體制，國家的工業發展戰略對于每個領域行業的前景發展有著重要作用。我國工業自動化控制行業的戰略規劃在當前受到了考驗，我們必須將一貫推行的勞動密集型產品轉化為技術密集型產品，進而實現技術的創新與改革。

其次，借鑒外國先進經驗。我國最早的工業自動化控制技術引進是在上個世紀80年代左右，自身起步時間比國外先進技術要晚的多，我們在將來的發展中一定要借鑒外國先進技術和經驗以彌補自身的理論缺陷。

第三，重視市場效應。雖然在今后的發展當中，我們必須要借鑒國外先進的技術和豐富的經驗，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自身競爭力越來越弱。我們必須要轉變思想理念，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，進而才能夠與擁有先進科學技術的西方發達國家相抗衡，爭奪屬于自己的一片天地。

結束語

工業自動化控制技術的不斷發展，可以將人們從繁重的體力和腦力中解救出來，也可以使人們遠離不良的工作環境。在另一方面，有助于能源消耗，提高工業生產產量與勞動生產率，增加人類壽命，獲得更高的經濟效益。所以，我國應該重視工業自動化控制技術這一行業的發展，盡快對相關政策進行調整；而各大企業也要抓住第三次科技革命的機遇，及時調整企業結構，跟上社會發展的腳步，這樣才能夠真正實現可持續發展。

參考文獻

[1]陳軍進.工業自動化技術在各個工程領域中的應用[J].硅谷，2010，（5）.

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關鍵詞：工業自動化；軟件系統；分布式自動化；信息化平臺

在過去，工業領域所應用的傳統技術存在一定缺陷，而技術水品的進步，進一步的推動了工業與計算機的發展與融合，同時加上IT技術進入到工業自動化領域當中，使得自動化系統得到了全面優化以及改進，同時系統當中也涉及到了諸多的全新技術，為加工生產提供了更好的效果。

1自動化軟件發展進程

自動化軟件發展于上個世紀八十年代，因此已經有著四十余年的發展進程。在最早出現的組態軟件，基本上是基于磁盤操作系統下實現的自動化控制，同時受到技術方面的限制，導致圖形界面的功能性并不強。但是，在軟件當中已經有著大量的控制算法。這樣的功能正是由于DOS當中有著較高的實時性所導致。其次，來到了90年代之后，伴隨著微軟公司的操作系統出現，使得在社會當中的絕大部分人機界面軟件，都相應的利用了這樣的操作系統，進行了工控軟件的使用。

1.1工業自動化軟件的網絡化

在當下進行工業自動化軟件使用中，出現的信息化程度越來越多，因此就需要進行系統的設計過程中，可以在多臺機器當中的軟件系統，實現集中的程序管理，因此也導致在當下的自動化軟件的設計過程中，基于遠程網絡化的管理方式，進行了針對性的設計。另外，伴隨著當下網絡多樣化的發展趨勢，同時受到網絡數據信息出現分散性硬性，導致當下的工業自動化軟件的設計中，基于信息總線的方式進行了相應的設計。這樣的設計方式上，使得對信息總線進行了變革，傳統的設計方式下，需要讓數據利用集中采集和處理的方式，因此在數據監控層出現信息總線。但是，在當下的設計中，可以很好的利用信息處理的方式，基于不同的子系統，進行信息總線的數據采集與處理，以此保障系統當中的不同部分，可以相互進行信息之間的通訊，這樣就形成了監控系統的全分布，形成了良好的設計方式。

1.2集中自動化轉變成分布式自動化

傳統的工業自動化的系統構建中，基本上都采用的是集中運算的方式，所形成的中央控制效果。因此，在傳統的軟件技術設計中，其軟件程序是一種基于過程的設計方式，另外在編制面向過程的過程中，呈現出較為復雜的情況，因此就對軟件編制人員提出了更高的設計要求。而在微軟推出了自家的操作系統之后，使得提供了全新的技術平臺，以此在未來的研發中，提出了基于分布式自動化設計的系統類型。這種COM軟件結構下，就是一種可以復用的二進制軟件組件，以此可以在實際的運行中，進行高效率的信息傳遞以及共享。另外，對于一個較為完整的軟件而言，可以很好的將這些組件進行充分的組合和利用。其中DCOM在使用的過程中，可以將COM組件分布在計算機當中，并基于網絡相互連接的方式，進行數據之間的充分交換，并呈現出本地傳遞的效果。

2自動化軟件技術在當下的國內的發展

在近些年的發展中，工業自動化技術的發展呈現出較高的成果。其中眾多的系統在實際的開發工程中，受到了格外的關注，特別是在集成開發的過程中，可以很好的利用應用組件的方式，實現工程重用的組件對象體系結構，以此投入到設計的自動化生產加工中，可以很好的提升加工的效率性。另外，對于組件對象的模型，也相應的提升了系統的可靠性。在當下高端市場當中，出現了大量的國外品牌，以此在未來的發展中，更加需要重視起本土研發力度，以此加強研發成本，以此提升國內品牌的競爭實力。

3自動化軟件系統技術

在自動化軟件長期的發展中，受到技術性與商業性這兩方面的影響，以此形成了諸多不同類型的技術，但是都是作為當下制造業發展的重要技術。在制造業的當中，為了提升自身的生產力，就要積極的使用自動化軟件。但是，伴隨著當下生產加工的要求越來越高，使得已經無法很好的基于傳統組態監控的功能性為基礎，而是需要進一步的提升生產加工的整體效果。在當下的生產加工的過程中，要進行有效的發展，才可以提升制造業的實際需求。

3.1標準化技術

自動化軟件的實際應用中，已經慢慢成為了制造業當中的重要核心軟件和系統。無論是用戶還是硬件供應商，在進行自動化軟件技術的使用中，都是進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，就要進行自動化軟件的標準化設計。其中這種標準化技術的使用中，可以很好的讓自動化軟件轉變成自動化軟件平臺，以此可以在軟件無法充分的滿足當下用戶實際需求的時候，就可以基于自身的實際需求，進行軟件的個性開發，以此將其系統打造成適應當下生產加工的重要設備。例如，在當下組態王6.0的設計中，就配備著4個不同的開發工具包，以此保障用戶可以基于自身的需求，進行深入的開發。在自動化的標準化技術下，可以很好的讓軟件當中的不同局部功能，呈現出較高的相互聯系性，因此導致在不同的加工環節，實現信息的共享以及傳遞。

3.2信息化平臺構建

當下對于ERP技術而言，成為了制造業重要的研究內容。但是，當下這種信息化平臺的構建，還僅僅廣泛的應用到了企業的財務、銷售、物流等領域當中。但是，在國外的一些企業生產中，已經將其信息化平臺進行了一定的應用嘗試，以此可以很好的提升生產效率和生產的價值。在當下工業現場當中，與信息化平臺的構建呈現出較高的差異性，這是由于沒有受到深入的研發，但是一旦可以及時的將歷史數據輸入到企業的信息管理系統當中，既可以對當下企業生產加工所出現的各種信息和情況，實現針對性的分析，進而保障在未來的生產加工中，可以制定出科學合理的方案。伴隨著當下大數據技術的發展，使得在企業當下的現代化建設中，更加需要進行全面的分析，以此充分的保障在當下的發展中，可以很好的實現信息化的發展與建設。自動化軟件技術已經成為企業進行信息化建設的關鍵環節。圖1為信息化平臺構建示意圖。在未來的企業信息化建設中，將會利用自動化軟件技術，當做重要中間體，以此使得讓自動化軟件可以對企業當下的工藝、控制、生產制造等進行全面的管控與完善，并在每一個工作環節，都可以形成良好的歷史記錄，并在構建出的信息化平臺當中，提供技術的信息數據。

3.3工業自動化控制系統的特征

在當下用電設備的使用中，主要將其安裝在了不同的配電室與電動控制中心當中，因此運行中承擔的信息處理任務也不盡相同，其中相關人員進行維修的工作在流程上也相對比較復雜。這樣的信息處理工作中，相比較熱工系統有著較為明顯的不同之處。同時，在電氣設備的操作中，也呈現出頻率較低的問題，因此使得在一些系統實際的投入使用之后，會出現較長時間的運行間隔期。其次，電氣設備在運行中，對于保護裝置有著較高的要求和技術標準，因此使得動作速度較快，使得在往往需要在40ms內完成操作。其次，在電氣設備的構造結構的運行中，也具備著一定的連鎖邏輯，但是其實際的操作內部結構較為的復雜，以此在實際的控制過程中，是基于用電系統為基礎的控制方式。而在設備監控當中，往往需要將其接入到DCS系統當中，因此用電出現兩臺系統同時運行的時候，就會使得一臺系統在進行檢修的過程中，就要避免對另一臺系統造成嚴重的影響。因此，對于工業自動化生產控制工作而言，就需要充分的保障電氣設備在運行的過程中，可以很好的讓其自動化呈現出較強的穩定性。其次，還要基于電氣設備的重要特征，可以很好的構建出科學合理的結構類型，并提升系統的整體穩定性，對系統當中的各方面數據信息，實現全面的信息采集，以此在出現一些簽字按問題的時候，既可以制定出相應的解決措施。表1為某燃氣自動化結構設計。

3.4工業自動化控制儀器儀表

在當下工廠當中的總線技術發展中，所使用的主控系統當中，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，為了進一步的提升當下儀器儀表的運行能力，就實現了數字化、智能化以及網絡化方面的操作，進而保障自動化儀表可以很好的實現數字方面的轉變。其次，在科學測試儀器的使用中，需要對其環保儀器進行針對性的研發，因此當下出現了環保監測功能的儀器。這樣的機械設備在使用的過程中，可以對大氣環境、水環境進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據，進而保障在未來的生產加工中，基于這些信息數據，實現科學合理的生產加工方案制定。其次，在一些綜合性自動化測試系統的構建中，也相應的實現了針對性的系統設計，進而保障了在未來的使用中，可以基于不同的結構層次，實現全面的生產加工監控，進而提升自動化程度，對生產進行了全流程的診斷分析。

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關鍵詞：無線技術；工業自動化；應用

一、無線技術的優點

1、節約成本，建立方便

有線通信的建立必須通過物理鏈路，布置線纜費時費力，有時，由于某些工業環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，無線技術就要便利的多，無需布線，故障診斷也很容易，可以借助網絡進行遠程診斷。

2、追加節點，擴展性強

一個通信網絡建好以后，往往因為某種原因增加新的設備節點，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，就可以在已有的無線網絡的基礎上，增加無線接入點，修改少量的軟件設置就可以達到擴展節點的目的。

3、移動靈活，不受限制

對于工業無線網絡的節點而言，只要它能執行自己的功能，可以把節點放置到某個工業區域的任何地方，物理移動有著很大的自由性。

4、抗干擾強，安全可靠

無線技術有自己的安全協議，有獨特的加密算法，不易被竊聽：由于采用了擴頻或跳頻技術，具有很好的抗干擾性，這在惡劣的工業環境中極為重要。

二、Zigbee的優點及應用領域

1、Zigbee技術的優點

（1）消耗的功率較低

相對于其他的無線技術或者有線的通信技術，Zigbee可以使用兩節5號電池支持在待機模式下使用6個月以上，這也是最令Zigbee設計者自豪的事，也是其在市場競爭中最大的優勢。

（2）成本低

由于Zigbee協議簡單，數據傳輸的速率低，從而有效降低了成本，根據市場發展的規模，Zigbee具有廣大的發揮空間。

（3）容量大、范圍小

按照測試結果，Zigbee的網絡科容納節點達到65536個，但其有效覆蓋的范圍僅達到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照的頻段。

（5）安全可靠性高，轉變速度快

根據Zigbee的協議，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生，而且在設計的時候也為出現意外而預留了空間，避免沖突。相較于其技術，Zigbee從休眠進入工作的狀態轉變速度非常快，可以應對工作的不同要求。

2、Zigbee的應用領域

Zigbee主要應用于數據傳輸速率不高的各種電子設備之間。其中最典型的應用是自動抄表系統。目前GPRS/CDMA無線抄表系統成本相對較高，而且還要向電信運營商支付一定費用，另一種電力線聯網（PLC）技術運行則不十分穩定。相比而言，應用Zigbee網絡的抄表系統由電力局自行建網，無需交納額外的費用，此外，Zigbee網絡超大的容量一般可以滿足覆蓋的要求，因此Zigbee在無線自動抄表領域具有廣闊的前景。此外在井下無線監控、工業環境的溫濕度監測、污水監測、氣體監測上Zigbee也有著明顯的優勢。

目前，Zigbee在無線傳感器網絡的應用上具有較大的優勢。對于無線傳感器網絡來說，就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成、通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，具有監測高精度、高容錯性、大覆蓋區域、可遠程監控等眾多優點。WSN可應用于工業自動化、設備故障診斷、惡劣環境生產過程監控等。無線傳感器網絡設計的首要目標是能源的高效利用，能夠在保證正常的監測功能的情況下，盡可能少的消耗節點的能量，延長網絡的生命周期。同時，傳感器網絡要求每個節點的成本要盡可能的低，只有這樣，一個網絡才可能擁有比較多的節點，在個別節點失效的情況下可以迅速的重新規劃路由，從而避免網絡的癱瘓。另外，Zigbee網絡可以同時容納65000多個節點，足以保證多源數據采集。

一個傳感器網絡通常包括傳感器節點、匯聚節點和管理節點。傳感器節點通常由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊4部分構成，是一個微型的嵌入式系統，它兼顧傳統網絡節點的終端和路由器雙重功能。匯聚節點連接傳感器網絡和外部網絡，實現兩種協議棧之間的通信協議轉換，同時管理節點的監測任務，并把收集到的數據轉發到外部網絡上。用戶通過管理節點對傳感器網絡進行配置和管理，監測任務以及收集監測數據。

針對傳感器網絡的結構，可以利用Zigbee節點作整個網絡的傳感器節點，在整個監測區域內構成一個Zigbee網絡，每個傳感器節點內嵌Zigbee協議棧，實現基本的Zigbee網絡功能，將采集到的數據傳遞給匯聚節點，并接受匯聚節點對其下達的任務及命令。利用一個微處理器+GPRS模塊作匯聚節點，用以連接傳感器網絡與GPRS網絡，實現TCP/UDP等協議，將數據打包封裝成幀，通過GPRS網絡傳遞給主控制室，并將主控端的命令解封裝，傳達給傳感器節點。在用戶端接一個GPRS模塊及PC機服務器做硬件平臺，軟件包含數據庫等，對收到的數據進行分析，并對整個網絡進行管理。

三、UWB的優點及應用領域

1、UWB的優勢

（1）抗干擾

這主要是由其自身特點所決定的，其采用的頻段與目前的通信系統頻段不同，互不干擾，在發射時，其發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，最高可以達到幾百Mb/s，但是其耗能卻非常少，這主要是由于其才射時不采用載波，僅在發射脈沖時消耗很少的能量。

（3）安全性能良好

與有線通信技術相比，無線通信技術的安全性能都比較不錯，而且UWB采用的是跳時擴頻技術，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據，而且系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。

（4）定位優勢較顯著

UWB自身系統的優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，其精準定位可以達到10m，這是其他通信技術所無法比擬的優勢。

2、UWB的應用領域

由于UWB的傳輸速率較高，在工業自動化領域中得到了廣泛的應用，主要是需要精確數據及定位的區域。UWB提供了實時圖像以及聲音，如此精準的高數據量是現在市場上很多無線技術所無法滿不足的，因此，在實際應用中，可以在攝像頭端接一個微處理器，對實時圖像進行簡單的壓縮處理，經過處理后，可以將數據率要求降到幾十Mb/s，然后利用UWB技術，將圖像數據傳送到數米開外的中心控制室。

結束語：

綜上所述，無線技術在我國工業自動化中得到了廣泛的應用，并憑借自身的優勢，得到了相關人士的高度關注，促進了我國工業自動化的快速發展，以此推動了我國經濟的快速發展。

參考文獻

[1]顧瑞紅，張宏科.基于Zigbee的無線網絡技術及其應用[J].電子技術應用，2005.

[2]談敏超，田振麗，傅海陽.超寬帶DD下一代的無線技術[J].信息安全與通信保密，2005.

作者簡介：

篇5

【關鍵詞】冶金，工業，自動化，發展

引言：隨著我國改革開放步伐的推進冶金工業得到了較好發展，而對冶金這樣龐大而系統的生產過程，技術是關鍵。工業自動化技術在冶金行業的運用可以使生產過程變得更加高效，產品質量也會更高，冶金工業自動化的發展前途決定了冶金行業的未來發展前景。

一、冶金工業自動化技術的分析

1、物聯網技術與冶金工業自動化。隨著技術的不斷更新，物聯網技術在冶金工業自動化中的應用越來越廣泛，相對也出現了較多的問題，主要表現為以下兩個方面：一個是工業傳感器的研制與生產。研制與生產工業傳感器要以工業自動管理與自動控制為前提，才可以保證工業設備和機器的正常運行，同時使產品獲得最好的質量，生產物美價廉的工業傳感器有利于現代化冶金工業的發展。另一個是構建工廠傳感網。工業無線網絡技術可以將傳感器技術、現代化的無線網絡通信手段、嵌入式的計算技術以及分布式的信息處理技術有機的結合起來。

2、數學模型與冶金工業自動化。為了可以滿足我們國家對鋼鐵產品的需要，提高鋼鐵產品的質量和生產技術水平，務必要提高冶金工業自動化的水平。我們國家的自動化水平已經發展到較高的領域，實現冶金高度自動化數學模型的創新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會發展的需要。要將數學模型與現代化信息技術、工藝水平以及自動化技術進行緊密結合，才能夠充分地發揮數學模型的優勢之處。

3、過程控制系統與冶金工業自動化。對于冶金自動化來說，對于其生產過程中的檢測與控制是相當重要的。物流跟蹤技術，對于能源的平衡控制，在冶金環境下進行有效的環境排放實時監測技術等，都立足于對冶金產品的全生產過程控制目標，進行有自動化應用與實踐。為提高整個過程控制的有效性，自適應智能控制的應用對于提高對冶煉過程中關鍵變量的高性能閉環控制作用明顯。

4、信息化系統與冶金工業自動化。信息化系統的目的是通過信息共享與數據采集，把冶金流程中的所有信息進行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進行全面的信息收集與傳達。通過建立以計算機為基礎的全流程模擬信息化系統，對各種冶金模型進行流程性離線仿真系統設計，把其生產過程中產生的所有信息進行全面的收集與及時的上傳，并納入仿真系統的環節中去，通過人機交互達到對于數據的監測與生產過程的全面監控目的。信息化系統不僅可以提高整個鋼鐵生產的智能化，同時還可以利用專家系統中的理論與案例知識，對生產組織與管理進行設計與優化。

二、自動化技術在冶金工業中的應用

在冶金生成過程中，原料場生成、焦化生成、燒結生產、球團生產、石灰生產等生成過程的自動化技術應用是關鍵。各個生成過程中的自動化技術應用又各不相同，其涉及的內容和技術應用將直接影響著整個冶金工業的自動化技術發展。

1、原料場生產自動化技術。現代冶金工業原料場的生產自動化主要有具有基礎自動化和過程自動化并上聯制造執行級的三級自動化系統、基礎自動化系統兩種。在基礎自動化中有含有過程量的檢測與控制，電器轉動控制等內容。儀表和控制系統主要是原料輸送系統和配料系統中的料槽的料粒計、稱量裝置等。電控設備中也有相應的儀表，但主要是對膠帶機進行檢測和對卸料機的定位控制等。

2、焦化生產自動化技術。在焦化生產自動化過程中，多用L2級小型計算機為過程計算機實現對生產過程的自動化控制，但也采用多臺控機為過程計算機的方式。其中可分為生產基礎自動化和生產過程自動化。首先，生產基礎自動化是對備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產過程進行檢測和控制，這些生產過程一般以常規檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產過程自動化，計算機主要是實現計劃輸入、料倉控制、系統運轉控制等功能，而數字模型及人工智能則對加熱、配煤優化、配煤過程、干熄焦（CDQ）最優等進行控制。

3、燒結生產自動化技術。燒結的目的是為了讓燒結過程中為融化的燒結顆粒粘結為多空質塊礦。燒結生產自動化包括基礎自動化和過程自動化兩個內容。在基礎自動化過程中，主要是對儀表的檢測和控制，對電氣轉動的控制和人機接口的控制。在燒結生產過程的自動化過程中，計算機要對配料槽槽位進行掌控，對配料混合和返礦料粒槽位進行控制，對混合料水分、燒結臺車料層厚度等進行控制。數字模型及人工智能則實現配料模型和質量預測、燒結礦優化配料、燒結OGS操作制導、燒結機機速過程控制等模型的系統控制。

4、球團生產自動化技術。在球團生成中一般按三個步驟進行：首先是進行原料（如細磨精礦粉、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礦。

5、石灰生產自動化技術。相對于冶金工業中的其他生產過程而言，石灰生產在價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，在當前的石灰窯控制系統中，多采用PLC進行控制，一般不會設上位機或工作站進行檢測和監控。其次是石灰回轉窯自動化。在石灰回窯自動化中，主要是完成檢測和控制、數據顯示、數據記錄、數據通信等功能。自動化系統可分為電器邏輯控制系統和儀表調節回路。具體可包括預熱機供料系統、大布袋除塵系統、預熱機下輸送系統、小布袋除塵系統、成品搬出系統、煤氣流量調節回路、空氣調節回路等。

三、總結

鋼鐵需求的快速增加為冶金工業的發展提供了調節，自動化技術在冶金工業中的發展和應用為冶金工業的發展提供了技術支撐。在冶金工業中，上述的幾個自動化技術只是框架式的系統，其中還包括多個子系統，對各個系統及子系統的自動化研究是冶金工業發展中不可或缺的部分，這還需結合生產實踐和自動化技術發展而進行。

參考文獻：

[1]鄭華棟.冶金工業自動化技術發展[J].城市建設理論研究，2011

篇6

【關鍵詞】工業；自動化監控領域；軟件技術；應用探析

一、引言

近年來，我國社會的發展以及經濟水平的提升，工業發展步伐也在不斷的加快，并且越來越朝著自動化方向發展。尤其是信息化時代的發展和到來，使得多種多樣的軟件技術被研發出來，為工業自動化監控系統的建設和應用提供了有力的技術支持，而PLC軟件技術作為信息化時代的一種新技術，其具有非常明顯的功能和特點，將其有效的應用到工業自動化監控領域中去，不僅可以增強工業發展的自動化水平，同時還可以提升工業生產效率和質量，有利于促進工業領域的可持續健康發展。

二、PLC軟件技術分析

（一）PLC軟件技術的基本概述

PLC軟件技術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、通訊技術以及計算機集成軟件等構成的一種控制裝置，具有著數字運算的相關操作功能。PLC軟件技術主要就是針對工業發展專門研發的，主要為了自動監控工業生產的各個發展流程[1]。PLC作為一種新型的控制技術，本身具有著較強的適應能力和可靠性，就目前而言，它屬于一種最為先進的控制裝置被應用到了工業自動化監控領域中去，對工業發展有著重要的主導作用。

（二）PLC軟件技術的基本特點

（1）PLC軟件技術的功能非常強大，不僅具有較高的性價比，而且適用范圍也極為廣泛。PLC軟件技術主要就是基于繼電控制裝置而逐漸發展形成的，近幾年來得到了不斷的完善和發展，其不僅擁有邏輯運算、通訊、數字運算以及順序控制等多種功能，同時還可以運用圖形化界面實現人機對話以及功率驅動[2]。當前，PLC采用的核心部件主要有標準化以及模塊化，能夠形成各種形式的配套產品，而且采用不同的配置方法可以適用多種多樣的監控系統，像數字監控、位置監控、CNC監控等系統，PLC軟件技術不僅可以監控特定設備和生產線設備，同時還可以對工業生產的各個流程進行監控。與傳統的監控系統相比，具有著非常高的性價比優勢[3]。（2）可靠性高。在監控領域中，應用PLC經常會受到電磁和電路等因素的影響[4]。由于PLC裝置內部具有抗干擾系統，就算是在惡劣的工業環境中，PLC裝置依然可以正常穩定運行，由此可見，PLC裝置的可靠性非常高。（3）調試和安裝簡單。目前PLC裝置主要采用存儲邏輯，使得外部連接線很少使用，因此使得監控系統的安裝、設計非常便捷，大大降低了監控系統的建設時間，有效提升了工業生產效率。

三、工業自動化監控領域中PLC軟件技術的應用

（一）控制開關量

在監控領域中最基本的就是控制開關量，并且應用范圍也是最為廣泛的。通過PLC裝置來有效控制開關量，可以對系統進行邏輯控制、順序控制。在開關量方面，PLC裝置具有很強的控制能力，有時能夠達到上萬點，如果將其有效連接到互聯網技術中，其控制量還會不斷增大[5]。此外，PLC能夠針對一臺特定設備進行開關量控制，如注塑機；能夠對某一生產線進行自動化控制；并且還能夠實現對工業生產的設備群和各生產環節進行整體性的控制。

（二）控制模擬量

工業自動化監控主要就是針對某一特定對象進行，而在一定標準下運用PLC軟件技術對其進行組裝，能夠實現監控系統的標準化發展，從而提升控制系統的靈活性[6]。運用PLC裝置控制模擬量能夠對工業生產的各個環節進行控制，同時還可以通過編程語句來控制儀表，這不僅提高了監控系統的準確性和精度，并且還能夠嚴格控制熱處理的生產過程。

（三）位置控制

監控系統在工業生產工作中的位置控制是非常重要的，通常都是采用運動控制方法來實現位置控制的。在控制位置過程中，PLC軟件技術主要就是通過脈沖量來推動機械進行圓周運動和直線運動。通常情況下，脈沖量產生的位置運動范圍基本上都非常小，所以通過PLC軟件技術在進行位置控制，存在精確度高的優點[7]。而PLC裝置一般都是通過專門的運動模塊來控制工業生產設備的位置。

（四）集中自動化控制系統

PLC軟件技術在監控領域的應用過程中，不僅要監控整個工業生產流程，同時還要對自身系統運行情況進行有效運行。在控制自身系統中，PLC軟件技術主要就是檢測和排除系統運行中的故障。在工業生產工作中，需要一定的時間才能完成各項工作，所以應該將定時裝置安裝到工業設備上，實現工業生產的定時控制[8]。PLC軟件技術在監控系統的應用，使得電控系統之間存在著各種邏輯關系，而且當設備發生故障時，很容易使它們之間的邏輯關系遭到破壞，所以需要在系統控制中設備故障進行集中化處理和控制。

（五）處理系統數據

PLC軟件技術可以實現數字運算操作，其具體的運算流程為數據的采集、分析以及處理等，可以實現對生產數據的有效處理和控制。

（六）遠程監控

PLC軟件技術具有一定的通信功能，不僅可以傳輸信息，同時還能夠將網絡模塊和通信接口進行有效的連接，然后利用通信功能實現工業生產的遠程控制。

四、結論

總而言之，PLC軟件技術作為一種新型的控制裝置，其具有著適用范圍廣、可靠性高、性價比高、調試和安裝簡單等優勢特點，其在工業自動化監控領域中的應用，不僅可以實現開關量、虛擬量、設備位置的控制，同時還能夠集中各種控制系統、實現生產數據的有效處理和控制，有利于提升工業生產的整體質量和效率，推動工業生產的自動化發展，促進工業產業的可持續健康發展。

參考文獻

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篇7

【關鍵詞】工業 自動化控制技術 革新

一、控制系統的智能化、分散化、網絡化

工業自動化領域的發展趨勢之一是控制系統的智能化、分散化、網絡化，而現場總線的崛起正是這一發展趨勢的標志。

現場總線的崛起

半個多世紀以來，工業自動化領域的過程控制體系歷經基地式儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統、集散控制系統（DCS）等4代過程控制系統，當前我國工業自動化的主流水平即處于以PLC為基礎的DCS系統階段。這里要說明一點，DCS既是一個過程控制體系的名稱，有時也表示為由制造廠商出售的一個起完整作用而集成的集散控制系統產品，這種DCS系統相對較為封閉，而目前工業自動化的DCS系統多數是由用戶集成的，因此相對較為開放。

與早期的一些控制系統相比，DCS系統在功能和性能上有了很大進步，可以在此基礎上實現裝置級、車間級的優化和分散控制，但其仍然是一種模擬數字混合系統，從現場到PLC或計算機之間的檢測、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現。這種信號傳遞關系稱之為信號傳輸，而不是數據通信，難以實現儀表之間的信息交換，因而呼喚著具備通信功能的、傳輸信號全數字化的儀表與系統的出現，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動下，自20世紀80年代中期起，現場總線便應運而生，并通過激烈的市場競爭而不斷崛起。

現場總線是應用在生產現場的全數字化、實時、雙向、多節點的數字通信系統。現場總線技術將專用的CPU置入傳統的測控儀表，使它們各自都具有了數字計算和通信能力，即所謂“智能化”；采用可進行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯系的紐帶，把掛接在總線上作為網絡節點的多個現場級測控儀表連接成網絡，并按公開、規范的通信協議，使現場測控儀表之間及其與遠程監控計算機之間實現數據傳輸與信息交換，形成多種適應實際需要的控制系統，即所謂“網絡化”；由于這些網上的節點都是具備智能的可通信產品，因而它所需要的控制信息（如實時測量數據）不采取向PLC或計算機存取的方式，而可直接從處于同等層上的另一個節點上獲取，在現場總線控制系統（FCS）的環境下，借助其計算和通信能力，在現場就可進行許多復雜計算，形成真正分散在現場的完整的控制系統，提高了系統的自治性和可靠性。

二、管理控制一體化

工業自動化領域的另一個發展趨勢是管理控制系統的一體化。

（一）何謂管控一體化

在市場經濟與信息時代的飛速發展中，企業內部之間以及與外部交換信息的需求不斷擴大，現代工業企業對生產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現場狀態的監視和控制，同時還要求把現場信息和管理信息結合起來。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，把企業的橫向通信（同一層不同節點的通信）和縱向通信（上、下層之間的通信）緊密聯系在一起，通過對經營決策、管理、計劃、調度、過程優化、故障診斷、現場控制等信息的綜合處理，形成一個意義更廣泛的綜合管理系統。

（二）現場總線為管控一體化鋪平了道路

企業信息網絡是管控信息集成的基本條件，沒有信息網絡就不可能實現企業橫向和縱向信息的溝通和匯集，建網的目標在于實現全企業范圍內的信息資源共享，以及與外部世界的信息溝通。

工業和一般企業網絡大致可分為3層，即企業管理層，過程監控層和現場控制層。

管控一體化解決方案中的現場控制層由現場總線設備和控制網段構成，把傳統的集散系統控制站的功能分散到了現場總線設備，此時的控制站實際是一個虛擬的控制站。現場總線技術與產品所形成的底層網絡，充分發揮其使測控設備具有通信能力的特點，為控制網絡與通用數據網絡的連接提供了方便。企業信息網絡是管控一體化的基礎，現場總線則為構建管控一體化網絡鋪平了道路；過程監控層由局域網段以及連接在局域網段的擔任監控任務的工作站或控制器組成，現場總線網絡通過現場總線接口與過程監控層相連，或者監控層直接由現場總線來擔當；監控站可以完成對控制系統的組態，執行對控制系統的監控、報警、維護及人機交互等功能；企業管理層由各種服務器和客戶機等組成，用于集成企業的各種信息，實現與Internet的連接，完成管理、決策和商務應用的各種功能。

三、對工業自動化發展的思考

綜上所述，現場總線技術的發展，引起了自動化系統結構和自動化控制概念的變革，進一步推動了管控一體化企業信息系統的建立，它集計算機技術、信息技術和自動化技術為一體，成為流程工業自動化發展的趨勢。隨著市場經濟的發展和加入WTO的臨近，工業企業面臨前所未有的發展機遇和愈加嚴峻的挑戰，對企業的生產經營管理提出了更高的要求。管控一體化企業信息系統的建立，將是增強企業競爭力的重要途徑，問題是對于工業來說，這種必要性到底有多大？工業盡管有自己的特殊性，但在實現生產過程和經營過程的整體優化，在保障運行安全的前提下獲取最大的經濟效益上與其他工業應是相同的。特別是信息技術的不斷發展，網絡的普及，將會使管控一體化的重要性日益顯露出來，由以PLC為基礎的集散型控制系統向以現場總線為基礎的管控一體化分布式網絡信息系統過渡是必然的。

要構建管控一體化網絡，必先以現場總線所形成的底層網絡為基礎，因此在目前情況下，一方面要密切關注現場總線標準的新的發展動態，同時還應結合工業的具體條件，對諸如如何保護和利用現有資源，對原來的DCS系統進行改造，選用何種總線以及如何組網和系統集成等問題加以研究和討論，并建議國家成立一個機構，像建設部、科委下屬智能建筑技術推廣中心的LonWorks現場總線協作網一樣，負責跟蹤現場總線技術的發展、信息技術交流，指導行業對這一新技術的推廣和應用，以促進工業自動化發展的進程。

參考文獻：

篇8

1.1應用水平不高

我國大部分鋼鐵生產設備都是進口，鋼鐵自動化設備維修水平技術和自動化網絡控制技術應用水平不高。大部分鋼鐵企業仍然采用能耗高、機械化的生產設備。隨著我國對節能減排的要求，必然提高鋼鐵企業的自動化網絡控制技術，淘汰落后的非自動化生產設備，以減少鋼鐵生產環境污染。

1.2適應性不強

我國大部分鋼鐵雖然引進了一些進口自動化生產設備，但鋼鐵生產過程過于復雜，且自動化數學模型不適應我國的鋼鐵生產，沒有發揮這些先進自動化生產設備的功能，自動化網絡控制技術適應性不強。應掌握自動化設備生產技術，研究適應性強的數學模型，完善我國的鋼鐵企業的自動化網絡控制技術。

1.3性能不穩定

我國大部分鋼鐵生產設備運行性能不穩定，由于大多數鋼鐵自動化生產設備國外引進，設備運營或維修工程師對設備的數據診斷不是很清楚，自動化網絡控制技術可靠性維護做得不到位。只有認真學習自動化網絡控制技術，掌握可靠性維護技術，創新自動化網絡控制技術在鋼鐵工業生產中的應用，才能提高企業的經濟效益。

2自動化網絡控制技術在我國鋼鐵工業中的具體應用

自動化網絡控制技術不僅實現鋼鐵生產全過程的生產監控、環境參數設置，還能及時發現自動化生產線的故障，并發現故障信號，及自動化修正功能。這種自動化網絡控制技術不僅能解決鋼鐵企業生產中的控制問題，還能提高鋼鐵企業的經濟效益，加強企業的信息化管理。

2.1自動化網絡控制技術在鋼鐵基礎自動化系統中的應用

PLC和DCS技術是鋼鐵基礎自動化系統中最主要的自動化網絡控制技術，PLC控制鋼鐵生產現場的設備，而DCS則控制鋼鐵生產流程。鋼鐵基礎自動化系統中PLC占主導地位，控制鋼鐵生產全過程中的各中自動化設備，直接控制鋼鐵自動化系統，而DCS技術輔助PLC實現鋼鐵生產過程的全控制，實現生產流程優化，做到節能減排，增加經濟效益。

2.2自動化網絡控制技術在鋼鐵生產管理控制系統中的應用

為了實現最佳的經濟效益，實現鋼鐵生產過程中的橫向集成和縱向集成，需要鋼鐵生產管理控制系統來實現不同生產過程中的數據交換和管理，為鋼鐵生產管理者提供數據支持。鋼鐵生產管理控制系統通過集成技術，將自動化網絡控制技術應用于生產協調、質量監控和在線監測等方面，實現生產管理控制，共享信息資源。

2.3自動化網絡控制技術在鋼鐵生產過程控制系統中的應用

鋼鐵生產過程控制是鋼鐵自動化系統的核心，只有跟蹤或監控鋼鐵生產的全過程，才能實現鋼鐵生產的全自動化。通過繼電器和傳感器等電子設備，對鋼鐵生產過程進行監控。例如采用RCS-9600CS等設備裝置實現鋼鐵自動化過程中的順序控制、過程控制、傳動控制和運動控制。采用自動化網絡控制技術中的光機電一體化、軟測量以及數據融合數據處理等技術來實現參數控制、物流跟蹤、能源控制以及產品質量過程控制。

2.4自動化網絡控制技術在鋼鐵企業信息化系統中的應用

為了實現鋼鐵企業可持續發展，實現節能減排，必須不斷改進鋼鐵企業的信息共享水平，有效實施質量管控，通過鋼鐵企業信息化系統有效實施實時監測、生產調度等的動態管理，進一步降低鋼鐵企業的生產成本，實現鋼鐵企業能源的有效管控與性能管理，幫助企業進行生產和經營管理等的創新。例如，使用自動化網絡控制技術模擬鋼鐵工業生產流程，設計數學模型智能分析故障，在線監測生產數據，最終實現企業贏利。

3結語

篇9

關鍵詞：應用；自動化；PLC技術；工業；分析

中圖分類號：TP273

工業是支撐國民經濟發展的基礎產業，所以應重視采用現代化的技術促進工業發展；目前，PLC技術已經在工業生產中得到了應用，在應用PLC技術的過程中，國內的工業生產自動化水平有了顯著性的提升[1]。為了進一步推廣應用PLC技術，本文分析了PLC技術所具有的優勢及其在工業領域當中的具體應用情況，以供參考。

1PLC技術所具有的優勢

PLC技術指的是一種電子系統控制技術，該技術融合了數字通信技術、計算機軟件技術以及自動控制技術，且能夠通過數字運算實現工業的自動化生產。在PLC技術剛開始誕生時，控制的范圍極為有限，僅限于單臺設備，但隨著科技水平的提高，目前PLC技術已經能夠控制整個工業生產系統。PLC技術不僅能夠提升工業生產的自動化水平，還具有良好的控制性能以及通用性能，在使用之前，只需要進行簡單的編程，就能確保整個控制系統進入正常工作狀態[2]。此外，在設計PLC控制系統時，運用到了許多抗干擾技術以及兼容設計技術等，所以在系統運行的過程中，能夠有效對抗外界不良因素的干擾，并且可以及時診斷系統出現的故障類型，這對于改善工業生產的自動化水平以及可靠性能是極為有利的。

2基于PLC 技術在工業自動化應用的分析

2.1PLC技術在控制工業生產系統以及設備操控具置當中的應用

為了有效控制工業生產過程，一般會在PLC系統當中設置6個模塊；這6個模塊分別為模擬參數控制模塊、I/O模塊、位置控制模塊、高速計數模塊、通訊傳輸模塊以及主機管理模塊，以上6大模塊分別具有不同的功能。在工業生產當中，PLC技術控制的基礎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之后，不同的功能模塊就會根據控制對象特質實現相互調整以及優化組合，以便能夠組建出一個功能較為全面以及完善的自動控制系統，保證工業生產過程得到有效的控制以及靈活的控制[3]。在應用PLC技術的過程中，其模擬參數控制模塊不僅能夠有效監控工業生產過程，還可以向系統監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，模擬參數控制模塊還負責管理工業生產中常見的保溫控制工作、降溫控制工作以及升溫控制工作，維護熱處理系統，這就保證了工業生產的順利進行。在控制工業生產設備的具體操作位置方面，PLC技術主要被應用于控制串刀補償位置、控制機械主軸分度位置以及控制運輸位置等。在應用PLC技術控制工業設備具體操控位置的過程中，其同步電機能夠發揮重要作用；當控制系統所發出的信號被同步電機接收后，同步電機就可以根據脈沖信號實現對機械設備的自動控制，并精確定位其具體操作位置。

2.2PLC技術在處理數據以及控制邏輯參數當中的應用

對于工業生產的自動控制系統而言，PLC技術具備強大的數據處理功能，如數據位操作功能、數據轉換以及傳輸功能、數據篩查功能以及數據運算功能等；依托于以上功能，在應用PLC技術對工業生產進行控制的過程中，控制系統能夠在短時間當中有效完成生產數據的處理工作，如采集工作、分析工作以及總結工作等。就目前的情況來看，食品工業、冶金工業以及造紙工業等相關工業領域均已利用PLC技術建立起符合自身生產實際的數據信息控制系統；但在數據處理方面，PLC技術尚未發展成熟，還有待完善。在邏輯參數控制方面，PLC技術主要被應用于開關量的控制；在應用PLC技術控制開關量時，能夠增加軟觸點，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勢[4]。實踐證明，在控制開關量時應用PLC技術不僅能夠使工業生產系統的質量得到有效提升，而且還能夠為生產企業節約大量的物力成本以及人力成本等。從當前的發展情況來看，繼電器已經逐漸PLC技術所取代，PLC控制邏輯參數的功能也逐漸變完善，不僅可以對單臺工業設備進行控制，而且還能夠對自動化生產流水線系統進行控制；因此在大型機械當中已經逐步采用PLC技術，如訂書機械以及組合機床設備等。

2.3PLC技術在系統控制以及遠程通信控制中的應用

因為PLC技術是一種自動控制技術，所以在工業的自動化生產當中，不僅可以控制其他的機械系統，還能夠對自動系統本身加以控制。在應用PLC技術時，自動控制系統能夠進行故障排查以及糾正邏輯錯誤，這對于系統本身的穩定運行是極為有利的。在工業生產的循環工作中，設備所執行的每一工步均會影響到整個生產流程，所以要控制好每一工步動作；應用PLC技術之后，只需在規定的時間內啟動定時裝置，自動控制系統便可以及時對出現偏差的工步進行調整。另一方面，如過工業設備的運行狀況沒有出現異常，則PLC系統當中的各個子系統之間是一種常態邏輯關系；如果在運行時，設備出現故障，這常態邏輯關系將會被打亂，并重新組合；當邏輯關系出現變化時，自動控制系統就會根據邏輯關系變化情況，自動生成故障診斷程序；當程序生成后，系統就會發出故障報警信息[5]。在遠程通信控制方面，應用PLC技術可以實現不同自動控制系統間的遠程通信；要保證PLC技術能夠發揮出遠程通信功能，則應注意在PLC系統當中安裝聯網通信模塊以及信息傳輸接口。

2.4應用實例分析

某工廠在生產的過程中應用了PLC集散式自動控制系統，系統結構為I/O分布式，控制器為SIEMENS-505型；控制系統由5個分站、1個主站、3臺工控機、PLC主控設備以及若干通訊設備構成。采集信號的工作由分站完成，處理數據的工作則由主站完成，而工控機的功能為監控設備運行工況。在設計控制系統時，應用了自診技術以及冗余技術。建立好的控制系統具有以下五種功能：預留生產系統的數據接口功能、優化控制生產過程、自動轉換自動控制方式與手動控制方式、實時監控生產過程以及設備運行工況。在應用PLC技術之后，生產過程變得穩定，生產人員的工作強度得以減輕，且產品生產效率得到了有效提高，有效改善了生產的自動化水平；因此可以認為，在生產工作中應用PLC技術，能夠為工廠帶來了巨大的經濟效益。

3結束語

工業生產水平以及生產質量主要取決于自動控制系統發展的水平。對此，應在控制系統當中應用PLC技術，以便能夠提高工業生產的自動化水平。此外，在應用PLC技術的過程中，應不斷探索以及總結實踐經驗，從而為PLC技術得到進一步的推廣應用提供條件。

參考文獻：

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篇10

關鍵詞：工業自動化 物聯網 互聯網

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

1 引言

當前，工業自動化已然成為新一輪的發展趨勢，而面向工業的自動化，工業對物聯網以及物聯網技術提出了更高的要求。嚴格意義上來說，物聯網是對互聯網業務的創新、延伸及拓展，在基于計算機與互聯網的發展背景下，物聯網掀起了世界信息產業發展的第三次浪潮。將物聯網技術科學的應用在工業領域，其能積極促進工業自動化的進一步發展。

2 面向工業自動化的物聯網關鍵技術

2.1 物聯網的識別技術

識別技術是物聯網技術中的一種基礎技術，在物聯網的物物交換過程當中，每一個交換對象都具有一個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特定，亦或是某一特定范圍內的獨有識別代碼。不過，在一個交換物上也會存在幾個不同的識別代碼，但其所代表的ID或IP有且僅有一個，而物聯網的識別技術就是為識別這些不同的代碼所研發并投入應用。由于一個物體的構成元素具有復雜性與多樣性，或由多個不同的小物體組成，所以需要將擁有物聯網識別技術的設備（與互聯網建立了共享數據規則的構架裝置）安裝在大物體上，用以識別那些小物體構成元素的代碼。

2.2 物聯網的架構技術

物聯網的架構技術是基于識別技術需求而衍生的，通過該技術能夠實現在異構信息系統中為提供者與需求者提供可互操作關系的服務。而在物聯網的交換過程當中，可互操作性關系的實現可以通過多種方法來達到，其中在提供者與需求者之間架構共享模式，從而為其提供資源、信息、數據的共享服務。這種方法具有直接性與有效性，但需要在滿足非語言環境下才能達到共享目的，服務的提供者與需求者其運作空間并不具有理想的開放性。因而，需要借助物聯網的架構技術，以確保在提供者與需求者可互操作性過程中實現模塊化、較強伸縮性與擴展性的操作環境。

2.3 物聯網的數據和信號處理技術

工業自動化的涉及范圍十分廣泛，如生產自動化、銷售自動化等，而在這些自動化的過程當中需要利用物聯網的數據與信號處理技術來收集工業生產、銷售過程的所有數據，借助互聯網平臺對數據進行分析、輸出與分化。工業自動化在運用物聯網的數據與信號處理技術時，需要遵循語義的可互操作性規則，利用物聯網的識別技術、架構技術對智能識別設備所收集到的數據與信息進行分析，并應用結構化信息標準推進技術對數據與信息進行科學處理。

3 面向工業自動化的物聯網技術的應用

在面向工業自動化的物聯網時代，物聯網技術獲得了廣泛的應用，在不同工業領域的生產制造、生產流程中應用物聯網的關鍵技術來達到安全生產、高效率、高質量、高效益、節能減排的可持續發展目標。

3.1 生產制造領域

在工業的生產制造領域中，物聯網技術已成為最熱點的應用技術，其被廣泛應用在工業生產制造中的每一個環節里。如在生產設備中安裝物聯網的相關技術，通過數據與信號處理技術來采集數據，在生產檢測過程中利用物聯網識別技術來監控原材料消耗、產品質量等現象。將物聯網技術應用在工業生產制造領域，能夠有效實現工業生產、機械生產的自動化管理，既節約企業的資本投入，又提高了企業生產的自動化水平。

3.2 產品信息化領域

隨著消費者安全意識的提高，其希望能夠更加詳細的了解產品的相關信息，所以產品信息化已逐漸成為工業自動化中的一項重要內。實際上，推動工業產品信息化的最終目的是為了令產品能夠更加智能化的面對市場需求。由于物聯網技術具有實時監測、遠程控制的特點，因而在工業產品信息化領域中應用物聯網技術，不僅能實現對工業生產的信息化管理，同時也是實現產品信息化的有效途徑。

3.3 安全生產領域

安全生產是工業領域中的主要規范，因物聯網技術具有全球定位、智能感知、紅外線感知等優勢，所以將物聯網技術應用在工業的安全生產領域，這對于提高工業生產的安全性十分有利。在工業的生產環境、生產機器以及工人身上安裝具有物聯網技術的設備，從而確保對工業生產中的所有對象進行定位的智能化、自動化適時監控，檢測與診斷隱患情況，以利于管理者及時消除安全隱患。如此，可以有效保障工業的安全生產，以減少工業生產過程中的安全事故。

3.4 節能減排領域

工業的可持續發展是當前我國關注的重點，而工業領域的節能減排是實現可持續發展的主要突破方向。在一些高污染、高耗能的工業領域中引用物聯網技術，通過安裝傳感裝置、構建污染源自動監測系統等方式來實現對工業生產過程的實時監測與控制。如此，工業生產過程中的電能、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時的自動監測，一旦超標系統就會自動采取相應措施進行控制。在工業節能減排領域應用物聯網技術，利于促進工業走可持續發展路線。

4 結語

為有效實現工業自動化，為促進工業的可持續發展，在工業領域積極應用物聯網技術能最大程度實現這些發展目標，能夠進一步提高我國工業經濟的發展水平。利用物聯網技術能夠改變與提高工業生產的管理模式，促進工業生產的自動化，從而有效提高工業領域的自動化生產、自動化管理，并實現工業自動化領域的高效率與高質量。

參考文獻

[1]顧亮，楊萍.物聯網帶給工業自動化的創新機遇[J].制造業自動化，2012，34（17）：76-78.