自动化技术和机电一体化技术发展趋势

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1、自动化技术和机电一体化技术发展趋势摘要：本文综述了基金会现场总线、工业以太网、检测技术、交流伺服系统、系统集成的发展趋势。关键词：设备描述；互操作性；多传感器信息（数据）融介；交流伺服系统；实时性；应川集成框架2005年以來，4月12〜14FI的FTA第四届中国国际现场总线与工业口动化仪表展览会（FIA）及6月14〜17H的第九届国际现代丄厂/过程口动化技术与装备展览会（FA/PA）成功地在北京举行，以及众多厂商举行了大型技术交流活动，使工业自动化市场倍受人们呱目，特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊，提出了新自动化的概念，证

2、明工业自动化和机电一体化行业的动向、很值得我们重视。我仅就下列几个方I侨提出个人的一些看法，供活跃大家思想Z参考。一、基金会现场总线的大规模应用即将逐步展开：11年以来，云集全球过程自动化的主要厂商，有组织、有计划地进行了基金会现场总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用，这是一项空前的系统工程，它集中了众多人的智救，获得了众多人的称许，特别是得到了“大客户”的首肯。目前，FF成员有338家，已注册产品为227利通过IIIST互操作测试认证的主控系统有11个。应用方而，有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用，其

3、中我国占7%,约80套系统，主要分布在石化和化工、石汕和天然气、发电儿个行业，上海赛科、中海汕/壳牌南海项日两大工程均属世界上可数的大型工程，今年即将投产。这些将为我国大规模应用起到示范作用。在技术上我国也有很大进展。华控、沈阳白动化所（中科博微）等单位均研制出并取得FF注册资格的产品，已有10多种专业书籍出版。特别是如下几项技术得到了初步普及：III的通信原理；H1的功能块纟R态和“现场控制”策略；现场设备、辅助设备及主控系统的选择；H1网段设计及施工安装；设备描述语言（DDL）-与互操作性等。而且对于增强型EDDL及FISC

4、O防爆等新技术表现了很大的热情，这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。日前屮国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会（CFFC）与16个外商驻华机构组成的基金会现场总线屮国市场委员会（FFCMC）JE在联合开展活动。现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期，作为一项新技术走向市场Z路是艰辛的。经过阵痫，新牛的事物将像婴儿出世一样，一定会茁壮地成长起来。二、检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视：传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段，这将冇另文专述。仅由于现场总线技术的助推，检测仪表的数字化、智能化、网

5、络化己前进了一大步，特别是多变量变送器的成功上市，使一个差压变送器（如艾默生的3015S和横河的EJX）nJ'以完成流量测量及温压补偿、流址积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸沱拌热诊断等一系列功能，而H还准备增加孔板磨损检测等功能，这样，可使设备管理能得到更多有用信息。数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道，为单信号向多信息采集转变创造了条件，加之检测技术进步，诸如温度场测量等传感器的出现，逐步使这种转变成为可能。现在工业上大量的变速器均为直接取样，而人工取样等形式不被推荐；取样点或取样设备是］古I定的、连续

6、的，而断续取样、多点取样、移动取样却很少成为控制中有用信号；乂检测物理量、电量以外，化学量就较少了，属于图象识别、遥感技术、视觉机器、声音测量，特别是条形码、射频识别(RFID)等属于管理范畴的跟踪、搜寻、捕获等技术，都很少当作控制用；近来发展起来的软测量技术或称为工艺算法等，多把它装在上位机或控制室内，作为“数字模型”高级控制处理。……这些，按信息化的要求，都可以商榷。如近年来提出多传感器信息(数据)融合(Multi-SensorDataFusion,MSDF)，简称信息融合技术,它对多个传感器的数据进行多级别、多方面、多层次

7、的处理，从而产生新的有意义的信息。这项技术在大型设备监测、矿井瓦斯监测、电力系统故障检测等方而己有应用实例，另外交通管理、军事作战系统等方而也很有用。检测技术向数字化、智能化、网络化方而发展，信息融合技术属于智能化范畴，它应与虚拟仪表技术、网络仪表技术相结介，实现高速、复杂的数据处理、分析和控制，反过来乂推动检测技术本身及现场总线技术的发展，使智能化设备在实际应用小产生效益。三、CIP通用工业协议已经形成：C1P(CommonIndustrialProtocol)是由0DVA和CI共同推出。ODVA(OpenDeviceNetV

8、endorAssociation)为开放型DeviceNet供货商协会，CI(ControlNotInternational)为ControlNet国际组织，均由罗克韦尔自动化公司牵头，它是工厂自动化最冇代表性的组织,它在DeviceNet、ControlNet