工业自动化控制(精选5篇)

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PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构; ③可靠性高于继电器控制系统; ④体积小于继电器控制装置; …

工业自动化控制(精选5篇)

工业自动化控制范文第1篇

1工业自动化仪器仪表

1.1PLC(可编程序控制器)

PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求

①编程简单,可在现场修改和调试程序;

②维护方便,采用插入式模块结构;

③可靠性高于继电器控制系统;

④体积小于继电器控制装置;

⑤数据可直接送入管理计算机;

⑥成本可与继电器控制系统竞争;

⑦可直接用115V交流电压输入;

⑧输出量为115V、2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;

⑨通用性强,易于扩展;

⑩用户程序存储器容量至少4kB。

为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的PLC(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产PLC的厂家分别是:德国西门子、AEG,日本的三菱、美国AB,GE法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后,在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,PLC在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。

1.2工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。

由于PLC受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。

几年前,当“软PLC”出现时,业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而,时至今日工业PC并没有代替PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间,这些融合的迹象已经出现。

2工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。

2.3环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。

工业自动化控制范文第2篇

关键词:工业自动化仪表;自动化控制;技术

中图分类号: F407 文献标识码: A

引言

随着科技的发展,工业技术也取得了长足的进步,并且生产的过程智能化程度也在不断的提高,特别是在信息技术出现之后,自动化控制的理论以及各种自动化控制的办法也不断的出现,并且市场对其也愈加的认可。自动化控制技术以及工业自动化仪表也慢慢的成为了工业生产现代化的标志。企业在生产的过程中,也更加重视效率的提高、产能的提高、安全系数的提高以及能耗的降低。

1、简述自动化仪表

1.1.自动化仪表测试分类

自动化仪表在电气工程的应用过程中,具有不同的类型。不同的自动化仪表具有不同的特点,可以发挥不同的作用。其中,自动化仪表主要包括压力仪表、温度仪表、流量速仪表和物位仪表等。

1.1.1、温度仪表

电气工程的生产运行过程中,会产生不同的温度变化,需要监控生产过程中的温度。传统的温度监控,主要是通过热点偶或者是热电阻实现的。随着我国电子科技技术的不断发展和进步,目前电气生产过程中实施温度监控,应用的主要是具有较高智能化特点的温度控制系统。在微电脑控制芯片中,可以利用总线技术输入采集到的设备生产运行信息数据,并且对收集到的信息数据进行处理。

1.1.2、物位仪表

在电气工程中,对物位仪表的应用,主要是通过记录位置,以测量产品。例如,在化工生产过程中,可以测量试样高度;在输油管道中,可以测量油面的位置;在铁道电气化工程中,可应用激光测试距离等。这些都属于对物位仪表的应用范围。

1.1.3、压力仪表

一些生产过程中,为了实现生产需要,需要应用压力控制。压力测量的时候,传统的应用方法是利用压力计实现。连接压力计的时候,一般都是应用导压管道,可以观察生产过程中产生的压力变化。全面了解生产过程中出现的压力变化,才能及时采取相应的措施对一些问题进行处理,避免对生产设备造成损坏,危及人们的生命安全。

1.2、基本工作规律

工业自动化仪表的功能是基于生产场地无人操控的前提下实现自主检测、自主记载与自主管控的目的,且达成获得信息并将信息传递至长距离终端,最终完成终端信息处理。它的基本工作规律是以平衡原理为条件,涵括力平衡、力矩平衡与电平衡等方面的内容。工业自动化仪表的感知元件将现场所测得的温度、压力以及流量等指标,借助变送器转化,获取易于扩大的测量数量值,比方电压量值、电流量值以及机械量值等,之后再借助更深入的扩展。通过扩展的量值可以借助变送器传递至展示器件,历经反馈器件和测量量值的进一步比较,以实现平衡。

2、工业自动化仪表控制系统的技术

2.1、自动化控制系统简介

工业的自动化设备是由自动化控制系统统一控制的,自动化控制仪表就是这一总体调度系统的核心。自动化控制仪表是由自动化控制功能原件构成的,可以为控制系统对设备的运行状态实施监控,对设备的运行参数进行调整,具有较为完善的自动化功能。经典的自动化控制仪表是由控制、自动报警、记录、显示等功能模块构成的,可用于电力、石化、冶金、科研、国防等领域,在这些领域中以数控仪表、温度控制仪表、压力控制仪表、流量控制仪表等形式出现,自动化控制系统围绕这些仪器构建而成,可对信号的时间和频率进行表达,并实现数字信号和模拟信号的转换与调试。

自动化生产自动化生产的目的就是将自动控制系统、电气以及机械设备节能型有效的结合,这就是自动化控制主要的目的。在早期工业生产设备还是比较传统机械设备,自动化设备就是比较单一的自动生产线路,所使用的电气也只是比较单一的自动化,随着网络的应用,电脑的普及,数控机床等设计也不断的出现在工业生产中,工业自动化技术也处于不断完善的状态,提高了工业生产效率。

2.2、网络控制系统

嵌入式操作系统核心软件与微处理核心硬件系统在测控仪器中使用的较为广泛,它们能够使仪器仪表与计算机间的数据传输与控制更加紧密,仪表设备上的局域网络接口、打印机接口、USB接口等更加增强了测控仪器的通用性。通过与计算机的连接,设备在操作时更加简便,与计算机的操作类似,这样能够使智能化设备与控制设备的操作具有更强的开放性与实用性。

2.3、分布式控制系统

继集中式控制系统后,分布式控制系统逐渐引领了设备智能化测控的控制方式,以集中式控制系统为基础,综合了现代图形显示技术、现代控制技术、现代化计算机技术、现代通信技术等,做到了对设备参数的灵活配置和分级管理,充分发挥了其优越性。

2.4、自动化控制的运用

2.4.1、过程智能化

借助智能化管控完成流体、粉体的整体化学处理,其全面的过程等管控系统通常包含三大构成部分,即测量仪表、调节装置与电脑,借此完成加热炉、精馏塔乃至全套工业生产程序的最佳管控。同时,其管控方式大致包含三类,即反馈管控、前馈管控与最佳管控。

2.4.2、机械制造智能化

机械、电气和智能管控有机融合就形成了机械制造智能化,主要运用于处理离散元件。在一开始,机械制造智能化是极其粗略的智能生产线,仅是借助机械或者电气元件的单机智能化。自从跨入上个世纪六十年代之后,由于信息化技术的普遍运用,使得数控机床、机器人、加工单位等等智能化装置一一产生。同时有利于多类品种以及小规模生产的柔性生产制作体系应运而生。所以,智能化车间就是借助电脑与生产制作体系有机联系在一起所形成的工业生产智能化管控体系,其前提条件是柔性制作生产体系,此外又于信息管控与生产管控中同时达到了智能化。

2.4.3、管理智能化

对公司机构的各类管理,比如人力资源管理、财务管理、物料管理、生产管理乃至办公管理,完成智能化管控,即是管理智能化。它是一种全面性技术,其核心是信息处理,且借助了电子计算机、通信体系和管控等理论。一般而言,它必须借助多台具备高速运转速率、而且可以处理许多数据性能的电脑与多种终端设备一起构成局域性网络。就现代管理智能化而言,已经依据管理信息体系这一前提研发出了决策支撑体系,能够给决策的下达供应多种方案,对于高层管理领导而言是极佳帮手。

2.5、工业自动化仪表控制系统的相关技术

工业的自动化技术包含了三层结构:PCS、MES、ERP。PCS层,主要负责控制过程,对生产工艺的水平和精确度进行严格把关,确保产出产品的质量,以保持和扩大市场占有率。在这一层中,可以实现对工艺参数的更新与优化,通过此途径来实现对生产工艺过程的控制。MES层,主要任务是优化管理与控制,对控制过程与管理过程进行协调,以保障资源配置的最优化,是自动化控制系统的中枢。ERP层,是企业的资源管理系统,主要是以信息技术为通信基础,以其提供的参考信息为根据进行决策分析,并将其运用到企业运作中。管理是ERP层的核心内容,在财务管理中其对管理效率的提高作用体现的尤为明显。这三个层次体系的集成综合,实现了自动化体系结构的完善。工业仪表主要使用的是工业生产过程的参数,通过对生产过程的控制与监测,可以实现对产品质量的保障。智能化工业仪表,其特点是功能强大、软件丰富、对产品质量的监控具有很强的实用性。

3、结语

综上所述,在具体生产实践中,采用智能化管控技术能够大大增强劳动生产率。尽管前期投入的设备体系成本较高,不过后期进入正常工作状态后,便能够高效地节约各类资源与成本,并且所获效益也将远大于之前的成本投入。现在工业化智能管控体系广泛运用于我国多个领域,并且技术亦日臻完善。由于市场竞争日益激烈,导致工业生产所需性能与质量越来越高,生产工艺亦日益繁复,工业自动化仪表与自动化控制技术的效用将越来越突出。

参考文献

[1]秦海珊.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].轻工科技,2013,05:99-100.

[2]于杰.工业自动化仪表与自动化的控制技术[J].科技资讯,2013,26:88.

工业自动化控制范文第3篇

关键词 化工生产;工艺;自动控制

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)35-0148-01

1 危险化工工艺改造现状

化工生产企业属于危险性较大的行业,化工生产企业中涉及危险化工工艺的生产装置通常具有较大的潜在危险性,因此,开展危险工艺辨识、落实危险工艺生产装置安全措施、强化日常管理,对于改善整个化工行业的本质安全性具有极为重要的现实意义。如今我国一些企业通过在涉及强放热反应的生产装置配备自动报警、连锁等安全设施后,大大提高了这些生产单元的安全可靠性,参与推动危险工艺自动化改造工作的工程技术人员和安全管理人员也注意到,由于目前还没有出台有关涉及危险工艺生产装置自动化控制的国家标准或行业标准,推行过程中遇到了一些在技术上有争议的问题,因此,危险工艺改造的范围及具体做法还应当进行调整、充实和完善。

2 危险工艺范畴

2.1生产装置

涉及硝化、氯化、氟化、氨化、磺化、加氢、重氮化、氧化、过氧化、裂解、聚合等危险工艺的生产装置。

2.2储存设施

涉及剧毒、易燃易爆化学品的储罐区、库区;构成重大危险源的液化气体、剧毒液体等重点储罐。

3 工艺危险特点

1)高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽,气体物料一旦过氧(亦称透氧),极易在设备和管道内发生爆炸;

2)高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物,遇到明火或因高流速物料与裂(喷)口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸;

3)气体压缩机等转动设备在高温下运行会使油挥发裂解,在附近管道内造成积炭,可导致积炭燃烧或爆炸;

4)高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织,还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮,加剧设备的疲劳腐蚀,使其机械强度减弱,引发物理爆炸;

5)液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒,遇明火还会发生空间爆炸。

4 常用的自动化控制方式

4.1自动控制和安全联锁的作用

化工生产过程中高温、高压、易燃、易爆、易中毒、有腐蚀性、有刺激性等危险危害因素是固有的。自动化操作不仅能严格控制工艺参数、避免手动操作的不安全隐患还能降低劳动强度、改善作业环境,而且能更好的实现高产、优质、长周期的安全运行。

4.2常用的自动控制及安全联锁方式

对高危作业的化工装置最基本的安全要求应当是实行温度、压力、流量、液位超高(低)自动报警、联锁停车,最终实现工艺过程自动化控制。目前,常用的工艺过程自动化控制及安全联锁主要有:

1)分布式工业控制计算机系统。分布式工业控制计算机系统简称DCS,也叫做分散控制系统。DCS是采用网络通讯技术,将分布在现场的控制点、采集点与操作中心连接起来,共同实现分散控制集中管理的系统;

2)可编程序控制器,简称PLC。应用领域主要是逻辑控制,顺序控制,取代继电器的作用,也可以用于小规模的过程控制;

3)现场总线控制系统,简称FCS。FCS是基于现场总线的开放型的自动化系统,广泛应用于各个控制领域,被认为是工业控制发展的必然趋势。尤其本质安全型总线,更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所,减少系统发生危险的可能性;

4)各种总线结构的工业控制机,简OEM。总线结构的工业控制机的配置灵活,扩展使用方便,适应性强,便于集中控制。

5 危险工艺自动控制改造措施

5.1对危险工艺单元进行定性和定量分析

化工生产装置自动控制是一个较为复杂的技术问题,较全面地掌握系统的工艺特征特别是热力学数据、动力学参数是开展自动控制方案设计的基础,对于一个涉及强放热反应的危险工艺单元,必须掌握其反应放热量,在缺乏动力学参数的情况下,至少应参照类似的反应体系,借助能量衡算建立一个简化的动力学模型,进而,找出一个安全可操作域,只有这样,自动控制方案才会有可行性和可信度;对于一些在异常情况下可能发生爆炸的生产装置,应针对工艺过程的潜在危险性,尽可能找出温度、压力等敏感性工艺参数的监控方案。

5.2对相邻生产单元的工艺、设备及人员情况进行综合分析

危险工艺单元采用DCS后,相邻的其他单元怎么办?许多企业都会遇到这一问题,在可能情况下,宜对整个生产车间布局进行适当调整,将危险工艺单元布置在厂房的边缘处,使其相对集中,在此基础上,在与其他单元之间采取隔离措施,如在与危险工艺单元相邻处布置危险性相对较小、操作与观测频率较低的设备,以此加以缓冲,此外,还应对原有的疏散通道进行调整,避免紧急疏散时通过危险性较高的区域。

5.3调整安全操作规程和安全管理制度

采用自动控制手段后,操作人员和管理人员的关注点都发生了变化,所以,要对原有的工艺规程、安全规程、管理制度、日常安全检查表、班组安全活动内容等进行修订,使之适应新的工艺控制要求。

参考文献

[1]牛正玺,冯西平.浅析化工安全中几个重要概念的误区[J].科技资讯,2009(27).

工业自动化控制范文第4篇

【关键词】工业自动化;PLC;控制技术

PLC的控制能力较强,融合了通信、传输、信息等多项技术,在工业自动化中,提供了积极的控制手段,将工业生产与环境结合起来,全面控制好工业的生产。PLC控制技术,可编程控制的能力非常强,简化了工业自动化的建设方式,同时提升了工业自动化的水平,注重PLC控制技术的积极性,表明PLC在工业自动化中的重要性。

一、工业自动化中PLC的功能

工业自动化中,PLC控制技术提供的功能,适应传统工业向自动化方向的转变[1]。简单分析PLC在工业自动化中的功能,如:(1)PLC控制技术,利用单台设备控制,对整个工业自动化的系统实现灵活控制,提供了可靠、安全的工业运行环境;(2)PLC设备,简化了工业自动化的系统,降低了编程的复杂性,但是功能逐渐增强,符合工业自动化的建设需求,利用PLC控制技术,构建了高效率、简洁化的自动化控制系统;(3)PLC控制技术,提高了工业自动化的运行效率,结合了软件与硬件,满足工业自动化的基本需求。

二、PLC控制技术在工业自动化中的运用

1、控制开关量。PLC控制技术,在工业自动化中的开关量方面,是最基础的运用表现,体现在三个方面[2]。分析如:(1)PLC控制技术,取代了工业生产中的继电器,加快自动化发展的速度,PLC做为一项新兴的控制产品,集成了工业生产中的开关功能,利用最简单的方式,连接了工业中的各项开关,而且在开关量控制方面,具有灵敏的反应能力,不涉及复杂的维护方式;(2)PLC技术的控制能力强,能够同时控制多余10个节点,最多可以达到上万个,不需要投入人力控制,节约了工业自动化中的人力资源,而且PLC对工业开关的控制,时效性强,排除了时间延时的干扰,保障工业自动化开关运行的质量和效益,基于PLC的开关设计,比较注重工业自动化的实际需求,直观的反馈出开关量的控制作用;(3)PLC在开关量控制中,提供了可靠的逻辑方式,灵活的处理工业中的自动化事项,根据工业自动化的需求,实现灵活的转换。

2、过程、远动控制。工业自动化中,PLC控制技术参与的过程管理,主要控制离散过程和连续过程,PLC在过程控制时,按照工业自动化的要求,改变实际的控制算法,适应工业自动化系统的参数需求,特别是流量、压力、温度等方面,PLC技术对过程控制较为明显,各项参数均可实现可靠的变换,实现自动化的工业生产。例如:化工、冶炼等工业自动化中,PLC控制技术参与过程的机率高,用于控制基本的参数,避免生产过程出现问题。PLC控制技术,提供了远动控制的条件,在加工产业中比较常见,如:数控机床、机械生产等,控制加工生产的轨迹,不论是圆周轨迹,还是直线轨迹,都可在PLC的作用下,实现远动控制,除此以外,PLC提供的远动控制,还能利用脉冲作用,减少加工设备的位移变化,控制位移差,提升PLC的精度。

3、模拟量集中应用

PLC控制技术,提供相互组合的控制方式,其可根据工业自动化的生产对象,实现模块组合[3]。PLC按照工业的需求,随时组合轮机模块,有针对性的提供模拟量,促使工业自动化中的参数,均可按照需求执行。模拟量的集中控制,将PLC控制技术应用到工业自动化的模拟量模块,提供集中化的控制方式,既可以控制模拟量的自身,也可以控制工业的自动化生产过程。例如:PLC控制技术,能够自动检查工业自动化生产中,输入与输出的信号,表明输入、输出与记忆模块的关系,掌握整个自动化流程中的逻辑性能,通过集中控制的方法,诊断出模拟量中是否传递了故障信息,执行预警与故障处理。

4、电动机变频运用。电动机是工业自动化中的主体设备,因为电动机内具备变频调控的指令,而且指令内容比较多,所以利用PLC控制电动机的变频过程,实现电动机与变频器的有效组合,共同作用于电动机的变频调节。例如:PWM,脉冲驱动调制,当PLC控制技术应用到PWM中时,需要增加电压电路,目的是促使运行平滑,利用PWM发送指令,控制电动机的转速,PWM提供了t值,当整个驱动电路满足条件:n/t>1时,n为电动机的转速,电动机会自动提高转速,实现变频操作。

三、工业自动化中PLC控制技术的注意事项

PLC控制技术,受到PLC设备的影响,其在工业自动化中,受到一定的限制,在PLC应用中,需要注意此类限制,保障工业自动化的优质性。

1、温度。PLC适应的工业温度是:0~55℃,安装在工业自动化系统内,尽量远离发热、散热较大的元件或设备,而且要具备良好的通风环境,预防温度对PLC的影响。一般工业自动化建设中,会为PLC控制设备,配置风扇,利用风扇提供机械通风的条件,同时安排了百叶窗,预防太阳照射,保障PLC运行环境的优质性。

2、振动。振动对PLC的性能有明显的影响,特别是连续振动,或者范围是10~55Hz的振动源[4]。工业自动化系统,涉及到大量的设备,难免出现振动,所以需在安装PLC的区域,实行减震处理,可以采用减震胶,维护稳定的运行环境,确保PLC控制技术的准确性。

3、电源。PLC控制技术,采用50Hz、220V的交流电,在电源工作过程中,需要排除干扰。PLC设备,自身有一定的抗干扰能力,当电源的干扰过大时,应该注意抗干扰的设计,也可以选择匹配的电源,预防PLC的电源干扰,提供可靠的电源组成。

结束语

PLC控制技术,逐渐成为工业自动化中不可缺少的部分,对工业自动化的影响非常明显。PLC控制技术,已经应用在工业自动化的多个方面,未来还会拓展应用的空间,增加PLC的种类,全面满足工业自动化的需求。PLC控制技术应用中,注意相关的事项,体现PLC控制技术在工业自动化中的作用及实践表现。

参考文献

[1]沈涛.工业自动化中PLC技术的应用分析[J].科技传播,2014,05:199+191.

[2]刘宗烨,马洪祥.探讨工业自动化控制中PLC的应用[J].工业设计,2012,03:113.

[3]陈玉宝.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].数字技术与应用,2014,07:25+27.

[4]甘能.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].电子技术与软件工程,2015,06:159-160.

工业自动化控制范文第5篇

【关键词】自动化;工业控制;技术发展

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。主要是指使用计算机技术、微电子技术、电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

一、工业自动化仪器仪表

1.PLC(可编程序控制器)

PLC――可编程序控制器,英文为Programmable Logic Controller,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的PLC(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产PLC的厂家分别是:德国西门子、AEG,日本的三菱、美国AB,GE、法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后,在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,PLC在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

2.工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自动化层。

二、工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。

三、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展

从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了51年的历程。近10年来,随着计算机技术的飞速发展,各种不同层次的开放式数控系统应运而生,发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言,当今世界上的数控系统大致可分为4种类型:1.传统数控系统;2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统;3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统;4.SOFT型开放式数控系统。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;驱动装置向交流、数字化方向发展;增强通信功能,向网络化发展;数控系统在控制性能上向智能化发展。

四、工业控制软件正向先进控制方向发展

工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。

先进过程控制APC(Advanced Process Control)目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法,统称为先进过程控制策略。如:自适应控制;预测控制;鲁棒控制;智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。

在未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

参考文献:

[1]张琳,井.基于DeviceNet现场总线的CompoBus/D网络系统[J].电工技术杂志,2004(12).

[2]岳大为,李奎.罗克韦尔E3 Plus智能固态过载继电器[J].低压电器,2005(5).

[3]吴宝江,耿恒山,李志红,张华.基于PC的工业控制系统[J].工业控制计算机,2005(8).