工业控制自动化技术现状与趋势.
2024年全球工业自动化趋势展望

加快制定工业自动化领域的标准规范,推动行业标准化和规范化发展,提高行业整体水 平和竞争力。
拓展市场需求和深化国际合作
市场需求
深入了解和分析市场需求,积极拓展工 业自动化产品的应用领域和市场空间, 推动企业实现可持续发展。
VS
国际合作
加强与国际先进企业和机构的合作与交流 ,引进先进技术和管理经验,提升我国工 业自动化领域的国际影响力和竞争力。
自动化质量检测
利用自动化设备和传感器等技术 ,实现对产品质量的自动化检测 ,提高检测效率和准确性,降低 质量成本。
数字化双胞胎
借助数字化双胞胎技术,实现对 生产过程和产品的虚拟仿真和优 化,提高产品质量和生产效率。
推动制造业转型升级和创新发展
个性化定制生产
01
通过引入工业自动化技术,实现生产线的柔性化和个性化定制
技术创新
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展,工业自动化领域将迎来更多 的技术创新机会。例如,通过深度学习技术优化生产流程,提高生产效率和质量 。
人才培养
工业自动化的发展需要跨学科的人才支持,包括自动化、计算机、机械、电子等 领域。企业和高校需要加强合作,培养具备创新能力和实践经验的高端人才。
生产过程优化
通过机器学习算法对历史数据进行分 析和学习,优化生产过程中的参数和 流程,提高产品质量和生产效率。
机器人技术在工业自动化中的应用
01
02
03
协作机器人
协作机器人能够与人类员 工一起工作,共同完成复 杂任务,提高生产线的灵 活性和效率。
自主移动机器人
自主移动机器人能够在工 厂内自由移动,完成物料 搬运、设备巡检等任务, 减少人力成本。
工业自动化发展趋势分析
基于对工业控制自动化技术现状及趋势

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三 、 PL C在 向 微 型 化 、 网 络 化 、 P C 化 和 开 放 性 方 向发 展 上个世 纪 8 O年代至 9 0 年 代 中期 ,是 P L C发展 最快 的时期 ,年增
长 率 一直 保 持为 3 0 — 4 0 %,P L C在 国 内外 已广 泛应 用 于 机械 、冶 金 、 石油 、化 工 、轻工 、纺 织 、电力 、电子 、食品 、 交 通等行 业 ,在 工业 自动化 中起 着举足轻 重的作用 。在我 国西 门子的 s 7 — 3 0 0 / 4 0 0 具 有完整 和 全面 的产 品系 列 、规 范 的程序 设计 结构 。使用 方便 的编 程软件 、极 高 的 可 靠 性 ,使 它 成 为 大 中型 P L C 的 老 大 。 有 市 场 调 查 报 告 称 s 7 — 3 0 0 、4 0 0 在 国 内中型 P L C的市场 占有 率为 8 0 %。2 0 1 2 年 P L C市 场规 模 达到 7 9亿元 人 民 币 ( 含 D I O ) ,同 比去 年下 滑 9 . 2 %,由于 受 O E M 行业 低迷 影 响首 次出现 负增 长 。2 0 1 3 年 ,P L C 的单 品价格 现在 只有 去年 的 1 / 4 — 1 / 3 ,随着 自动 化产 业热 潮不 断升 温 ,2 0 1 3年预 计 市 场规模 将达 到 9 O 亿 元 。2 0 0 9 — 2 0 1 5 年 中国 大陆 P L C市 场 的增 长趋 势 如下 图所示 。
化 势必将 成为主流 。
、
工 业 控 制 自动 化 技 术 概 述
所 谓 工业 控制 自动 化技 术 ,就 是 一种 综合 运 用 了 自动控 制理 论 ,
工业控制自动化的现状及趋势

浅谈工业控制自动化的现状及趋势摘要:工业控制自动化技术的产生对现代制造业领域产生了重大的影响,大大提高了企业生产过程中的效率,完成了很多复杂重要的工业生产。
本文就我国工业控制自动化发展中存在的优缺点进行总结,并展望了将来的发展趋势,以期为我国工业控制自动化技术的发展及相关从业人员提供理论或者实际参考意见。
关键词:工业控制;自动化;现状;趋势中图分类号:tp273 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2013) 02-0000-02工业控制自动化技术是一种先进的工业制造技术,其技术水平已成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的标志。
据统计,对自动化控制系统投入和企业效益方面提升产出比约在1:4 至1:6之间,是实现大规模工业生产安全、平稳、优质、高效的基本条件和重要保证,是传统产业优化升级的有效手段,对钢铁、石化、冶金、电力、纺织等支柱性产业的技术进步具有重要作用。
工业控制自动化的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做出了巨大的贡献。
1 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。
1.1 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,200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。
工业自动化控制的现状和发展趋势

工业自动化控制的现状和发展趋势随着科技的飞速发展,工业自动化控制的应用越来越广泛,成为企业提高生产效率、产品质量、降低生产成本和风险的重要手段之一。
目前,工业自动化控制面临着无数挑战和机遇,其现状和发展趋势如下。
一、现状1.智能化程度不断提高随着人工智能、物联网等新技术的出现,机器学习、数据分析等技术的广泛应用,工业自动化控制越来越智能化,更加注重自动化、智能化和信息化。
2.产品功能不断提升工业自动化控制产品不断在功能上进行提升,如传感器、执行器等组件的性能和精度不断提高,控制器的处理速度和存储容量也不断提高,大大提高了生产效率和质量。
3.系统集成化现代工业自动化控制系统注重系统集成化,通过各个环节的数据和信息整合和互通,实现全面的自动化控制和数据管理,提高了生产效率和质量,减少了成本。
4.新兴技术的应用随着新兴技术的不断应用,如机器视觉、大数据分析、人机交互技术等,工业自动化控制系统的功能和应用也在不断升级,为企业提供了更多的选择和可能。
二、发展趋势1.智能制造智能化是未来工业自动化控制系统的发展方向,通过整合物联网、人工智能、云计算等现代科技,实现工厂全面自动化控制和智能化,最大程度地提高企业生产效率和质量。
2.数字化数字化是工业自动化控制系统的又一重要发展趋势。
通过传感器和数据采集设备等技术,实现生产过程中各个环节数据的实时采集和管理,为企业提供更为全面和准确的生产数据和生产决策。
3.模块化模块化是未来工业自动化控制系统的重要趋势,通过模块化设计,使得不同功能模块之间更好地互通和协作,方便系统的升级和维护,加快产品的研发和上市时间。
4.可持续性发展在工业自动化控制系统的设计和开发过程中,可持续性发展也越来越受到重视,通过采用低耗能、低碳排放的技术手段,实现对环境的有效保护和节能减排,最大限度地提升社会效益。
综上所述,工业自动化控制作为现代工业制造的重要手段,正处于快速发展和变革的阶段,其智能化、数字化、模块化等趋势将越来越明显地影响着工业自动化的发展方向和趋势。
2024年工控市场前景分析

2024年工控市场前景分析引言工业控制系统(Industrial Control System,简称ICS)是指用于监控和控制工业过程的计算机系统和网络。
工控系统广泛应用于各个行业,如能源、制造、交通等。
本文旨在对工控市场的前景进行分析,探讨其发展趋势和商机。
工控市场的现状目前的工控市场已经建立了一套较为成熟的基础架构,包括硬件设备、软件系统和通信网络等。
工控系统在实现自动化、提高生产效率和质量的过程中发挥着重要作用。
然而,随着科技的不断进步和市场需求的变化,工控市场正在面临一些新的挑战和机遇。
工控市场的发展趋势1. 云计算与大数据云计算和大数据技术的发展使得工控系统能够更好地收集、存储和分析数据。
通过云计算平台,工控系统可以实现数据共享、远程访问和智能化决策,提高生产效率和资源利用率。
2. 物联网技术的应用物联网技术的快速发展为工控市场带来了新的机遇。
通过将工业设备和传感器连接到互联网,工控系统可以实现实时监控、远程诊断和智能控制,进一步提高生产过程的安全性和可靠性。
3. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习技术的应用可以使工控系统具备更智能化的功能。
通过分析和学习大量的数据,工控系统可以自动调整参数、预测故障并提供优化方案,帮助企业提高生产效率和产品质量。
4. 安全性的提升随着工控系统的互联化和智能化程度的提高,安全性问题变得更加重要。
工控系统面临来自网络攻击、数据泄露和设备故障等多重威胁。
因此,工控系统安全性的提升成为未来发展的重点和挑战。
工控市场的商机随着工控市场的发展,相关企业和服务供应商面临着巨大的商机。
以下是一些可能的商机:1.硬件设备供应商:工控系统需要大量的硬件设备,包括传感器、执行器和控制器等。
相关供应商可以利用市场需求开发出更先进和可靠的设备。
2.软件系统开发商:定制化、灵活且智能化的软件系统是工控系统的核心。
软件开发商可以开发更加高效和安全的控制系统,帮助企业提升生产效率。
工业自动化控制的现状和发展趋势

工业自动化控制的现状和发展趋势工业自动化控制,是指通过计算机、传感器、执行器等先进技术,实现对生产过程的自动化控制。
随着科技的不断发展,工业自动化控制的应用范围越来越广泛,但同时也存在着一些问题。
本文将从现状和发展趋势两个方面对工业自动化控制进行探讨。
一、现状目前,工业自动化控制已成为工业生产中不可或缺的一部分。
自动化技术的应用,使得生产效率得到了大幅度提升,同时极大地减少了人工操作的出错率,缩短了生产周期,降低了生产成本。
工业自动化控制已在制造、能源、交通、医疗、通信等领域得到了广泛应用。
1.工业机器人机器人技术是工业自动化控制的重要组成部分,已经成为现代制造业的重要工具之一。
在国内,目前工业机器人市场规模以及行业内竞争压力不断增加,预计未来市场需求会进一步扩大。
2.无人工厂随着工业自动化技术不断的普及和发展,未来的工厂将会实现无人化生产操作。
生产自动化后,不仅可以提升生产效率,还可以降低生产成本,实现更高的利润。
3.智能化在未来的自动化系统中,更多地将采用人工智能技术,实现自动控制。
智能自控技术,具有更高的适应性和自我调整能力,将会让生产效率更高、生产线更稳定,也能减少人力成本。
二、发展趋势随着工业自动化技术的持续发展,人们对其发展趋势也越来越关注。
未来,工业自动化技术将会呈现以下几个发展趋势:1.信息化与数字化未来的工业自动化设备将会进一步实现信息化与数字化,实现更高效的互联网通信。
同时,数字化的工业自动化系统也能大大提升整个生产环节的智能化程度,从而实现更高的生产效率。
2.开放性与标准化未来工业自动化系统将更多采用开放式数据接口,能够更好地灵活应用第三方技术。
同时,更多采用标准化协议的自动化系统将更加易于集成和操作,并且具有更高的稳定性和安全性。
总之,工业自动化控制为我们带来了很多便利,从极大地提升了生产效率。
而未来发展趋势的变化也让我们对工业自动化设备和系统进一步关注和研究,在未来发展中有更好的应用前景。
浅析工业自动化控制的现状和发展趋势
引 言
在社会和科技进步的推动下, 我国的工业化控制技术取得长远的发 展 。在现代社会 , 科技是最重要的生产力 , 工业 自动化控制将机械制造技 术、 计算机技术 以及微 电子技术等结合应用 , 在工业 生产过程 中实现产 品检 测 、 产 品质 量 控 制 , 同时 也 为 工 业 决 策 和 管 理 提 供 重 要 的 指 导 依 据 , 从 而促进工业生产产量 和质 量的提高, 不断提 高劳动生产率 , 促 进工业 的 长远 发 展 。
1 工业 自动化 发展 的相关 背景
工业 控制 自动化技术是一种运 用控制理论 、 计 算机、 仪器 仪表和其 它信息技术 , 对工 业生产过程实现检测 、 优 化、 控制 、 管理 、 调度和决策 , 达到增加产量 、 降低 消耗 、 提高质量 、 确 保安全等 目的的综合 性技术 , 主 要包括工业 自动化软件 、 系统和硬件三大 部分 。工业控制 自动化技术作 为2 0世纪现代制造领域 中最重要 技术之 一,主要解决 生产效率与一致 性 问题 。虽然 自动化系统本 身并不直接创造效益 , 但它对企业 生产过程 有明显的提升作用 。我 国工业控制 自动化 的发展道 路, 大多是在 引进成 套设各的同时进 行消化 吸收, 然后进行 二次开发和应用 。 目前 我国工业 D C S 作为一种集散控制系统 , 是 以通信网络为“ 桥 控制 自动化技术 、 产业和应用都有 了很 大的发展 , 我 国工 业计算机系 统 成 为工业控制的核心。 进行过程控制和监控 , 融合 了多种高新技术 , 在工业 生产 中进行 分散 行业 已经形成 。目前, 工业控制 自动化技术正在向智 能化 、 网络化和集成 梁 ” 控 制和集 中操作 , 从 而实现分级管理 以及灵 活配置, 体现 工业分布式 控 化 方 向发 展 。 制系统 的可靠性 以及开放性。 而对于工业 P C, 一般分为两类, 工业 P C是 2 工 业 自动化 的 内涵 分布式控制系统的基础, 一定程度上可 以代替 P L C和 D C S系统。根据不 工业 自动化 , 就是指一个工业生产 的整 体 自动化过程 , 在工业 生产 同的客户要求 , 可 以设置不同的服务器模式 , 将客户机和 服务器进 行兼 中充分使用各种先进的科技设备和仪器,控制生产过程中的某些参数, 容机组合 , 在通信 网络 的指 导下进行管控 融合 的 自动化 控制 系统。从而 将整个 生产过程进行智 能化 的操 控 , 从而尽可 能地减 少人力、 物力 的消 促进企业 内部 的沟通和交流, 实现信 息资源 的网络共享。 耗, 使许多的工业生产环节不需要工作人员的直接参与 。工业 自动化 的 4 工 业 自动 化控 制的未 来发展 趋势 生产 , 对于节约人力资源, 提高工作效率具有 巨大的作用 , 也优化 了工业 自动 化控制 技术 的发展 , 其衍 生是符 合 自然 界的事物发展规律 。但 生产和 管理的结构 , 对 于工业生产模式改革也起 到巨大的作用 , 将 工业 在应用方面, 仍然存在一定的缺陷, 没有足够 的创新 。自动化控制仪表在 革 命 的成 果 不 断 延 续 。 数字仪表存在 一定的信息保密 问题 , 其程序和软件 的可行 性、 通信 的安 工业 自动化控制是一种机械 电气 一体化 的 自动化集成控 制技术 以 仪表运行的互动 以及操作 性、 仪表系统 的故 障诊断等 方面都 及 理论 的综合 , 涉及现代农业、 工业 以及制造业等重 要的生产领域 。 而工 全和保密 、 在长远的发展 中, 需要充分利用数字化和 网络化技术解 业 控 制 系 统 作 为 一 个 囊括 工 业 生 产 过 程 和 设 备 使 用 以及 测 量 的 技 术 工 存在 问题。所 以, 具, 易于实现对工业生产 的控制 , 促进工业智 能化 的发展 。一般而言 , 工 业 自动化 的控制系统涵盖着多个方面 , 包括可编程序控制器 ( P L C ) 、 分布 式控制 系统 ( D C S ) 、 工业 P C机 以及嵌入式计算机等, 根据功能 以及规模 的差别进行分类 。如今 的 自动化技术 已经深入到社会发展 的多个领域 , 有力地促进 了工业生产领域劳动生产率 的提高。
工业自动化控制的现状和未来发展趋势
正 在 逐渐 增长 。当前 , Ehr e技 术 的扩 展 是控 制领 域 很重 要 的一 个发 展 t en t 趋 势 , PC 随 了 这 一 潮 流 。 现 在 有 的 P C 产 企 业 开 始 向 客 户 提 供 L也 L生 Eh r e接 口,使得P C t en t L 控制 系统 的开 放性 更加 广泛 。 ( )D S 2 E 控制 系 统到 现 场 总线 ( 英文 缩 写  ̄F S 的发 展 。基 于3 技 PC) c 术 的D S C 开始 向基 于 现场 总 线 的FS 向发 展 ,这 个 新方 向 的特 点是 本着 全 C方
前 ,P C L 的生产 主要 以 国外生 产厂 家 的业务 为主 ,约 3 0 型号左 右 的P C 0种 L 产
软 件 将 从人 机 界 面 朝着 先 进 控 制 的方 向发 展 ,  ̄AC ( da cd Po e s P P A vn e rc s
C n r 1 。 目前 的先进 控制 策略 主要 包括 有 : 自适应 控 制 ,预 测控 制和 鲁 o to )
生产的 灵活 性和 定制 性 。
1工 业 自动化 的产 品与 系统 组成
工 业 自动化 控制 系统 主要 包 括 了计算 机 硬件 、传 动设 各和 通信 网络 , 另 外,还 包 括检测 仪 表。 即:① 计算 机硬 件 ,主要 是指 嵌入 式的 ,还 有工 业 的及工 业控 制 的计算 机等 :② 系统 传动 设备 ,主 要有 电动 机 、伺服 系统 及 调速器 等 ;③ 通信 网络 ,主要 有通 信连 接器 、 网络交 换机 及 网桥等 。 2工 业 自动化 控葺 的现 状 下 面分别 从P C C 和P三 个 方面 介绍 ,见 下 图1 示 。 L 、DS c 所
工业自动化控制的现状和发展趋势
工业自动化控制的现状和发展趋势摘要:在现代化科学技术快速发展的背景下,工业领域当中的自动化控制系统也得到了全面发展。
在这一点上,论文从一个新的角度出发,对中国的工业自动控制技术做了一个简要的介绍,并在这个基础上提出了自己的看法。
本文着重探讨了今后工控系统的发展方向。
希望通过本文的研究,能给广大同行们带来一定的切实可行的建议,从而促进我国工业自动化程度的提高。
关键词:自动化控制;电力系统;人工智能引言有了物联网,有了云计算和大数据;随着 AI和其他技术的不断发展,以及“工业4.0”和“中国制造2025”的推进,这些都将为我国的制造业带来巨大的发展机遇。
“机器换人”,“智慧工厂”,“数字化”,“智能制造”,这些都是未来发展的必然趋势,其中包括精益自动化,智能感知, IT与 OT的结合,还有运动控制卡,无线控制器,Ability等等。
近年来,尽管国内的 ICT技术已有了一定的发展,但是多数的 ICT公司仍处于从外国进口,而后进行二次研发、二次利用的阶段,其自主创新能力仍不强。
不过,随着机器人和人工智能的兴起,以及对工业的自动控制,这一行业的发展方向,却是十分看好的。
在这样的大环境下,我国的自动控制技术将会逐渐向智能化、网络化、集成化方向发展。
1 工业自动化控制技术概述工业自动化是当今工业发展的要求和趋势,它可以将计算机和自动化技术应用到工业生产中,来完成对工业生产工艺、生产流程和生产设备的自动化控制,达到生产资源的最大化和最优化调配,使公司的生产能力得到最大程度的发挥。
工业自动化在很大程度上促进了国家工业和经济的发展,因此应该主动加大在工业自动化方面的研发和运用,持续提高我国的工业自动化的水准,为国家的经济发展打下坚实的工业基础。
工业自动化是一种将计算机技术、电气控制技术以及自动化技术相融合的一种工业控制技术,它利用自动化的控制系统,来对工业生产中的设备、工艺流程以及动态监控,并以所探测到的数据为依据,来对工业生产中的设备、工艺流程展开自动化的调整和调配,从而让工业生产可以安全有效地进行。
自动化控制技术的应用现状分析
自动化控制技术的应用现状分析自动化控制技术是指利用各种自动化设备和控制系统来实现对生产过程、设备和设施自动化控制的技术。
随着科技的不断发展和进步,自动化控制技术在各个领域得到了广泛的应用,取得了显著的成就。
本文将对自动化控制技术的应用现状进行分析,从工业生产、交通运输、能源利用和环境保护等方面来探讨自动化控制技术的应用现状及其发展趋势。
一、工业生产领域在工业生产领域,自动化控制技术的应用已经成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
自动化控制技术使得生产线在没有人工干预的情况下能够实现连续、高效、精准的生产。
现代工业生产线中几乎所有的生产过程都采用了自动化控制技术,包括自动化生产设备、PLC控制系统、机器视觉技术和传感器技术等。
通过自动化控制技术的应用,不仅大大提高了工业生产线的生产效率,同时也提高了产品的精准度和一致性。
二、交通运输领域自动化控制技术的应用在交通运输领域也得到了广泛的应用。
无人驾驶技术、智能交通系统和轨道交通自动控制系统等都是自动化控制技术在交通运输领域的典型应用。
无人驾驶技术已经在一些地区的交通运输领域得到了试点应用,无人驾驶汽车的出现将大大提高交通运输的安全性和效率,同时也为交通运输带来了新的商业模式和发展机遇。
三、能源利用领域在能源利用领域,自动化控制技术的应用也扮演着重要的角色。
随着全球能源资源的日益紧缺和环境污染问题的日益严重,自动化控制技术成为了能源利用领域提高能源利用效率和减少环境污染的重要手段。
自动化控制技术在发电、供热、供水和环保等领域得到了广泛的应用,通过自动化控制技术的应用,不仅能够提高能源的利用效率,同时也能够减少环境的污染,符合可持续发展的理念。
四、环境保护领域自动化控制技术在环境保护领域也有着重要的应用意义。
自动化控制技术在环境监测、环保设施运行和环境治理等方面的应用,为环境保护工作提供了有力的技术支持。
通过自动化控制技术的应用,能够实现对环境的智能监测和精准控制,提高环境监测的准确性和可靠性,同时也能够实现环保设施的自动化运行和维护,提高环保设施的运行效率和稳定性。
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工业控制自动化技术现状与趋势文:来源:工控网时间:2009/5/6 点击:870我国工业控制自动化技术现状与趋势工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。
虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。
目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流众所周知,从20世纪60年代开始,西方国家就依*技术进步(即新设备、新工艺以及计算机应用)开始对传统工业进行改造,使工业得到飞速发展。
20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。
全球市场导致竞争空前激烈,促使企业必须加快新产品投放市场时间(Time to Market)、改善质量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服务体系(Service),这就是企业的T.Q.C.S.。
虽然计算机集成制造系统(CIMS)结合信息集成和系统集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企业实现“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便作出正确的决策”,即“五个正确”。
然而这种自动化需要投入大量的资金,是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式,很难为大多数中小企业所采用。
在我国,中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。
工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。
传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。
20世纪90年代以来,由于PC-based的工业计算机(简称工业PC)的发展,以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化的重要途径。
我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉,也拆除了原来DCS 或单回路数字式调节器,而改用工业PC来组成控制系统,并采用模糊控制算法,获得了良好效果。
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可*,并且被*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。
由于可编程控制器(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工控机和CompactPCI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 CompactPCI-based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*作系统Windows NT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。
和PLC一样,工业PC市场在过去的两年里保持平稳。
与PLC相比,工业PC软件很便宜。
据Frost & Sullivan公司估计,全世界每年7亿美元工业PC市场里,大约8500万美元为控制软件,一亿美元为*作系统。
到2007年会翻一番,工业PC市场变得非常可观。
二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可*的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。
同时,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,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。
国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。
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,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,应用的行业也很广。
专家估计,2000年PLC的国内市场销量为15(20万套(其中进口占90%左右),约25(35亿元人民币,年增长率约为12%。
预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约35(45亿元人民币。
PLC市场也反映了全世界制造业的状况,2000后大幅度下滑。
但是,按照Automation Research Corp的预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场在2000年为76亿美元,到2005年底将回到76亿美元,并继续略微增长。
微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。
在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。
但在最近几年,微型PLC(小于32 I/O)已经出现,价格只有几百欧元。
随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。
当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。
现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。
可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。
三、面向测控管一体化设计的DCS系统集散控制系统DCS(Distributed Control System)问世于1975年,生产厂家主要集中在美、日、德等国。
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。
当时,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。
80年代初期在引进、消化和吸收的同时,开始了研制国产化DCS的技术攻关。
近10年,特别是“九五”以来,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,如北京和利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及北京康拓集团等。
这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。
在2001年全国应用的4426套DCS系统中,国产DCS系统为1486套,占35%。
短短几年,国外DCS系统在我国一统天下的局面从此不再出现。
这些专业化公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的资本和技术,同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业做出了贡献。
与此同时,国产DCS系统的出口也在逐年增长。
虽然国产DCS的发展取得了长足进步,但国外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。
根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,2002年我国DCS市场状况如下:小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。
目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。
今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。
PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS 厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。
开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。
四、控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展由于3C(Computer、Control、Communication)技术的发展,过程控制系统将由DCS发展到FCS (Fieldbus Control System)。
FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(Field Device)中。
基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互*作的新一代生产过程自动化系统,它将取代现场一对一的4(20mA模拟信号线,给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。
根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。
IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作,走过了16年的艰难历程,于1993年推出了IEC61158-2,之后的标准制定就陷于混乱。