工業自動化控制技術及發展趨勢研究

楊　濤，葉　星

（新疆農業職業技術學院繼續教育學院，新疆　昌吉　831100）

工業自動化控制技術及發展趨勢研究

楊濤，葉星

（新疆農業職業技術學院繼續教育學院，新疆昌吉831100）

自動化技術促進了工業的進步，已經被廣泛應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸等各個領域，成為了提高勞動生產效率的主要手段。用信息化帶動工業化，逐漸推動工業自動化控制技術的發展，能使企業實現經濟效益和社會效益最大化，促進我國經濟跨越式發展。

工業自動化控制；智能化生產；發展趨勢

工業自動化是指以各計算機系統、網絡信息等系統為一體，各部分相互協調，能夠對實際的工業生產過程進行檢測與控制。

1　發展歷程與成就

我國工業自動化水平主要經歷了以下幾個階段，20世紀40年代到60年代，以單機自動化加工設備出現為標志的初級發展階段。20世紀60年代到70年代，以流水線工業自動化技術應用為標志階段。20世紀70年代中期之后，以高科技技術為應用的現代發展階段。隨著經濟技術的快速發展與深入改革，我國工業化自動控制水平逐漸提高。如今，自動化生產技術是實現工業生產完全自動化或者部分自動化的基礎，有效節省工業生產人力資本的投入。自動化技術涉及到多方面的知識與內容，提高了工業生產效率的重要手段。

就目前的情況分析，我國工業自動化控制系統生產出的產品技術含量非常高，專業性較強，并且其生產產品的種類趨于多樣化。據統計，我國工業自動化學會的唯一門戶網站以及合作網站已經有16個大項目，20多個小項目，全球工業自動控制廠商達到了20萬家，僅僅變頻器的生產廠家就有2000多家。第三市場巨大，我國工業自動化控制系統裝置制造的產業一直保持在年內增長20%以上。在2009年，我國儀器儀表行業規模以上企業達到了5363個，總共完成了4047億元，銷售產值達到了3947億元。根據統計顯示，工業自動化控制系統已經遍布全球，在石油、化工、造紙、汽車、航天飛機、環境工程以及紡織等各個領域都有廣泛應用，提高了生產效率，提高了產品的生產質量。

2　發展中須解決的問題

工業自動化控制技術是一種現代化的工業生產技術，在機械制造、電力、交通等各個領域得到了充分的利用與發展，在農業、教育以及加工等各個行業中都可以看到工業自動化控制系統的影響。工業自動化控制系統是集機械、信息、電氣以及電子等各種學科知識為一體的綜合性應用技術。工業控制系統主要是指工業生產設備、控制系統以及自動化設備等統籌系統。

在工業自動化控制發展過程中雖取得了一定成就，但在存在的一些問題還需解決。第一，PLC一直處于工業自動化的主導地位，生產和發展有了一定的規模，但還沒有形成強大的生產能力和品牌質量，可以說PLC生產還不夠產業化。第二，從整體情況分析，工業自動化企業的規模都較小，工業自動化比例依然不高，我國自動化儀器儀表行業的產值僅僅占有GDP比例的1.1%，與美國工業自動化的發展水平差距較大。第三，國內工業自動化控制產品競爭激烈，與發達國家相比，不管是IPC、PLC還是DCS，都處于弱勢地位。第四，自動化企業大多數都急功近利，科技研究的投入比較少，科研的人員隊伍不穩定，缺乏長時間的科研積累，大型的裝備自動化控制系統的應用程度還非常低。第五，我國絕大多數的工業自動化企業缺乏創新，沒有核心技術，國產系統總體水平在應用平臺上還比較低，而且在國內工業自動化系統的綜合能力較差，產品系列不全。

3　控制技術發展趨勢

（1）無線生產。就目前的情況分析，通信技術的發展重要因素就是技術標準種類繁多，從第一代現場

總線通信技術到當前的現場總線通信技術，其技術標準有幾十種，不同的通信技術有不同的限制要求。當前，工業生產的主要要求就是產量高、產品質量好，運行穩定、綠色環保。雖然制約無線通信技術的因素較多，但是排除技術方面的因素之外，實現現場儀表無線通信技術，機械設備的布置會越來越靈活、多變，而通信技術的維護成本也將大大降低。工業自動化控制在今后的發展過程中，依靠無線通信設備，使工業生產滿足效率高、質量好、運行穩定、環保等生產要求。

（2）智能化生產。高度智能化是我國工業自動化生產技術的效果。從未來的發展趨勢來看，智能化生產是工業自動化控制發展的大體方向。智能化生產主要是實現了機械設備自動化生產多樣性的產品。如在工業自動化控制生產產品的過程中，通過對工業自動化流量、壓力或者溫度的補償過程中，相應的儀表需要分別對流量、壓力或者溫度進行測量，分別進行了計算處理之后給相應的變送器發送指令來不斷完成其補償操作。在智能化操作的變送器可以一次性完成以上操作，同時還可以實現真正工業自動化控制。另外，在未來的發展過程中，工業自動化控制軟件將逐漸朝著先進的自動化控制技術方向發展。工業自動化控制軟件將從人為操作逐漸朝著智能化機械操作發展。目前，先進自動化控制策略主要體現在：自適應控制、魯棒控制、預測控制、只能控制等系統。

（3）高精度生產。我國采用工業自動化技術生產的相關產品對加工機械的精度要求非常嚴格、苛刻。目前，當前的普通加工領域，對于機械加工的精度要求也是越來越高，因此工業自動化控制在未來的發展過程中，會實現自動化操作的基礎上，具有非常嚴格、精密的機械進行操作。如當前加工變送器的精度為之前的0.04%，在貿易交換計算中應用的流量計算精度已經提高到之前的0.05%。在交通運輸、石油、化工等各個領域，工業自動化控制加工要求的精度會越來越嚴格，其生產出的產品質量也會逐漸提高。

4　結語

隨著一系列工業自動化控制技術的完善與實施，基于信息化帶動工業化生產的思想，將會使工業自動化控制技術得到更深的發展。采用工業自動化控制不僅可以將人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣的工作環境中解放出來，同時還可以擴展到人器官的功能，大大提高了其生產的工作效率?？傊?，用信息化帶動工業化，逐漸推動工業自動化控制技術的發展，使企業實現經濟效益和社會效益最大化，促進我國經濟跨越式發展。

The Development Trend of Industrial Automation Control Technology

YANG Tao，LE Xing
（Xinjiang Agricultural Vocational and Technical College School of Continuing Education，Changji，Xinjiang 831100，China）

The automation technology promotes the progress of the industry，and has been widely used in machinery manufacturing，electric power，construction，transportation and other fields，becoming the main means to improve labor productivity.This paper mainly analyzes the current situation and trend of development of industrial automation control，which has a certain reference significance.

industrial automation control；intelligent production；the development trend

TP273

A

2095-980X（2015）10-0062-01

2015-09-08

楊濤（1991-），女，新疆人，大學本科，主要研究方向：機械設計制造。