我国工业自动化的发展方向

贺章波

(湖北交通职业技术学院，湖北 武汉430079)

随着社会的不断进步和发展，21世纪是我国全面地实现信息化、工业化和高科技化的崭新时代。工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石，是工业现代化的重要标志。不断的去研究和探讨我国工业自动化的发展和战略方向，对我国工业化的发展有着极其深远的现实意义和时代意义。

1 我国工业自动化的发展历程和发展现状

1.1 发展历程

1983年，国家计算机系列正式普及和发展规划工业控制计算机；1989年，对全国工业控制计算机机型优选，选出包括工业控制微机系统、单回路调节器、可编程控制器和工业控制功能模块的21个优选机型；1990年，组织完成首次全国工业炉窑控制系统的优选，共选出工业锅炉、水泥机立窑和小氮肥三种炉窑21套获奖的控制系统；目前，我国工业控制计算机技术、产业和应用都有了很大的发展，工控机行业已经形成。我国的工业自动化发展道路，大多是在引进设备的同时相继的引进各种工业控机系统，并开始自己设计控制系统和装置，进行消化吸收和二次开发应用。党的“十六大”提出“以信息化带动工业化，走新型工业化道路”，这为我国的自动化产业的发展增加了新的市场面。

1.2 发展现状

1.2.1 平台开放式发展。OPC技术的出现、IEC61131的颁布以及 Microsoft的 Windows平台的广泛应用，使得在未来的电气技术中，计算机将发挥不可替代的作用。IEC61131标准使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化，同时定义了它们的语法和语义。Windows已经成为工业控制的标准平台、语言和规范，在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。

1.2.2 现场总线和分布式控制系统的应用。现场总线通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场远程I/O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来，并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来，将输入/输出模块转换成现场检测器和执行器。

1.2.3 IT技术与电气工业自动化。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品的设计产生直接的影响。

2 我国工业自动化的发展方向

工业自动化的发展方向应该是分布式、开放式和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力，与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。

2.1 未来PLC

PLC现在开始向着微型化合网络化方向发展，性能和结构的PC化是未来PLC发展的一个主要的趋势。当前，Ethernet技术的扩展是控制领域重要的一个发展趋势，现有的PLC生产企业开始向客户提供Ethernet接口，使得PLC控制系统的开放性更加广泛。

2.2 DCS控制系统到现场总线的发展

现场总线的FCS防线是本着分散化和全数字化，并且尽可能的全开放和互操作的最新工业生产控制自动化系统。现场总线的技术使得监测控制设备有了计算和通信双重能力，对于信号测量及传输和控制精度的提高有着很大的影响，而且对于系统与设备的功能提高也是有帮助的。

2.3 工业控制自动化软件向着先进控制技术发展

工业控制自动化软件将从人机界面朝着先进控制的方向发展，即APC。目前的先进控制策略主要包括：自适应控制、预测控制和鲁棒控制，尤其是智能控制，它的下属分支有，专家系统、模糊控制和神经网络等。

3 我国工业自动化的发展途径

3.1 采用统一的系统开发平台

统一的系统开发平台可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。

3.2 通用的网络结构

整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。在进行系统网络规划时，无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网，所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化。

3.3 标准化的程序接口

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。基于Microsoft的标准和技术，如 Windows2000、OPC、AetiveX 和Windows CE，减少了工程时间和费用，方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，基于Pc平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用Windows 2000作为操作系统，使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准，PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换，不需担心它们之间的通讯问题。

4 小结

大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家在整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段。在保持产品价格竞争力的同时，我们国家的企业还需要在原有的基础上，继续寻找一条更为健康，更适合自己的发展道路.工业自动化唯有不停的吸收高技术的新营养，方可为开创工业自动化的新局面添加全新的动力。我们必须全面的把握好“科学发展观”的精神内涵，按照“以人为本、全面协调可持续发展的要求”，把“科学发展观”贯彻到改革开放和“我国工业自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。随着自动化技术应用的日益深入及应用范围与规模的不断扩大，许多其他领域的新技术也不断进行融合，从而将人类社会生产力不断推向新的更高境界，使人类生活向着智能世界幸福美好的明天大步迈进。

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