未來工業(yè)控制自動化設備發(fā)展前景

1、未來工業(yè)控制自動化設備發(fā)展前景未來工業(yè)控制自動化設備發(fā)展前景2011-03-28 15 ： 01 隨著社會信息化的不斷深入，關鍵性行業(yè)的關鍵任務將越來越多地依靠工控機，而以 IPC 為基礎的低成本工業(yè)控制自動化正在成為主流，本土工控機廠商所受到的重視程度也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展，從數(shù)字家庭用的機頂盒、數(shù)字電視，到銀行柜員機、高速公路收費系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不斷增加，對工控機的需求很大，工控機市場發(fā)展前景十分廣闊。工控機即工業(yè)控制計算機，是一種采用總線結構，對生產(chǎn)過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具

2、總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征，如具有計算機 CPU、硬盤、內(nèi)存、外設及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡和協(xié)議、計算能力、友好的人機界面。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術非常特殊，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。發(fā)展趨勢分析1、DCS(集散控制系統(tǒng) ) 的發(fā)展趨勢雖然以現(xiàn)場總線為基礎的 FCS發(fā)展很快，并將最終取代傳統(tǒng)的 DCS，但 Fcs 發(fā)展有很多工作要做，如統(tǒng)一標準，儀表智能化等。另外傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護和改造還需要 DCS，因此 FCS完全取代傳統(tǒng)的DCS還需要一個較長的過程。當前工控機仍以大系統(tǒng)、分散對象、連續(xù)生產(chǎn)過程 ( 如：冶金、石化、電力 ) 為主，采用

3、分布式系統(tǒng)結構的分散型控制系統(tǒng)仍在發(fā)展。由于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)銷售增加。(1) 向綜合方向發(fā)展由于標準化數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡的發(fā)展，將各種單( 多) 回路調(diào)節(jié)器、PLC、工業(yè)比、 NC等工控設備構成大系統(tǒng)，以滿足工廠自動化要求，并適應開放化的大趨勢。(2) 向智能化方向發(fā)展由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、推理機能等的發(fā)展，尤其是知識庫系統(tǒng)(KBS)和專家系統(tǒng)(ES) 的應用，如自學習控制、遠距離診斷和自尋優(yōu)等，人工智能會在DCS各級實現(xiàn)。和 FF 現(xiàn)場總線類似，以微處理器為基礎的智能設備，如智能I/O 智能PID 控制、智能傳感器、變送器、執(zhí)行器、智能人接口及可編程調(diào)節(jié)器相繼出

4、現(xiàn)。(3) 工業(yè) PC化由于鞏組成此 S 成為一大趨勢， PC作為 DCS的操作站或節(jié)點機已經(jīng)很普遍 .PC-PLC、 PC-S，19、Pc-Nc 等就是 Pc-Dcs 先驅(qū)。(4) 專業(yè)化DCS為更適合各相應領域的應用，就要進一步了解這個專業(yè)的工藝和應用要求，以逐步形成如核電站此 S，變電鉆 DGS、玻璃 DCS及水泥 DCS等。2、數(shù)控裝置的發(fā)展趨勢80 年代以來，為適應FMC、 FMS、CAM、CIMS的發(fā)展需要，數(shù)控裝置采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，提高了柔性，功能和效率。(1)PC 化由于大規(guī)模集成電路制造技術的高度發(fā)展， PC硬件結構做得更小， CPU的運行速度越來越高，存儲容量很

5、大。 PC機大批量生產(chǎn)，成本大大降低，可靠性不斷提高。 PC機的開放性， Windows的應用，更多的技術人員的應用和軟件開發(fā)，使 PC機的軟件極為豐富。 PC機功能已經(jīng)很強， CAD/CAM的軟件已大量由小型機，工作站向 PC 機移植，三維圖形顯示工藝數(shù)據(jù)已經(jīng)在 PC機上建立。因此，PC機已成為開發(fā) CNC系統(tǒng)的重要資源與途徑。(2) 交流伺服化交流伺服系統(tǒng)恒功率范圍已做到1： 4，速度范圍可達到1：1000，基本與直流伺服相當。交流伺服體積小，價格低，可靠性高，應用越來越廣泛。(3) 高功能的數(shù)控系統(tǒng)向綜合自動化方向發(fā)展為適應 FMS、CIMS、無人工廠的要求，發(fā)展與機器人、自動化小車、自

6、動診斷跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)等的相互聯(lián)合，發(fā)展控制與管理集成系統(tǒng)，已成為國際上數(shù)控系統(tǒng)的方向。(4) 方便使用改善人機接口，簡化編程、操作面板使用符號鍵，盡量采用對話方式等，以方便用戶使用。(5) 柔性化和系統(tǒng)化目前數(shù)控系統(tǒng)均采用模塊結構，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯(lián)動的機床到多達 24 軸以上的柔性加工單元。(6) 高精度提高加工精度，高分1 辨率旋轉(zhuǎn)編碼器必不可少。為在超精密加工領域能實現(xiàn) 0.O01um的精度，必須開發(fā)超高分辨率的編碼器，O.0001um最小設定單位的 NC裝置。為在加工中即使負荷變動伺服系統(tǒng)的特性也保持不變，還需采用控制和魯棒 (Robust) 控制。在伺服系統(tǒng)的控制中，用高速微處理器，采用基于現(xiàn)代控制論前饋控制、二自由度控制、學習控制等。其數(shù)字控制系統(tǒng)的跟蹤誤差不超過 2um。(7) 機械智能化它在 NC領域內(nèi)是一種新技術，所謂機械智能化功能，是指機械自身可補償溫度、機械負荷等引起的機械變形的功能。這就需要檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號的電路。(8) 診斷維修智能化故障的診斷與維修是NC的重要技術?；贏I 專家系統(tǒng)的故障診斷已存在，現(xiàn)在主要是建立用于診斷故障的數(shù)據(jù)庫。把NC裝置通過 i