一、信息技術的發(fā)展推進了自動化的發(fā)展
在自動化技術領域中,信息技術推進了自動化領域的發(fā)展。在當今自動化領域內,從現(xiàn)場工藝到集團管理都可由以太網實現(xiàn)信息的暢通。目前,由于計算機網絡技術和控制技術的結合,自動化技術已不再停留于理論和實驗階段。各種先進控制技術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、自動化技術的互補與滲透
自動控制領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)據庫,以滿足多領域自動化系統(tǒng)設計和集成的需要。同時它采用了可自由組合的模塊化的硬件架構,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)以太網標準,可方便地和上一級的ERP、MIS、MeS集成。
三、無線通訊技術在自動化領域的發(fā)展
無線通訊技術作為有線控制系統(tǒng)的補充,正廣泛應用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中,也是工業(yè)自動化產品一個新增長點,運行于2.4GHz 1SM 波段的跳頻擴頻無線傳輸技術具有優(yōu)良的抗干擾性和高可靠性,無線局域網和無線網狀網絡擴大了無線傳輸?shù)母采w范圍。無線通訊的數(shù)據安全性是人們所 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)據的安全傳輸。
隨著無線技術日益普及,無線工業(yè)通信技術是當前自動化領域探討非常熱烈的問題。因此,無線技術進入工業(yè)領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。但前提是無線技術本身性能已十分完善。所以,在近期,工業(yè)無線技術仍將是傳統(tǒng)有線技術的延伸,大多數(shù)儀表以及自動化產品會嵌入無線傳輸?shù)墓δ堋?/p>
在目前自動化技術領域內,由于無線通信技術仍處于不斷展與完善的階段,故無線技術只能局限在監(jiān)控與數(shù)據采集方面的應用范圍。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合起來,雙方發(fā)揮各自的優(yōu)勢,將為增長生產率提供新的方案。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合在一起,便可發(fā)揮各自特長,提高生產效率。
四、網絡化控制系統(tǒng)的發(fā)展
在自動化領域中,網絡化控制系統(tǒng)已經成為重要研究課題之一。隨著通信網絡作為一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)嵌入控制系統(tǒng),這很大地豐富了工業(yè)控制技術和手段,使自動化系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)在體系結構、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,也將產生諸如分布式控制方式、信息調度方法、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絡環(huán)境下的控制方法和算法需要不斷地創(chuàng)新。
隨著半導體制造技術、通信技術和網絡技術的突飛猛進,傳統(tǒng)的控制領域開始向網絡化方向發(fā)展?刂葡到y(tǒng)的結構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)據量的要求,又催生了工業(yè)以太網與控制網絡的結合。這種工業(yè)控制系統(tǒng)網絡化浪潮又將多標準工業(yè)控制網絡互聯(lián)、嵌入式技術及無線技術等多種主流技術融合進來,從而拓展了工業(yè)控制領域的發(fā)展空間,帶來新的發(fā)展機遇。
傳統(tǒng)工業(yè)體系結構轉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,也是保持國民經濟持續(xù)健康快速發(fā)展的有力保證。網絡技術作為信息技術的代表,其與工業(yè)控制系統(tǒng)的結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)信息管理結構,適應現(xiàn)代企業(yè)綜合自動化管理的需要。網絡技術推動了傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)結構的變革。將現(xiàn)場總線、以太網、多種工業(yè)控制網絡互聯(lián)、嵌入式技術和無線通信技術融合到工業(yè)控制網絡中,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)境的適應性。在經濟全球化的今天,這一工業(yè)控制系統(tǒng)網絡化及其構成模式使得企業(yè)能夠適應空前激烈的市場競爭,有助于加快新產品的開發(fā)、降低生產成本、完善信息服務,具有廣闊的發(fā)展前景。
五、結束語
除上述領域外,在自動化領域特別引起關注的,還有射頻識別技術的突起,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,對提高生產效率,降低運行成本極為有利。另一熱點是工業(yè)以太網的突破性發(fā)展,使工業(yè)控制的三層網絡更能無縫連接,并能與IT領域相通。自動化技術的發(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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本文標題:淺析我國自動化技術發(fā)展的趨勢