浅谈工业自动化控制的现状和发展趋势

封帆

摘 要：工业自动化控制是指依赖机械设备参与生产，并且按照既定目标目标进行控制、操作等处理过程的总称。文章以工业自动化控制为研究目标，首先介绍了工业自动化控制的基本内容，然后分析了工业自动化控制发展现状，最后具体讨论了工业自动化控制发展趋势，希望对我国工业自动化发展控制有所帮助。

关键词：工业；自动化；控制；现状；发展趋势

1工业自动化控制的基本内容

工业自动化控制是一种利用机械技术、信息技术、电气技术以及微电子等现代技术进行综合控制工业生产的先进技术，简单来说，工业自动化控制要根据人的控制需求预先设定好流程，然后运用设备（控制器和仪表），实现工业生产自动化的过程。要实现工业自动化控制，需要技术人员事先设定好数据和程序，核定好各类参数是否准确，这样才能确保自动化控制系统能够在生产过程中运作正常，保质保量。通常情况下，工业自动化控制系统被分为四个类别，分别为可编工业PC机、程序控制器（即PLC）、分布式控制系统（即DCS）以及嵌入式计算机等。其中，PLC根据实际工业生产环境，可分为大型、中型和小型PLC，灵活性较强；而工业PC机可以应用于比较恶劣的生产条件，不受地区环境限制，并且在实际生产控制时，只需要输入输出接口就可进行控制；DCS根据规模不同分为多级多层、中小型、两级分布式控制系统；嵌入式计算机中的设备组成包括PID调节器以及控制器等。

2工业自动化控制发展现状

2.1自动化控制技术的发展还存在诸多问题尚未解决

工业自动化控制技术发展至今，已取得了一定的成绩，如现场总线的研究和应用，不仅标志着信号传输形式的改变，并且为其现代化的生产管理提供了良好的基础，尤其是在设备管理、判断以及预测等方面，有着极大的潜力和发展前景。但是，也必须认识到，当前自动化控制技术在发展和应用的过程中，还存在着各种各样的问题亟待解决，如，先进自动化仪表是工业自动化控制技术的重要组成部分，但是，由于我国大部分自动化生产仪器的应用和发展尚处于初级阶段，产品价格居高不下，而在市场上随处可见其廉价的替代品，对于用户而言，选择廉价的替代品不仅能够有效降低成本，生产效率和生产质量也并未受到较大影响，在这种背景下，新型自动化仪表无法获得良好的发展动力。

2.2自动化控制技术的优势尚未得到充分发挥

任何新事物的推广和应用都需要一定的时间，自动化控制技术的发展和应用也不例外，尤其是在当前阶段，人们尚未对工业自动化控制技术的优越性有一个较为直观了解，也没有真正体会到自动化控制技术的应用优势，因而无法充分利用和发挥出自动化控制技术的功能，并且在实际应用中常常会忽视一些问题，如，在實际运行过程中，忽视对软件和程序可行性问题的讨论；忽视控制系统和数字仪表的信息安全问题、保密问题。

3工业自动化控制发展趋势

3.1网络化和微型化

PLC是工业自动化控制的关键技术之一，其发展受现代信息技术的影响，正逐渐朝着网络化和微型化发展，其结构和性能呈现出PC化发展的趋势。具体来说，早期的PLC自动化技术，不仅体积偏大，而且价格昂贵，应用灵活性较差；而现阶段的PLC技术已在一定程度上实现了微型化，其生产成本也降至可接受的范围内。同时，随着软PLC自动控制技术组态软件的快速突破，工业控制自动化技术市场份额中把软PLC当作基础组态软件的份额也在逐渐增加。当前，控制领域的一个重要发展方向就是Ethernet技术的扩展，PLC也跻身在列。如今，把Ethernet接口提供给客户的企业已经开始崭露头角，PLC控制系统的开放性将逐渐宽广。

3.2全分散化和全数字化

现场总线（FCS）技术是工业自动化控制技术发展中的一个新的突破，也是DCS控制系统的主要发展方向。而FCS方向的主要目标为实现全分散化和全数字化，同时尽可能实现与开放式工业生产控制系统的相互操作。通常情况下，信息通讯网络系统具有双向传输和多分支结构性，在生产现场和控制室的自动化装置之间完成安装。依靠现场技术总线，监控控制设备拥有了通信和计算的能力，极大地影响了传输精度和信号测量及控制的提高。现阶段国内现场总线技术的主要发展趋势为：一，将已开发的现场总线产品投入市场；二，将重点放在应用工程上，不断开发各种类型的现场总线技术，确保其支持实际应用，促进各行业现场总线应用技术得到快速发展。

3.3智能化

智能化是现阶段各行各业发展研究的重点。简单来说，智能化就是利用人工智能、学习算法等实现信息化技术对某些人类智能功能特性的模拟。而控制工业智能化就是在人工智能基础上提出的先进控制理论，用以实现电子机械制造设备多功能化自动控制。利用以太网以及Web技术达到开放性分布式智能系统的目的，按照网络通用的协议，将高度模块化、分布式技术以及可重复使用的工业控制方案提出。比如：新型的固态传感器和智能变送器朝着智能、微型、高精度等方向迈进，由高集成度的微控制器对智能阀门定位器进行控制，对全部控制参数进行组态，达到线性控制、快开等特性修正功效，实现智能化。

3.4先进控制技术

先进控制技术是工业控制自动化软件的主要发展方向。现阶段，国内工业控制自动化软件的主要发展方向为实现从落后的人机界面到先进控制技术（APC）的转变。当前较为常用的先进控制策略有预测控制、自适应控制和智能控制等，其中，智能控制又包括神经网络、专家系统以及模糊控制等。举例来说，IDE提供历史记录审核跟踪机制给予每一个应用程序组件，包含有时期与时间戳、用户识别符和有关变化的摘要信息；依靠IAS能够明显降低工程成本，提供简化分布式自动化应用的维护、部署及管理的基础。未来的工业自动化软件系统会依靠先进的软件技术向着综合管理、集成化、平台化以及网络化等方向发展。

结束语

总而言之，工业自动化控制技术是支撑我国工业现代化建设的重要保证，有力地推动了我国社会经济的发展。在电子机械制造中，工业自动化控制技术的应用，不仅可以有效提高企业生产效率提高产品生产质量，降低企业成本，还能进一步推动企业进行项目开发，研究新技术，实现工业制造行业的可持续发展。因此，相关制造企业加强对工业自动化控制技术的研究和应用，对于推进我国工业进程意义重大。

参考文献：

[1]李磊，彭超.浅谈我国工业自动化控制的现状及发展趋势[J].山东工业技术，2018，（1）：46.

[2]张立庆.浅谈我国工业自动化控制的现状及发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2017，（19）：4880-4880.

[3]陈虎.关于工业自动化控制的现状及发展趋势思考[J].黑龙江科学，2017，8（6）：94-95.

[4]李明伟.工业自动化控制技术的研究[J].装饰装修天地，2017，（21）：236.

[5]毕鑫.工业自动化仪表与自动化控制技术分析[J].中国科技投资，2017，（21）：299.