工业自动化控制的现状和未来发展趋势
摘要
关键词
工业自动化控制;现状;未来发展趋势
正文
在工业生产过程中,为了能够有效地提高生产效率,就要将计算机技术应用到工业自动化控制中,以使其能够实现生产过程的自动化控制。近年来,随着网络技术的不断发展,其在各个领域中都得到了广泛的应用,尤其是在工业领域中,其发展速度非常快。从当前的工业自动化控制系统来看,其主要分为网络控制技术、现场总线技术、智能仪表技术等几种形式。在工业生产过程中,网络控制技术的应用使得工业自动化控制系统的运行效率得到了有效地提高,同时也促进了我国工业自动化控制水平的不断提高,从而推动了我国工业生产效率和质量的进一步提升。
1 工业自动化控制的现状
1.1 网络控制技术
在工业控制中,网络控制技术的发展为工业自动化控制带来了很大的突破,传统的现场总线技术由于其自身的缺陷而逐渐被淘汰,取而代之的是以以太网为基础的以太网控制技术。以太网是一种开放式、全分布式的互连网络,由一个或多个独立的局域网所构成,是一种具有互连能力和开放特性的网络。它适用于任何种类的网络,既可以连接多台计算机也可以连接一台计算机。在这种网络中,用户可以通过 Internet实现远程访问和控制,与 Internet相连的设备也可以使用以太网进行通讯。以太网能够承载各种通信协议和多种通信协议类型,并且具有强大的网络管理功能。
1.2 现场总线技术
现场总线是现场设备与控制系统之间的通信网络,它是在工业控制领域中应用的一种新技术,可以应用于各个领域,其优点是在现场设备与控制系统之间具有较强的兼容性,而且通信距离较远,传输速度较快,同时可以使用多种不同的通信协议进行通信。它是采用了计算机技术、自动化技术、通讯技术等多个学科的集成,以智能化、数字化为特征的新型工业自动化技术,是工业控制系统的发展趋势。现场总线可以实现对数据、信息以及指令等数据进行传输,同时还可以实现对信号、信息以及指令等信息进行采集,实现对生产设备的自动控制。
现场总线系统可以分为两种,分别是以太网和现场总线,它们的区别在于:(1)以太网主要适用于通信带宽较大的控制网络,而现场总线主要适用于通信带宽较小的控制网络;(2)以太网是一种全数字化的通信网络,它可以使用数字信号进行传输,而现场总线采用数字信号进行传输;(3)以太网一般在10m以内,而现场总线在1 km以内;(4)以太网对实时性的要求较高,而现场总线对实时性要求较低。同时,由于以太网本身具有较强的开放性和兼容性,它可以将不同厂家生产的设备通过网络连接起来,进而实现工业控制系统中所有设备的互连。
1.3 智能仪表技术
智能仪表的发展主要表现在:
(1)新型传感器技术的应用。传感器技术在现代工业自动化控制中起着至关重要的作用,传感器可以检测和测量工业自动化控制中的各种参数,并将其转化成电信号,再将这些电信号送到计算机系统,通过计算机对其进行分析处理,进而完成工业自动化控制任务。
(2)智能仪表。智能仪表是指能够用来进行数据采集、运算和处理等功能的仪表。智能仪表能够自动对工业自动化控制中的参数进行分析,并对其进行识别,以便于对其进行分析和处理,进而完成工业自动化控制任务。
(3)智能仪表的网络化。随着网络技术的不断发展,网络技术在工业自动化控制中得到了广泛应用,智能仪表可以通过计算机对其进行管理和控制,因此,智能仪表通过网络可以实现远程管理,以便于对工业自动化控制进行管理。
2 工业自动化控制未来发展趋势
2.1 集成化
工业自动化控制技术是一个新兴的产业,它涉及到了计算机、传感器、电子技术等众多领域,尤其是近些年来,我国在工业自动化控制领域取得了非常显著的成绩。当前,工业自动化控制系统在我国各行各业中的应用越来越广泛,未来其将会向着集成化发展。
集成化是工业自动化控制的一个主要发展方向,其通过将计算机、传感器、电子技术等多个领域相融合,从而构建出一个一体化的系统。这一系统将会使得各部分之间的信息更加畅通,从而实现更多领域的集成。另外,集成化还能够提高各个系统之间的相互配合程度,提高工业自动化控制系统在实际运行中的整体效果。
2.2 定制化
工业自动化控制系统的发展将越来越注重客户的个性化需求,在这种情况下,工业自动化控制系统必须要结合自身的特点,积极进行创新。
一是提高系统的定制能力,目前我国的很多工业自动化控制系统都具有一定程度的定制能力,但是这种能力主要是针对某一行业或某一类企业而言的。因此,工业自动化控制系统需要进一步提高其定制能力,充分考虑到用户的个性化需求和行业发展趋势,结合企业自身发展状况、发展战略等因素,综合考虑自动化控制系统功能、性能等方面,努力打造出一个高效、可靠、安全、经济以及灵活多变的工业自动化控制系统。
二是丰富系统的功能,在工业自动化控制系统发展的过程中,工业自动化控制系统将会更多地关注客户的个性化需求,积极开发出能够满足客户需要的新功能,不断扩大系统的应用范围和应用领域,以进一步提高其市场竞争力。
2.3 智能化
工业自动化控制的智能化体现在以下几个方面:
(1)智能设备的开发和应用。智能设备的开发是工业自动化控制发展的重点之一,主要是通过对智能设备的不断创新和优化来实现对工业生产过程的控制,在工业自动化控制中实现智能化,首先要从硬件上进行研究,然后通过软件方面进行优化,最终实现智能化。
(2)基于工业互联网的智能制造。智能制造是未来工业自动化控制发展的重要趋势,主要是通过工业互联网、云计算和大数据等先进技术来实现对生产过程的有效管理和控制,提高企业的生产效率和产品质量,促进企业发展。未来制造业将从“制造”向“智造”转变。
(3)基于大数据的分析与应用。未来的工业自动化控制将会利用大数据技术对企业生产过程进行分析,进而为企业提供生产计划、产品质量、节能降耗等方面的建议,有效提高企业的生产效率和产品质量,促进企业可持续发展。
结束语
总而言之,随着社会的不断发展,我国的工业发展也取得了较好的成果,而在工业发展过程中,工业自动化控制系统也成为了一个不可或缺的重要组成部分。在当前的工业生产中,随着网络技术和现场总线技术等信息化技术的不断发展,使得我国工业自动化控制水平得到了有效地提升。而未来我国工业自动化控制系统的发展趋势主要包括集成化、定制化和智能化三个方面。其中,集成化主要是指将计算机技术应用到工业自动化控制系统中,以进一步提高工业自动化控制系统的运行效率和运行质量;定制化主要是指根据用户的需求,为用户提供更好的服务,以促进用户利益和企业利益的最大化;智能化主要是指智能化控制。
参考文献
[1]杨晶.工业自动化控制的现状和未来发展趋势[J].自动化应用,2023,64(S1):85-87.
[2]周志宏,周祺畅.工业自动化控制的现状和发展趋势分析[J].新技术新工艺,2022,(08):4-6.
[3]彭怀新.工业自动化控制的现状和发展趋势分析[J].中国设备工程,2019,(05):207-208.
...