自动化技术发展的新趋势
自动化行业发展现状与前景

自动化行业发展现状与前景自动化行业是指利用各种自动化技术和设备,通过计算机、机械、电子、仪器仪表等自动化设备,实现对生产过程的自动控制和管理。
随着科技的不断进步和工业的发展,自动化行业在全球范围内得到了迅猛发展。
本文将详细介绍自动化行业的现状和未来的发展前景。
一、自动化行业的现状1. 市场规模:自动化行业市场规模庞大,根据市场研究机构的数据显示,全球自动化行业市场规模在近几年内持续增长,估计到2025年将达到数千亿美元。
2. 应用领域:自动化技术已经广泛应用于各个领域,包括创造业、能源、交通、医疗、物流等。
在创造业中,自动化设备可以提高生产效率、降低成本,提高产品质量。
在能源领域,自动化技术可以实现能源的高效利用和智能管理。
在交通领域,自动驾驶技术的发展为交通运输带来了革命性的变化。
3. 技术创新:自动化行业的发展离不开技术创新。
近年来,机器人技术、人工智能、大数据分析等新技术的应用不断推动着自动化行业的发展。
例如,机器人在创造业中的应用越来越广泛,可以完成重复性、危(wei)险性高的工作,提高生产效率。
4. 国际竞争:自动化行业是一个全球性的竞争行业,各个国家都在加大对自动化技术的研发和应用力度。
目前,德国、日本、美国等国家在自动化技术领域处于率先地位,但中国等新兴市场也在迅速崛起。
二、自动化行业的前景1. 市场需求:随着全球经济的发展和人口的增长,对自动化设备的需求将会持续增加。
特殊是在创造业中,随着工业4.0的推进,对自动化设备的需求将进一步增加。
2. 技术发展:自动化行业将会继续受益于技术的发展。
人工智能、物联网、云计算等新技术的应用将进一步推动自动化行业的发展。
例如,智能创造将成为未来的发展趋势,通过将机器人、传感器、大数据等技术有机结合,实现生产过程的智能化和自动化。
3. 行业合作:自动化行业的发展需要各个领域的合作。
例如,自动化设备创造商需要与软件开辟商、传感器创造商等合作,共同推动自动化技术的发展。
自动化技术的最新进展

自动化技术的最新进展在当今科技飞速发展的时代,自动化技术正以前所未有的速度不断演进和创新,深刻地改变着我们的生活和工作方式。
从工业生产到家庭生活,从交通运输到医疗健康,自动化技术的应用无处不在,为人类带来了更高的效率、更好的质量和更便捷的服务。
在工业领域,自动化技术的最新进展主要体现在智能制造方面。
智能制造系统通过整合先进的传感器技术、数据分析算法和人工智能,实现了生产过程的高度自动化和智能化。
例如,智能工厂中的机器人能够自主完成复杂的装配任务,不仅提高了生产效率,还大大降低了人为误差。
同时,基于大数据分析的预测性维护系统可以实时监测设备的运行状态,提前发现潜在的故障隐患,从而减少设备停机时间,提高生产的连续性和稳定性。
自动化仓储和物流系统也是工业领域的一大亮点。
无人驾驶的搬运车辆在仓库中穿梭自如,准确地将货物搬运到指定位置。
通过与智能管理系统的配合,实现了货物的快速分拣和配送,大大提高了物流效率,降低了成本。
而且,自动化的质量检测系统能够对产品进行高精度的检测,确保产品质量符合标准,有效地提升了企业的市场竞争力。
在农业领域,自动化技术的应用也取得了显著的成果。
精准农业成为了农业发展的新趋势,通过卫星定位系统、地理信息系统和传感器网络,实现了对农田的精准监测和管理。
例如,自动化的灌溉系统可以根据土壤湿度和作物需水情况自动进行灌溉,既节约了水资源,又提高了农作物的产量和质量。
无人驾驶的农业机械能够在田间自主作业,完成播种、施肥、收割等任务,减轻了农民的劳动强度,提高了农业生产效率。
在交通运输领域,自动驾驶技术无疑是最引人注目的自动化技术进展之一。
虽然目前自动驾驶技术尚未完全普及,但已经取得了重要的突破。
自动驾驶汽车通过配备多种传感器,如激光雷达、摄像头和毫米波雷达,能够感知周围环境并做出相应的驾驶决策。
未来,随着技术的不断完善,自动驾驶有望彻底改变人们的出行方式,提高交通安全,减少交通拥堵。
此外,轨道交通的自动化水平也在不断提高。
工业自动化技术的新进展与未来发展趋势

工业自动化技术的新进展与未来发展趋势随着工业化的不断深入,工业自动化技术得到了广泛的应用和推广。
自动化技术能够实现生产工艺的自主控制,减少人力和材料的浪费,提高生产效率,降低生产成本,提高产品的质量。
自动化技术的发展也在不断地推动着工业生产方式的变革和发展。
本文将介绍工业自动化技术的新进展和未来发展趋势。
一、工业自动化技术的新进展1、传感器技术的快速发展物联网、云计算和人工智能等新技术的不断发展,催生了传感器技术的快速发展。
传感器可以将物理量、化学量、生物量等转换为电信号和数字信号,并将其通过数据通信网络传输到计算机系统中进行分析和处理。
传感器技术的发展,使得企业能够实现实时监测和远程控制,提高设备的运行效率和可靠性,降低设备维修的成本和时间。
2、产业互联网的广泛应用产业互联网是指通过物联网技术连接企业内部和外部各种设备、机器、产品和服务,实现协同化、智能化和高效化的生产和管理模式。
产业互联网可以实现生产环节的自我调节和优化,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和资源浪费。
随着互联网和物联网技术的不断成熟和普及,企业将在产业互联网的框架下实现全面数字化、智能化、网络化和安全化的生产和管理。
3、机器视觉技术的应用扩展机器视觉技术是指采用计算机视觉和图像处理技术来模拟人类视觉,实现对图像、视频和工件的识别、检测、定位和测量等功能。
机器视觉技术的应用,可以大大提高生产效率和产品质量,减少人力和误差的因素,降低生产成本和物料浪费。
随着计算机视觉技术的不断发展和成熟,机器视觉技术将在更广泛的领域得到应用,达到更高的精度和效率。
二、工业自动化技术的未来发展趋势1、工业自动化和人工智能的深度融合工业自动化和人工智能是两项互补的技术,它们的深度融合将会带来巨大的潜力和发展。
人工智能可以为工业自动化系统提供更智能化的决策和控制,增强设备的自适应性和适应性,并实现智能化的设备维护和故障诊断。
随着人工智能技术的不断进步和深入,工业智能制造将成为未来工业生产的主要方向。
化工过程自动化技术的发展趋势

化工过程自动化技术的发展趋势化工行业是人类社会发展的重要基础产业之一,其产品广泛应用于农业、医疗、建筑、环保等领域。
随着科技的不断进步和工业化程度的不断提高,化工过程自动化技术的应用越来越广泛,成为化工行业高效、安全生产的重要保障。
本文将从以下几个方面探讨化工过程自动化技术的发展趋势。
一、自动控制系统的发展趋势当前,化工自动化领域的重要特点是高安全性、高可靠性、高精度、高速度,这对自动控制系统提出了更高的要求。
未来的化工自动化生产将更加注重全过程的协调与控制,自动化水平将更高、更智能化。
在通信技术、传感技术、计算机技术、人工智能等方面进行深入的研究与应用,实现自动化控制的整合。
自动控制系统的“智能化”是未来的趋势。
智能化的自动控制系统包括智能传感器、智能执行器、智能调节器等。
各类设备通过现场总线进行联网,通过人机交互界面优化生产过程,实现化工生产的智能化。
二、先进传感技术的发展趋势化工过程的自动化程度越高,对传感技术的要求就越高。
传感器作为化工自动化控制系统的核心组件之一,正在向高精度、多参数、高稳定性、高可靠性和多任务集成化方向发展。
在传感器工艺方面,现代化学电池中的电化学传感器技术、光波传感技术、生物分子传感技术、超声波传感技术、光速学光谱传感技术、磁力学传感技术等技术将得到广泛的应用,并且已经成为化学传感技术的新热点。
三、人机交互技术的发展趋势复杂的化工过程需要人员对过程参数的实时监控和管理。
人机交互技术负责提供操作人员与自动化设备之间的交互控制,以完成化工自动化过程中所有的生产管理,实现化工生产的智能化和自适应化。
随着虚拟现实技术和增强现实技术的不断发展和完善,未来人机交互系统将更加实用和高效。
计算机技术不断发展,化工自动化技术也必将不断发展,化工行业的生产效率和准确性将逐步提高。
四、人工智能技术的发展趋势机器学习、深度学习技术等人工智能技术的不断发展,将对化工自动化产生重要影响。
利用这些技术,将有效提高化工生产过程中的实时监控、异常检测和预测,减少人员干预,并有助于化工行业实现更高的生产效率、更快地响应市场需求,提高化工生产的精度和质量。
自动化专业发展趋势

自动化专业发展趋势自动化技术是现代工业领域的重要组成部分,随着科技的不断进步和社会的不断发展,自动化专业也面临着新的发展趋势。
本文将从技术、应用领域和就业前景三个方面详细介绍自动化专业的发展趋势。
一、技术发展趋势1. 人工智能与机器学习:人工智能和机器学习技术的快速发展为自动化专业带来了新的机遇。
通过将人工智能与自动化技术相结合,可以实现更智能化的自动化系统,提高生产效率和质量。
2. 云计算和大数据:云计算和大数据技术的兴起为自动化专业提供了更强大的计算和存储能力。
通过利用云计算和大数据技术,可以实现对大规模数据的处理和分析,为自动化系统提供更精确的控制和优化。
3. 物联网技术:物联网技术的发展将各种设备和系统连接起来,实现信息的共享和交互。
自动化专业可以通过物联网技术实现设备之间的协同工作和远程监控,提高生产效率和管理水平。
二、应用领域发展趋势1. 工业自动化:工业自动化是自动化专业的核心应用领域,随着工业生产的不断发展和升级,工业自动化的需求也越来越大。
未来,工业自动化将更加注重智能化、柔性化和高效化。
2. 智能家居和智能城市:随着人们生活水平的提高和科技的进步,智能家居和智能城市的概念逐渐被广泛接受和应用。
自动化专业可以通过智能化的技术和系统,实现家居和城市的智能化管理和控制。
3. 医疗和健康领域:随着人口老龄化的加剧和医疗技术的不断进步,自动化技术在医疗和健康领域的应用也越来越广泛。
自动化专业可以通过自动化设备和系统,提高医疗服务的质量和效率。
三、就业前景发展趋势1. 高技能人才需求增加:随着自动化技术的发展和应用领域的拓展,对于具备高技能的自动化专业人才的需求也越来越大。
掌握先进的自动化技术和应用能力将成为就业的重要优势。
2. 跨学科综合能力要求提升:自动化专业需要具备跨学科的综合能力,包括工程知识、计算机技术、电子技术等多个领域的知识。
未来,自动化专业人才需要不断学习和提升自己的综合能力。
自动化的挑战与机遇未来的发展趋势展望

自动化的挑战与机遇未来的发展趋势展望自动化的挑战与机遇:未来的发展趋势展望随着科技的不断进步,自动化已经成为各行各业都面临的挑战和机遇。
自动化技术的迅速发展为我们带来了更高的效率、更低的成本,但也带来了一系列的挑战。
本文将探讨自动化的挑战,并展望其未来的发展趋势。
一、自动化的挑战1. 就业市场的变革随着自动化技术的应用,很多传统的工作岗位将会被替代,这将导致就业市场的变革。
例如,在制造业中,机器人取代了许多工人的工作,使得大量的劳动力失去了工作机会。
这对于一些劳动密集型行业来说是一个巨大的挑战。
2. 技能需求的变化随着自动化的发展,对人才的需求也在发生变化。
传统的工作技能可能无法满足新的工作需求。
相比之下,对于掌握自动化技术的人才需求更加迫切。
因此,人们需要不断学习新的技能,以适应自动化时代的需求。
3. 道德和伦理问题自动化的发展引发了一系列的道德和伦理问题。
例如,人工智能是否能够真正具备道德判断能力?自动驾驶汽车应该如何做出道德抉择?这些问题需要我们进行广泛的讨论和研究,以确保自动化在人类社会中的合理应用。
二、自动化的机遇1. 提高效率和减少成本自动化技术的应用可以提高生产效率,减少人力成本和物料成本。
例如,在制造业中,机器人的运用大大提高了生产效率,减少了人为错误的发生,降低了生产成本。
这不仅可以提高企业的竞争力,还可以为消费者带来更实惠的产品。
2. 释放创造力自动化的发展可以释放人们的创造力。
一些重复性、枯燥的任务可以交给机器人完成,人们可以将更多精力投入到创新和创造性的工作中。
这将激发更多的创新和创造力,推动社会的进步。
3. 创造新的就业机会虽然自动化会导致一些传统工作岗位的消失,但它也将创造新的就业机会。
例如,自动化技术的应用需要专业的技术人才来维护和开发。
同时,自动化的发展也会催生出新的产业和新的工作岗位。
因此,自动化不仅仅是一个挑战,更是一个带来新机遇的领域。
三、未来的发展趋势展望1. 人机协作模式未来的自动化发展将更加注重人机协作。
自动化技术的发展趋势及前景展望

自动化技术的发展趋势及前景展望随着科技的不断进步,自动化技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
自动化技术的快速发展既促进了生产效率的提高,又改变了人们的生活方式。
本文将探讨自动化技术的发展趋势,并展望其未来的前景。
一、自动化技术的发展趋势1. 人工智能与机器学习的融合人工智能和机器学习是自动化技术发展的核心驱动力。
通过人工智能算法和机器学习模型的应用,机器能够自动学习和适应环境,实现更加智能化的自动化过程。
未来,人工智能和机器学习的融合将进一步加快自动化技术的发展速度。
2. 大数据与云计算的应用大数据和云计算技术的广泛应用对自动化技术的发展有着重要影响。
大数据的分析和处理能力使得自动化系统能够更加精确地预测和决策。
同时,云计算技术为自动化设备提供了更大的计算和存储资源,进一步提升了自动化技术的效能。
3. 机器人技术的进步机器人技术是自动化技术的重要组成部分。
随着机器人技术的不断进步,机器人在日常生活、工业生产等领域中扮演着越来越重要的角色。
未来,随着机器人技术的进一步发展,各种类型的机器人将会更加智能、灵活,能够完成更复杂、高效的任务。
二、自动化技术的前景展望1. 工业自动化将迎来新的变革工业自动化一直是自动化技术的主要应用领域之一。
未来,随着人工智能、机器学习、大数据和云计算等技术的不断进步,工业自动化将迎来新的变革。
自动化设备将更加智能化和灵活化,能够应对更复杂和多样化的生产需求。
2. 智能家居将进一步普及随着人们对便利性和舒适性的需求不断增加,智能家居将会成为未来的发展趋势。
自动化技术将在家庭生活中发挥更重要的作用,从智能家电到智能安防系统,都将使家居环境更加便捷、智能化。
3. 医疗健康领域的应用潜力巨大自动化技术在医疗健康领域的应用潜力巨大。
自动化设备能够提高医疗诊断的准确性和效率,智能化的健康监测系统能够实时监测个人的健康状况。
未来,随着自动化技术的进一步发展,医疗健康领域将迎来更多创新和突破。
自动化行业发展现状与前景

自动化行业发展现状与前景自动化技术是当今世界上最具前瞻性和创新性的领域之一,它已经深刻地改变了我们的生活和工作方式。
自动化行业在过去几年里取得了巨大的发展,未来也将继续迅速发展。
本文将探讨自动化行业的发展现状和未来前景。
一、自动化行业发展现状1.1 自动化技术的应用领域广泛自动化技术已经在工业生产、交通运输、医疗卫生、农业等领域得到广泛应用。
例如,工业机器人在创造业中发挥着重要作用,自动驾驶技术正在逐渐改变交通运输方式。
1.2 自动化设备的智能化水平不断提升随着人工智能和大数据技术的发展,自动化设备的智能化水平不断提高。
智能创造、智能物流等概念逐渐被引入到自动化行业中。
1.3 自动化技术的发展助力经济增长自动化技术的发展不仅提高了生产效率,降低了成本,还促进了产业结构的升级和转型,为经济增长注入了新的动力。
二、自动化行业未来发展趋势2.1 人工智能技术将成为自动化行业的核心人工智能技术的不断发展将成为自动化行业的核心驱动力,智能化、自主化的自动化设备将成为未来的主流。
2.2 自动化与物联网、大数据的融合将加速自动化技术与物联网、大数据等技术的融合将进一步加速,实现设备之间的互联互通,实现智能化生产和管理。
2.3 自动化产业将向高端化、智能化发展未来,自动化产业将向高端化、智能化发展,涌现出更多具有核心竞争力的自动化企业,推动自动化技术的不断创新和应用。
三、自动化行业面临的挑战3.1 技术创新的速度与应用的速度不匹配自动化技术的创新速度很快,但在实际应用中存在一定的滞后性,需要加强技术研发和产业化应用之间的衔接。
3.2 人材短缺和技术壁垒限制了行业发展自动化行业对高端人材的需求日益增加,人材短缺成为制约行业发展的重要因素。
同时,技术壁垒也限制了一些企业的发展。
3.3 安全和隐私问题成为自动化发展的瓶颈随着自动化技术的普及和应用,安全和隐私问题日益凸显,需要加强相关法规和标准的制定,保障自动化技术的安全和可靠性。
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自动化技术发展的新趋势转贴自:转贴自:工控自动化网1. 引言005年以来,4月12~14日的FIA第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会(FIA)及6月14日~17日的第九届国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会(FA/PA)成功地在北京举行,以及众多厂商举办了大型技术交流活动,使工业自动化市场倍受人们瞩目,特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊,提出了新自动化的概念,证明工业自动化行业的动向很值得我们重视。
2. 基金会现场总线的规模应用即将逐步展开总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用。
这是一项空前的系统工程,它集中了众多人的智慧,获得了众多人的称许,特别是得到了“大客户”的首肯。
目前,FF成员338家,已注册产品为227种,通过HIST互操作测试认证的主控系统有11个。
应用方面,有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用,其中中国占7%,约80套系统,主要分布在石化和化工、石油和天然气、发电几个行业。
上海赛科、中海油/壳牌南海项目两大工程均属世界上可数的大型工程,今年即将投产。
这些将为我国大规模应用起到示范作用。
在技术上国内也有很大进展,华控、沈阳自动化所(中科博微)等单位均研制出并取得FF注册资格的产品,已有10多种专业书籍出版。
特别是如下几项技术得到了初步普及:H1的通信原理;H1的功能块组态和“现场控制”策略;现场设备辅助设备及主控系统的选择;H1网段设计及施工安装;设备描述语言(DDL)与互操作性等。
而且对于增强型EDDL及FISCO防爆等新技术表现了很大的热情,这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。
目前中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会(CFFC)于6个外商驻华机构组成的基金会现场总线中国市场委员会(FFCMC)正在联合开展活动。
现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期,作为一项新技术走向市场之路虽然艰辛的,但经过阵痛,新生的事物将像婴儿出世一样,一定会茁壮地成长起来。
3. 检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段,这将有另文专述。
仅由于现场总线技术的助推,监测仪表的数字化、智能化、网络化已前进了一大步。
特别是多变量变送器地成功上市,使一个变压变送器(如艾默生德的3015S和横河的EJX)可以完成流量测量及温压补偿、流量积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸汽拌热诊断等一些列功能,而且还准备增加孔板磨损监测等功能,设备管理能得到更多有用信息。
数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道,为单信号向多信息采集转变创造了条件,加之检测技术进步,诸如温度场测量等传感器地出现,逐步使这种转变成为可能。
现在工业上大量的变送器均为直线取样,而人工取样等形式不被推荐;取样点或取样设备是固定的、连续的,而断续取样、多点取样、移动取样却很少成为控制中有用信号;又检测物理量、电量以外,化学量就较少了,属于图像识别、遥感技术、视觉机器、声音测量,特别是条形码、射频识别(RFID)等属于管理范畴的跟踪、搜寻、捕获等技术,都很少当作控制用;近来发展起来的软测量技术或称为工艺算法等,多把它装在上位机或控制室内,作为“数学模型”变级控制处理。
这些按信息化的要求,都可以商榷。
如近年来提出多传感器信息(数据)融合(Multi-Sensor Data Fusion, MSDF),简称信息融合技术;它对多个传感器的的数据进行多级别、多方面、多层次的处理,从而产生新的有意义的信息。
这项技术在大型设备监测、电力系统故障监测等方面已有应用实例,另外,交通管理、军事作战系统等方面也很有用。
检测技术向数字化、智能化、网络化方向发展,信息融合技术属于智能化范畴,它应与虚拟仪表技术、网络仪表技术相结合,实现高速、复杂的数据处理、分析和控制,反过来又推动检测技术本身及现场总线技术的发展,使智能化设备在实际应用中产生效益。
4. CIP通过工业协议已经形成CIP(Common Industrial Protocol)是由ODVA和CI共同推出。
ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)为开放型DeviceNet供货商协会,CI(ControlNet International)为ControlNet国际组织,均由罗克韦尔自动化公司牵头,它是工厂自动化最有代表性的组织,它在DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP三层结构的网络基础上,采用CIP协议,使三者具有统一的应用层、应用对象和设备描述,做到不同厂商设备之间通信,实现互操作性。
目前CIP设备描述主要针对如下几个行业,即半导体设备、气动阀、交流驱动设备、位置控制器、其他设备描述等。
此前,罗克韦尔还研制出Process Logix主控系统,它通过了现场总线基金会的HIST互操作性测试,所以也可和过程控制行业兼容。
这样通过应用行规,使设备相关的数据如数据类型、参数语义、应用功能等能互相理解,从而实现互操作,这种互相理解能力,就称为互操作性。
设备描述提供基本构件(Construct)来构建设备描述文件。
通过这也帮助大家理解上一节信息融合技术的一般。
这些构件由:变量、数组(阵列)、条目数组、记录块、数集、变量表、程序、域、响应代码、方法、单元关系、刷新关系、整体写入关系、菜单、编辑显示等组成。
设备描述的源文件由设备描述的信息开始,然后说明块或块参数的属性及其它构件的属性,共同构成一个整体。
设备描述的源文件经编译后形成目标文件,而后把此目标文件看成设备的驱动程序即可。
关于实现互操作性设备描述语言有DDL、增强的EDDL(或称电子描述语言)、FDT(现场设备工具)等语言及Lonworks技术的网络变量等,而这些又与管控一体化中设备管理技术有着密切的关系。
CIP又开发了CIP Safety和CIP Sync等规范,即在CIP Networks工业网络架构下,可以实现CIP Safety的紧急跳闸安全保护功能及CIP Sync的顺序事件记录、分布式运动控制、定时输出、同步换行及此时间戳的数据录入等对使实行要求高的功能。
ODVA China组织由上海电器科学研究所牵头,行业活动也很活跃。
FIA展览会上,它与FF的联合展台相邻,也由多家国内外厂商组成ODVA联合展台,真是相应成趣,传为佳话。
这也证明以离散控制为主的“电控行业”与以过程控制为主的“仪控行业”在中国的活动,都成为世界舞台的一部分了。
5. 执行仪表、运动控制及交流伺服系统正成为热点在过程控制领域,执行仪表是以电-气阀门定位器+气动薄膜调节阀为主,其它有气缸式调节阀、电动执行机构、液动执行机构(电-液调节阀)、电动调节阀等。
总之,是在以管道化为主的工艺装备中,以改变阀门的开度为目的的直行程和角行程的执行仪表为主流设备。
近年来,以满开/满关为主要形式的电磁阀、阀组等也在大量使用。
但是离散控制领域的执行部件就形式多样了,特别是以旋转设备—电机为主的控制,已经得到很大发展。
两个领域的执行部件共性是速度反馈和位置反馈的控制领域。
变频器、软启动器等已得到普及,在节能等方面已取得成效,本文不准备进一步阐述了。
在上世纪中叶,伺服机构、直流闭环调速系统、交流闭环调速系统、步进电机开环系统已经问世,从90年代以来,运动控制名词悄然流行,它是相对于电力拖动及电机传动控制而言的一个分支。
运动控制是指通过对电机等机电机构的控制,使机电机构产生期望的运动,运动控制为转速、位置、力矩三个参数的组合控制,最终保证运动参数和运动轨迹给予定值。
它涵盖于运载工具、数控机床(CNC)、机械加工生产线、包装设备、纺织、印染设备、机器人及多种民用设施,所以受到重视。
最近交流伺服系统的性能/价格比已具有竞争力,特别是全数字式交流永磁伺服电机、DSP嵌入式芯片技术的发展,受到青睐,所以前景看好。
本文要看重说的,乃是作为交流伺服系统在运动控制中要求实时性很高,如实施响应时间要求小于1ms、同步传送和抖动小于1μs,在要求更高的地方,可能为纳秒(ns)级。
分布式交流伺服控制系统已经走向市场,罗克韦尔的SERCOS,伦茨的System Bus及知名的Profibus、Interbus、DeviceNet等均可以完成分布式交流伺服系统,其上层通信仍采用CIP协议及CIPSync规范,才能获得更好的实时性和可互操作性。
IEEE1588为于测量和控制网络的分布时钟定义了一个精确时间同步协议(Precision Time Protocol, PTP),它为在以太网上实现时间同步提供了工作原理。
CIPSync实现了网络中不同设备的高精度(±100ns)时间同步以及分布式运动控制,即包括多个伺服控制器的协同、伺服控制器及多伺服驱动器的协同。
它借助CIPSync/IEEE1588对于网络上的各种伺服驱动器的时钟,结合带时间标记位置信号进行伺服同步,它考虑使用基于以太网的网络技术,并且是适合于精度在微秒范围内的复杂系统的同步。
CIPSync以外,还有SynqNet运动控制网络,由MotionEngineering公司开发,支持高性能集中控制,支持它的伺服电机厂商较多,具有自愈容错、精确捕获技术、易于使用等优点,所以分布式和集中式交流伺服控制系统技术应该互相结合。
我国为世界制造大国,所以对交流伺服系统技术很重视,和利时(四通电机)、时光科技等公司都集中了很强的技术力量,开发了一批新产品。
FIA和FA/PA展览会上,国产PLC产品很多,如凯迪恩公司的KDN-K3等小型PLC产品很有特色,但国产PLC在交流伺服控制器模块的开发方面还需要努力,争取迎头赶上世界水平。
在本节末尾,以交流变频、同步伺服与异步伺服的性能比较表(表1)结束,仅供参考。
6. 工业以太网技术发展进入新阶段上文中基金会现场总线的FF/HSE、CIP或Ether Net/IP均为现在俗称的工业以太网,还有这次FA/PA展会上西门子等公司的PROFINET,三种均通过IEC61158IEC61784标准,又2004年1月IEC/SC 65C/JWG10~13等4个工作组通过6种以太网技术工作IEC的PAS公共可用规范文件,它们是:中国的EPA、法国的Beckhoff公司的EtherCAT、法国施耐德的MODBUS TCP(RTPS)。
当然除这9种以外采用EtherNet/TCP(UDP)/IP的工业以太网还很多。
EPA(EtherNet for Plant Automation)它采用了分段化结构和确定性通信调度控制策略,解决了通信确定性、互操作性、开放性等问题,可直接应用于变频器、执行机构、远程I/O、现场控制器等现场设备间通信,即做到“E网到底”,目前正处于产业化阶段。