工廠自動化技術(shù)及其應(yīng)用研討

工廠自動化技術(shù)及其應(yīng)用中科院沈陽自動化研究所14一月2023

匯報(bào)提綱一、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所簡介二、工廠自動化的技術(shù)體系三、相關(guān)單元技術(shù)及典型應(yīng)用介紹四、合作建議中國科學(xué)院沈陽自動化研究所簡介目前：主要從事機(jī)器人、工業(yè)自動化、光電信息處理技術(shù)的研究開發(fā)在編職工500多人，工程院院士2人在學(xué)研究生300人研究所發(fā)展基本情況1958年建所機(jī)器人技術(shù)國家工程研究中心機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院光電信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院工業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科技部高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)化基地國家先進(jìn)制造技術(shù)R&D的重要基地研究所發(fā)展基本情況機(jī)器人學(xué)實(shí)驗(yàn)室水下機(jī)器人研究室光電信息研究室現(xiàn)代裝備研究室自動化系統(tǒng)研究室工業(yè)信息學(xué)研究室高技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用示范研究與探索高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化新松機(jī)器人等所投資公司事業(yè)法人研究開發(fā)實(shí)體創(chuàng)新結(jié)構(gòu)布局：“兩個實(shí)體、四個層次”企業(yè)法人產(chǎn)業(yè)化實(shí)體制造:

制造技術(shù):

Longman詞典對“制造解釋為：“通過機(jī)器進(jìn)行(產(chǎn)品)制作或生產(chǎn)，特別是適用于大批量”國際生產(chǎn)工程學(xué)會（1990年）：制造是一個涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。把原材料變成產(chǎn)品，所采用的一系列技術(shù)的統(tǒng)稱。先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)，是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源以及現(xiàn)代化管理等領(lǐng)域的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理和售后服務(wù)全過程的結(jié)果。它是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的完整的技術(shù)群。

二、工廠自動化的技術(shù)體系

二、工廠自動化的技術(shù)體系

制造產(chǎn)品其本身的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，即產(chǎn)品的競爭能力(制造->創(chuàng)造)現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn)新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品的制造能力和管理水平，即制造產(chǎn)品的敏捷能力

(制造->智造)

幾個層面:

制造單機(jī)設(shè)備層

制造設(shè)備本身能力的提升(智能化)

生產(chǎn)線/制造系統(tǒng)

制造/檢測/物流設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)（成套化和數(shù)字化）

制造過程管理

制造執(zhí)行過程的高效運(yùn)行和過程改進(jìn)（可視化和可控化）

企業(yè)資源管理

企業(yè)運(yùn)作的科學(xué)化和業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化企業(yè)競爭優(yōu)勢的兩個關(guān)鍵：先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用給企業(yè)賦予了新的特征:

信息時代的現(xiàn)代制造企業(yè)將是一個全面集成的數(shù)字化企業(yè)

。管理數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化生產(chǎn)過程數(shù)字化制造裝備數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化以CIMS為核心的數(shù)字化企業(yè)思想得到企業(yè)的認(rèn)同，并將其作為信息化建設(shè)的目標(biāo)。

二、工廠自動化的技術(shù)體系

制造裝備PCS/NCSMES

二、工廠自動化的技術(shù)體系

工廠自動化技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分

ERP制造業(yè)信息化工廠自動化制造能力和管理水平三、相相關(guān)單單元技技術(shù)及及典型型應(yīng)用用介紹紹1、制造造執(zhí)行行系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)術(shù)（MES）2、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化控控制技技術(shù)3、專用用裝備備技術(shù)術(shù)1270年代末傳統(tǒng)T-MES階段：：單一功功能的的車間間級應(yīng)應(yīng)用專用Point-MESNext-GenerationMES:-2004年協(xié)同同制造造執(zhí)行行系統(tǒng)統(tǒng)C-MES概念-具有開開放式式、客客戶化化、可可配置置、可可伸縮縮等特特性的的新型型體系系結(jié)構(gòu)構(gòu)-智能性性-WEB技術(shù)80年代中期90年代初初~2000年2004年~可集成成I-MES階段:-1990年AMRMES概念-1992年MESA成立-1997年MES白皮書書-2000年ISA95系列標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)具有客客戶化化、可可重構(gòu)構(gòu)、可可擴(kuò)展展和互互操作作等特特性發(fā)展階階段:3.1制造執(zhí)執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MES匯集了了車間間中用用以管管理和和優(yōu)化化從定定單下下達(dá)到到生產(chǎn)產(chǎn)完成成全過過程中中的所所有活活動的的硬件件或軟軟件組組件，，通過過控制制和利利用準(zhǔn)準(zhǔn)確的的制造造信息息，對對車間間生產(chǎn)產(chǎn)活動動中的的實(shí)時時事件件做出出快速速響應(yīng)應(yīng)，同同時向向企業(yè)業(yè)決策策支持持過程程提供供相關(guān)關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)活動動的重重要信信息。。定義:ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA制造執(zhí)執(zhí)行系系統(tǒng)（（ManufacturingExecutionSystem,MES）是一一種面面向車車間層層的生生產(chǎn)管管理和和優(yōu)化化運(yùn)行行技術(shù)術(shù)；是是位位于企企業(yè)上上層生生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃和和底層層工業(yè)業(yè)控制制之間間、面面向車車間層層的管管理信信息系系統(tǒng)。。3.1制造執(zhí)執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MES在整個個企業(yè)業(yè)信息息集成成系統(tǒng)統(tǒng)中承承上啟啟下，，是生生產(chǎn)活活動與與管理理活動動信息息溝通通的橋梁。MES采集從從接受受訂貨貨到制制成最最終產(chǎn)產(chǎn)品全全過程程的各各種數(shù)數(shù)據(jù)和和狀態(tài)態(tài)信息息，目目的在在于優(yōu)化和和改善善制造造活動動。它強(qiáng)強(qiáng)調(diào)是是當(dāng)前前視角角，即即精確的的實(shí)時時數(shù)據(jù)據(jù)。從對實(shí)時的的要求求而言，，如果果說控控制層層要求求的實(shí)實(shí)時的的時間間系數(shù)數(shù)為1，那么么,MES的時間間系數(shù)數(shù)為10,ERP的時間間系數(shù)數(shù)為100可控性性可視性性MES特征:3.1制造執(zhí)執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)功能模模型:MESAO/DSDPRA&CDCPT&GPALMMMPMQMDC&A資源分分配及及控制制RA&C生產(chǎn)作作業(yè)計(jì)計(jì)劃O/DS生產(chǎn)調(diào)調(diào)度DP質(zhì)量管管理QM生產(chǎn)過過程管管理PM文檔控控制DC數(shù)據(jù)采采集DC&A勞動力力管理理LM設(shè)備維維護(hù)管管理MM產(chǎn)品跟跟蹤與與追溯溯PT&G性能分分析PASCMService/RepairAPSERPCRMPCSPLMPDM/CMC3.1制造執(zhí)執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MES標(biāo)準(zhǔn)的的進(jìn)展展:ANSI/ISA-95標(biāo)準(zhǔn)----企業(yè)與與控制制系統(tǒng)統(tǒng)集成成標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（1），企業(yè)-控制系系統(tǒng)集集成，，第一一部分分：模模型和和術(shù)語語；包括標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的術(shù)語語和對對象模模型(信息交交換)(ApprovedJuly15,2000;2010:IEC/ISO62264-1;GB/T20720.1)（2），企業(yè)-控制系統(tǒng)集集成，第二二部分：對對象模型屬屬性；由第一部分分中的定義義的每一個個對象的屬屬性組成。。(ApprovedOctober17,2001;2010:IEC/ISO62264-2;GB/T20720.2)（3），企業(yè)-控制系統(tǒng)集集成，第三三部分：制制造過程管理活動模型；集中在第三三層（生產(chǎn)產(chǎn)/MES層）上的功功能和活動動。(ApprovedJune6,2005;2010:IEC/ISO62264-3;GB/T20720.3)（4），第四部分：：定義制造運(yùn)運(yùn)作管理對對象模型屬屬性（制定中））（5），第五部分：：定義商業(yè)業(yè)系統(tǒng)和制制造業(yè)之間間信息交易易(ApprovedJanuary10,2007)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)來源:美國LogicaMESCentreofExcellence公司的MESProductSurvey2007/2008報(bào)告國外MES行業(yè)分布:1電子2汽車3食品&飲料4機(jī)械&工具5制藥6半導(dǎo)體7塑料&橡膠3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)國內(nèi)的MES應(yīng)用集中在在冶金、石石化、汽車車、煙草和和電子等幾幾大行業(yè)。。冶金、石石化、汽車車等為國內(nèi)內(nèi)較早開始始信息化建建設(shè)的行業(yè)業(yè)，輕工、、紡織等行行業(yè)啟動則則較晚。流程/混合流程行行業(yè)應(yīng)用要要好于離散散行業(yè)我國已經(jīng)應(yīng)應(yīng)用和正在在建設(shè)MES的鋼鐵企業(yè)業(yè)共有30多家，他們們的鋼鐵產(chǎn)產(chǎn)量占全國國鋼鐵總產(chǎn)產(chǎn)量的50%以上。煙草行業(yè)大大約有1/3左右的生產(chǎn)產(chǎn)廠已經(jīng)實(shí)實(shí)施了MES系統(tǒng)。國內(nèi)MES行業(yè)分布:3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MESA調(diào)查分析結(jié)結(jié)果：生產(chǎn)周期縮縮短45%；數(shù)數(shù)據(jù)輸入時時間縮短75%；在制品減少少24%；文文書書工作減少少61%；交貨期縮短短27%；不不合合格產(chǎn)品降降低18%；文書丟失減減少56%。MES給企業(yè)帶來來的效益3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MES相關(guān)技術(shù)：：制造執(zhí)行系系統(tǒng)平臺與與集成技術(shù)術(shù)基于MES標(biāo)準(zhǔn)的制造造過程建模模技術(shù)數(shù)據(jù)采集與與過程跟蹤蹤技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量診診斷/控制/調(diào)整技術(shù)（（SPCDA）不同生產(chǎn)類類型的高級級排產(chǎn)與調(diào)調(diào)度技術(shù)（（APS）設(shè)備故障診診斷與預(yù)防防性維護(hù)技技術(shù)制造系統(tǒng)性性能評價技術(shù)…自主研發(fā)了了MES開發(fā)與運(yùn)行行平臺：MessageBusDBManagerDataReaderDataWriterAlarmSPCGateWayMES應(yīng)用套件生產(chǎn)管理過程跟蹤建模工具工廠模型產(chǎn)品模型事件模型執(zhí)行模型異構(gòu)數(shù)據(jù)源適配器實(shí)時歷史庫OPCRS232……質(zhì)量管理產(chǎn)品管理效率分析CalculationMgrMES企業(yè)集成連接器ERPCRMInfoPublishEngine……DataMiningEngineMES信息門戶持久存儲SQLServer2005SDK核心服務(wù)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)制造過程建建模方法與與可視化技技術(shù)：產(chǎn)品模型-工廠模型關(guān)關(guān)聯(lián)執(zhí)行模型-工廠模型關(guān)關(guān)聯(lián)執(zhí)行模型-產(chǎn)品模型關(guān)關(guān)聯(lián)生產(chǎn)線參數(shù)工位車間制造過程建建模方法與與可視化技技術(shù)：3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)工廠模型：：生產(chǎn)線/工藝段/設(shè)備實(shí)現(xiàn)工藝段段與質(zhì)量檢檢測點(diǎn)和保保證工藝參參數(shù)的設(shè)備備及控制變變量的關(guān)聯(lián)聯(lián)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線線/設(shè)備模型與與狀態(tài)信息息和生產(chǎn)信信息的關(guān)聯(lián)聯(lián)①②間隙測量及及墊片自動動選裝系統(tǒng)統(tǒng)帶鈕距傳感感器的電動動擰緊工具具帶位移和壓壓力傳感器器的壓裝機(jī)機(jī)基于圖像的的自動識別別系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的的數(shù)據(jù)采集集與集成：：(可視化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)變速箱綜合合性能加載載試驗(yàn)臺發(fā)動機(jī)綜合合性能試驗(yàn)驗(yàn)臺關(guān)鍵設(shè)備的的數(shù)據(jù)采集集與集成：：(可視化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)磁導(dǎo)航帶RFID定位的AGV物流小車工業(yè)智能打打標(biāo)機(jī)RFID托盤跟蹤手持PDA物料掃描關(guān)鍵設(shè)備的的數(shù)據(jù)采集集與集成：：(可視化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)防錯裝控制制產(chǎn)品A零件所在料料位產(chǎn)品B零件所在料料位產(chǎn)品A計(jì)劃執(zhí)行產(chǎn)品B計(jì)劃執(zhí)行MES應(yīng)用系統(tǒng)PLC利用料架上上的指示燈燈，指示操操作者獲取取正確的物物料智能料架工藝執(zhí)行、、質(zhì)量、防錯漏等在線控制制能力(可控化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)MES應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品A工藝產(chǎn)品B工藝產(chǎn)品A計(jì)劃執(zhí)行產(chǎn)品B計(jì)劃執(zhí)行PLC工位計(jì)算機(jī)機(jī)壓機(jī)壓力超過工工藝要求產(chǎn)產(chǎn)生報(bào)警提提示并同時時控制壓機(jī)機(jī)停止動作作工藝執(zhí)行、、質(zhì)量、防錯漏等等在線控制制能力(可控化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)物料跟蹤示示例:PartAPartBPartC…分總成APartMPartN…零件數(shù)量時間批次PartA105-08:450512011PartB205-08:450412013PartC105-08:450510001MES對分總成A的跟蹤記錄示意裝配者工人甲在制品A托盤/AGV總裝配線報(bào)完工零件數(shù)量時間批次PartM105-08:450512011PartN205-08:450412013分總成A105-08:450510001MES對在制品A的跟蹤記錄示意裝配者工人乙基于事件&時間序列的的制造過程程跟蹤和追追溯能力(可控化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)基于事件和和時間序列列的過程跟跟蹤與控制制模型ERP計(jì)劃跟蹤過程工位料架人員離線質(zhì)量零件詳細(xì)排產(chǎn)總裝計(jì)劃總裝過程投料總裝開始總裝結(jié)束使用零件信息班組登錄壓機(jī)擰緊工具測試料架實(shí)際工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員操作品種\數(shù)量\供應(yīng)商料架設(shè)備投料使用零件信息品種\數(shù)量\供應(yīng)商分裝開始分裝結(jié)束分裝過程生產(chǎn)過程實(shí)際工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員操作實(shí)際工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員操作實(shí)際工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員操作時序質(zhì)量信息質(zhì)量信息3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量故障原因查找生產(chǎn)線效率分析及生產(chǎn)節(jié)拍的改進(jìn)根據(jù)跟蹤信息進(jìn)行控制查找同該批次物料關(guān)聯(lián)的所有產(chǎn)品產(chǎn)品生產(chǎn)過程工藝參數(shù)查詢查找問題產(chǎn)品所用物料的批次查找問題產(chǎn)品相關(guān)的操作人員生產(chǎn)過程跟蹤基于事件&時間序列的的制造過程程跟蹤和追追溯能力(可控化)3.1制造執(zhí)行系系統(tǒng)(MES)技術(shù)物料配送清清單及批次次采集基于事件&時間序列的的制造過程跟蹤和和追溯能力力(可控化)關(guān)鍵工藝\測試數(shù)據(jù)參參數(shù)柴油機(jī)產(chǎn)品品的制造過過程檔案：：(物料批次、、試漏/擰緊/試車工藝參數(shù)數(shù)、人員、操操作時間)基于生產(chǎn)過程程跟蹤模型的的典型應(yīng)用--朝陽柴油機(jī)總總裝MES系統(tǒng)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)基于生產(chǎn)過程程跟蹤模型的的典型應(yīng)用—宇通客車MES系統(tǒng)基于事件&時間序列的制制造過程跟蹤蹤和追溯能力力(可控化)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)基于事件&時間序列的制制造過程跟蹤和追追溯能力(可控化)基于生產(chǎn)過程程跟蹤模型的的典型應(yīng)用--宇通客車MES系統(tǒng)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)基于事件&時間序列的制制造過程跟蹤和追追溯能力(可控化)基于生產(chǎn)過程程跟蹤模型的的典型應(yīng)用--宇通客車MES系統(tǒng)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)瓶頸車間的調(diào)調(diào)度問題(優(yōu)化)基于生產(chǎn)過程程跟蹤模型的的典型應(yīng)用--宇通客車MES系統(tǒng)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)計(jì)劃排產(chǎn)生產(chǎn)產(chǎn)周期壓縮涂裝車間現(xiàn)平平均單車實(shí)際際生產(chǎn)周期約約55小時，計(jì)劃排排產(chǎn)壓縮生產(chǎn)產(chǎn)周期約10小時計(jì)劃排產(chǎn)吊裝裝滿足率由于計(jì)劃排產(chǎn)產(chǎn)采用依據(jù)吊吊裝計(jì)劃的倒倒排產(chǎn)算法，，理論上100%滿足吊裝。計(jì)劃排產(chǎn)設(shè)備備利用率現(xiàn)涂裝車間設(shè)設(shè)備利用率約約50%，詳細(xì)計(jì)劃排排產(chǎn)提高設(shè)備備利用率到約約70%瓶頸車間的調(diào)調(diào)度問題(優(yōu)化)3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)MES應(yīng)用與合作：：3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)汽車行業(yè)裝配生產(chǎn)線大同變速箱裝配生產(chǎn)線MES系統(tǒng)陜西FAST變速箱裝配生產(chǎn)線MES系統(tǒng)株洲歐格瑞變速器裝配試驗(yàn)線MES系統(tǒng)東風(fēng)朝陽柴油機(jī)總裝生產(chǎn)線MES系統(tǒng)浙江萬里揚(yáng)變速箱裝配生產(chǎn)線MES系統(tǒng)鄭州宇通客車生產(chǎn)線MES系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用離散加工企業(yè)沈陽第一機(jī)床廠MES系統(tǒng)長春55所柔性制造系統(tǒng)MES系統(tǒng)流程&混合流程鞍鋼冷軋薄板廠MES系統(tǒng)吉林煙草工業(yè)公司延吉卷煙廠制絲車間MES系統(tǒng)吉林煙草工業(yè)公司延吉卷煙廠廠級MES系統(tǒng)MES應(yīng)用與合作：：3.1制造執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)(MES)技術(shù)國內(nèi)唯一GE智能平臺高級級解決方案供供應(yīng)商國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室三、相關(guān)單元元技術(shù)及典型型應(yīng)用介紹1、制造執(zhí)行系系統(tǒng)技術(shù)（MES）2、網(wǎng)絡(luò)化控制制技術(shù)3、專用裝備技技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(

Networked

ControlSystem，NCS），即網(wǎng)絡(luò)化化的控制系統(tǒng)，又稱為為控制網(wǎng)絡(luò)。分布式式控制系統(tǒng)或稱集散散控制系統(tǒng)（DCS）、工業(yè)以太太網(wǎng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)(FCS)都屬于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這體現(xiàn)現(xiàn)了控制系統(tǒng)正向網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化、集成化化、分布化、、節(jié)點(diǎn)智能化化的方向發(fā)展展。3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)術(shù)：現(xiàn)場總線（Fieldbus）是一種數(shù)字字化的串行雙雙向通信系統(tǒng)統(tǒng)。這一技術(shù)術(shù)可將所有現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備（傳感器、變送送器、執(zhí)行器器和數(shù)據(jù)采集集模板等）與控制器用一根電纜纜（光纜或無線）連接在一起起，形成設(shè)備備及車間級的的數(shù)字化通信信網(wǎng)絡(luò)，可完完成現(xiàn)場狀態(tài)態(tài)監(jiān)測、控制、遠(yuǎn)程參數(shù)化化等功能。自動控制和顯示系統(tǒng)PLF現(xiàn)場總線車間現(xiàn)場設(shè)備減少連線和安安裝傳統(tǒng)的4-20mA連線每臺設(shè)備需要一個安全柵和一對連線現(xiàn)場總線連線多臺設(shè)備共用一個安全柵和一根總線控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線4-20mA輸入/輸出子系統(tǒng)I.S.I.S.I.S.I.S.控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)術(shù)優(yōu)點(diǎn)：提高控制功能能的分散性傳統(tǒng)型現(xiàn)場總線型有些控制和I/O功能可以轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場儀表。控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線4-20mA輸入/輸出子系統(tǒng)PIDPIDAI

AIAOAO控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)術(shù)優(yōu)點(diǎn)：增加信息的交交互量傳統(tǒng)4-20mA單變量單向現(xiàn)場總線多變量雙向控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線輸入/輸出子系統(tǒng)控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)術(shù)優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)大了操作視視野傳統(tǒng)4-20mA只能看到

I/O子系統(tǒng)現(xiàn)場總線視野可以擴(kuò)展到現(xiàn)場儀表控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線遠(yuǎn)程輸入/輸出子系統(tǒng)控制器控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)術(shù)優(yōu)點(diǎn)：過程自動化（（PA）FoundationFieldbusH1ProfibusPAHART工廠自動化（（FA）DeviceNet/ControlNetProfibusDPCANopenModbus3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)主流的現(xiàn)場總總線技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)領(lǐng)域的局域通通信逐步被以以太網(wǎng)壟斷，，過程控制領(lǐng)域中上層的的通信也逐步步統(tǒng)一到以太太網(wǎng)和快速以以太網(wǎng)。以太太網(wǎng)被用于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)已成為一一種發(fā)展趨勢勢；以太網(wǎng)技術(shù)具有數(shù)字式互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、互操作作性、開放性性和高網(wǎng)絡(luò)性性能，是最符合網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線的特點(diǎn)，工業(yè)以太網(wǎng)成為現(xiàn)場總線線技術(shù)的發(fā)展展方向；現(xiàn)場總線向工工業(yè)以太網(wǎng)方方向發(fā)展FoundationFieldbus->HSE（HighSpeedEthernet）Profibus->PROFINETDeviceNet/ControlNet->EtherNet/IPModbus->ModbusIDAEPA（國內(nèi)自主標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)）EthernetPOWERLINKEtherCATSERCOSIII要滿足：實(shí)時時性、確定性性、可靠性工工業(yè)要求工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)非接觸傳輸，，特別適用于于惡劣環(huán)境或振振動、高速旋旋轉(zhuǎn)對象的監(jiān)監(jiān)控降低安裝成本本、持續(xù)降低低運(yùn)行維護(hù)成成本更換方便，便便于升級減少接插件故故障，移動自自由且不受限限制工廠測控模式式的變革傳統(tǒng)認(rèn)為成本本過高，無法法大規(guī)模部署署傳感器進(jìn)行行監(jiān)測的應(yīng)用用成為可能。。工業(yè)無線技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)ARC預(yù)測：2010～2015年，工廠設(shè)備備健康維護(hù)相相關(guān)市場將以以每年200％的速度增長長。美國總統(tǒng)科技技顧問委員會會在“面向21世紀(jì)的聯(lián)邦能能源研究與發(fā)發(fā)展規(guī)劃”中中指出：工業(yè)無線技術(shù)術(shù)的應(yīng)用將使使工業(yè)生產(chǎn)效效率提高10％，并使排放放和污染降低低25％。WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)于2008年9月成為國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)于2009年4月正式發(fā)布WIA-PA（國內(nèi)自主標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)于于2008年10月成為國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)無線技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)Emerson智能無線網(wǎng)絡(luò)絡(luò)產(chǎn)品(基于WirelessHART標(biāo)準(zhǔn))工業(yè)無線技術(shù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)Honeywell無線產(chǎn)品(基于ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn))工業(yè)自動化儀儀表方面：國內(nèi)唯一符合合IEC61158協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的低低功耗芯片支持FFH1、ProfibusPA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備開發(fā)發(fā)在保持功耗（（60μA）低于同類產(chǎn)產(chǎn)品指標(biāo)的前前提下內(nèi)嵌4K

SRAM，能有效簡化化芯片用戶的的開發(fā)工作量量自主HART芯片HT1200M核心芯片符合HART協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，低功耗和和性能指標(biāo)完完全達(dá)到國外外同類先進(jìn)產(chǎn)產(chǎn)品水平。通信芯片F(xiàn)BC0409通信芯片HT1200M3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)現(xiàn)場總線智能能儀表全套解解決方案FF/HART/ProfibusPA現(xiàn)場總線芯片片F(xiàn)F/HART/ProfibusPA現(xiàn)場總線協(xié)議議FF/HART/ProfibusPA現(xiàn)場總線通信信卡/儀表圓卡FF/HART/ProfibusPA現(xiàn)場總線控制制應(yīng)用功能塊塊工業(yè)自動化儀儀表方面3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)牽頭制定工業(yè)業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)國國家標(biāo)準(zhǔn)(WIA-PA)2008年10月成為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)方面系統(tǒng)級模塊+協(xié)議級模塊級OEM裸模塊傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺OEM協(xié)議級模塊開發(fā)套件工具軟件儀表整機(jī)網(wǎng)關(guān)組態(tài)軟件服務(wù)技術(shù)咨詢技術(shù)服務(wù)技術(shù)開發(fā)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)方面3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)方面壓力計(jì)：中科科博微公司溫度計(jì)：上海自動化儀儀表所粉塵濃度傳感感器：川儀公公司壓力變送器：：偉岸測儀閥門定位器：：浙江中控電磁流量計(jì)：：北京天宇藍(lán)藍(lán)翔與國內(nèi)儀表企企業(yè)密切合作作，開發(fā)出10余種無線智能能儀表樣機(jī)，，在企業(yè)示范范應(yīng)用WIA—PA電機(jī)能效在線線監(jiān)測系統(tǒng)通過無線方式式監(jiān)測電機(jī)和和電爐的運(yùn)行行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行及及故障預(yù)測維維護(hù)3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)方面智能電網(wǎng)和工工業(yè)無線儀表表3.2網(wǎng)絡(luò)化控制技技術(shù)工業(yè)無線技術(shù)方面三、相關(guān)單元元技術(shù)及典型型應(yīng)用介紹1、制造執(zhí)行系系統(tǒng)技術(shù)（MES）2、網(wǎng)絡(luò)化控制制技術(shù)3、專用裝備技技術(shù)1997年完成國內(nèi)第第一臺全自動動肋骨彎淬機(jī)機(jī)床電氣控制制系統(tǒng)2001年和2002年先后完成了了三臺改進(jìn)型型肋骨彎淬機(jī)機(jī)床電氣控制制系統(tǒng)曲率半徑檢測測和閉環(huán)控制制已申請了國國家專利項(xiàng)目獲得了中中國科學(xué)院科科技進(jìn)步三等等獎3.3工業(yè)機(jī)器人與與專用裝備技技術(shù)典型實(shí)例:全自動肋骨彎彎淬機(jī)床3.3工業(yè)機(jī)器人與與專用裝備技技術(shù)典型實(shí)例:全自動肋骨彎彎淬機(jī)床采用先進(jìn)的工工業(yè)PC、曲率半徑和和淬火溫度在在線檢測技術(shù)術(shù)，實(shí)現(xiàn)了肋肋骨加熱、淬淬火、成型的的全自動化