工业自动化系统的技术发展

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1、二十周年纪念文集综述工业自动化系统的技术发展（冶金自动化研究设计院，北京100071）薛兴昌摘要：随着IT技术和控制技术的发展，工业自动化系统正在发生一些变化机或交流电机都是采用自带CPU的全数字化的控制器，模拟和变革，这些发展和变革的趋势主要表现在三电一体化和嵌入式系统，以控制已被淘汰，这些全数字化的控制器也都可以直接联网。由PC为基础的分布式控制系统和现场总线，先进控制和智能控制技术的应用于检测仪表和执行机构的数字化和网络化，控制系统的结构和这几个方面。行业软件是工业自动化系统的核心和市场竞争的焦点。关键词：工业；自动化；发展功能分配发生了变化。首先自动控制装置同检测仪表和执行机构实现网络

2、互连，原来从属于控制装置的检测仪表和执行机构在激烈的国内外市场的竞争中，为降低成本和改善产品在网络上可以处于同等的地位。通过网络实现了数据交换和资质量，产品生产线的设备不断向高速化、连续源共享、实测数据的采集、控制化和大型化发展。为提高作业率，减少故障率；而工业自动化系统的应用软件，由于控指令的下发、检测仪表和执行机节能降耗，改善产品质量，生产市场急需的产制精度要求越来越高，许多复杂的工业过程构的状态信息、故障和报警信息要求实现自动控制，软件的价值会越来越品，许多环节都已非人力所能及，自动化系统的采集更加方便。其次检测和执高。工业自动化系统的应用软件是和被控对已经成为不可或缺的关键设备，成为生

3、产力的行机构也分担了一部分控制功象的工艺紧密相关，具有行业的特征。行业要素之一。软件将成为整个系统的技术核心，在这个领能，如温度检测仪表兼作温度控随着IT技术和控制技术的发展，工业自域市场竞争的焦点是谁掌握了软件。制器，传动控制装置除了直接控动化系统正在发生一些变化和变革，这些发展制电机外兼作工艺参数控制器，和变革的趋势主要表现在以下几个方面。如轧钢中张力控制等。随着IT技术和现场总线技术的发展，许多单体的生产设1三电一体化和嵌入式系统备可由1个或多个集检测、控制和执行机构驱动于一身，软硬任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器（电测），件集成的嵌入式系统作为生产设备的控制器，并且可以成为生自

4、动控制装置（电控）和以电力传动为主的执行机构（电力传产设备的一个部件，这就实现了机电一体化。正是由于这种需动）构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪求，嵌入式系统的产品得到了快速的发展。许多通用的控制环表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构，节，如自动位置控制、自动压力控制等，可以由一个适于这类自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。控制的嵌入式控制器来完成。其实交直流电机的全数字控制器虽然三电系统的各种装置是各个厂家的产品的集成，但是只有就是一个典型的嵌入式控制器。中小型电机的控制器嵌入了实全面的掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目，特时执行环

5、境和全部的应用软件，用户不需编程可直接应用，仅别是大中型工业自动化工程项目。仅是控制参数的选择和优化。大型交流电机的控制器则采用目前流行的系统组合方式主要是检测仪表和传感器仅作32位或64位的高性能CPU，多任务实时操作系统（如为工业现场实物数据的检测，作为自动控制装置的输入设备。VxWORKS），各种传动控制的应用软件模块，用户只需简单电力传动仅作为执行机构的控制器，成为自动控制装置的输出的组合就可以使用，主要也是控制参数的选择和优化。设备。被控装置的逻辑连锁、操作控制、时序控制和控制算法2以PC为基础的分布式控制系统和现场总线均由自动控制装置来完成。近年来检测仪表正在实现数字化和网络化，特

6、别是用于自70年代PLC（ProgrammableLogicController，可编程质量控制的检测仪表，如钢铁工业中铁水定硅、定硫仪表，钢序逻辑控制器）和DCS（DistributedControlSystem，分布式水定碳、定磷、定氮、定氧仪表，轧钢生产中的轧件长度、宽控制系统）系统问世以来，有了极其迅猛的发展，已经成为自度、厚度、凸度、平直度、型材断面形状和圆钢椭圆度等检测动化系统的主流产品，但是各个厂家的PLC产品和DCS产品仪表均是自带CPU的数字化检测仪表，并且可以直接上网。都属于专用的系统，有各自的总线标准和通信标准及系列产作为主要执行机构的电力传动控制装置，无论是直流电品，编

7、程软件和运行支持软件，开放性较差，致使用户长期依赖某一厂家的产品，这严重损害了用户的利益，用户要求是开收稿日期：2003－08－18作者简介：薛兴昌（1945－），男，山东济南人，工学硕士，教授级高级工放的、多厂家产品的集成。在这种形势下，以PC（个人计算程师，主要从事工业自动化系统的研究、开发、设计和应用。机）为基础的分布式控制系统及现场总线正在崭露头角，进军48与你在一起，走出自己的一片天⋯⋯