★综合自动化技术的现状与发展趋势
综 述综合自动化技术的现状与发展趋势
（中国计算机学会工控机专业委员会，北京 100080）刘鑫
摘要：系统阐述了自动化综合技术的核心技术的最新进展、应用状况和存在的问题，以及今后的主要发展方向。
关键词：自动化综合技术；工控机；现场总线；组态软件；数控系统；仪器与测控；机器人
1 引言
近20年来，我国国民经济平均每年
以8％左右的速度增长，为产业结构的调
整和技术进步奠定了良好的基础，但我国
经济增长的潜力还受制于产品创新和新技
术应用。高新技术改造传统产业，用信息
化带动工业化是我国经济继续腾飞的关
键。
我国经过20年的研究和攻关，特别
是在“九五”计划期间，产生了大批具
有产业化前景的高技术成果和产品，内容
涉及集散控制系统、PLC和工控机、现场总线、组态软件、先进控制软件、实时优化软件、过程管理与优化软件、企业管理和生产调度系统软件、仪器仪表与测控、机电控制与传动控制、管控一体化、机器人等自动化综合技术，已缩短了与国际先进水平的差距，部分成果达到了国际先进水平，并广泛应用于国内众多企业，产生了巨大的经济效益和社会效益。
2 工控机与PLC
2.1 工控机
经过十几年的发展和两代工控工作者的努力，我国的工控机技术已经基本与国际接轨，产品种类与产品应用已经成型。目前有一定规模市场占有率和发展前景的产品主要有IPC、PC/104或PC/104-plus、VME/VXI、AT96、CompctPCI以及其它专用单板计算机（包括基于RISC、DSP和单片机的嵌入式专用计算机）等。
虽然IPC在国内市场占有率很高，但经过1997~2001年的鼎盛时期后，技术上基本没有新的突破，发展势头开始减弱。
PC/104凭借小尺寸优势，在小型军事和医疗设备领域基
收稿日期：2003－08－18
作者简介：刘鑫，研究员，学科带头人，现任北京康拓科技集团研发中心总工程师、国家工业控制机及系统工程技术研究中心副主任、中国计算机学会工业控制计算机专业委员会常务副秘书长、中国计算机行业协会PICMG/PRC代主任、国家“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”专项副总工程师。长期从事工业控制计算机及其系统技术研究和产品研制工作，曾主持过多项国家和行业重大新产品的研制工作，多次获得省部级科技进步奖。本站稳了脚，并且随着国家对医疗设备研制和生产的重视以及投入的加大，还有进一步扩大市场的可能。PC/104通过PC/104-plus兼容PCI总线，向高性能应用拓展，以后主要发展方向是PC/104-plus。
VME/VXI总线借助于先入为主的优势，继续在军事设备和大型测试系统方面占有很大的市场份额，但已经受到
CompactPCI/PXI产品强有力
的冲击。目前VME/VXI虽然
价格昂贵，但由于在多主配置
和冗余设计等方面有先天的
竞争优势，目前还不会在大范
围内被CompactPCI/PXI产品
所取代。但如果VME/VXI在
系统的开放性和降低成本等
方面不能取得突破性进展，随
着CompactPCI/PXI高可用性技术的成熟和商业化，VME/VXI在国内市场最终被CompactPCI/PXI产品替代是不可避免的事情。
标准AT96总线工控机从1999年开始打入国内市场以来，得到了迅速的发展。它既具有IPC的技术优势，又有VME/VXI 的可靠性，将在军事装备和工业现场得到进一步应用。
CompctPCI总线在中国计算机行业协会PICMG/PRC的统一组织下，经过5年的不懈努力，在国内已经形成了良好的发展势头。在工业和军事设备中正在逐渐扩大应用面，在电信领域已经得到了广泛的应用。国内从事CompctPCI总线工控机研制和生产的单位也与日俱增。随着CompctPCI总线冗余设计技术、热插拔技术、自诊断技术的成熟，构造高可用性系统的简化，CompctPCI总线工控机技术将得到迅速普及和广泛应用，成为国内继STD总线工控机、IPC工控机之后最具普及前景的新一代高性能工控机。
最近几年，DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）技术以及基于RISC架构的32位处理器的应用越来越普及，有可能替代传统单片机，成为专用嵌入式系统的热点。
工控机今后需要解决的主要问题是新技术的采用、产业化和建立应用示范工程。
2.2 PLC
长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制方案，在多年的生产实践中，逐渐与DCS和IPC形成了三足鼎立之势。究其发展主要因素，在于它能够为自动化应用提供安全可靠和比较完善的解决方案。但另一方面，PLC
也承受着来自其它技
术产品的冲击，尤其是工业PC 所带来的冲击。目前，PLC 需要解决的主要问题依然是新技术的采用、系统的开放性和价格降低。
经过多年的发展，国内PLC 生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，其中还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产，可以说PLC 在我国尚未形成制造产业化。在PLC 应用方面，我国是很活跃的，近年来每年大约新安装10万台套产品，年销售额约30亿人民币，应用的行业也很广。但是与其它国家相比，在机械加工及生产线方面的应用，还需要进一步加强。
一个或若干PLC 通过网络与PC 机相联构成系统，并将现场总线技术引入到PLC 中是未来PLC 发展的主要方向。采用PC 技术，通过网络构造SoftPLC 系统也将得到很大的发展，应该引起各方面的足够重视。在PLC 基础上，融合各种新技术产生的可编程自动控制器（PCA ）概念已经形成，它是PLC 发展的新动向。
3 嵌入式操作系统、组态软件和先进控制软件
3.1 嵌入式操作系统
嵌入式操作系统（Real-Time Embedded Operating System ，RTOS ）是一种实时的、多任务的、支持嵌入式系统应用的软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面以及标准化浏览器等。目前，嵌入式操作系统的品种较多，其中较为流行的有微软的嵌入式Windows CE ，3COM 的Palm OS ，FSMlabs 的RT-Linux ，Wind River Systems 的VxWorks ，Integrated Systems 的pSOS ，Accelerated Technology 的Nucleus+，Lynx Teal -time Systems 的LynxOS ，Microware 的OS-9，QNX Software Systems Ltd 的QNX ，中国单片机公共实验室引进的CMX 和RTXC ，以及源码公开的μC/OS-II 等。国内产品主要有北京科银京城技术有限公司的DeltaOS 和中科红旗软件公司的嵌入式红旗Linux 操作系统等。
由于人们对自由软件的渴望与嵌入式系统应用的特殊性，一般要求提供系统源码层次上的支持，而嵌入式Linux 恰好适应了这一需求，所以，目前各种嵌入式Linux 操作系统得到了迅速发展。
伴随着通用型嵌入式实时操作系统的发展，一个以面向 Internet 网络的和特定应用的嵌入式操作系统正日益引起业界的关注，成为重要的发展方向之一。嵌入式系统与Internet 的结合、嵌入式操作系统与应用设备的结合代表着嵌入式操作系统发展的未来。 3.2 工控组态软件
计算机技术的发展，使得设计更加完善的控制系统，获得更方便、可靠、快速的控制成为可能。工程技术人员对传统仪表控制方式很熟悉，但往往缺乏专业的计算机知识，而专业的计算机技术人员又缺乏实际的控制经验。这样在计算机与控制之间就存在着一个巨大的障碍，而监控组态软件则成为了逾越这一障碍的桥梁。监控组态软件包括系统组态、过程控制组
态、画面组态、报表组态等。
目前，自动化软件的发展趋势主要有两个方面，一方面是向大型的平台软件发展，直接由组态软件发展成大型的CIMS （Computer Integrated Manufacturing System ，计算机集成制造系统）、ERP （Enterprise Resource Planning ，企业资源计划）等系统软件；另一方面是向小型化发展，由通用的组态软件演变成嵌入式组态软件。相对而言，组态软件向嵌入式发展，可以使大量的工业控制设备或生产设备具有更多的自动化功能，推动了国家工业自动化程度的快速提高，应该是国内组态软件发展的主要方向。目前在嵌入式组态软件研制方面，国内的昆仑通态公司处于领先水平。组态软件向大型平台软件发展，需要与现有的大型平台软件结合，实现工业控制领域的相关数据和信息共享。在这方面，国内的用友、金碟和神州数码等厂商已经走在了前头。
目前，国内工控组态软件行业已经形成“百花齐放，百家争鸣”的局面，在组态软件研制方面也取得了较大进展，如把Excel 的报表功能集成到组态软件中；推出了基于Web 浏览器的组态软件；推出了基于Windows CE 的嵌入式组态软件；推出了基于Windows CE 的嵌入式人机界面（HMI ）产品。据统计，在国内从事组态软件研发的厂家达几十家，从事组态软件研制的人员超过两千人，而且，这些厂家都在高速的发展，不断的扩大。
嵌入式HMI 产品是组态软件向软件和硬件相结合的一体化方向发展的产物，已经被市场广为采纳和接受。今天的HMI 软件将传统的操作员界面、过程的可视性、数据的采集和报警以及基于实时生产数据的企业完整解决方案结合在一起。这些产品不只是作为人机界面，同时也成为实时信息自动化系统和任何需要实时信息的系统之间的纽带和桥梁。人机界面（HMI ）市场，2001年市场总额为4.14亿美元，在2006年将接近5.9亿美元，在今后5年内的平均年增长率（CAGR ）将达到7.3%。
组态软件行业下一步的主要工作，应该是在完善已有嵌入式组态软件的同时，尽快推出基于Linux 的嵌入式组态软件，并投放嵌入式系统市场。 3.3 面向对象的OPC 技术
1996年8月，工业界的著名厂商Fisher-Rosemount ，Intellution ，Rockwell Software ，Opto22以及Intuitive Technology 联合成立了OPC 基金会。其目标是制订一套针对于控制对象和设备的公共接口标准，即“软总线”，它可以让任何 OPC 客户机去请求和获取 OPC 服务器的数据。这里的OPC 客户机和服务器可以是任何厂商的任何产品。目前，OPC 基金会的成员已发展到了200多家。COM 标准将程序界面的定义作为独立的部分，分布式的组件对象模型（DCOM ）允许通过网络调用对象。COM 和DCOM 是OPC 标准的技术基础。
OPC 的主要技术优势是硬件驱动程序开发单一化，应用软件接口统一化，用户设备选型自主化，以及控制系统组态化。OPC 技术的主要应用方向是用于多种现场总线间的数据共享，用于DCS 、PLC 、FCS （Fieldbus Control System ，现场总线控制系统）系统的集成。
3.4 先进控制软件技术
流程模型、先进控制和过程优化技术的研究与应用是流程工业过程的一个重要方面，它已成为提高企业的经济效益、降低生产成本，提高在国际市场中的创新力、应变力、适应力和综合竞争力的主要技术手段之一。开发具有我国自主知识产权的流程模型、先进控制和过程优化技术及其产品，不仅具有广阔的市场前景和巨大的经济效益，而且可以打破国外产品在技术和市场上的垄断，对于我国流程工业信息技术的健康发展具有十分重要的意义。这项工作的大力开展，有可能最终形成我国自主的流程模拟和过程优化技术产业，成为流程工业新的经济增长点。
对经济效益与投资比例的研究分析表明：用DCS改造常规仪表，投资大约占总投资的70％，取得的经济效益约占总效益的10％；利用DCS实现常规的复杂控制，得到的效益和投资大约各占总的10％；在DCS基础上实现先进控制（APC），增加约10％的成本，可取得约40％的效益。在先进控制的基础上，实现装置的实时优化功能，成本增加约 10％，又可获得约40％的效益。因此，过程模型技术、先进控制技术和优化技术，特别是在线优化技术，是未来流程工业领域重点发展的技术。
4 现场总线、DCS与FCS
我国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。在引进、消化和吸收同时，开始研制国产化的DCS。经过20多年的努力，国内已有多家生产DCS的厂家，其产品应用于大中小各类过程工业，其中和利时、浙大中控、上海新华、浙江威盛已具有相当规模。目前国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS 的市场年增长率约为20％，年市场额约为30~35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品，所以其市场增长率不会下降。据统计，到2005年，我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，需要DCS实现监控；不少企业已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。所以，今后5年内DCS 作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇，但必须进一步改善其功能，兼容各种新技术，降低价格、提高应用水平。
目前小型DCS所占有的市场，已逐步与PLC、IPC、FCS 共享。今后小型DCS可能首先与这3种系统融合，而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。
到目前为止，DCS所存在的问题主要有三个方面的问题，即系统开放性问题，与现场传感器、变送器、执行器的接线问题，价格较高问题。这些问题在新一代DCS中已开始得到解决。未来，DCS的现场接线繁杂问题、DCS控制站控制比较集中问题、FCS与DCS控制站的相互关系问题、智能控制、先进控制与优化如何在DCS、FCS中实现等问题，都需要在技术创新和实践中逐步得到解决。
计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场总线控制系统（FCS）的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS 发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程，同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。
近几年，现场总线发展迅速，处于群雄并起、百家争鸣的阶段。目前已开发出40多种现场总线，较流行的有5种，分别是FF、Profibus、HART、CAN和LonWorks。今后在相当长一段时间内多种现场总线将并存，控制网络的系统集成与信息集成会面临复杂的局面。
目前在各种现场总线的竞争中，以Ethernet为代表的COTS（Commercial-Off-The-Shelf）通信技术正成为现场总线发展中新的亮点。其关注的焦点主要集中在两个方面：
(1) 能否出现全世界统一的现场总线标准；
(2) 现场总线系统能否全面取代现时风靡世界的DCS 系统。
5 仪器与测控
经过五十年的发展，我国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。由于仪表产品技术更新速度快、涉及高新技术多，我国仪表产品的品种、质量、技术水平都远远适应不了经济发展的需求，在国内外市场缺乏竞争力，许多企业，特别是重点国有大中型企业处于比较困难的境地。
目前，仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展，产品性能向高精度、高可靠性、高环境适应性方向发展。“十五”期间，基于现场总线技术的智能仪表及主控系统发展的主要内容有：
(1) 研制基于现场总线技术的数字化的智能仪表，典型产品为智能变送器、智能阀门定位器、智能执行器等。
(2) 智能仪表及精密科学测试仪器配套所需的新型传感器。
(3) 基于现场总线技术的控制网络软、硬件研制，实现系统的数字化、全开放、可互操作。
(4) 网络集成技术的研制，数据网络和控制网络相结合，实现远程控制。
(5) 改造和发展融入现场总线技术的DCS、PLC产品。
(6) 研制和发展特种介质、恶劣环境、特殊规格、行业专用等特种检测仪表。
网络化的虚拟仪器系统近几年发展迅速。计算机网络技术与虚拟仪器技术的发展与结合，进一步拓宽了虚拟仪器的应用，使虚拟仪器在测试自动化、远程教学等方面得以发展和应用。
测控技术在当前信息技术突飞猛进的时代已成为主攻的关键技术之一，出现了微小化、集成化、智能化、网络化的基
于计算机的新型测控系统。
6 数控系统
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。
我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八
五”
到现在“九五”的近20年的发展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业，也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时，具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可。如上海开通数控有限公司的KT 系列数控系统和步进驱动系统、北京凯恩帝数控技术有限公司的KND 系列数控系统、广州数控设备厂的GSK 系列数控系统等。这些产品的共同特点是数控功能较齐全、价格低、可靠性较好。中国若大的经济型数控机床市场，吸引了众多国外厂商。近几年，Siemens 公司推出802S 数控系统，大连大森公司用OEM 方式引进了日本OHM 公司的ONC 2102数控系统。尽管这些系统的技术性能一般，但由于其产品质量可靠加上品牌和庞大的宣传销售网络，打开了销路，赢得了市场。
由于开放式数控系统是当今数控技术发展的趋势，研制具有自主知识产权的开放式数控系统应该是今后的工作重点。
7 管控一体化
随着Internet 技术深入到企业管理和控制过程之中，控制系统与管理系统的结合成为必然，这使得工业自动化领域渴望已久的管控一体化、工业企业信息化、基于网络自动化的目标成为可能。管控一体化系统集成技术和系统可以使企业获得真正符合新经济时代的最佳解决方案，从而提高企业的生产效率，增强市场竞争能力。
实践证明，自动化技术特别是与计算机及网络系统相结合，在产品的质量提高、增产挖潜、确保安全生产、改善和加强企业管理水平等方面都取得明显的经济效益，这也说明了管控一体化建设的重要性。完成了工业现场的从设备采集、工作站数据处理和控制、到上位机网络管理和Web 浏览的所有功能，是企业实现管控一体化的理想选择。
在管控一体化结构中，一般包含数据采集、实时数据库建立、关系数据库的建立和一套先进的管控一体化软件等几个部分，而其中管控一体化软件是最主要的环节。建设数据库，通过管控一体化软件实现科学管理是今后流程型企业实施管
控一体化的必然道路，符合国际上的发展趋势，具有技术的前瞻性。
总之，自动化技术已经进入了一个新时代，其发展方向
主要是基于以太网和Web 技术构造开放型分布式智能系统；基于以太网和TCP/IP 协议的技术标准提供模块化、分布式、可重用的自动化方案。总的趋势是发展基于网络的工程化工业控制与管理软件。
8 机器人
随着世界机器人技术的发展和市场的形成，我国在机器人科学研究、技术开发和应用工程等方面取得了可喜的进步。中国工业机器人研究开始于70年代，但由于基础条件薄弱、关键技术与部件不配套、市场应用不足等种种原因，未能形成真正的产品。80年代中期，在国家科技攻关项目的支持下，中国工业机器人的研究开发进入了一个新阶段，形成了中国工业机器人发展的一次高潮。
从80年代末到90年代，国家863计划把机器人列为自动化领域的重要研究课题，系统地开展了机器人基础科学、关键技术与机器人元部件、目标产品、先进机器人系统集成技术的研究及机器人在自动化工程上的应用项目。
经过20年的研究与实践，我国已形成一批较有经验的机器人研究与开发队伍，并具有一定的市场价值。我们已经初步掌握了工业机器人的设计技术，如机器人本体设计，控制系统硬件设计，实时操作系统，机器人语言、通讯、可靠性等。
当前，中国机器人面对两大任务：
(1) 机器人研究与开发如何更好地为国民经济服务，并在实践中不断提高；
(2) 中国机器人如何走向产业化并参与国际竞争。 今后国家机器人技术和相关技术发展的主要方向是发展用于国家战略资源勘探，如海洋资源开发的水下作业装备和空间资源探索的空间探测器；用于高精尖设备制造的超精密加工装备；面向IT 等产业的电子专用制造装备；对未来许多行业将产生重大影响的微机电系统以及集当代众多高技术于一身的仿人形机器人、仿生机器人、微操作机器人等特种机器人等。
9 结束语
工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中，通过信息基础设施，在集成平台上，实现信息的采集（传感器及仪器仪表）、信息的传输（通信）、信息的处理（计算机）以及信息的综合应用（自动化、管理、经营）等。在“十五”期间，国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面：一是以电
子信息技术应用为重点，提高传统产业生产过程自动化、控
制智能化和管理信息化水平；二是以先进制造技术应用为重
点，推进制造业领域的优质高效生产，振兴装备制造业；三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术和相关配
综 述工业控制与自动化的创新与技术进展
（机械技术发展基金会，北京 100823）段明祥
摘要：介绍了工业控制与自动化创新的重要形式—系统集成，并综合了现场总线、传感器、控制理论、管控一体化、综合自动化、计算机、先进控制与优化等方面的技术进展与发展趋势。
关键词：集成创新；综合自动化；先进控制；优化
1 前言
(1) 工业控制与自动化发展的相关技
术
工业控制与自动化的发展与信息化、数
字化、智能化、网络化的技术潮流相关，与
微电子技术、控制技术、计算机技术、网络
与通信技术、显示技术的发展密切相关，互
为因果，互相补充和促进。
(2) 各种自动化手段互相借鉴
工控机系统、自动化系统、信息技术改造传统产业、机电一体化、数控系统、先进制造系统、CIMS各有背景，都很活跃。相互借鉴，相互渗透和融合，使彼此之间的界限越来越模糊。院校合并、专业调整适应了技术、专业、学科的发展，适应了实际的需要、发展的需要、技术发展的必然。
(3) 各种控制系统互相融合
在相当长的一段时间内，FCS、IPC、NC/CNC、DCS、PLC，甚至嵌入式控制系统，将相互学习、相互补充、相互促进、彼此共存。各种控制系统虽然设计的初衷不一，各有
收稿日期：2003－07－14
作者简介：段明祥（1939－），男，山东省陵县人，教授级高级工程师，现任中国计算机学会工控机专业委员会秘书长，主要从事工业控制计算机、机电一体化的研究和管理工作。特色，各有适宜的应用领域，自然也各有不适应的地方。但技术上都知道学人之长、补己之短，融合与集成是大势所趋，势不可挡。
(4) 对工业控制与自动化的应用要求
①传统领域：过程控制，如钢、电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程；制造自动化，如机械、电子、汽车
等离散加工的生产过程；单机自动
化，如数控机床、智能仪器仪表、
机器人、汽车电子化、变频调速电
动机、电子化家用电器、电子化医
疗器械等产品机电一体化等。
②新领域：应用领域越来越
宽广，应特别关注以下新的增长点：
环保与生态、公用工程、通信与网络、道路与交通、楼宇与社区、农业与农村、家庭等。
③应用深度：除应用面在扩大外，应用对深度的要求也越来越高。要求生产率高，产品质量好，效益好。这些不但对硬件提出更高要求，尤其是对软件、控制理论和控制方法提出越来越高（近乎苛刻）的要求。
从以上不难看出，工业控制与自动化必须创新与发展，
以满足日益增长的应用广度和深度的需求。同时，工业控制与自动化本身和相关技术也在日新月异的发展，这对业内人士解决应用广度和深度诸多问题是个启发和鼓舞。为集成创新打下基础，创造了良好条件。
2 系统集成是工业控制与自动化创新的重要形式
在市场需求的驱动下，将已获取的新知识、新技术创造
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套技术水平、工艺和装备水平。国家将通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项，推动自动化综合技术的进一步发展，加强技术创新，实现产业化，解决国民经济发展面临的深层问题，进一步提高国民经济整体素质和综合国力，实现跨越式发展。
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工业4.0时代自动化的发展趋势
工业4.0时代自动化的发展趋势继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加速流动和配置，市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求，全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。 早在2011年汉诺威工业博览会上，德国率先提出“工业4.0”的概念，之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。无论工业4.0还是工业互联网，其主要特征都是智能和物联，而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合，从而提高资源利用率和生产灵活性、增强客户与商业伙伴紧密度并提升工业生产的商业价值。 “工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络——实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。 通过工业4.0可以建立一种人——技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。届时，嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。 工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此相应的是，工业4.0时代的工业自动化，将在原有自动化技术和架构下，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接，从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下，生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能，
自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析 潘福聪
自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析潘福聪 发表时间：2019-07-18T15:07:14.887Z 来源：《城镇建设》2019年第8期作者：潘福聪 [导读] 随着我国社会经济的快速发展，为了保证各个行业都能够适应未来社会发展趋势， 广东茂化建集团有限公司 525011 摘要：随着我国社会经济的快速发展，为了保证各个行业都能够适应未来社会发展趋势，就需要考虑工业生产过程中的实际需求，让自动化仪表更好的服务于工业生产的整个过程。与此同时，还需要考虑未来我国自动化仪表在社会发展过程中的整体发展方向和发展趋势，确保为企业创造出巨大的经济效益和社会效益打下坚实基础。 关键词：自动化；仪表控制系统；虚拟化；智能化 引言 时代的进一步发展，推动了我国工业生产领域的不断发展，为了进一步推动我国社会生产环境中工业生产领域的整体水平，就必须要注重对电气自动化仪器仪表设备的合理应用。电气自动化仪器仪表是新时代工业生产过程当中必须要利用到的设备，这些设备往往能够提高整个工业生产的质量和效率，并且极大程度上降低劳动强度，是我国工业生产过程当中十分重要的一些设备。只有对电气自动化仪器仪表合理应用，把其优势充分发挥出来，才能够在工业生产过程当中发挥出应有的作用，推动未来我国工业生产能够朝着一个健康稳定的方向发展。 1新时代下我国工业自动化技术中存在的问题 我国经济实现了快速发展，但在自动化技术的应用方面仍然存在着一些不足之处，自动化技术的优化工作必须要引起重视。很多用户对于自动化技术设备的要求很高，但预算有限。市场上有很多自动化仪表的替代产品，价格往往很低，也能够满足很多工业生产的要求，所以自动化技术在研究和完善过程当中还有很多问题需要解决。 2工业生产过程当中所使用的自动化技术的原理 自动化仪表的工作原理主要由力和电平衡相关知识构成，并且自动化仪表在工业生产过程当中会受到很多干扰因素的影响，比如说工业生产的环境对自动化仪表的温度有一定的干扰，同时也会对自动化仪表的压力和相关数据的显示有一定的影响。当自动化仪表开始工作时，整个自动化仪表系统的电流量和电压值都会发生一定的变化。一般情况下，电流量和电压值都会进行放大，那么在这个过程当中就会利用变压器的原理，把放大值显示到相关的原件中，然后就可以把显示出来的测量值以及放大值进行相应的对比，这样就能够及时的产生工业生产过程中的平衡状态，确保整个工业生产过程的顺利开展，确保生产出来的产品质量通关，也能够从一定程度上提高工业生产的效率和速度。 3现阶段我国工业生产仪表自动化设备的功能体现 3.1工业生产仪表自动化设备具备长时间记忆的功能 在自动化仪表设备应用过程中，我们会发现，工业生产过程对于自动化仪表设备的要求很高，与此同时还需要工业生产仪表自动化设备具备记忆功能。这主要是由于工业生产过程当中需要对大量数据进行记录，同时还需要对上级管理者进行及时反馈。如果自动化仪表设备在一些数据记录方面只能对短时间内的数据进行简单的记录，并且整个记录过程只能保存最新的数据记录，这样的自动化仪表设备不能实现工业生产设备的高效率运行。现阶段很多工业生产仪表设备都采用了自动化技术，融入了微型计算机，从一定程度上具备了微型计算机的所有功能，特别是在数据的保存和处理方面，可以将计算机随机储存器的功能充分发挥出来，在通电处理条件下进行数据的准确记录。 3.2工业生产仪表自动化设备具备数据精准处理的功能 总体来讲，在自动化仪表设备的应用过程中，需要对工业生产的各环节操作都十分熟悉，并且要能满足不同阶段工业生产的实际需求。在此基础之上，要能够把工业生产仪表自动化设备的数据处理能力进行提高，这个过程主要通过微型计算机来更好的实现。所以，现在很多工业生产仪表设备通过应用自动化技术能够对相应的数据进行准确的运算，并且对数据做好处理，在不同需求下可以得出准确的结果。另外，自动化技术融入到工业生产仪表设备后，可以通过微型计算机对很多复杂的数据进行快速的运算，并且还能求出最大值和最小值。比如说在工业生产工作中会遇到很多比较困难的测量问题，这时就可以通过微型计算机的功能进行快速解决。这个过程在降低问题难度的同时，还能够减小硬件压力，确保工业生产测量人员得出准确的测量结果，帮助他们节约大量的宝贵时间。 3.3工业生产仪表自动化设备具备可编程的功能 时代的快速发展，使得社会对于我国工业生产领域的要求在不断的提高。在这个过程当中，需要充分利用计算机的优势，确保工业生产仪表自动化设备能够实现可编程，让工业生产实现智能化操作。编程技术不仅能提高工业生产效率，同时还能够帮助工业生产谋取最大化的经济效益。传统的仪表设备应用大量的电脑硬件，这些硬件设备需要对整个工业生产仪表操作进行管理和控制。在仪表中引入自动化技术，可以延展仪表自动化设备的功能。在企业大规模生产过程中，可以通过利用自动化技术和信息技术来实现整个生产过程的智能化和自动化，从而推动工业生产仪表自动化领域的创新和发展。 4工业自动化仪表的发展趋势 在我国工业生产过程当中，工业自动化仪表的应用十分重要。在工业生产过程开展之前，自动化仪表先对相关数据和信息进行预定化处理，然后就可以完成相关的操作。需要合理运用微处理器，确保高科技手段的顺利使用，比如说嵌入软件和集成电路，只有这样才能够确保整个工业生产过程的顺利开展，并且推动工业生产过程实现自动化管理和调控。未来，我国自动化仪表应用会趋向智能化方向发展，确保自动化仪表能够实现很多智能化的功能，尽可能地降低工业生产过程中的劳动强度。另外，自动化仪表能够对工业生产的各个过程进行自动化的管理和操作，通过微处理器的智能化功能来实现工业生产过程中的各种要求。而且，微处理器的不断升级能够提高自动化的水平，能够确保工业生产过程中自动化仪表各项性能达到要求，从而借助网络平台进行信息的充分交流，把自动化仪表显示出的各种信息进行上传，让更多的工作人员能够及时了解到自动化仪表工作中的实际情况。 在工业生产过程当中，自动化仪表往往通过计算机网络平台和先进的技术实现相关的操作。在此基础之上，能够把各项操作实现虚拟
关于机械自动化的发展新趋势
关于机械自动化的发展新趋势 摘要：机械自动化技术的全面发展引领了国我制造业创新拓宽的先进方向，规范了行业秩序、稳定了业提升，行同时也促进了充分重视机械自动化广泛应用的企业实现了自主创新的全面发展。本文依据机械自动化的重要性探析了机械自动化发展的先进趋势，从网络化、智能化、环保化等角度出发为行业的市场竞争提供了科学现实的依据。 关键字：机械自动化发展新趋势 1、前言 机械自动化的内涵来源于机械制造行业对先进自动化技术的广泛应用，来源于对自动化生产过程的有效整合。机械自动化的科学实现扭转了我国以机械化大生产为主的经济模式，使加工制造业充分实现了无人控制的连续生产，同时也实现了依据自动化技术改进与提升带来的产量提升与加速的生产消费再循环。作为先进制造技术核心的机械自动化技术随着市场竞争的日趋激烈不断深化改革、完善创新，实现了质上的飞跃与量上的提升，充分促进了当今制造行业发展领域的进一步拓宽，使自动化代替人力劳动、辅助脑力劳动成为可能。为了进一步深化机械自动化技术的高质量服务效能，我们只有通过科学的协调管理与优化控制，促进人、机系统的全面融合、机械自动化技术的全方位应用，才能使生产制造业在有机化、自动化、全面化的控制管理中营造良好的生产环境，促进企业经济效益的全面提升。 2、机械自动化的网络化发展 信息化时代的到来为网络化的生产管理环境创造了广泛的发展空间，尤其促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合，形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。 人们利用计算机、网络技术及强大的软件功能、硬件系统、数据库存储环境建立了统一的生产施工管理平台，使高科技知识、丰富的信息资源融入了科学的机械自动化生产环境中，形成了一体化、智能化、网络化的全方位管理。产品的设计、加工、包装、运输、生产、管理、营销等各个环节均受益于网络化的跨空间 跨地域高度共享的管理优势，通过产品设计开发与全程生产的高度模拟及对产品性能的科学试验，完备的检验了出场产品的性能及生产周期，从而为最佳指标的产品生产创造了有力的环境，使生产成本得到了周密的控制，企业经济效益的全面提升则成为必然。当前网络虚拟技术在机械自动化行业的应用范围已从对新产品的设计开发与生产拓展到虚拟公司的建立、市场环境的开拓与营销活动的全面开展层面，体现了我国机械自动化网络综合发展的健康、向上趋势。 3、机械自动化的绿色环保发展 经济全球化的发展趋势使人们感受到了经济增长带来的充分优势，同时也使人们面临了社会快速发展带来的负面影响。生产资源的严重枯竭、生产环境的日益恶劣无不给人们敲响了警钟，也为机械自动化的环保绿色发展趋势树立了科学的现实依据与广泛的发展空间。节能减排的生产口号处处可见、绿色环保的生产
软件技术的现状和发展趋势
万方科技学院 毕业论文（设计） 题目：软件技术的现状和发展趋势 专业：计算机科学与技术 年(班)级：15计科升-1班 学号：1516353029 姓名：闫建勋 指导教师：马永强 完成日期：2015-12-1
摘要 计算机软件是计算机系统执行某项任务所需的程序、数据及文档的集合，它是计算机系统的灵魂。从功能上看，计算机软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件和支撑软件也称为基础软件，它是具有公共服务平台或应用开发平台功能的软件系统，其目的是为用户提供符合应用需求的计算服务。因此，应用需求和硬件技术发展是推动软件技术发展的动力。 软件产业和软件服务业因其具有知识密集、低能耗、无污染、高成长性、高附加值，高带动性、应用广泛与市场广阔的特点，而成为知识生产型、先导性、战略性的新兴产业，成为信息技术产业的核心和国民经济新的增长点，也成为世 界各国竞争的焦点之一。 当前，我国进入了后PC 时代，人们对计算需求更为广泛，软件应用“无处不在”，市场前景广阔；不久我国将成为全球最大的软件应用市场，足见我国发展软件技术的迫切性和重要性。 【关键词】现状、趋势、意见
Abstract Computer software is a computer system to perform a certain task required procedures, data and document collection, it is the soul of computer system. Look from the function, the computer software can be divided into the system software, support software and application software. System software and support software basic software, it is a public service platform and application development platform software system, its purpose is to provide users with the application demand of computing services. Therefore, applications and hardware technology development is to promote the driving force for the development of software technology. Software industry and software service industry because of its advantages of knowledge intensive, low energy consumption, no pollution, high growth, high added value, high acceleration, wide application and broad market characteristics, and become the knowledge production, forerunner sex, strategical burgeoning industry, become the core of information technology industry and the growth of the national economy
工业自动化的特点及其重要性
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 工业自动化的特点及其重 要性 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6724-62 工业自动化的特点及其重要性 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着社会的进步，以及工业发展的需要，工业朝着自动化的方向发展是我们工业发展的必然趋势。我国工业自动化虽然有了一定的发展基础，但是与世界其他发达国家相比还存在着诸多问题。要使我国的工业自动化朝着高质量、高效益的可持续之路发展必须要对工业自动化的特点进行研究及其重要性进行研究。笔者根据前人的研究，首先从工业自动化的特点出发，分析了工业自动化的重要性和关键技术。同时，就工业自动化的发展趋势进行了简要分析。 工业自动化技术的特点 工业自动化的特点是从其概念当中延生出来的，工业自动化是指没有人的参与而自动的进行工业控制和进行工业生产，它能够自动的调节工业的参数、技术指标、产品合格度等。随着我国网络技术和信息技
自动化领域的最新发展趋势
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标又是紧密相连，本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述，以便为我国工业发展，搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今自动化领域内，从工艺现场层到工厂（集团）管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无缝流通，所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短企业新产品的开发周期（T）、提高质量（Q）、降低成本（C）、改进服务（S）和改善环境（E），从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力，与此想适应开发出一系列管理层软件，如ERP、MRP、MIS、PES等，并越来越显示其巨大的经济效益。
国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下，也紧跟这股信息化的潮流，推进自动化的发展，如国内某冶金集团近几年来，在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时，在现场级和过程控制级（PCS）的上端，还增加了制造执行系统（MES ）层，并正在策划和运作ERP，即企业资源规划和管理层，它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念，Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”，“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念；以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等，这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整，也更完美。
中国工业自动化的现状及发展趋势
众所周知，中国正在成为一座世界工厂。将近100种商品生产位居世界第一，它们遍布10多个工业行业，诸如：消费品、制药、电子器件等。中国在刚刚过去的2003年吸引了超过500亿美元的海外投资。近年来每年的经济增长速度保持在7~8%。 制造业已经成为中国最大的工业行业，然而来自装备制造业的产值仅相当于整个制造业产值的26%。与美国和德国超过40%的比例相比，在未来20年，中国制造业需要高速发展。这将给工厂自动化带来前所未有的机遇。资金密集型和技术密集型的工业越来越多地受到政府支持；另一方面，鉴于中国潜在的巨大市场和丰富低廉的人力资源，许多发达国家将他们的生产线和设备转移到中国大陆开办工厂，因此在未来较长的一个时期内，发展劳动密集型产业仍将是中国政府的重要政策。 上面这些因素都直接影响着中国工业自动化的面貌。例如在长春大众和上海大众的现代化工厂和nokia的北京工厂中，最先进的工业生产线和检测设备随处可见，自动化水平及质量检测水平与他们在别的国家的生产基地相比毫不逊色甚至更高。你也可以看到很多半自动化、半人工的生产线，人们仅仅在一些关键环节加入自动检测设备，在很多情况下这种安排反而带来更高的效率和更低的成本。这种不平衡的带有中国特色的发展格局自始至终都给工业视觉的发展产生影响。 机器视觉在中国短暂的发展历史 1990年以前，仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。在20世纪90年代初，一些来自这些研究机构的工程师成立了他们自己的视觉公司，开发了第一代图像处理产品，例如基于isa总线的灰度级图像采集卡，和一些简单的图像处理软件库，他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用，人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。 尽管这些公司用视觉技术成功地解决了一些实际问题，例如多媒体处理，印刷品表面检
自动化仪表的发展历程
自动化仪表的发展历程 未来几年间，我国仪器仪表仪器仪表将重点围绕以下方面发展：工业自动化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；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。 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。到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％。 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％。 环保仪器仪表重点发展大气环境、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，到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。 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。
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。 另外，还有医疗仪器、尖端测量仪器。 现代仪器仪表的发展趋势
自动化专业发展趋势
1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新功能，极大地提高了劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说，自动化专业是一个口径宽，适应面广的专业，具有明显的跨学科的特点，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平，然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来，虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样，但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先，机器人技术将会是自动化技术发展的前沿，从上个世纪机器人的产生，到如今，机器人的发展可谓日新月异，它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备，
电子测量技术的现状及发展趋势
电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
电子测量论文 题目：电子测量技术现状及发展趋势姓名： 班级： 学号：
摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发，阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距，进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场，同时，也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI
目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) （一）总线接口技 术 (2) （二）软件平台技 术 (3) （三）专家系统技 术 (3) （四）虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)
前言 中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念，面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。
我国工业自动化市场的发展状况及前景展望
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ba8503353.html, 我国工业自动化市场的发展状况及前景展望作者：代洪涛苏兆宇 来源：《企业文化》2017年第03期 摘要：随着我国经济建设以及科学技术的不断发展，信息化逐渐与工业化相融合，并构成了现代化的摘工业发展模式。工业自动化在工业领域的不断应用与扩展，为我国经济发展速 度的大幅度攀升带来了有利契机。本文结合当前工业自动化发展现状，探索工业自动化的市场发展。 关键词：工业自动化；市场发展；经济建设 随着社会主义市场经济的快速发展，我国越来越多的经济领域需要自动化设备的先进性作为各领域发展的支撑，因此作为工业自动化企业来讲，必须要认清社会发展的形势，努力地在自动化技术方面不断地创新，改变观念，加快自动化技术研究的步伐，制定适合自己发展的路线方针，树立品牌意识，争取更多的市场空间，才能促进企业的长足发展，进而推动我国社会的进步。 一、我国工业自动化市场现状 目前，国内的工业控制自动化产品在技术以及专业水平上都比较具有优势，并且，相关的产品较多，销售渠道亦是呈现出多样化；国内外的生产商众多，大约有二十多万家，单单制造变频器的生产商就有2000多家；自九十年代以来，我国的工业自动化控制系统制造业就一直保持着产品年增量20%以上，预计今年市场规模将达到1311亿；工业自动化范围逐年扩大，已经遍布石油、电力以及航空航天等领域。尽管国内的工业自动化已经取得了不小的进步，但是，仍存在很多不足的地方。伴随着经济全球化进程的不断加快，国内的制造商要承受更大的竞争压力。尤其是来自于西方发达国家的跨国企业，其拥有先进的制造技术以及强大的经济实力。国内企业在国际市场上处于劣势地位。相对来讲，我国的自动化企业普遍缺乏经济实力，规模较小，这从该行业所占的GDP比例就可以看出，2009年，仅占总体的1.1%，而美国在九十年代就已经占到了整体的4%。国内的自动化企业，多数都存在“急功近利”问题，其过多地关注眼前的利益，而忽视了企业的长远发展。在科研项目的投资上，表现的比较“吝啬”，自主创新能力较差。 二、工业自动化市场发展趋势展望 工业自动化技术朝着人工智能的方向发展，是技术本身的回归。从本质上来说，自动化技术是由人来开发的，那么一切技术的来源都是人本身创造的并不是机器。所以未来自动化的发展方向就是回归到人的技术本身，让技术实现自我思考和自我个性，技术本身具备再创新技术的能力和处理一些更为复杂的问题将让自动化在工业中的应用更为广泛。我们可以预想到，那些目前只能借助人工来完成的生产在不久的将来还是会被自动化取代，这是大势所趋，也是技
国内外大数据发展现状和趋势(2018)
行业现状 当前，许多国家的政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用，纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手，实施大数据战略，对大数据产业发展有着高度的热情。 美国政府将大数据视为强化美国竞争力的关键因素之一，把大数据研究和生产计划提高到国家战略层面。在美国的先进制药行业，药物开发领域的最新前沿技术是机器学习，即算法利用数据和经验教会自己辨别哪种化合物同哪个靶点相结合，并且发现对人眼来说不可见的模式。根据前期计划，美国希望利用大数据技术实现在多个领域的突破，包括科研教学、环境保护、工程技术、国土安全、生物医药等。其中具体的研发计划涉及了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究局、地质勘探局等6个联邦部门和机构。 目前，欧盟在大数据方面的活动主要涉及四方面内容：研究数据价值链战略因素；资助“大数据”和“开放数据”领域的研究和创新活动；实施开放数据政策；促进公共资助科研实验成果和数据的使用及再利用。 英国在2017年议会期满前，开放有关交通运输、天气和健康方面的核心公共数据库，并在五年内投资1000万英镑建立世界上首个“开放数据研究所”；政府将与出版行业等共同尽早实现对得到公共资助产生的科研成果的免费访问，英国皇家学会也在考虑如何改进科研数据在研究团体及其他用户间的共享和披露；英国研究理事会将投资200万英镑建立一个公众可通过网络检索的“科研门户”。 法国政府为促进大数据领域的发展，将以培养新兴企业、软件制造商、工程师、信息系统设计师等为目标，开展一系列的投资计划。法国政府在其发布的《数字化路线图》中表示，将大力支持“大数据”在内的战略性高新技术，法国软件编辑联盟曾号召政府部门和私人企业共同合作，投入3亿欧元资金用于推动大数据领域的发展。法国生产振兴部部长ArnaudMontebourg、数字经济部副部长FleurPellerin和投资委员LouisGallois在第二届巴黎大数据大会结束后的第二天共同宣布了将投入1150万欧元用于支持7个未来投资项目。这足以证明法国政府对于大数据领域发展的重视。法国政府投资这些项目的目的在于“通过发展创新性解决方案，并将其用于实践，来促进法国在大数据领域的发展”。众所周知，法国在数学和统计学领域具有独一无二的优势。 日本为了提高信息通信领域的国际竞争力、培育新产业，同时应用信息通信技术应对抗灾救灾和核电站事故等社会性问题。2013年6月，安倍内阁正式公布了新IT战略——“创建最尖端IT国家宣言”。“宣言”全面阐述了2013～2020年期间以发展开放公共数据和大数据为核心的日本新IT国家战略，提出要把日本建设成为一个具有“世界最高水准的广泛运用信息产业技术的社会”。日本著名的矢野经济研究所预测，2020年度日本大数据市场规模有望超过1兆日元。 在重视发展科技的印度，大数据技术也已成为信息技术行业的“下一个大事件”，目前，不仅印度的小公司纷纷涉足大数据市场淘金，一些外包行业巨头也开始进军大数据市场，试图从中分得一杯羹。2016年，印度全国软件与服务企业协会预计，印度大数据行业规模在3年内将到12亿美元，是当前规模的6倍，同时还是全球大数据行业平均增长速度的两倍。印度毫无疑问是美国亦步亦趋的好学生。在数据开放方面，印度效仿美国政府的做法，制定了一个一站式政府数据门户网站https://www.360docs.net/doc/ba8503353.html,.in，把政府收集的所有非涉密数据集中起来，包括全国的人口、经济和社会信息。 我国大数据行业仍处于快速发展期，未来市场规模将不断扩大 ?目前大数据企业所获融资数量不断上涨，二级市场表现优于大盘，我国大数据行业的市
自动化仪表应用与发展分析
自动化仪表应用与发展分析 发表时间：2016-12-12T13:47:10.073Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：闵国政 [导读] 随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用。 (华电滕州新源热电有限公司) 摘要：随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用，其合理使用不仅能够提升行业运作经济效益，同时也能够对整个社会的软硬件智能化进程给以推动。文章首先介绍了现阶段自动化仪表的具体分类方式，继而分析了自动化仪表的应用现状以及其应用的优势，最后根据科学技术的发展大方向，提出了自动化仪表未来发展的展望。 关键词：自动化；仪表；应用；发展 自动化仪表其控制系统是借助于无人监管背景下的数据处理和自动化测量，充分利用现阶段的互联网优势，将各项数据都通过传输输入到中央处理器和后台控制中，进而实现现代各个电气设备的管理和后期维修的系统，其对于提升企业运营的整体效益有重要作用，因此研究自动化仪表的应用和发展具有重要的意义。文章围绕自动化仪表为中心，从现状和发展两个大方向进行了详细的分析探讨，以下是具体内容。 一、自动化仪表的分类 目前在市场上使用较为广泛的自动化仪表的主要用途和原理可以将其大致分为压力仪表类、物位仪表、温度仪表以及测量仪表四个主要的类型。其中压力仪表类是采用先进的数字化技术将设备的运作压力数据传输至数据库，进而帮助设备的后台管理者更为直接的观察各种管道内的气体变化量，自动化压力表的数据显示十分精准，同时十分耐用、故障很低；物位仪表，在石油化工企业中主要采用的是液位测量的方式，结合现代的信息技术实现对不同物位的统一化精准测量，同时还可有效对液体高度进行控制，进而保障企业设备在生产安全中的稳定控制，为企业生产提供一个安全可靠的保障；温度仪表主要是对企业中设备使用的受热和散热情况给以检查，进而帮助企业管理者更好的实现对设备的温度控制，特别是在一些对于温度控制极为严格的行业，该仪表使用的效益更为明显；测量仪表主要通过对系统组态，采用预先设定的方式对流量进行一定的限值设定，进而实现流量的控制[1]。 二、自动化仪表应用优势分析 (一)储存功能 传统的仪表主要是对测量数据给以一种原始数据的呈现，需要工作人员对其做出记录，从而形成一定的变化趋势。而采用自动化的仪表进行数据的采取和显示，这个步骤同时可以实现对实时监控数据的存储，并且将一个时段的数据都合理的归入到最后的中央处理器中，再依据中央处理器进行不同时段的数据归档及输出，进而可以便捷的实现对采取数据的后期分析处理，同时也能够实现对未来设备的管理，给以数据方面的支持。 (二)强化了数据计算能力 自动化仪表的控制系统充分利用了目前现代数字管理的技术，以及信息化的技术，其内部存在一台微型的计算机，相较之传统的管理方式而言，其对于数据的计算和处理更加精准，能够有效提升企业的运营管理效率。 (三)拓展功能 自动化仪表所采用的数字化管理方式其特点之一就是可以进行拓展，在其进行性能拓展中无需像传统管理方式一样进行外部的硬件加入，只需要通过内部相应软件安装即可，可以在很大程度上对后期设备的状况进行针对性的操作和拓展。 三、自动化仪表的应用现状 我国在自动化仪表方式的研究和使用较晚，在现代信息技术发展严重不足的情况下，其发展呈现出一些不完善的状态，进而在我国目前自动化仪表的使用现状中存在着一定的问题。首先是我国在自动化仪表方面的新技术研发能力不足，其核心技术大量依靠进口；其次由于我国在自动化仪表行业的起步较晚，因此较欧美日等发达国家仍旧存在着一定差距；再者我国的自动化仪表的层次分布也极其不均，中低端产品较多而高精准产品很少；最后目前我国对于自动化仪表的需求量处于喷发阶段，需要对产品的现有供需关系给与调节。 面对以上问题解决的方式也十分明确，即国家带头加大对自动化仪表研究方式的资金和人才投入，提升国家自动化仪表的技术水平，尤其是高精端仪表方面；最后还要充分利用现代化的信息技术增加我国自动化仪表的生产能力，进而解决目前供需关系混乱的问题。 四、自动化仪表发展展望 (一)分散控制系统转变 随着现代技术的快速发展，企业的管理效率和水平也取得了很大程度上的提升，其传统的分散控制系统需作出一定的改变，根据现阶段经济与技术发展的大方向，自动化仪表的发展方向也必然会朝着大规模集成化的方向发展，形成一个一体化的管理体系，进而提升管理的质量和效率；另一方面自动化仪表的一体化控制还有利于信息的共享，可有效避免分散控制下的信息传输和交流存在的阻碍，帮助企业更好的做出设备的统筹化管理，进而促使企业设备在自动化仪表的帮助下实现控制、管理和决策一体化。 仪表软件的商品化、标准化和流程化 时变性、非线性以及不稳定性是目前自动化控制系统中存在的主要问题，未来自动化仪表的发展方向必然需要解决这些问题，提高企业运行的控制能力，在自动化仪表的控制系统方面实现商品化、标准化和流程化的管理是未来自动化仪表的发展方向之一。实现自动化仪表控制系统的三化，其最大的优点在于设备在运行中能够完全按照相关的预先设定进行工作，实现商品化的管理；同时也可以保证企业各个部门之间的有序衔接运作，让各个部门之间的结合和扩展更加流程化，进而实现自动化仪表控制系统的安全性和便捷性提升[2]。 (三)网络化发展趋势展望 网络化是目前各行各业的发展大趋势，对于自动化仪表行业同样如此。在自动化仪表控制系统中加入网络化的程序，实现现场设备的信息网络化，并将信息整合形成企业网络层，在网络中实现各种数据的集合式分析，从而实现前台数据和后台数据的相互转换，进而通过网络实现新型自动化仪表的诞生，即新型的IP化智能现场仪表。实现前台管理由后台决定，而不再是目前实施的现场设备监控，在后台中
自动化领域的发展趋势
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集
团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称
国内外模具技术的现状及发展趋势
摘要：本文叙述了模具技术在国民经济中的重要性，介绍了各行业模具的现状及发展方向；文中强调指出了两个关键问题——模具材料和模具标准——是持续发展 模具技术的重大策略。中国模具技术，则是依据着国际模具市场的发展趋势， 转变着模具品牌产品的发展规模，不断的提高着模具设计水平，迎合着模具企 业的经济发展需求，也会进一步的推动着模具技术发展。 关键词：发展趋势、现状、模具技术、塑料模具、模具CAD／CAM Abstract:This paper was narrated the importance of the mould technology in the national economy．It was introduced the present situation and development direction of all trade and professions on the mould and die．It was indicated emphatically two questions of the crux一一mould materials and mould standard——developing continuous ly the great tactics on the progress of the mould technology. China mold technology, according to the international mold is the development trend of the market, the brand product change mould the development scale, and constantly improve the level of the die design, catering to the needs of the mould enterprise economic development, will further promote the development of the mould technology. 一、引言 模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前，模具行业的生产性服务业发展迅速，模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化，为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现，这无疑对模具行业的发展有着很大的推动作用，另外，我国的模具品种仍然不丰富，模具行业的平衡发展亟需重视。模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位，使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来，我国模具工业均以每年15％以上的增长速度快速发展。“十一五”期间，我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展，模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔，特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下，对模具的需求量和档次也越来越高，同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币，比上一年增长21％，模具出口亿美元，比上一年增长35．7％，模具进口仍保持在20亿美元。数据显示着我国模具整体实力进一步加强。