工业控制自动化技术现状与发展趋势
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
工业自动化的前景与发展趋势
工业自动化的前景与发展趋势随着科技的不断进步和工业的快速发展，工业自动化作为一种现代化的生产手段，正逐渐走向广泛应用。
本文将探讨工业自动化的前景以及它的发展趋势。
一、工业自动化的前景展望当今社会，工业生产的规模不断扩大，传统的人工操作已经难以满足生产需求。
而工业自动化的出现，能够极大地提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。
因此，工业自动化的前景将愈加广阔。
首先，工业自动化将成为企业提高竞争力的重要利器。
通过引入自动化设备和系统，企业能够实现资源的最大化利用，提高生产效率和产品质量，使企业在市场竞争中处于有利地位。
其次，工业自动化将在工业生产领域发挥更重要的作用。
随着技术的进步，自动化技术将逐渐应用于更多的工业领域，包括制造业、能源领域、交通运输等。
这将进一步推动工业的发展，使工业生产更加智能、高效。
最后，工业自动化将为人们创造更多的就业机会。
虽然自动化设备和系统可以取代部分人力劳动，但随着工业自动化的普及和推广，将会出现大量与自动化设备和系统相关的工作岗位，从而创造更多的就业机会。
二、工业自动化的发展趋势1.人工智能在工业自动化中的应用人工智能技术的不断发展，将进一步推动工业自动化的发展。
通过将人工智能技术与自动化设备相结合，可以实现更高级别的智能化生产。
例如，利用机器学习算法，可以让机器自动适应不同的生产环境，提高生产效率和产品质量。
2.机器视觉的广泛应用机器视觉技术的快速发展，使得工业自动化中的视觉检测和识别能力大大提升。
与传统的人工视觉相比，机器视觉在精度和效率上都具有更大的优势。
机器视觉技术可以应用于产品检测、质量控制、物料识别等方面，提高生产线的自动化程度和生产效率。
3.物联网与工业自动化的结合物联网技术的普及和应用，将为工业自动化带来新的发展机遇。
通过将自动化设备和系统与物联网相连接，可以实现设备之间的联动和信息的共享。
这将大大提高生产过程的智能化和自动化程度，实现远程监控和在线管理。
工业控制技术的发展趋势和实践
工业控制技术的发展趋势和实践随着科技的飞速发展，工业控制技术也在不断地提升和革新。
从以前的电气控制到现在的数字化控制，工业控制技术不断向智能化、信息化、网络化、集成化方向发展。
一、智能化智能化控制的出现，彻底改变了传统的集中控制和监控方式。
智能化控制在工业自动化领域得以广泛应用，可以看到，自动控制的各种机电产品已经不再是单一的传感器和执行器，而是带有嵌入式芯片的智能传感器和执行器。
它们不仅仅能够提供最基本的行动策略，还能根据现场数据条件，利用内置的自学习算法进行自主学习，这样可以降低人性错误和故障率，提高了产品的智能化、自主化及稳定性。
二、信息化信息化是指基于计算机技术和通信技术，对生产及管理等活动进行信息化管理。
如今，所有的工业控制系统都支持通信协议，工控设备之间的数据交换和网络连接在日新月异变化。
信息化的控制是指采用信息技术和控制技术相结合的建模、仿真、优化和控制技术。
组成一个拥有更高的智能化水平、更强大的控制强度的信息化控制系统。
以此来实现生产效率的提高，产品质量的保障和成本控制的优化。
从而实现企业的高效生产及管理。
三、网络化随着工业控制技术的不断更新，现代企业不仅仅需要一个独立的集中式网络系统，也需要企业内部机器之间的网格系统，以及更加广阔的互联网系统。
网络化方面，产生了很多新的技术，如：工业以太网、工业无线局域网，等等。
这些技术的出现使得控制领域内所有单个设备和系统都能方便地通过网络连接起来，实现协调互动和数据管理。
这样一来，也使得企业供应链管理更加有效，控制系统成本更加显著地降低。
四、集成化集成化控制是指把不同的控制功能的系统集成到统一的控制器或者操作界面中，使得整个工业控制过程变得更加高效。
这样的集成解决方案可实现更高级别的控制和监控，减少控制设备数量以及成本。
目前，各类集成控制方案正在改变工业控制系统的形式，从传统的中央主管式控制模式走向模块化、分散的控制模式。
总之，随着工业智能化的迅猛发展，工业控制技术已经向着智能化、信息化、网络化和集成化的方向发展。
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年我国工业电气自动化现状与发展趋势探析
2024年我国工业电气自动化现状与发展趋势探析一、工业电气自动化概述工业电气自动化，是指通过自动化设备和系统，对工业生产过程进行监控、调节、控制和优化，以提高生产效率和产品质量，降低能源消耗和人力成本。
工业电气自动化集成了电子技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术等众多高新技术，是现代工业发展的重要标志。
二、当前发展现状分析近年来，我国工业电气自动化发展取得了显著成就。
在政策支持和技术进步的双重推动下，工业自动化水平不断提升，自动化控制系统日益普及。
众多企业开始引进和应用先进的自动化设备和系统，如PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）等，提高了生产过程的自动化程度。
同时，互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术在工业电气自动化领域的应用也日益广泛，推动了工业自动化向智能化、网络化、集成化方向发展。
然而，与发达国家相比，我国工业电气自动化的整体水平还存在一定差距。
一方面，部分关键技术和核心设备仍依赖进口，自主创新能力有待加强；另一方面，工业自动化技术应用的广度和深度还不够，特别是在中小企业中，自动化水平相对较低。
三、核心技术与应用领域工业电气自动化的核心技术包括控制技术、信息处理技术、传动技术和系统集成技术等。
其中，控制技术是工业电气自动化的核心，包括自动控制理论、运动控制、过程控制等。
信息处理技术则负责对生产过程中产生的数据进行收集、处理和分析，为生产决策提供数据支持。
传动技术则通过电机、减速器等设备实现能量的传递和转换。
系统集成技术则将各种自动化设备和系统进行集成和优化，实现生产过程的整体自动化。
工业电气自动化的应用领域十分广泛，涵盖了电力、冶金、化工、机械制造等众多行业。
在电力行业中，工业电气自动化主要应用于发电、输电、配电等环节，提高了电力系统的运行效率和稳定性。
在冶金和化工行业中，工业电气自动化则主要应用于生产过程的自动化控制和优化，提高了产品质量和生产效率。
在机械制造行业中，工业电气自动化则通过数控机床、机器人等设备实现了生产过程的自动化和智能化。
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。
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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自动化系统
2.2
什么是工业PC？
• 工业个人计算机（Industrial Personal Computer─IPC）是一种加固的增强型
个人计算机，它可以作为一个工业控制
器在工业环境中可靠运行
• 通常称为“工控机”
IPC的主要结构
• 全钢机箱
– 抗冲击、抗振动、 抗电磁干扰
• 无源底板
– 由ISA和PCI总线的 多个插槽组成，包 括CPU卡、显示卡、 控制卡、I/O卡
• 在全球PLC制造商中，根据美国 Automation Research Corp(ARC)调查， 世界PLC领导厂家的五霸分别为
– Siemens(西门子)公司 – Allen-Bradley(A-B)公司 – Schneider(施耐德)公司 – Mitsubishi(三菱)公司 – Omrom(欧姆龙)公司 – 他们的销售额约占全球总销售额的三分之二
三、PLC在向微型化、网络化、 PC化和开放性方向发展
3.1 PLC概述
• 国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是： 一种数字运算操作的电子系统，专为在工 业环境下应用而设计。 • 它采用可编程序的存贮器，用来在其内部 存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计 数和算术运算等操作的指令，并通过数字 的、模拟的输入和输出，控制各种类型的 机械或生产过程。
• 6、具有自诊断功能。 • 7、可视需要选配I/O模板。 • 8、设有“看门狗”定时器，在因故障死 机时，无需人的干预而自动复位。 • 9、开放性好，兼容性好，吸收了PC机 的全部功能，可直接运行PC机的各种应 用软件。 • 10、可配置实时操作系统，便于多任务 的调度和运行。 • 11、可采用无源母板（底板），方便系 统升级。
• 工业电源 • CPU卡 • 其他配件
IPC的技术特点
• 1、采用符合“EIA”标准的全钢化工业机 箱，增强了抗电磁干扰能力。 • 2、采用总线结构和模块化设计技术。 CPU及各功能模块皆使用插板式结构， 提高了抗冲击、抗振动能力。 • 3、机箱内装有双风扇，正压对流排风， 并装有滤尘网用以防尘。 • 4、配有高度可靠的工业电源，并有过压、 过流保护。 • 5、电源及键盘均带有电子锁开关，可防 止非法开、关和非法键盘输入。
4.1 DCS概述
• DCS是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，国内习惯称为 集散控制系统 • 它是一个由过程控制级和过程监控级组成 的以通信网络为纽带的多级计算机系统， 综合了计算机（Computer）、通讯 （Communication）、显示（CRT）和控 制（Control）等4C技术 • 其基本思想是分散控制、集中操作、分级 管理、配置灵活、组态方便
• • • • •
我国的PLC生产目前也有一定的发展 小型PLC已批量生产 中型PLC已有产品 大型PLC已开始研制 国内PLC形成产品化的生产企业约30多家， 国内产品市场占有率不超过10%
• 在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级 别（但不绝对，国外分类有些区别）： • 微型：32 I/O • 小型：256 I/O • 中型：1024 I/O • 大型：4096 I/O • 巨型：8192 I/O
• 系统采用的是 SIEMENS的 PROFIBUS网络
• 当前，工业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。
四、 面向测控管一体化设计的 DCS系统
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。
• 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。
T.Q.C.S
• 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.。
• SIMATIC S7-400是匣式封装模块，可卡在导轨上安 装，由I/O总线和通信总线建立电气连接，模块可在 工作或加电时替换或插拔，可快速安装维护，其主要 性能为： • CPU存储器容量64K字节，可扩展到1.6M字节 • 最高系统计算能力可以有4个CPU同时计算； • 一个中央框(CR)可扩展直到21个扩展框； • 每个CPU上多点接口(MPI)能力，如可同时连接 文字显示或操作员以及编程器件； • 提供与计算机和其它Siemens产品或系统的连 接接口 • 高可靠性,完善的自诊断和清除故障功能。
• 基础自动化 • 过程自动化
• 管理自动化
• 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
• 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 • 该类企业将会大量选用基于工业PC的
• 例如：SIMATIC-RACK-PC-847B
2.3 PC-based自动化系统
• 以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络
组成了PC-based自动化系统
采集模块
便携式IPC
交换机
平板电脑
2.4 应用案例（汽车年检系统）
• 全自动汽车检测系统是通过工位机系统各负
其责，完成对数据的采集传输，在主控机上
• • • • • •
进水泵站： S7-300 PLC× 1 + PC× 1 鼓风机站： S7-300 PLC× 1 + PC× 1 污泥站： S7-300 PLC× 1 + PC× 1 离心机站： S7-300 PLC× 1 + PC× 1 中控站： PC× 2 模拟屏： S7-300 PLC× 1
4.2 硬件的网络分层结构
• 典型的DCS网络系统可分为过程控制 级、控制管理级、生产管理级三个分 级 • 第一层过程控制级主要以PLC （Programmable Logical Controller） 或I/O模块通过现场总线构成对现场设 备的基本控制
• 第二层是控制管理级，即以监控计算 机通过工控网络与PLC或I/O模块相连， 实现对流程设备的上位机监控 • 第三层为生产管理层，即以文件服务 器、管理计算机极其工业局域网与监 控计算机相连，随时读取现场信息实 现上层的生产管理。
• PLC在工控领域中占有主要的地位 • PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、 可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特 点。 • 主要应用在汽车（23%）粮食加工 （16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/ 矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等 行业
• 从结构上，PLC分为固定式和组合式（模 块式）两种 • 固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、 内存块、电源等 • 例如S7-400
• 4．系统扩展性好：用户可以使用ISA的采集卡，底板还
提供4个PCI槽
• 5．显示性能好：主板集成32MB 显存，可以很好满足用
户程序的图形化要求
2.5 发展趋势
• 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，PC控制系统维护成本低，对 PLC形成了冲击。 • 业PC与PLC的竞争将主要在高端应用 • 软PLC
实现汇总处理、控制和存储。
• 通过联网上传至主管部门。
系统特点
• 1．防震动：机箱采用高强度钢结构壳体，坚固耐用，经
过严格的震动和冲击实验，能够在震动的环境下正常运行
• 2．防温差大、潮湿、灰尘：采用7*24小时运行设计。可 以很好的在-10度～60度恶劣环境下正常运行。 • 3．高性能：主板最高支持到P4 3.06G，支持双通道高达 2G的内存，对于用户的主控机高性能要求可以很好满足
自动化工程案例分析
主讲人: 陆晓春 邮 箱: Luxc@ 电 话: 85191916 实验室: 实验楼310
第一讲：
工业控制自动化技术
现状与发展趋势
一、概述
• 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
“五个正确 ”
• 企业必须实现“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” • 企业需要加大对自动化生产方式的改 造。 • 问题是：如何改造？走何种自动化之 路？
二、以工业PC为基础的 低成本工业控制自动化 将成为主流
2.1 工业自动化的三个层次
3.2 应用案例
• 上海某污水处理场的污水处理系统 • 根据工艺上工作区的划分，系统控制划分 了五个站，其中四个站相对于进水泵站、 鼓风机房站、污泥区站、离心机房站，另 外在加上一个中央监控站 • 在控制方案中采用了SIEMENS SIMATIC S7-300 PLC + PROFIBUS + PC的结构， 共有5个PLC 控制器 、6个上位PC监控站
• 3.向开放性转变 • PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放 的，绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络 及协议，编程虽多为梯形图，但各公司的组态、 寻址、语文结构不一致，使各种PLC互不兼容。 • 国际电工协会(IEC)在1992年颁布了IEC1131-3 《可编程序控制器的编程软件标准》，为各PLC 厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为 基、在WINDOWS平台下，符合IEC1131-3国际 标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。