淺談工業自動化的發展前景

[摘 要]工業自動化技術的應用與發展。是工業技術改速、技術進步的主要手段和技術發展方向。工業自動化的技術水準，不僅影響整個工業自動化的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響，本文就我國工業自動化的發展前景進行初步探討。

[關鍵詞]工業自動化 發展 前景

前言

工業自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術，它是涉及機械、微電子、計算機等技術領域的一門綜合性技術。同時自動化技術也促進了工業的進步，如今自動化技術已經被廣泛的應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，成為提高勞動生產率的主要手段。

1 工業自動化的發展歷程

1.1 四十年代一六十年代初

市場競爭，資源利用，減輕勞動強度，提高產品質量，適應批量生產需要。此階段主要為單機自動化階段，各種單機自動化加工設備出現，并不斷擴大應用和向縱深方向發展。典型成果和產品：硬件數控系統的數控機床。

1，2六十年代中一七十年代初期

市場競爭加劇屢求產品更新快產品質量高，并適應大中批量生產需要和減輕勞動強度。此階段主要以自動生產線為標志，在單機自動化的基礎上，各種組合機床、組合生產線出現，同時軟件數控系統出現并用于機床，CAD、CAM等軟件開始用于實際工程的設計和制造中，此階段硬件加工設備適合于大中批量的生產和加工。典型成果和產品：用于鉆、鏜、銑等加工的自動生產線， 1j七十年代中期 市場環境的變化，使多品種、中小批量生產中普遍性問題愈發嚴重要求自動化技術向其廣度和深度發展，使其各相關技術高度綜合，發揮整體最佳效能。自70年代初期美國學者首次提出CIM概念至今，自動化領域已發生了巨大變化，CIM已逐步為人們所接受ICIM也是一種實現集成的相應技術，把分散獨立的單元自動化技術集成為一個優化的控體。所謂哲理，就是企業應根據需求來分析并克服現存的“瓶頸”，從而實現不斷提高實力、競爭力的思想策略；而作為實現集成的相應技術，一般認為是：數據獲取、分配、共享；網絡和通信；車間層設備控制器；計算機硬、軟件的規范、標準等。同時，并行工程作為一種全新的工作模式自80年代末期開始應用和活躍于自動化技術領域’件將進一步促進單元自動化技術的集成。

2，工業自動化的發展前景

2，1工業智能化

從工業自動化儀表的發展趨勢看，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。例如過去當流量儀表需要進行溫度，壓力的補償時需要分別測量流量，溫度和壓力的三臺變送器，并且需要運算器來計算，而現在一臺智能化的流量變送器就可以包攬這一任務；又如一臺智能化執行器。由于具有多種的自診斷功能，使維修預報成為可能。如當執行器調節閥的閥桿行程累計超過二定長度時，就會發出信號通知維修人員進行密封填料的更換；又當閥門的動作過于頻繁時也可通知工作人員進行干預，以免發生事故；當用于具有腐蝕性介質時，如超過一定流量及工作時間時，也能發出信號，以便及時更換，因為絕不會發生腐蝕的材質是沒有的。在工業控制方面，過去控制的算法。只能由調節器或DCS來完成，如今一臺智能化的變送器或者執行器。只要植入PID模塊，就可以與有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節；從而實現控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機的負擔，使調節更加及時，并提高了整個系統的可靠性。 2，2工業高精度化

， 由于工業生產對成品質量的要求日益提高，國家的政策和法令對節能減排也有具體的要求和規定，因此提高測量儀表與控制系統的精度就被提上了議事日程。例如變送器的精度，普遍從百分之零點七五提高到百分之零點零四。用于貿易交換計量的科氏質量流量計，精度已達到百分之零點零五，部分氣體超聲波流量計的準確度已達到百分之零點五，同時新一代的DCS也以此作為一個重要的指標。 2，3工業無線化 現場總線本來是一種非常有前途的技術，理應得到迅速的發展和推廣，但由于國際標準的過多，影響了推廣，例如第一代總線型的現場總線的國際標準已達到Io多種，到年低，加上第二代的實時工業以太網，其國際標準可能會有20多種，而第三代的總線通信方案又在興起，而且各大跨國公司和有關組織都在制定各自的標準，便如目前知道的就有HARy無線，ISA的SPl00，IEC，還有艾默生，西門子等一些大公司都在制定各自的無線標準，標準過多，對用戶來講，實在不是一個好兆頭，用戶希望能夠通過努力，制訂出單一的國際的標準。工業生產要求高產，穩定，優質，低耗，安全，環保。如果現場儀表能夠實現通信無線化，電纜和維護的工人量都會大大減少，因此研發低功耗可靠的無線通信是當前的一個重要課題。 2，4安全儀表系統 隨著生產規模的日益擴大，一旦發生事故，不但在經濟上會造成巨大的損失。而且人員傷亡和對環境的影響均非同小可，因此生產的安全問題日益受重視。目前，一些化工或石化企業的安全系統。如ESD緊急停車是由專門的PLC如7PdCONES來負責管理，這樣企業的控制系統就由兩大部分組成，即DCS與專門的PLC，由于新型DCS的功能不斷擴大，已經有了安全儀表系統(SIS)，因此也可以用一套具有SIS功能的DCS來統一管理，這樣業主當然歡迎。但保險公司需要第三方的認證，而認證就要有量化的概念，因此IEC制定了標準，將安全等能分為四級。所謂SIL全名為安全完整性等級。根據目前的制造水平，變送器的安全等級僅為S1L2，若要滿足SIL3的要求，可采取冗余措施，至于DCS，目前一些大的DCS制造商都已通過了TUV認證。達到了SIL3。按照目前的社會的生產水平，只要符合SIL3的標準就可以滿足化工及重石化行業的安全要求了。 2，5科學儀器的在線化 隨著科技的進步，科學儀器的結構。日益簡化，體積縮小，重量減輕，操作也更方便，價格也逐步降低，而且能在工業條件下操作。因此在過去只能在實驗室內進行離線操作的科學儀器，現在可以在生產現場進行在線運行了。例如質譜儀居武鋼的高爐上試用，用來分析爐頂煤氣的成分。從應用的角度來看，這種儀器也可看成工業自動化儀表中的一員了。今后這種趨勢還會加速發展。 2，6MIV模式 目前新建的一些大型石化裝置如乙烯項目都采用了MlV承包模式，所謂MIV就是主要儀表承包商。這種做法利于大型工程的建設，保證項目順利按時投產，如百萬噸級的乙烯項目，其下產品很多，一般有十幾個裝置，需要同時投產。否則誤工一天，就會有上億元的損失。為了便于管理。工程公司和企業都愿意這樣做。但這種模式也不是一成不變的，例如南海的CSPC乙烯項目采用的是MAC模式，福建的乙烯項目采用的是MICC。對于承包的 ，儀表廠商來講這是一種增值的服務。作為MIV的公司也需要一定的資源質，即除了能提供一定水平的DCS外，還要有較廣泛的，質量過硬的現場儀表，而且還要熟悉工藝或有這個方面的經驗。

結束語

總而言之，我國工業發展應用自動化技術，不但要起點高。瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，我們只有堅持提高與普及相結合的方針，我國的工業自動化技術應用才能走上高速度、高質量和高效益的健康之路。

參考文獻：

[!)S昌南，淺談我國工業自動化發展狀況Ln，金屬加工：冷加~E，2008，19，，

凹金建祥。科技創新推動工業自動化發展r0。世界儀表與自動化2006，04，

作者簡介：王天鵬大慶市龍鳳區經濟計劃局，出生：1978，10，12性別：男助理工程師從事項目立項、管理。