工业自动化现状和发展趋势

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1、工业自动化现状和发展趋势　　摘要：20世纪中叶，伴随着自动化科学技术的建立及工业化发展，诞生并逐渐形成一个崭新的学科自动化学科。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和变革。三电一体化和嵌入式系统的发展，以PC为基础的分布式控制系统和现场总线的产品将成为工业控制装置的主流，先进控制和智能控制技术卓有成效的应用，表现了发展变化的趋势。关键词：工业自动化现状与发展趋势中图分类号：F287.2文献标识码：A文章编号：前言现场总线技术的发展，引起了自动化系统结构和自动化控制概念的变革，进一步推动了管控一体化企业信息系统的建立，它集计算机技术、信

2、息技术和自动化技术为一体，成为流程工业自动化发展的趋势。随着市场经济的发展，工业企业面临前所未有的发展机遇和愈加严峻的挑战，对企业的生产经营管理提出了更高的要求。管控一体化企业信息系统的建立，将是增强企业竞争力的重要途径。随着信息技术的不断发展，网络的普及，将会使管控一体化的重要性日益显露出来，由以PLC为基础的集散型控制系统向以现场总线为基础的管控一体化分布式网络信息系统过渡是必然的。7一、工业控制自动化现状我国工业自动化制造产业经过一段时间发展,已经逐步实现国产化的过程。在下游冶金、石化等行业的需求以及自动化率提升的双重带动下,我国工业自动化控制系统装置

3、制造产业取得了长足的发展。但是,我国工业自动化具有自己的特点,下面就对我国自动化的优势和劣势进行简要总结。1我国工业控制自动化的优势从整体上看,我国工业控制自动化具有以下优势,第一、工业控制自动化产品技术含量高,专业性强,而且产品繁多,业内第一门户网站;中国自动化学会的唯一门户网站及合作网站中国工控网目前分类达16个大项,20余个小项,第二、厂商众多,全球厂商达20万家,仅变频器的生产商就达2000余家;第三、市场巨大,90年代以来,我国工业自动化控制系统装置制造产业的产量一直保持在年增长20%以上,2009年我国仪器仪表行业规模以上企业5,363个,完成工

4、业总产值4,047亿元,销售产值3,947亿元,其中工业自动控制系统装置占比约21.26%,达到843亿元。最新的研究报告指出中国自动化控制系统市场规模在2014年将会达到1,31亿元;第四、工业控制自动化大范围应用,7遍及冶金、石油、化工、纺织、造纸、机械、机床、汽车、航空航天、楼宇、环境工程等所有工业及民用领域。2.我国工业控制自动化的劣势虽然工业控制自动化在我国得到了一定程度的发展,但还是存在很多不足的地方,主要有以下几点:第一、竞争激烈,国内工业控制系统产品供应商直接面临西方发达国家的竞争,无论IPC、DCS还是PLC,与外国公司相比较,我国的企业仍

5、处于弱势地位;第二、总体上自动化企业规模太小,工业自动化比例依然不高,我国自动化仪器仪表行业的产值占GDP的比例从90年代的0.5%才刚刚提升到2009年的1.1%,而美国在90年代就达到了4%的水平;第三、自动化企业多数急功近利,科技研发投入较少,科研人员队伍不稳,缺乏长时间的科研积累,缺乏自主创新能力,大型装备自动化控制系统的应用程度较低,有信誉的品牌产品还未形成;第四、与国际著名品牌系统相比还有差距,多数自动化企业没有明显的核心技术能力,缺乏后劲,国产系统就总体水平特别是在应用平台和开放性方面等较低,而且国内自动化系统企业综合业务能力差,系统产品系列不

6、全等。二、工业自动化发展趋势工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。1.现场总线的崛起7多年以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统，当前我国工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作

7、指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU7置入传统的测控仪表，使它们各自都具有数字计算和通信能力，即所谓“智能化”，采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线

8、上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公