过程自动化和工业自动化的发展趋势

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1、SICE-ICASE2006年国际联合会议2006年10月18日至21H,韩国釜山会展中心过程自动化和工业自动化的发展趋势SeiichiShin日本东京，电子通信学院系统工程部（电话：+81-42-443-7426;电子邮箱:shing@se.iiec.ac.jp)摘要：本文提出了PA（过程自动化）和FA（工业自动化）的发展趋势。这两个自动化的主要领域正迅速融合。它们之间的差异正在缩小。这一趋势随着尺寸收缩、网络、XML和RFID技术被展现出来。然而，这一趋势的基础是正被使用的数学模型。自动化的世界变得如此复杂，以至于没有这种数学模我们

2、就无法理解和管理这个世界。关键词：过程自动化，工业自动化，尺寸收缩，网络,RFID技术，数学模型1引言信息技术（IT）的发展正在改变着社会的日常生活。它也改变了生产系统，因为生产系统代表着社会的需求。生产系统冇两个领域。一个是PA（过程自动化），另一个是FA（工业自动化）。前者是钢铁、化学、石汕等工业的持续进程。用于PA的控制器是DCS系统（集散控制系统）,主要处理模拟信号,集散控制系统DCS的本质是PTD控制器的集成。后者是汽车、家电、商品等产业的类似进程。FA的控制器是PLC（可编程逻辑控制器），主耍处理开关信号，本质是一个中继序。

3、然而，从最终用户的角度來看，这两个领域是不可避免的。汽车工业需要P1D控制器来处理材料和设施，钢铁工业需耍中继序进行产品处理和传递。所以，这里我们把M作为PA与瑚的集成。TT的发展联系到PA和FA的生产线（如图1）,从最高层到最底层。现在的DCS有中继功能，PLC有一个PIDO这是底层联系。上层是服务器，整合DCS与PLC的信息。木文显示出伴随1T发展的这一趋势的，沿线ofTT,也引进RFTD和“的介绍。2尺寸缩小首先应该指出的是尺寸缩小[1],因此，大规模的计算机作为一个微处理器缩小尺寸成一个芯片。集散控制系统可以以高可靠性处理数以千

4、计的循环,应该缩小尺寸。因此,PLC正被使用在PA领域，这里并不需要这么大范围和较少的可靠性。DisplayBecomeBorderlessOneChip图2PLC的发展图1PA和FA的集成然而，PLC从來没冇停止过缩小尺寸。DCS应空rarF母二=该和PLC-样缩小尺寸。PLC的未來发展是嵌入式控制器，嵌入到汽车和家用电器中。因此作为1A的象征，控制器将走出我们的视野，留下它的显示。3信息共享但是，在人范鬧和高町靠的规划小仍然需要DCS系统。当然，DCS的角色正在发生变化。集散控制系统DCS目前正在作为文件制造者、信息服务器等角色进行

5、信息处理。（如图3）。本世纪起，生产系统正从规模型向质量型转变,换句话讲，从大众化向对个别化发展。市场热爱“生产秩序”。因此，SCM（供应链管理）系统广泛连接着壯界各地许多公司。当然，工业线和公司的工厂应连接供应链管理。图3DCS的发展所有生产线，所有工厂，许多企业逋过连接IP（因特网协议）合作，像一个有组织的机构。所有和关生产线、工业、公司的信息可以通过TP共享,在公司的董事会会议上通过平板显示器显现。因此，所有董事会成员在任何时间都可以对所有牛产线和几乎所有的工业进行访问，其至在DCS与PLC上。会员认为，现在的问题提高到了怎样处理

6、共享信息。他们真的共享信息吗？图4人们被机器分离和机器被人分离日前，工厂里所有设备连接起來，他们的状态都被可视化。然而，这并不够。董事会会员需要一个组织架构，生产线和工厂的集合。为了完成这一目标，关键是服务器或数据库的联合。工厂冇很多数据库，它们都使用个体协议"当它们保持个体协议时如何联合数据库非常重要。这里提出的问题是如何连接分离的机器和人。冇两种解决方案。见下一节。4XML联合问题的一个解决是OPC（见图5）,它对于过程控制是OLE的缩写（对象链接与嵌入）。OLE是DCOM（分布式纽件模型）Z前的名字，或是微软的视图技术激活的X。

7、OPC服务器可以同时处理模拟和数字数据，因此这是一个解决办法。几乎所有的DCS与PLC都可以连接到OPC服务器。因此，OPC技术是FA和PA融合的象征。现在，OPC技术正在逐步发展成XML及UA（统一架构）［2］。这意味着的.MET框架的OPC技术。用微软的术语来讲，它就是“.NET”框架。OPC服务器被用于PA和FA,OPC-UA是PA和FA_体化的尺度。图5OPC是PA和13—体化的一种解决方式Looking(HTMLLooking+Contents(XML)bii-cnaracier池——SOAP.LDD1.WSDL图6WEB服务

8、器也是一•体化的-•种解决方式然而，0PC在视图世界屮定关闭的，所以答案是如图6展示的WEB服务器，使用SOAP（简单对彖访问协议）与HTTP（超文本传输协议）。服务因此，在T业的虚拟世界我们应该包括人类。