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1、第19卷第3期广东农工商职业技术学院学报Vol19No32003年8月JournalofGuangdongAIBPolytechnicCollegeAug,2003自动化新技术的进展与现状张文梅,符永法(广东农工商职业技术学院电子与信息工程系,广东广州510507)摘要:自动化技术是多学科技术包括微电子技术、计算机技术、通信网络技术与自动控制技术的交叉。工业自动化技术不仅适用工业领域的各种控制系统,而且也适用于其他行业的应用。因此,论述工业自动化的各种高新技术具有普遍重要的意义。21世纪初期的控制系统
2、必须是灵活的、敏捷的、基于需求的、嵌入式控制的流动制造加工系统。关键词:自动化技术;控制系统;可编程控制器;分散控制系统;现场总线中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1009931X(2003)03007904一、前言自动化技术是一门跨学科的高新技术产业,广泛应用于现代工业、现代农业与交通、科学研究和国防工业中。20世纪90年代控制系统已进入开放式、智能化的时代,微电子技术、计算机技术、通信网络技术与自动控制技术继续迅速发展,作为自动化技术的各种仪表设备与控制装置也获得突飞猛进的发展。自动化包括工
3、业自动化(IA)、楼宇自动化(BA)、管理自动化(MA)以及办公自动化(OA)和过程自动化(PA)等。二、工业自动化技术当前,在工业自动化中最具有代表性是CIMS模式。CIMS是计算机集成制造系统的简称。它是在MAP(制造自动化协议)思想基础上发展起来的更高一级机械制造加工自动化系统;它利用计算机技术、通信网络技术、自动化技术以及有关生产技术,建立全企业或全厂包括经营决策、管理信息、生产调度、监督控制与直接控制在内的管理和控制全部生产活动的综合自动化系统,从而达到提高企业经济效益和企业竞争能力的目的。CIMS由下
4、列三个功能部分组成。1、经营决策管理级(BDMS),包括市场分析、预测、运筹与决策、生产计划与调度、经营销售与经营管理以及企业内部信息的协调与控制等;2、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM);3、柔性制造系统(FMS)。工业自动化技术按工艺特点可分为两大领域,即收稿日期:20030704作者简介:张文梅(1978),女,湖北武汉人,广东农工商职业技术学院电子与信息工程系教师。79JournalofGuangdongAIBPolytechnicCollegeVol
5、19No3Aug,20031、离散工业CIMS中的主要技术,包括:散、危险分散、操作与管理集中。结构特点是:(1)分布式计算机系统及网络技术;分级递阶的分布式结构,灵活,易变更,易扩(2)分布式数据库技术;展;各级之间的信息通过高速数据总线交换。过(3)CAD/CAM/CAPP集成(CAPP是计算机程控制级以实现对过程的平稳操作为目标;而优辅助生产规划的简称)化控制管理级以达到协调管理,优化工作点。全(4)CAD与MRP(ManufacturingResources世界约有60多家公司生产DCS系统。D
6、CS技术Planning)的信息集成;的继续发展包括下面三个方面:(5)FMS;(1)增强功能,向大系统综合自动化发展;(6)滚动的作业计划;(2)遵循国际标准,向开放式系统发展;(7)MIS系统。(MIS是管理信息系统的简(3)应用先进控制软件,包括预测控制、模称)式控制,神经网络控制和专家系统等软件。2、流程工业CIPS(CIPS相当于CIMS)中的3、FB技术主要技术,包括:按国际电工委员会IEC61158标准的定义,(1)分布式计算机系统及网络技术;即安装在制造或过程区域的现场装置与控制区域(2)分布式数
7、据库技术;内的自动控制装置之间以数字式、串行、多点通(3)计算机辅助实时监控技术;信的数据总线,称为现场总线,简称为FB。它(4)实时故障检测与诊断技术;是一种双向传输数据的现场层通信网络。(5)系统建模、仿真和预测技术;现场总线技术可概括如下几个方面:(6)系统的综合平衡与优化技术;(1)制定出国际现场总线通信及技术标准;(7)MIS系统。(2)制造厂商按照标准生产各种自动化类产在工业自动化系统中按产品划分主要的新技品,包括控制器、传感器、执行机构、驱动装置术有下列几种:以及控制软件等;1、PLC技术(3)在实
8、际应用中,使用一根通信电缆将所PLC可编程序逻辑控制器是一种具有逻辑、有的现场设备连接到控制器,形成设备及车间级定序、定时、计数、四则运算以及PID运算等特的数字通信网络。殊功能的数字式工业顺序控制器,适用于间歇过应用现场总线技术有下列几方面的优点:程和机械加工过程的常规控制,国际上有上百家(1)增强现场信息的集成能力,满足工厂自制造厂商生产PLC产品,其型号品种有300
