有關自動控制技術發展趨勢研究

安 明（天津市萬博線纜有限公司,天津 300409）

有關自動控制技術發展趨勢研究

安 明
（天津市萬博線纜有限公司,天津 300409）

隨著技術的變革，特別是計算機控制技術的應用，自動控制技術在工業生產以及其它領域中的作用越來越大。從當前的情況來看，自動控制技術正朝著低功耗、高精度、綜合化的趨勢發展。本文將從自動控制技術的現狀出發，淺析該技術的發展趨勢。

自動控制技術；現狀；發展趨勢

0 引言

改革開放以來，我國的工業生產水平實現了很大程度的提高，很多國外先進技術不斷被引進，我國工業生產的自動化水平也在不斷提高。進入二十一世紀以來，計算機技術的發展進一步解放了生產力，使得自動化生產的水平得到了進一步的提升。如今，自動控制技術已經成為工業生產中的重要環節。自動化水平決定了生產水平，降低了生產成本。為了進一步提升社會生產力，需要繼續改進技術和設備，提高自動控制的技術水平。

1 我國自動控制技術的發展現狀

1.1 自動控制技術的分類及特點

目前主流的自動控制技術主要包括工業PC、PLC以及DCS，在工業生產自動控制中這三者形成了三足鼎立的局面。PLC一直以來都是自動控制技術的主流，長期在該技術領域居于主導地位。DCS起源于上世紀七十年代，三十年的發展使得DCS在我國成為主流自動控制技術之一，但當前我國所使用的DCS產品依然以國外產品為主。工業PC基于計算機技術的一種新的自動控制技術，其價格相對便宜，因此在近年來不斷受到青睞。

1.2 當前我國自動控制技術的應用和發展中存在的問題

從自動控制技術的作用來看，該技術是為了提高生產效率，降低生產成本。所以，自動控制技術在實際應用時也應當圍繞著上述兩個方面進行。盲目實行自動化的做法并不可行，并且可能會造成適得其反的效果。因此，在大多數情況下，實際應用中都不再會有盲目實行自動化的問題。但由于在一些情況下，無法有效地權衡相關問題，導致目前我國自動控制技術的應用依然存在宏觀發展思路不清晰、效益水平較低的問題。從設備的技術水平來看，也能看出目前我國自動控制技術的現狀。很多國產的自動控制設備，雖然實現了自動控制的基本功能，有效節約了人力物力，節省了生產成本，但是精確性、實用性、可靠性等較差的問題也非常嚴重。這些問題將會導致自動控制技術的有效性整體降低，產品質量良莠不齊，設備開工率不高等一系列問題。從宏觀角度來看，我國自動控制技術的應用比例也相對較低，很多制造領域如服裝、玩具等手工制造仍然占據很大的比重，自動控制技術難以有效應用到生產過程中去。

2 自動控制技術的發展趨勢分析

（1）工業PC將成為工業控自動化的基礎。工業控制自動化主要包括三個方面，依次為基礎自動化、過程自動化和管理自動化。長期以來，前者主要由PLC和DCS參與，而后兩者主要由各種進口過程計算機或小型計算機組成，但其價格一般較高。上世紀末，計算機技術得到了空前的發展，并迅速被應用到工業生產中去。與此同時，工業PC的發展也使得人們對于工業控制自動化的觀念的轉變。近年來，工業PC得到了迅速的發展，與PLC技術相輔相成，并且其可靠性可以達到PLC的水平。從當前我國工業控制的整體形勢來看，工業PC將會成為工業控制自動化的基礎，并且這種基礎性的地位將會逐步成為主流。

（2）PLC將趨于微型化、網絡化和開放化的特點。一直以來，PLC都是工業控制自動化的主力軍，其特點是控制便捷、可靠性高、控制精度高等。隨著技術的迅速發展，PLC的地位也面臨著一些新的先進的自動控制技術的沖擊。在工業PC產生的時候，有些人就認為工業PC可能會完全取代PLC，但事實否定了這一預言。這說明了，PLC在自動控制技術領域依然發揮著主導作用。微型化、網絡化和開放性是PLC未來發展的主要方向。在基于PLC自動化的早期，PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年，微型PLC（小于32 I/O）已經出現，價格只有幾百歐元。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態軟件的進一步完善和發展，安裝有軟PLC組態軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。

（3）DCS系統將趨于測控管一體化。集散控制系統即DCS，產生于上世紀七十年代中期，七十年代末被我國引進，生產商主要集中在德國、日本等。長期以來，我國所使用的DCS產品主要是從國外引進，國內產品少之又少。進入二十一世紀以來，過內產品所占有的份額逐漸提升。一項2001年的調查數據顯示，當時的國產DCS已經占到了35%。結合當前DCS的應用和發展趨勢分析，筆者認為DCS系統將朝著測控管一體化的方向發展，使得DCS系統逐漸趨于一體化、小型化以及開放化。與此同時，將會逐漸擺脫國外產品的壟斷，國產品牌將會在市場上獲得更大的競爭力。

（4）相關設備將朝著小型化、數字化以及智能化的方向發展。自動控制技術相關設備是工業控制自動化的關鍵環節，它決定了自動控制技術應用的有效性。就目前的情況而言很多自動控制設備的水平與自動控制技術的水平不符合，設備系統繁瑣、操作不便、精度差以及可靠性差等問題依然比較突出。而這些問題都是制約著自動控制技術發揮其應有作用的關鍵問題。因此，筆者認為自動控制技術相關設備將會朝著小型化、數字化以及智能化的方向發展，使得控制的自動化水平更高，生產效率得到有效提高。

3 結語

自動控制技術在工業生產中的作用越來越大，已經成為工業生產中不可分割的一部分。工業生產中的自動控制技術主要有PLC、DCS以及工業PC。我國在這一技術領域中的應用在近年來得到了很大程度的發展，但由于各方面因素的限制仍然存在一些問題，主要包括宏觀發展思路不清晰、效益水平較低以及相關設備缺乏有效地應用。根據自動控制技術的特點和目的，結合其發展歷程及現狀，筆者總結了自動控制技術的發展趨勢：以工業PC為基礎、小型化、網絡化以及開放化的PLC、測控管一體化的DCS以及微型化、數字化和智能化的設備。筆者相信，自動控制技術將在很長一段時間內扮演其在工業生產中的關鍵角色，并隨著技術的變革而不斷發展，以適應時代的潮流，在人類工業發展中發揮更大的作用。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.186