工業(yè)自動化計算機技術特點研究

　　工業(yè)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(xiàn)測量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。以下是yjbys小編為您整理的工業(yè)自動化計算機技術特點研究論文，希望能對您有所幫助。

　　摘　要：我國工業(yè)控制自動化的發(fā)展大多是在引進先進成套設備并進行消化吸收，然后二次開發(fā)和應用。目前計算機技術在我國工業(yè)控制自動化產業(yè)中的應用有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)計算機系統(tǒng)已經形成。工業(yè)控制自動化技術以低成本工業(yè)PC基礎為主流，向智能化、網絡化和集成化方向發(fā)展。

　　關鍵詞：工業(yè)自動化 計算機技術應用 發(fā)展

　　一、引言

　　工業(yè)控制自動化技術成為20世紀最重要的技術之一，對企業(yè)生產過程有明顯的提升作用。工業(yè)控制自動化集控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術為一體，實施工業(yè)檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策生產過程，是一種增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全的綜合性技術，工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)是工業(yè)自動化的主要部分。，

　　隨著計算機技術的發(fā)展，工業(yè)自動化計算機技術的應用領域迅速擴大。由原來主要應用于過程控制，如煤、油等連續(xù)化、流程化的生產過程;或者機械、電子、汽車等離散加工的制造自動化過程逐步擴大領域，如數控機床、機器人、智能儀器、汽車電子化等機電一體化產品等。目前，工業(yè)自動化計算機技術還應用于環(huán)保、公用工程、道路與交通、樓宇與社區(qū)等。

　　二、工業(yè)計算機的發(fā)展特點

　　由于計算機技術、網絡技術和通信技術的迅猛發(fā)展，各種工業(yè)自動化手段的發(fā)展開始相互影響，相互作用，大致呈現(xiàn)以下特點。

　　1.自動化技術界限模糊

　　信息技術的滲透性、融合性比較強，由于自動化的各種技術專業(yè)合并，工業(yè)控制計算機系統(tǒng)、機電一體化、數控、制造技術、CIMS等技術學科之間的界限變得模糊，這是發(fā)展的需要，技術發(fā)展的必然趨勢。

　　2.各種控制系統(tǒng)之間融合

　　在相當長的一段時間內，由于計算機技術在工業(yè)自動化的發(fā)展具有滲透性和共通性，一些控制系統(tǒng)如FCS、IPC、NC、DCS、PLC等會相互補充和促進、彼此共存，如工業(yè)PC與低價的微型PLC相比其數據復雜且設備集成度高。PC不會代替PLC，工業(yè)自動化發(fā)展存在于工業(yè)PC 和 PLC之間的融合。盡管PLC、DCS、NC、IPC、FCS等設計目地不一致，各有適宜的應用領域和技術，但在技術上彼此“學人之長，補己之短”，各種控制系統(tǒng)之間融合提高了傳統(tǒng)技術的發(fā)展。

　　三、計算機技術在工業(yè)自動化的應用

　　工業(yè)自動化的計算機技術發(fā)展與信息化、數字化、智能化、控制技術、網絡技術的發(fā)展密切相關。目前世界工業(yè)控制計算機市場正在以每年10-15%的速度增長。計算機技術在工業(yè)自動化中的應用領域越來越多，發(fā)展也越來越重要，地位也不斷得到提高。以下就計算機技術在工業(yè)自動化的發(fā)展和應用方面進行探討：

　　1.DCS

　　集散控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)于1975年問世，生產主要集中在美、德等國。70年代中后期起，我國主要行業(yè)(如電力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部進口。80年代初期開始引進、消化和吸收并研制國產化DCS技術。近10年，我國DCS系統(tǒng)研發(fā)和生產發(fā)展很快，崛起了一批優(yōu)秀企業(yè)，這批企業(yè)研制生產的DCS系統(tǒng)，不僅品種數量大幅度增加，而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平，國產DCS系統(tǒng)的出口也在逐年增長。

　　DCS是受計算機影響最大、反應最快的一種。盡管FCS發(fā)展很快，但是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護和改造還需要DCS。當前工業(yè)控制計算機生產過程仍是大系統(tǒng)、分散對象、連續(xù)，分散型控制系統(tǒng)仍在發(fā)展。開放結構和集成技術的發(fā)展促使大型分散型控制系統(tǒng)發(fā)展。由于數據通信和網絡的發(fā)展，DCS向綜合方向發(fā)展，將各種調節(jié)器、PLC、工業(yè)PC、NC等構成大系統(tǒng)，滿足自動化、開放化要求。DCS向智能化方向發(fā)展，現(xiàn)在DCS的產品具有系統(tǒng)開放、管控一體化特點，還帶有先進控制軟件。

　　2.NC

　　機械智能化技術工業(yè)自動化領域一種新技術。它可補償機械自身因溫度、機械負荷等引起的機械變形。而檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器自身具有信號處理功能，所以叫智能傳感器。故障的診斷與維修是NC重要技術。它基于AI故障診斷的存在，把NC裝置通過互聯(lián)網和網絡與中央計算機相連接，使其能夠遠距離診斷，一方面建立用于診斷故障的數據庫，另一方面進一步發(fā)展維修系統(tǒng)，在發(fā)生故障前把系統(tǒng)部件更換。它的實現(xiàn)需要智能傳感器、高速PMC及大型數據庫。

　　3.PLC

　　PLC在工業(yè)環(huán)境下使用，是一種可編程邏輯控制系統(tǒng)，采用了可編程序，實現(xiàn)運算、 控制、記錄等操作指令,將存儲內容通過數字或模擬量等形式控制工業(yè)生產過程。該種控制系統(tǒng)的抗干擾能力遠遠高于傳統(tǒng)技術，適合于較為復雜的工業(yè)環(huán)境，而且操作簡單，往往采用些形象、直觀的簡單程序來適應現(xiàn)場操作。目前PLC發(fā)展成為與DCS相抗爭的大系統(tǒng)，具有高功能、高速度、大容量、網絡化和通信強化通信能力。CIMS、工業(yè)自動化和過程控制等大系統(tǒng)的應用，可編程序控制器編程語言多樣化，適合不同應用場合和不同國家應用習慣的要求，并且允許在同一個 PLC程序中使用多種編程語言。PLC的發(fā)展?jié)摿�還很大，不僅和其他工控機聯(lián)合，而且日益滲入到DCS中，走進CNC領域。

　　4.IPC

　　因PC機資源豐富、產量大、價格低，為廣大技術人員認可。家用電腦逐步普及，PC機占通用計算機95%是工業(yè)PC熱的基礎。它在過程控制、制造自動化、樓宇自動化等方面扮演重要角色。在我國，實時操作系統(tǒng)和編程語言等較好解決的IPC市場在擴大。嵌入式系統(tǒng)得到發(fā)展和應用，它以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)，從功能、可靠性、成本、體積、功耗方面來看，是IPC發(fā)展的主要表現(xiàn)

　　5.FCS

　　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)從抗干擾能力、魯棒性到布線安裝、系統(tǒng)擴展、投資費用等方面都具有明顯的優(yōu)勢，它完整地實現(xiàn)了控制技術、計算機技術與通信技術的集成，它的出現(xiàn)加快了工業(yè)智能化的步伐。FCS系統(tǒng)具有現(xiàn)場數字化，降低成本，系統(tǒng)效率高，便于安裝和維護功能，同時具有很高的傳輸速度和很強的抗干擾能力。在FCS中，軟件和硬件互換性好，更新?lián)Q代容易，具有開放性。

　　6.傳感器

　　傳感、通信、計算機技術構成現(xiàn)代信息的三大基礎。傳感器的作用主要是獲取信息，具有高功能、高速度、大容量性能。傳感器技術是實現(xiàn)裝備數字化、流程最優(yōu)化的基礎。當前，傳感器技術在傳統(tǒng)行業(yè)中的應用量大面廣，而工業(yè)現(xiàn)場自動控制的水平也在很大程度上決定于傳感器的水平。目前傳感器技術向著微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能傳感器方向發(fā)展，隨著計算機網絡技術的發(fā)展，傳感器網絡等新應用將浮出水面。

　　7.工業(yè)控制網絡有線和無線相結合發(fā)展

　　有線局域網以廣泛的適用性和技術價格方面的優(yōu)勢，得到了迅速發(fā)展。然而，在工業(yè)現(xiàn)場，一些工業(yè)環(huán)境禁止、地方限制限制，有線局域網很難發(fā)揮作用，因此無線局域網技術得到了發(fā)展和應用。

　　隨著計算機技術的不斷發(fā)展，無線局域網技術將在工業(yè)控制網絡中發(fā)揮越來越大的作用。它可以便捷地無線連接網絡設備，隨時、隨地、隨意地訪問網絡資源。無線局域網可以在不用網絡電纜線的情況下，提供以太網互聯(lián)功能。

　　隨著工業(yè)技術和計算機技術的發(fā)展，工業(yè)自動化手段也發(fā)生了很大的變化。自動化技術和計算機輔助設計等軟件發(fā)展和普及給工業(yè)產品帶來了重大變化，并已滲透到工業(yè)自動化產品設計的各個方面。利用這些計算機技術工具，工業(yè)產品設計大大減輕了設計、生產的工作量和難度，有效地提高了工作效率。

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