工业自动化的发展
工业自动化软件系统技术及其发展
分类：工控杂谈工控仿真图形2008-12-23 09:24 259人阅读评论(0) 收藏举报1,引言
随着计算机软硬件技术,信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进,工业自动化系统变得越来越复杂,对自动化系统的要求也越来越高.在大型复杂系统中,如大型工业生产过程,计算机集成制造系统,工业流程对象控制系统等,具有多种形式的复杂性,在整体结构上表现为非线性,不确定性,无穷维,分布式及多层次等;在被处理信息上,表现为信号的不确定性,随机性和不完全性,图象及符号信息的混合等;在计算机上,表现为数量运算与逻辑运算的混合;随着管理的深化和细化,表现为管理方式的日渐扁平化等等,可见对复杂大系统不但在系统辨识,分析,设计等方面与常规不同,更重要的是在系统建模,控制策略方面也有不同.设计系统着重点在于以全软件方式实现管理与控制的一体化 .由于复杂系统结构复杂,变量众多,信息交错,按什么原则将大系统科学合理地分解为相对小的子系统,而子系统之间又如何协调,才能保证系统的优化运行和控制,这些都是急待解决的热点问题,也是控制工程界热切关注的焦点,许多问题至今尚无定论.复杂大系统控制对工业自动化软件系统提出了越来越高的要求,因此如何提供更加有效的先进软件系统受到广泛的关注.随着技术的进步,工业自动化软件技术正在向智能化,网络化和集成化方向飞速发展,复杂大系统在网络环境下运行,在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期,而是指日可待.本文从软件系统技术发展角度对此作某些探讨.
2,监控组态软件系统
2.1 组态软件的主要功能
"监控"是对被控过程的监视与控制,从工业自动化控制角度一般将监控软件称为工业组态软件或组态控制软件.自20世纪80年代初期诞生至今,组态软件已有20年的发展历史.应该说组态软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的.80年代的组态软件,像Onspec,Paragon 500,早期的FIX等都运行在DOS环境下,图形界面的功能不是很强.自1987年Wonderware公司开发出第一套基于微软的Windows下的工业及过程自动化领域的人机视窗界面组态软件InTouch以来,以Intouch为代表的人机界面软件开创了Windows 下运行工控软件的先河,并随作计算机硬软件技术的高速发展,使基于PC及其兼容机的组态软件的不管是功能和还是其性能都有了质的飞跃和提高.目前的InTouch作为一种典型的工业自动化组态软件,具有良好的实时性,更具有高性能的图形界面功能,因而Wonderware公司也因此称InTouch为过程可视化软件,这样命名也似乎更为确切.监控组态软件是面向监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)的软件平台工具,具有丰富的设置项目,使用方式灵活,功能强大.监控组态软件最早出现时,HMI(Human MachineInterface)或MMI(Man Machine Interface)是其主要涵,即主要解决人机交互图形界面问题.组态软件系统包含有实时数据库,实时控制,SCADA,通讯及联网,开放数据库接口,对I/O设备的驱动等容.随着软件技术的发展,监控组态软件不断地被赋予新的容,在社会信息化
进程中将扮演越来越重要的角色,未来的发展前景十分看好.组态软件有以下主要功能. (1) 采用图形化编辑设计技巧
编程人员可采用拼图,搭积木和简单连线的方式构建人机交互界面.组态软件包含有设计开发图库,如各种模拟仪表,电动机,控制按钮等.编程人员也可以利用基本绘图工具自行设计图库和对象图元.在操作和监控的人机界面上,用相应于这些现场设备,检测装置和控制器的图元,代表和指示真实对象,就得到了现场生产设备运行的模拟图面.从而,通过对模拟现场图面上相应于对象的图元进行操作,就可以实现对现场设备和控制器等的操作和管理.这是组态软件的最大优点之一,它使编程和操作非常直观,易于让具有不同知识背景和水平的人员都能接受.由上述分析可以看出,评价一种组态软件优劣水平的一个重要标准是:该种软件的设计图库的大小和丰富性以及图库中图元的直观代表性.
(2) 对实际监控对象实现状态迁移管理
组态软件应用动画连接技术,将描述现场对象的图元与一定的参数或函数联系起来,形成映射关系.编程或操作人员通过对这些参数或函数的编程和处理,就可以实现对现场设备数据的采集,分析和处理,参数的传递是通过组态计算机与现场设备之间的输入和输出通道完成的,从而实现远程监测和控制,即状态管理.状态迁移的容包括对象运动规律设置,运行状态监测和故障报警显示等.从应用角度看,对象参数的编辑和处理是被屏蔽的,用户对监控界面上的图元进行激励(如通过计算机鼠标点击图元),也就是对该图元所对应的对象参数进行激励和设定,该对象参数依照编程预定的运算规律进行改变或重定,并影响其它图元的对象参数同步改变,其结果是变化了的那些差数引起对应的图元发生变化或激发其它一些图象信息到人机界面上,使用户知道操作结果,从而确定下一步的操作,这样就完成了人机交互.从设计开发角度看,对象参数的编辑和处理是透明的,随时可以根据控制要求更改参数和运算规律,而且这种更改可以在人机监控界面上进行,如将人机监控界面设置为开发环境,通过计算机鼠标双击图元,就可以进入对象参数对话框进行编辑和修改.由此可以看出,组态软件对现场的监控和管理不仅继承了传统的汇编或高级语言控制结构,而且极扩展了编程直观性,这是用户和编程人员都非常乐于接受的.
(3) 监控和管理对象更加形象化和深刻化
组态软件不仅能与其它常用编程语言开发工具一样,可以对对象参数进行设定,实时采集数据,编程参数算法,打印控制规律和结果,存储数据记录等,而且能很容易地将上述功能和步骤形象化的表示出来,并且可以反映到人机界面上供编程或操作人员直观分析和修改.如组态软件可以将实时采集数据以实时曲线的形式直观反映在监控界面上,对于历史和现时控制信息及结果同样可以以实时曲线图的形式直观反映在监控界面上.这样,人们可以采用高级知识库,智能控制和预测的方法,如图表法,二次曲线拟合法和回归预测法等来分析和处理输入输出参数及数据,从而达到对监控对象的更深刻认识和把握状态,报警显示等.
(4) 实时开放性和互连操作性好
自动化软件大量采用标准化的互连技术,如OPC,DDE,ActiveX控
件,COM/DCOM,ODBC,OLE-DB等,这样使其成为一自动化软件平台,具有良好的实时开放性和互连操作性 .组态软件采用ODBC(开放式数据库互连)技术使对象参数能够共享或为其它软件程序读取;应用DDE(动态数据交换)技术实现参数传递,如将过程对象参数到MICRO EXCEL表格文件中,将对象参数变化实时反映到该表格文件中,同时对表格文件中相应数据处理后,结果返传给对应参数.这样就实现了组态软件和MICROEXCEL表格数据文件的互连操作,从而发挥各自的技术优势以达到对现场系统的更好控制和管理;应用OLE(对象与嵌入)技术包容和扩展其它功能,如将MICRO OFFICE办公软件嵌入组态软件操作平台,便于操作人员处理文本工作报告和报表,应用ActiveX技术将媒体播放软件嵌入组态软件操作平台,实现在监控界面上看到闭路监控现场图象等;应用TCP/IP协议将组态监控信息发布到Internet 网络上,实现网络化管理和监控.
(5) 应用操作平台开发周期短
用组态软件设计制作监控操作平台,避免了大量的源程序语言汇编及其调试工作.其图形化的直观性编程风格,大大缩短了编程开发周期,容易满足实际工程建设的时间要求,而且在应用中(在线)修改和更新操作平台也较容易和快捷. 然而,组态软件作为一种新兴的面向对象的工业自动化监控开发编程工具也在与时俱进,正在进一步研究改进提高,如对于不同的监控对象及环境,如何平衡调节数据共享度和实时性要求;对于多线程并举的应用环境和对象,如何满足各线程不同的实时性要求以及避免数据冲突和阻塞;如何解决网络远程控制的实时性和现场监控的实时性之间的匹配问题等.
2.2 监控组态软件的作用
组态软件是工业自动化软件系统的基石,是实现控制网络与信息网络集成的关键之一,通过组态软件开放的接口技术,将实时数据库与现场设备数据互联,从而为系统提供综合全面的信息和数据. 监控组态软件是一种控制系统开发工具,用户可根据应用对象及控制任务的要求,通过简单形象的组态,利用组态软件提供的工具,以"搭积木"的方式灵活配置,组合各功能模块,构成用户应用软件."组态"的概念是伴随着集散控制系统(Distributed Control System,DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟悉的.现在的组态软件实际上就是早期每个DCS厂商在DCS中预装的应用软件,但一直没有人给出明确的定义,只是将使用这种应用软件设计生成目标应用系统的过程称为"组态(Config)"或"做组态".组态的概念最早来自英文Configuration,含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置,达到让计算机或软件按照预先配置(Configuration)自动执行任务的目的,以满足使用者的要求.
工业企业是一个复杂的大系统,按照发展新型工业和企业信息化的要求,自动化应该是集管理和控制于一体的,它包含低层的控制与高层次的管理的自动化.人们常常把高层次的控制称为管理,而把低层次的管理称为控制.对低层的控制而言,其控制任务主要由物理系统设备完成.企业信息化对系统的自动化程度提出了更高的要求,它包含了企业资源计划系统
ERP从Internet网上接受订货,由企业(工厂)生产执行系统(MES)完成产品生产直至合格产品出厂将产品送到用户的全过程,涵盖了从传感器开始到整个系统优化运行的全部低层控制及高层管理.企业物料流,信息流,资金流,人才流等的流向和流量随企业的功能,规模,产品特性等的不同,其复杂程度差异很大,如何使这类复杂大系统优化运行,以获取最佳的社会经济效益是人们期望的目标.为保证整个控制过程(或系统)中的所有有用的实时状态信息不沉淀,流失,便于实现实时协调,加强对上层决策的辅助支持,各工作站均应该用统一人机图形用户界面,统一信息平台,克服"自动化孤岛","信息孤岛"现象,实现管控一体化的无缝集成,其中起关键作用的就是监控组态软件.要充分发挥信息在低层控制和高层管理决策中的主导作用,对监控软件系统的选择必须给于足够的重视,否则企业信息
化的目标是难以实现的.
2.3 一般监控组态软件的局限性
从20世纪80年代后国新建和改建与技术改造项目中的自动化系统基本上都是采用国外进口的组态级工控软件,如典型的有美国Wonderware公司InTouch,美国Intellution软件公司开发的Fix和iFix,德国西门子公司的WinCC,俄罗斯Adastra科技公司的—Trace mode 组态软件等,直至20世纪90年代中期,国一些软件公司在消化吸收国外组态软件基础上也开发了一些工控组态软件产品,典型的如亚控软件公司的组态王"Kings View",昆仑通态自动化公司的MCSG等等,这些软件投放市场对我国实现企业基础自动化作出过重要贡献,其共同优点是:采用图形化编程设计技巧,对实际监控对象实现状态转移管理,使监控和管理对象更加形象化和深刻化,系统实时开放性和互连操作性较好,应用操作平台开发周期短等,仅从监控层面考虑问题,在图形及组态方案,数据点管理,网络功能,通信功能,加锁设计等方面尽管各有侧重点,但基本上都能满足用户的要求.值得注意的是,如果从更高管理层次考虑问题,要实现工业自动化系统的管控一体化,企业信息化却面临严峻问题,面对的很可能是一个又一个的"信息孤岛","自动化孤岛",很难将"孤岛"的信息资源加以整合集成,缺乏统一的控制,数据,信息平台支持,这正是目前工业企业复杂大系统基础自动化和企业信息化面临的主要问题.如何在保护现有投运系统资源的前提下,适当增加软件系统支持以提升和改造原系统,使企业实现信息化,以适应改造和提升传统产业和企业产品结构调整的需要,是控制工程界普遍关注的问题 .在探索信息资源充分利用方案和途径时,由于受到系统所选择组态软件功能的限制,实施起来都因"通信协议""软接口"等瓶颈问题而止步,这在众多企业中是屡见不鲜的,这给系统集成带来不少困难,对此一般监控组态软件厂商似乎对"通信软接口"瓶颈问题重视程度还有所不够.
2.4 过程可视化软件的特点
随着软件技术的发展,监控组态软件不断地被赋予新的容,在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色,实时多任务是组态软件最突出的特点.例如,数据采集与输出,数据处理与算法实现,图形显示及人机对话,实时数据的存储,检索管理,实时通讯等.组态软件主要解决的问题是:
(1) 如何在数据采集与控制设备间进行数据交换;
(2) 使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来;
(3) 处理数据报警及系统报警;
(4) 存储历史数据并支持历史数据的查询;
(5) 各类报表的生成和打印输出;
(6) 提供灵活,多变的组态方式,以适应不同领域的需求;
(7) 与第三方软件程序的接口,以实现数据共享.
组态软件可利用图形功能把被控对象形象地画出来,再通过部数据把被控对象的属性与I/O设备的实时数据进行逻辑连接.当由组态软件生成的应用系统投入运行后,I/O设备数据发生变化将会直接带动被控对象属性的变化.组态软件的实时数据库是一个开放式的数据平台,可以使管理者得到现场设备运行的所有实时数据,并实行统一管理.此外,组态软件还能根据历史趋势分析,进行优化控制和调度决策.
2.5 过程可视化软件的最新发展
为了将讨论的问题具体化,现以最具有代表意义的过程可视化软件为了例,如InTouch9.5 HMI提供显著的增强,从而带来运行和工程生产率两方面的明显提升.这样一来,使用InTouch9.5软件的工厂人员将会从可以让他们的工作更快捷,更简单的新功能中获益.此外,提高的软件开发功能可以
大幅度降低用在创建,更改和部署应用程序上的时间和精力. 在运行生产率方面的功能增强包括:提示条;鼠标控制;先进的报警分析;运行期间的语言切换.提示条, 9.5版本为操作员提供指导从而帮助工厂人员更快速地理解他们正在查看的应用程序的信息.鼠标控制,这些新的
控制为那些使用鼠标访问他们的应用程序的人员提供额外的功能.先进的报警分析工具,建
在InTouch软件中,这些功能可以使报警信息的分析更加快速和完整.运行期间的语言切换,用户在运行期间可以动态地切换语言. 工程生产率提高方面的增强包括:在智能符号技术下的新的开发图形移动及缩放和人工的图形定位功能;建的简单的I/O冗余配置;额外的键盘选择;缺省的字体设置.在智能符号技术下的新开发,这些新的增强可以更快速地创建和额外地定制基于图形的模板.建的简单I/O冗余配置,这个功能允许快速地配置第二个通讯服务器,使I/O无法连接到第一个服务器时能够自动切换.移动及缩放和人工图形定位功能,图形的细节可通过轻松点击和"橡皮筋"缩放选项,人工图形定位以及移动功能.额外的键盘选项,9.5版本包括一个新的"区域"键盘,可以使用户用当地的语言的相关字符查看他们的键盘,同时有一个新的选项允许调整屏幕上的键盘尺寸.缺省的字体设置,用户可以即时改变缺省字体,然后在整个应用程序应用这种新的和True Type字体. InTouch9.5软件为应用程序的用户和开发人员提供大量新的功能,同时可以得到开发生产率和性能方面的显著提高.提示条,当一个用户鼠标滑过一个应用中包含有提示条的对象时,围绕该对象形成一个光环,让用户知道他们可
以访问有关这个对象的更多的信息.提示条可以提供静态的信息,例如该按钮控制什么,或者一个动态的快照信息,例如槽罐液位.静态和动态的提示条对于在一个窗口中流畅地显示大
量的图形都是非常有用的,同时非常方便地让操作员了解到屏幕上有关对象的额外信息.鼠标控制,新的先进的鼠标控制可以使用户针对不同的鼠标点击选项添加功能.这大大扩展了用户可以获得的有关一个对象的信息量,同时无需占用有价值的屏幕空间.先进的报警分析工具,InTouch9.5 HMI新的先进的报警分析工具可以使用户:方便地在帕累托图中分析报警;在导航树中查看有组织的报警;更快地查询报警;配置两个节点的报警热备份;可以按照标记进行排序配置"无数据"信息;命名数据库.这些先进的报警功能可以大大帮助和显著提高运行的生产率.
运行期间的语言切换,语言障碍可以使工厂人员完全地理解应用信息变得困难.然
而,InTouch9.5HMI的新的运行期间语言切换功能可以使用户在运行的时候切换语言显示.例如,如果显示的主要文本是美国英语,在运行的时候操作员可以点击按钮看到另外一种语言的信息,比如日语,西班牙语或者英式英语.这样一来,标准的应用可以由以下的人员进行访问: 掌握不同语言的多个操作员,多国家的多工厂的人员同时进行访问;全球的开发人员现在都可以用他们的母语来进行故障排查.建的简单I/O冗余切换简单配置的I/O冗余切换功能可以在第一个服务器需要维护或者无法使用时,非常方便地配置一个备份的通讯服务器.这样,工厂人员可以:消除与通讯服务器有关的单点故障;对第一个服务器实施常规的维护.此外,简单配置的I/O冗余切换功能提高了实时信息的可靠性和依赖性.智能符号增强,InTouch9.5软件中智能符号的新的增强可以使用户:调整模板大小并在整个应用中自动应用这些变更;在窗口将显示的图形直接地创建成智能符号;区分智能符号和常规的图形,更新的智能符号功能可以大降低应用创建,更改和部署的时间和精力.移动缩放/人工的图形定位,应用程序的开发人员可以凭借InTouch软件的WindowMakerTM图形编辑程序中这个新的轻松点击的移动/缩放功能来突出需要精确细节的区域,并同时查看整个图形窗口.他们在屏幕上制作图形时还可以使用窗口坐标,这可以在精力大大降低的同时实现精确图形的应用程序开发.额外的键盘选项,除了标准的InTouch键盘以外,InTouch9.5软件还包括两个新的屏幕键盘.开发人员可以使用新的Microsoft Windows键盘,它可以是"区域"键盘因而可以使国际用户用他们的母语查看含有所有文字和字符的屏幕键盘.开发人员还可以使用新的InTouch键盘来调整屏幕上键盘大小.这两个新的键盘以最适合用户环境的方式在应用互实施.缺省字体设置,开发人员可以即时地改变缺省的字体从而在整个应用中的按钮和文本中应用新的和True Type类型的字体.额外的功能,密码域的支持,安全已被更新和增强,从而开发人员可以限制不希望的信息访问.密码可以被加密,从而可以降低在客户端和服务器计算机之间的网络拦截的机会.这个功能使用户获得未授权的访问的可能性降到最小.密码的字符还可以被回显以便可以确认字符输入.Hotlink增强,具有动画功能的图形和ActiveX控件可以显示一个围绕对象的"晕轮",它可以按照对象的形状进行显示.通过这个晕轮和按照对象的形状显示功能可以使开发人员将动画添加到复杂对象的不同的部分.用户只需用鼠标滑过对象直到选择他们需要的部分,然后点开它展开更多的信息.更新的Windows XP外观,按钮,复选框,单选框和栏标题等已经更新到新的用户友好的Windows XP外观.InTouch9.5软件可显著提高运行效率和
明显地提高工程生产率.
3,工业自动化软件技术的发展
目前在国外,很多发达国家及有些发展中国家普遍采用美国Wonderware工业自动化软件套件技术,根据用户需求构建系统,实现对复杂工业大系统的控制与管理.例如,在20世纪90年代印度最大的TISCO钢铁公司采用美国Wonderware工业自动化软件系统套件技术实现了直接与ERP通信,从Internet上直接接受用户订单后,通过生产执行系统(MES)把总公司和职能部门,分厂,车间直至各条生产线都采用统一的控制,数据和信息平台纳入管理,系统开发周期短,系统开发和运行,维护成本低,由于软件组件套件技术可方便地实现系统的无缝集成,可靠性高,实现了从接受订单,原材料订购,产品生产,直至把产品运送到用户手中的全公司统一的自动化监控与信息化管理,效率极高.美国Wonderware公司的软件套装组件系统是工业界第一个集成的工业自动化软件包FactorySuite,它从根本上改变了人们的传统观念以及在制造行业存在了多年的从上到下的信息流模式.除了上述核心组件外,还有Industrial SQL数据分析工具,SCADAlarm企业级的/报警系统等等.
总之Wonderware的Factory Suite是套装的软件组件系统,可以根据需要选配组件模块使系统实现无缝集成,给企业信息化提供了完整的解决方案.如在钢铁行业中,采用美国Wonderware的I/OSever技术和InSQL Server技术,建立统一的控制,数据,信息平台,效果极好,可实施建立产品流转动态跟踪系统实现从原材料到成品的全线动态跟踪,建立生产信息动态管理系统,实现生产计划,生产调度,库房(包括原料,半成品库,热处理,成品库)管理,生产作业和过程管理,合同管理,质量管理,工艺规程在线指导子系统,生产信息动态查询,统计,分析管理等,由于管理与控制都是动态实现,没有最先进的软件技术支撑和可以无缝集成的软件套件组件搭建系统,很难想象研发工作量有多大,成功率有多高,真正意义上的CIMS系统能否实现.
近年来工业自动化软件技术在多个方面都有了长足的发展,其中特别值得关注的是系统开发环境和系统构架方面的新进展.集成开发环境(IDE)通过应用组件实现工程重
用,Industrial ApplicationServer的组件对象体系结构可以显著地提高生产力.组件对象模型有利于开发代表工厂设备的可重用的应用对象.在FactorySuite IDE部建立的应用对象包含与自动化设备有关的所有必要的元素,例如历史参数,标记,报警与事件,文档,脚本,安全和通信参数.可以建立,复制和部署一个可重用组件的模板库,提高快速应用软件开发能力.每个组件模板支架变化传播特性,因此,一个元素的改变可以自动地被传播到所有受影响的组件或选择的组件,节省了宝贵的工程时间和成本.工厂模型体系结构用户可以把预先设计的应用对象变成利用最佳惯例和公司的工程标准的模板.获得灵活的应用对象可以包含代表物理工厂设备监控自动化策略或更高级别的生产策略的知识和应用代码.模板库可以把应用工程变成一个装配过程,而不是一种程序编制工作,因而可以显著提高不同项目的生产率.IDE是一个多开发者环境,它支持公司利用他们的工程资源,在一个项目上分配多名工程师.IDE通过利用高效率的注册/注销过程支持多开发人员,它为每个应用程序组件提供了一种历史记录
审核跟踪机制,包括用户标识符,时期与时间戳,以及关于变化的详细的摘要信息.由于应用配置信息保存在一个核心项目库(SQL Server数据库)中,因此可以对整个应用进行版本控制.注册/注销过程允许工程师在旅行或者离开现场时随身携带组件,为他们提供了最大的灵活性. IAS(Industrial Application Server)将工业自动化应用程序的开发设计生产力与可伸缩性带入了一个新纪元.它提供了全新的一层实时数据获取,报警与事件管理,数据处理服务及协作开发功能,这些功能从最底层开始就是针对用于工业自动化应用程序而设计的.IAS是简化分布式自动化应用程序开发,部署,维护及管理的一种基础架构,它是建立在Invensys的ArchestrATM架构基础上的新软件组件.全面的ArchestrA工厂自动化与信息架构从一开始就设计为利用最新软件技术延长传统系统的使用寿命.不管自动化应用程序是用在离散制造业,生产工厂,远程SCADA操作,公共事业,还是用在这些运营类型的任何组合中,ArchestrA 架构均能将其涵盖在.IAS建立在ArchestrA架构上,明显的优势在于:分布式点到点架构;一个全球联网的域名空间;集成化历史,脚本,报警及安全机制;直观的多用户开发环境;基于组件的工厂与应用模型;符合21 CFR Part11规要求;对用户而言可显著降低工程成本;降低拥有成本;响应迅速,能适应成长需要;坚定不移的开放性.它为简化分布式自动化应用的开发,部署,维护与管理提供了基础.IAS提供了新一级的实时数据获取,报警与事件管理,数据操作服务,以及协作工程能力,这些能力从一开始就是专门为工业自动化应用设计的,使制造厂家,OEM 和系统集成商(SI)能够显著降低自动化系统的工程,购买和维护费用,同时,用户可以灵活建造自动化系统,增强了对新的需求的响应能力.IAS是建立在Invensys 的ArchestrA 体系结构之上的一个强大的新应用平台.综合性的ArchestrA 工厂自动化与信息体系结构从一开始就被设计为利用最新的软件技术延长传统系统的寿命.不论是装配制造厂,制炼厂,远程SCADA 运转,公用事业或者这些业务营运类型的任何组合中的自动化应用,以ArchestrA为基础的体系结构都能够胜任. 从系统层次考虑,最近的工业自动化软件系统正利用先进的软件技术朝着集成化,网络化,平台化,综合管理等方向发展.
(1) 工业自动化软件的集成化
以前的工业自动化软件已经考虑到对设备和多系统的集成观点,但是集成的围往往集中在对局部系统或分厂系统,而没有考虑更大围的集成,而新的自动化软件系统已经考虑到大围,区域性以及全厂级的系统集成,提供总体的集成解决方案.
(2) 工业自动化软件的网络化
随着数据的分散性以及网络的多样性,工业自动化软件系统的信息正朝着信息总线的方向发展,信息总线的方式改变了过去需要将数据集中采集和处理的观念,相当于在数据监控层铺设了一条信息总线,各个子系统只要挂接在该信息总线上,就可以实现各个系统间的相互通讯,实现了全分布的监控系统.比如基于Wonderware FactorySuiteA2构建的监控系统,就是通过在整个系统中部署在每台电脑中的Platform进行信息交互.由于工业自动化软件间的信息交互越来越多,需要在单台机器上实现对多台机器上的软件系统进行集中远程管理的功能,因此网络化的管理也是自动化软件的发展方向.目前多家国外的工业自动化软件企业
就实现了网络管理,比如Wonderware公司基于微软管理控制台(MMC)技术的系统管理控制台SMC(System Management Console)就可以实现对数据采集软件,日志文件,部署的对象等实现集中的远程管理.
(3) 工业自动化软件中面向对象技术的应用
面向对象方法包括封装性,继承性,多态性等特点,这些特点使面向对象方法在软件领域得到迅速的发展,在工业自动化领域,很多控制对象同样具有面向对象技术中的"对象"属性,也引起了人们的注意,控制工程师和控制软件开发人员也试图将面向对象的技术应用到工业自动化领域,但目前基本上仍停留在针对某个控制系统的软件设计和控制软件的软件设计中,这些都说明面向对象的技术可以应用在工业自动化领域,但没有真正将面向对象技术应用到控制系统的整体系统设计中.这就是要将面向对象的技术优势引入到整个自动化系统的设计之中,而不是简单的停留在某个具体的软件设计之中的.总之,传统的面向功能的设计方法集中在控制系统的局部,围绕某个功能的实现为主线,而在嵌入面向对象技术的自动化软件平台Wonderware Industrial ApplicationServer上,采用面向对象思想设计监控系统,要充分发挥面向对象技术的封装性,继承性的优势,同时采用抽象对象的方法来看待整个监控系统的组成.Wonder- ware公司推出了一款嵌入面向对象技术的新产品—Wonderware Industrial Application Server.该产品充分发挥了面向对象的技术优势,提供了供自动化工程师选择使用的多个基础模板,将程序中的面向对象技术屏蔽掉,只需要经过客户化的配置以及扩展即可以满足工业自动化系统的设计和规划工作,从而使工程师从简单复杂耗时的程序模块设计中解放出来,将主要的精力集中在系统控制模型以及控制算法上,大大缩短了工业自动化系统的设计和上线时间,并提高了系统的重用性.
(4) 工业自动化软件系统的平台化
在工业自动化软件系统的发展过程中,由于涉及到多种功能的实现,因此在20世纪80年代末期和20世纪90年代,根据模块功能的区别,实现了软件系统的模块化.而由于工业自动化系统设计的围及广度的增加,需要一个统一的平台软件,实现各个功能的统一运行.国外大的工业自动化软件企业都将自己的模块化软件统一运行在自己的平台之上,而且该平台具有高度的开放性和扩展性,相关厂商的产品就可以在该平台上进行开发.
(5) 工业自动化软件系统的综合管理化
目前各个工业自动化软件厂商不仅是为企业提供监控功能软件的厂商,而且能根据工业现场的要求,提供丰富的管理软件,向着工业自动化解决方案厂商的转变.他们为企业提供了资产管理,质量,批次管理等丰富的软件.而且随着企业信息化的推进,目前都在积极提供为企业ERP进行数据支撑的MES解决方案.最明显的就是不少厂商推出了基于S95标准的MES 解决方案,比如Wonderware公司的生产事件模块PEM(Production Events Module)就是遵循S95标准的生产效能跟踪管理的解决方案. 在工业自动化软件支持的数据点数,处理能力以及可伸缩性或扩展性等方面,都有明显的发展和提高.厂商考虑越来越多的是系统随时间推移而增值和延长项目的生命周期,从整体上提高系统建设的投资回报率.
4,工业自动化软件系统的应用实例
电厂外围系统是电厂生产和经营管理的重要环节,但相对于机炉控制而言,其运行方式比较简单,基本都是就地独立控制.
(1) 运行人员投入多,成本太高;
(2) 由于位置分散,距离集控室较远,给系统的运行,维护和管理带来许多困难.
因此,采用先进的网络控制技术,实现所有外围系统集中控制,不仅可以在很多方面解决系统设计和设备存在的问题,而且将为构建统一的企业网,实现管控一体化创造一个良好的基础.下面以笔者在某电厂外围设备集中监控系统中的实施方案为例,介绍应用Wonderware的工业自动化软件FactorySuite套件实现的火电厂辅助设备计算机实时监控系统.实践证明该方案从设计到实施都取得了良好的效果.
4.1 计算机实时监控系统所需监控的子系统对象
某实时监控系统由下列子系统对象构成:(1) 化学补给水控制系统;(2) 凝结水精处理控制系统;(3) 汽水取样及加药系统;(4) 输煤系统;(5) 净水站系统;(6) 循环水泵房系统;(7) 工业水
泵房系统;(8) 燃油泵房系统. 虽然各子系统部署分散,但综合起来,其数据采集和控制现场设备是由三类由多台SCHNEIDER MODICON的QUANTUM系列PLC,AB公司的Conlogix 系列控制器和一个基于Modbus的远程I/O组构成.
4.2 监控系统结构
鉴于上述电厂各外围系统子系统的具体情况,根据各子系统发布情况和各系统的I/O规模,设计了4个现场I/O Server,与上位机通过网络实施集中监控.应用InSQL建立实时数据库系统,应用InTouch开发建立分类的图形画面监控工作站,应用ActiveFactory建立相应的数据分析客户端,应用SuiteVoyager软件建立基于图形画面监控工作站现场和数据分析客户端的工业实时信息图形门户,实施厂安全级别的B/S结构的远程工业实时信息监视,方便与电厂企业ERP系统互连.
4.3 系统软件
系统软件监控画面采用层次型结构设计,各子系统之间很容易切换,直观反映现场工况,且便于操作人员使用,简洁,直观,功能完善是它的最大特点.采用层次型结构便于操作人员完成多个子系统的准确切换,避免由于系统结构繁琐造成的误操作.各子系统也采用相近的功能菜单,切换方便,功能完善,在同一幅主画面可完成多项操作功能. 监控系统包括系统画面生成,事故追忆系统,各种曲线显示和打印,各种报表生成等.监控画面要符合电厂监控系统人机界面的设计风格,按照分级浏览,逐级细化的原则设计画面,采用弹出式窗口,下拉式菜单等多种符合Windows标准的设计手段实现画面的切换和显示,单个画面的工艺流程,信息显示(包括运行参数,状态,故障情况等)和各种曲线要布局合理,生动,色调柔和.事故追忆系统包括所
有进入控制系统的事件(如参数,反馈等)以及控制系统本身发生的事件(如卡件或通讯故障等),所有I/O点均可以曲线的形式显示,为实现系统运行在线分析,诊断提供丰富的数据资源. 5,结束语
尽管工业自动化系统变得越来越复杂,对自动化软件系统的要求也越来越高,但是工业自动化系统软件技术正在快速发展,越来越先进的新系统技术给解决复杂大系统的优化控制与实现管理扁平化提供了强大的技术后援,鼓舞人们去解决一个又一个的技术难题.上述讨论的问题,是作者多年从事工程实践的一些认识,不知是否恰当.
工业4.0时代自动化的发展趋势
工业4.0时代自动化的发展趋势继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加速流动和配置，市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求，全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。 早在2011年汉诺威工业博览会上，德国率先提出“工业4.0”的概念，之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。无论工业4.0还是工业互联网，其主要特征都是智能和物联，而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合，从而提高资源利用率和生产灵活性、增强客户与商业伙伴紧密度并提升工业生产的商业价值。 “工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络——实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。 通过工业4.0可以建立一种人——技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。届时，嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。 工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此相应的是，工业4.0时代的工业自动化，将在原有自动化技术和架构下，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接，从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下，生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能，
关于机械自动化的发展新趋势
关于机械自动化的发展新趋势 摘要：机械自动化技术的全面发展引领了国我制造业创新拓宽的先进方向，规范了行业秩序、稳定了业提升，行同时也促进了充分重视机械自动化广泛应用的企业实现了自主创新的全面发展。本文依据机械自动化的重要性探析了机械自动化发展的先进趋势，从网络化、智能化、环保化等角度出发为行业的市场竞争提供了科学现实的依据。 关键字：机械自动化发展新趋势 1、前言 机械自动化的内涵来源于机械制造行业对先进自动化技术的广泛应用，来源于对自动化生产过程的有效整合。机械自动化的科学实现扭转了我国以机械化大生产为主的经济模式，使加工制造业充分实现了无人控制的连续生产，同时也实现了依据自动化技术改进与提升带来的产量提升与加速的生产消费再循环。作为先进制造技术核心的机械自动化技术随着市场竞争的日趋激烈不断深化改革、完善创新，实现了质上的飞跃与量上的提升，充分促进了当今制造行业发展领域的进一步拓宽，使自动化代替人力劳动、辅助脑力劳动成为可能。为了进一步深化机械自动化技术的高质量服务效能，我们只有通过科学的协调管理与优化控制，促进人、机系统的全面融合、机械自动化技术的全方位应用，才能使生产制造业在有机化、自动化、全面化的控制管理中营造良好的生产环境，促进企业经济效益的全面提升。 2、机械自动化的网络化发展 信息化时代的到来为网络化的生产管理环境创造了广泛的发展空间，尤其促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合，形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。 人们利用计算机、网络技术及强大的软件功能、硬件系统、数据库存储环境建立了统一的生产施工管理平台，使高科技知识、丰富的信息资源融入了科学的机械自动化生产环境中，形成了一体化、智能化、网络化的全方位管理。产品的设计、加工、包装、运输、生产、管理、营销等各个环节均受益于网络化的跨空间 跨地域高度共享的管理优势，通过产品设计开发与全程生产的高度模拟及对产品性能的科学试验，完备的检验了出场产品的性能及生产周期，从而为最佳指标的产品生产创造了有力的环境，使生产成本得到了周密的控制，企业经济效益的全面提升则成为必然。当前网络虚拟技术在机械自动化行业的应用范围已从对新产品的设计开发与生产拓展到虚拟公司的建立、市场环境的开拓与营销活动的全面开展层面，体现了我国机械自动化网络综合发展的健康、向上趋势。 3、机械自动化的绿色环保发展 经济全球化的发展趋势使人们感受到了经济增长带来的充分优势，同时也使人们面临了社会快速发展带来的负面影响。生产资源的严重枯竭、生产环境的日益恶劣无不给人们敲响了警钟，也为机械自动化的环保绿色发展趋势树立了科学的现实依据与广泛的发展空间。节能减排的生产口号处处可见、绿色环保的生产
工业自动化的特点及其重要性
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 工业自动化的特点及其重 要性 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6724-62 工业自动化的特点及其重要性 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着社会的进步，以及工业发展的需要，工业朝着自动化的方向发展是我们工业发展的必然趋势。我国工业自动化虽然有了一定的发展基础，但是与世界其他发达国家相比还存在着诸多问题。要使我国的工业自动化朝着高质量、高效益的可持续之路发展必须要对工业自动化的特点进行研究及其重要性进行研究。笔者根据前人的研究，首先从工业自动化的特点出发，分析了工业自动化的重要性和关键技术。同时，就工业自动化的发展趋势进行了简要分析。 工业自动化技术的特点 工业自动化的特点是从其概念当中延生出来的，工业自动化是指没有人的参与而自动的进行工业控制和进行工业生产，它能够自动的调节工业的参数、技术指标、产品合格度等。随着我国网络技术和信息技
中国工业自动化的现状及发展趋势
众所周知，中国正在成为一座世界工厂。将近100种商品生产位居世界第一，它们遍布10多个工业行业，诸如：消费品、制药、电子器件等。中国在刚刚过去的2003年吸引了超过500亿美元的海外投资。近年来每年的经济增长速度保持在7~8%。 制造业已经成为中国最大的工业行业，然而来自装备制造业的产值仅相当于整个制造业产值的26%。与美国和德国超过40%的比例相比，在未来20年，中国制造业需要高速发展。这将给工厂自动化带来前所未有的机遇。资金密集型和技术密集型的工业越来越多地受到政府支持；另一方面，鉴于中国潜在的巨大市场和丰富低廉的人力资源，许多发达国家将他们的生产线和设备转移到中国大陆开办工厂，因此在未来较长的一个时期内，发展劳动密集型产业仍将是中国政府的重要政策。 上面这些因素都直接影响着中国工业自动化的面貌。例如在长春大众和上海大众的现代化工厂和nokia的北京工厂中，最先进的工业生产线和检测设备随处可见，自动化水平及质量检测水平与他们在别的国家的生产基地相比毫不逊色甚至更高。你也可以看到很多半自动化、半人工的生产线，人们仅仅在一些关键环节加入自动检测设备，在很多情况下这种安排反而带来更高的效率和更低的成本。这种不平衡的带有中国特色的发展格局自始至终都给工业视觉的发展产生影响。 机器视觉在中国短暂的发展历史 1990年以前，仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。在20世纪90年代初，一些来自这些研究机构的工程师成立了他们自己的视觉公司，开发了第一代图像处理产品，例如基于isa总线的灰度级图像采集卡，和一些简单的图像处理软件库，他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用，人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。 尽管这些公司用视觉技术成功地解决了一些实际问题，例如多媒体处理，印刷品表面检
自动化领域的最新发展趋势
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标又是紧密相连，本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述，以便为我国工业发展，搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今自动化领域内，从工艺现场层到工厂（集团）管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无缝流通，所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短企业新产品的开发周期（T）、提高质量（Q）、降低成本（C）、改进服务（S）和改善环境（E），从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力，与此想适应开发出一系列管理层软件，如ERP、MRP、MIS、PES等，并越来越显示其巨大的经济效益。
国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下，也紧跟这股信息化的潮流，推进自动化的发展，如国内某冶金集团近几年来，在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时，在现场级和过程控制级（PCS）的上端，还增加了制造执行系统（MES ）层，并正在策划和运作ERP，即企业资源规划和管理层，它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念，Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”，“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念；以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等，这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整，也更完美。
自动化专业发展趋势
1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新功能，极大地提高了劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说，自动化专业是一个口径宽，适应面广的专业，具有明显的跨学科的特点，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平，然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来，虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样，但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先，机器人技术将会是自动化技术发展的前沿，从上个世纪机器人的产生，到如今，机器人的发展可谓日新月异，它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备，
我国工业自动化市场的发展状况及前景展望
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/751868693.html, 我国工业自动化市场的发展状况及前景展望作者：代洪涛苏兆宇 来源：《企业文化》2017年第03期 摘要：随着我国经济建设以及科学技术的不断发展，信息化逐渐与工业化相融合，并构成了现代化的摘工业发展模式。工业自动化在工业领域的不断应用与扩展，为我国经济发展速 度的大幅度攀升带来了有利契机。本文结合当前工业自动化发展现状，探索工业自动化的市场发展。 关键词：工业自动化；市场发展；经济建设 随着社会主义市场经济的快速发展，我国越来越多的经济领域需要自动化设备的先进性作为各领域发展的支撑，因此作为工业自动化企业来讲，必须要认清社会发展的形势，努力地在自动化技术方面不断地创新，改变观念，加快自动化技术研究的步伐，制定适合自己发展的路线方针，树立品牌意识，争取更多的市场空间，才能促进企业的长足发展，进而推动我国社会的进步。 一、我国工业自动化市场现状 目前，国内的工业控制自动化产品在技术以及专业水平上都比较具有优势，并且，相关的产品较多，销售渠道亦是呈现出多样化；国内外的生产商众多，大约有二十多万家，单单制造变频器的生产商就有2000多家；自九十年代以来，我国的工业自动化控制系统制造业就一直保持着产品年增量20%以上，预计今年市场规模将达到1311亿；工业自动化范围逐年扩大，已经遍布石油、电力以及航空航天等领域。尽管国内的工业自动化已经取得了不小的进步，但是，仍存在很多不足的地方。伴随着经济全球化进程的不断加快，国内的制造商要承受更大的竞争压力。尤其是来自于西方发达国家的跨国企业，其拥有先进的制造技术以及强大的经济实力。国内企业在国际市场上处于劣势地位。相对来讲，我国的自动化企业普遍缺乏经济实力，规模较小，这从该行业所占的GDP比例就可以看出，2009年，仅占总体的1.1%，而美国在九十年代就已经占到了整体的4%。国内的自动化企业，多数都存在“急功近利”问题，其过多地关注眼前的利益，而忽视了企业的长远发展。在科研项目的投资上，表现的比较“吝啬”，自主创新能力较差。 二、工业自动化市场发展趋势展望 工业自动化技术朝着人工智能的方向发展，是技术本身的回归。从本质上来说，自动化技术是由人来开发的，那么一切技术的来源都是人本身创造的并不是机器。所以未来自动化的发展方向就是回归到人的技术本身，让技术实现自我思考和自我个性，技术本身具备再创新技术的能力和处理一些更为复杂的问题将让自动化在工业中的应用更为广泛。我们可以预想到，那些目前只能借助人工来完成的生产在不久的将来还是会被自动化取代，这是大势所趋，也是技
自动化领域的发展趋势
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集
团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称
工业自动化软件系统技术及其发展
工业自动化软件系统技术及其发展 1 引言随着计算机软硬件技术、信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进，工业自动化系统变得越来越复杂，对自动化系统的要求也越来越高。在大型复杂系统中，如大型工业生产过程、 计算机集成制造系统、工业流程对象控制系统等，具有多种形式的复杂性，在整体结构上表现为非线性、不确定性、无穷维、分布式及多层次等; 在被处理信息上，表现为信号的不确定性、随机性和不完全性、图象及符号信息的混合等; 在计算机上，表现为数量运算与逻辑运算的混合; 随着管理的深化和细化，表现为管理方式的日渐扁平化等等，可见对复杂大系统不但在系统辨识、分析、设计等方面与常规不同，更重要的是在系统建模、控制策略方面也有不同。设计系统着重点在于以全软件方式实现管理与控制的一体化。由于复杂系统结构复杂、变量众多、信息交错，按什么原则将大系统科学合理地分解为相对小的子系统，而子系统之间又如何协调，才能保证系统的优化运行和控制，这些都是急待解决的热点问题，也是控制工程界热切关注的焦点，许多问题至今尚无定论。复杂大系统控制对工业自动化软件系统提出了越来越高的要求，因此如何提供更加有效的先进软件系统受到广泛的关注。随着技术的进步，工业自动化软件技术正在向智能化、网络化和集成化方向飞速发展，复杂大系统在网络环境下运行、在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期，而是指日可待。本文从软件系统技术发展角度对此作某些探讨。 2 监控组态软件系统 2.1组态软件的主要功能 “监控”是对被控过程的监视与控制，从工业自动化控制角度一般将监控软件称为工业组态软件或组态控制软件。自20 世纪80 年代初期诞生至今，组态软件已有20 年的发展历史。应该说组态软件作为一种应用软件，是随着PC 机的兴起而不断发展的。80 年代的组态软件，像Onspec 、Paragon 500 、早期的FIX 等都运行在DOS 环境下，图形界面的功能不是很强。自1987 年Wonderware 公司开发出第一套基于微软的Windows 下的工业及过程自动化领域的人机视窗界面组态软件InTouch 以来，以Intouch 为代表的人机界面软件开创了Windows 下运行工控软件的先河，并随作计算机硬软件技术的高速发展，使基于PC 及其兼容机的组态软件的不管是功能和还是其性能都有了质的飞跃和提高。目前的InTouch 作为一种典型的工业自动化组态软件，具有良好的实时性，更具有高性能的图形界面功能，因而Wonderware 公司也因此称InTouch 为过程可视化软件，这样命名也似乎更为确切。监控组态软件是面向监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition ，SCADA) 的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI(Human Machine Interface) 或MMI(Man Machine Interface) 是其主要内涵，即主要解决人机交互图形界面问题。组态软件系统包含有实时数据库、实时控制、SCADA 、通讯及联网、开放数据库接口、对I/O 设备的驱动等内容。随着软件技术的发展，监控组态软件不断地被赋予新的内容，在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色，未来的发展前景十分看好。组态软件有以下主要功能。 (1)采用图形化编辑设计技巧编程人员可采用拼图、搭积木和简单连线的方式构建人机交互界面。组态软件包含有设计开发图库，如各种模拟仪表、电动机、控制按钮等。编程人员也可以利用基本绘图工具自行设计图库和对象图元。在操作和监控的人机界面上，用相应于这些现场设备、检测装置和控制器的图元， 代表和指示真实对象，就得到了现场生产设备运行的模拟图面。从而，通过对模 拟现场图面上相应于对象的图元进行操作，就可以实现对现场设备和控制器等的操作和管理。这是组态软件
(完整版)电力系统自动化的发展趋势和前景
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统
工业自动化未来的发展方向
工业自动化未来的发展方向 工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。 概述 工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。[1]
随着我国制造厂商对自动化程度的提高，制造业生产线开始趋向个性化，单一检测数据的仪器组成的检测环节需要投入大量的人力物力，不适应快速检测。因此，集合多种检测功能的快速自动检测设备才是客户真正所需要的，快速自动检测仪是一种“非标测试设备”，需要对客户生产线进行深入的需求调查，量身定制检测方案，因此被称之为“定制检测”，“定制检测”在工业自动化快速检测中起到重要作用。 自动化技术作为20世纪工业领域中最重要的技术之一，主要解决的是生产效率和一致性问题。无论是追求高速、连续和大批量的大型企业，还是追求灵活、柔性的定制化的中心企业,都依赖自动化技术的应用。当今世界已经从产品经济过度到服务经济，过度到一个需要客户体验的时代——大规模定制，也就是快速大批量制造符合个性需求的产品，已经成为世界级的发展趋势。这就需要生产企业的具有很高的自动化水平来解决效率和柔性的矛盾。自动化技术与现代工业企业的关系已经远远超越了为企业提高效益的范畴，而是成为企业赖以生存和发展的基础之一。 技术简介 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决
对自动化发展前景的认识
对自动化发展前景的认识 Prepared on 22 November 2020
对自动化发展前景的认识学院：信息科学与工程学院 专业年级：自动化1404 姓名：庄广大 本学期期末学术周内，我们自动化专业许多同学都听了桂卫华院士的报告。报告介绍了一些自动化相关的发展前景以及自动化领域在工业上的应用。这些让我对我们专业可谓有了更清晰的认识，对我们未来的就业方向、就业前景也有了一个大体上的了解。在此我想谈谈我的收获或者说听完报告后我对自动化发展前景的认识。 自动化经历了这么多年的发展，依旧长久不衰是有它一定的原因的。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。 这里我先谈谈有关自动化的一些内容。自动化是一门多学科交叉的高技术学科。自动化学科包含宽广，随着社会的发展将来会越来越广。自动化学科的发展前景会很好，自动化基础面非常宽，需要牢固的基础知识。自动化与其它工科专业基本上都有交集。学习自动化是把控制与自动化作为一种手段。 自动化包含5个领域： 控制与智能，传感与检测，执行与驱动，对象与建模，系统与工程。 自动化在发展的过程了经历了好几次变迁（4次大的挑战）。自动化现在正在向复杂的系统控制和高级的智能控制发展。 自动化是新的技术发展的一个重要方面。自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。 现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。 70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显着效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术发展的重要内容﹐并得到迅速发展。 下面是我国自动化发展的前景认识： 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动
我国自动化发展史
自动化控制和应用从古到今 一提到自动化很多人就会问自动化是什么？所谓自动化就是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义的讲，自动化还包括模拟或再现人的自能活动。 自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创新的功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 在我国的古代，很多的能工巧匠就发明了许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名的就有以下几种： （1）指南车 指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合齿轮系装置的车辆。指南车是一种马拉的双轮独辕车，车箱上立一个伸臂的木人。《宋史·舆服志》中对指南车的构造和各齿轮大小和齿轮数都有详细的记载。 （2）铜壶滴漏 即漏壶，中国古代的自动计时装置，又称刻漏或漏刻。漏壶的最早记载见于《周记》。这种计时装置最初只有两个壶，由壶上滴水到下面的受水壶，液面使浮箭升起以示刻度（时间）。 （3）饮酒速度的自动调节 宋朝仇士良著的《岭外代答》（公元1178）蹭记载中国南方和西南方部落村民的一种习俗，就是常用长0.6米以上的饮酒管饮酒。在这种竹制饮酒管中有一条银制小鱼，作为可动的开关（即浮子式阀门）。这种阀门可用来保持均匀的饮酒速度。 （4）记里鼓车 中国古代有能自报行车里程的车制，是东汉以后出现的，由汉代改装而成，车中装设具有减速作用的传动齿轮和凸轮、杠杆等机构。车行一里，车上木人受凸轮牵动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次，以表示车的里程。 （5）漏水转浑天仪 公元2世纪，中国东汉的天文学家张衡创制的一种天文表演仪器。它是一种用漏水推动的水运浑象，和现在的天球仪相似，可以用来实现天体运行的自动仿真。 （6）候风地动仪
工业自动化行业现状及未来发展趋势展望.
工业自动化行业现状及未来发展趋势展望摘要:随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展我国的工业化进程也不断地得到推进"而在现代的工业体系和社会发展中电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用文章简单地介绍了电气自动化控制系统的现状及其电气自动化控制系统的发展趋势。 关键词:计算机网络技术;控制自动化 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业工业化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。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。 1工业发展的历史及发展趋势 众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在我国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化.传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉，也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获得了良好效果。仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展经过五十年的发展，我国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。现有各类仪器仪表企业6000余家，年销售额约1000亿元，成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。据海关统计，除去随成套工程项目配套引进的仪器仪表不计，去年进口各类仪器仪表近60亿美元，约占我国仪器仪表工业总产值的50%。但目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平，随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流，差距还将进一步加大。目前，我国高档、大型仪器设
工业自动化行业发展现状分析
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 二. 行业发展现状分析 2.1 国内工业自动化市场规模总观 2011年全球经济形势错综复杂，国际金融市场剧烈动荡，欧债危机持续蔓延。从国内情况来看，虽然国民经济发展总体向好，实现了平稳较快的增长，但经济发展中仍然存在大量的矛盾和问题，经济增长下行压力和物价上涨压力并存，给企业的快速发展造成了一定的影响。 受全球经济不景气及国内宏观经济调控等因素影响，2011年外需疲软、内需放缓，工业自动化产品需求增速减缓，全年呈现“前高后低”走势。根据中国工控网数据，2011年中国工业自动化市场规模约为920亿元，增长率约为14%，增速较2010年有所减缓。但在国家节能减排及制造业转型升级的大背景下，整个中国自动化市场仍然保持了较好的增长势头，特别是本土品牌增长更加明显，其中运动控制类产品本土品牌的市场份额增速最快，变频器本土企业也有较好表现。 2012年一季度中国自动化市场规模为224亿元，环比萎缩22.6%。整体自动化市场继续保持低位运行。 2.2 国内项目市场和OEM市场描述 从产品市场来看：DCS、软件类、仪器仪表类产品市场总体表现出同比稳中有升，增幅均小于8%。项目型市场需求平稳，受市场波动影响相对滞后等因素导致项目型自动化市场相对较为平稳。其他自动化产品均出现不同程度同比萎缩或持平，直接原因是源自OEM市场的需求萎缩。其中小型自动化产品(例如小型PLC)萎缩较为严重，渠道商端资金流压力依然严峻，预计未来二季度是市场依然保持低位运行。 从行业市场来看：OEM行业中除矿用机械、包装机械、建筑机械有超过10%的增幅外，其他均有不同程度萎缩。下游行业需求减少，投资信心减弱，金融紧缩政策以及出口的持续萎靡成为1季度OEM行业低位运行的主要原因。项目型行业中化工、矿业、汽车保持了较为稳定的同比增幅，增幅均超过15%。冶金、造纸、建材则继续呈现同比萎缩，幅度均超过8%。 总体来看，项目型市场同比保持较小幅增长，预计未来增长空间有限。另外，值得注意的是由于国家对国内太阳能市场的持续投资及政策鼓励，太阳能行业增长潜力较大，预计2季度太阳能行业自动化市场订单量保持较好增长。结合2012年一季度中国自动化市场众多市场信息分析，研究认为二季度市场不会呈现较明显环比增长。 2.3 国内工业自动化市场对应细分应用行业 目前国内工业自动化市场主要对应的细分应用行业包括：机床、纺织机械、包装机械、印刷机械、塑料机械、橡塑机械、烟草机械、起重机械、工程机械、物流仓储、电梯、电子制造、风电、太阳能、电力、石化、建材、造纸、矿业、水业、冶金、汽车、铁路、轨道、楼宇、安防等。本文我们主要选取几个重点行业关注：工业机器人、机床和再生能源。
自动化设备的发展趋势和优势
自动化设备的发展趋势和优势 现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
自动化设备业经过多年的发展,自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。一、大幅提高劳动生产率。也就是单位时间内能够制造更多的产品，每个劳动力的投入能够创造更高的产值，而且可以将劳动者从常规的手工劳动中解脱出来，转而从事更加有创造性的工作。 二、产品质量具有高度重复性、一致性，能够大幅降低不合格率。 三、大幅降低制造成本。机器自动化装配生产的节拍很短，可以达到较高的生产率，同时机器可以连续运行，因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。 四、产品精度高。机器设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件，可以保证产品装配生产的高精度。
我国工业自动化的发展现状及前景分析
我国工业自动化的发展现状及前景分析 工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。自动化技术促进了工业 的进步，已经被广泛地应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提 高劳动生产率的主要手段。我国工业自动化发展大致经历了三个阶段： 1.1 发展初期，以单机自动化加工设备出现为标志 20世纪40年代至60年代初是工业自动化发展的初期，这一阶段主要是单机自动化加工设 备出现。各种单机自动化加工设备出现，并不断扩大应用。随着工业革命不断深入，市场竞 争日益激烈，人工生产已经无法适应时代的要求，此时，工业自动化应运而生。这一时期的 典型成果和产品即硬件数控系统的数控机床。 1.2 发展中期，以流水线工业化发展为标志 20世纪60年代中至70年代初期是工业自动化发展的中期，随着市场竞争的加剧，要求产 品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度，单机自动化已经适应不 了时代发展的新要求，此时各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于 机床，CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中，此阶段硬件加工设备适合于大 中批量的生产和加工。自动生产线为标志是工业自动化发展到第二个阶段的主要标志，典型 成果和产品：用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。 1.3 发展完善期，高科技技术的融合与提升 20世纪70年代中期以后是工业自动化发展的完善时期，随着市场环境的变革，使多品种、 中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技 术高度综合，发挥整体最佳效能。这一阶段是一种实现集成的相应技术，把分散独立的单元 自动化技术集成为一个优化的整体。同时，并行工程作为一种经营哲理和工作模式自20世 纪80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域，并将进一步促进单元自动化技术的集成。典型成果和产品：柔性制造系统（FMS)。 2 我国工业自动化的发展现状 我国工业自动化发展经历了三个阶段跃进，如今正面临一场机遇，主要表现在以下几个方面： 2.1 信息化带动工业化战略，将增补工业自动化内容和空白。 信息化带动工业化的发展战略在我国“十五”发展规划纲要中提出，这将推动我国自动化产业 全面走向市场化。过去长久以来，传统产业的发展是与信息化发展隔离开的，自动化控制和 信息系统列为传统产业工业化范围，信息业则重点放在网络、通信等概念和产业上。实际上，信息化和传统工业之间有着相互提高和依存的关系。信息化和电子技术的应用可以大大提高 工业生产自动检测水平和执行精确度与速度等，达到优化装置和过程的效果；网络通信技术 应用可以把整个企业的资金、物流、生产装置状态、生产效率和能力信息等准确、全面、系 统地提供给企业，为企业决策者和管理者提供实时性和准确性的决策，给用户提供管理和控 制一体化系统和服务。信息化和工业化的结合必然为工业自动化产品制造和应用带来了很大 的发展市场空间。 2.2 调整传统工业结构和产业升级，创造了工业自动化产业的发展良机 调整结构和产业化升级是“十五”期间工业发展的重点，旨在提高工业体系结构的合理化，适 应市场的需求，同时采用新技术，改造传统产业的生产过程，提高生产效率和产品质量。而