自动化控制系统的现状及其发展趋势

林育海

[摘    要]近年来，随着智能化时代的到来，自动化控制系统成为研究的热点。随着我国经济发展由高速增长阶段转向高质量发展阶段，对传统生产行业发展也提出了新的要求，这也为自动化行业的发展带来了一定的压力和动力，同时也是自动化行业发展难得的时代机遇。传统生产行业发展面临一些难以回避的挑战，应该努力实现自动化控制，修炼传统生产行业自身内功，提升其服务社会发展的能力。进行自动化工程控制这项研究的主要目的是促进自动化控制从理论化向实用化的转变，来满足智能化时代对传统生产行业系统结构完整、持续健康稳定运行的要求。

[关键词]自动化控制;研究现状;发展趋势

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02

The Status Quo and Development Trend of Automation Engineering Control System

Lin Yu-hai

[Abstract]In recent years， with the advent of the era of intelligence， automation engineering control systems have become a hot research topic. As my country's economic development shifts from a high-speed growth stage to a high-quality development stage， new requirements have also been put forward for the development of traditional production industries， which has also created a certain pressure and motivation for the development of the automation industry， which is also the face of the development of the automation industry. A rare opportunity of the times. At the same time， the development of the traditional production industry is also facing some unavoidable challenges. We should strive to achieve automated control， cultivate the traditional production industrys own internal strength， and improve its ability to serve social development. The main purpose of this research on automation engineering control is to promote the transformation of automation control from theoretical to practical， so as to meet the requirements of the intelligent age for the complete structure， continuous， healthy and stable operation of the traditional production industry system.

[Keywords]automation engineering control; research status; development trend

1 自動化控制技术介绍

自动化控制技术是随着社会发展和科技进步而产生的一种新兴技术。其是以计算机技术为支撑，将计算机技术的诸多有点深度融合于工程控制各领域，对整个生产过程进行宏观层面的智能化、自动化控制，并以此来提高生产效率，实现资源优化配置，最终实现效益最大化。它的兴起响应了国家可持续发展政策的号召，同时最大化地利用了科学技术、信息技术发展带来的便利。这种技术条件下，使得所使用的生产机械化设备较传统技术更加安全便捷。根据现有的自动化过程控制技术的应用情况来看，主要集中在动力装置、流程管控、质量检测等方面，可以说是已经得到了大范围的应用。在实际设计使用的时候，由于自动化控制技术的一些优良特性，使得设计可以尽可能地集中控制设备及减少生产过程中人员参与，这样下来可以大幅节约生产成本，并且减少人员参与，也避免了一些人为因素造成的安全事故，可以大幅提高机械设备的稳定性。总而言之，自动化过程控制技术具有良好的经济效益。这种技术结合先进科技，其信息化网络化程度较高，采用了网络化远程监控、智能工作、群控等智能化网络化手段，能够大幅提高工作质量和效率。

2 自动化控制技术的优点

自动化控制技术，作为一种新生力量，有着高效、清洁、方便等传统技术无可比拟的一些优势。在实际应用过程中，其具体优势主要体现在以下几方面。

（1）对环保事业的贡献巨大，符合行业可持续发展的理念。像自动化控制技术在工程控制应用中常见的远程电脑控制等，可以减少如传统控制机械那样对煤炭或天然气等常规不可再生能源的消耗，同时，在使用的过程中也不会产生像传统发电技术那样的燃烧废弃物、废气等。作为一种新生高科技技术力量，能够有效地减少废气的排放，减轻环保事业的压力，为我国打赢治污减霾的蓝天保卫战做出巨大贡献。

（2）能够给相关企业带来意想不到的巨大经济效益。前文已经提及，自动化控制技术应用时，其所采用的计算机控制较传统操控来说能够实现远程控制，因此在整个应用过程当中，这种技术的控制源头可以选择性的接入到距离实际作业场地较远的地方，空间分布灵活多变、范围广，因此能够大幅降低劳动力、安全隐患等方面的成本，为企业带来传统技术无法想象的经济效益。

（3）这种技术大幅提高了资源利用率。在以计算机技术为支撑开发出自动化控制这些先进技术之后，大幅减轻了劳动密集型产业的劳动力需求量，在满足日常生产活动所需劳动力的同时，使得国家资源获得了合理分配利用，大幅提高了资源利用率。

（4）可以提高生产过程可靠性。近年来，随着我国生产规模的逐年扩大，生产故障发生率也在逐年上涨。究其根本，是传统的人力处理类似事故的时候能力有限。而当生产发生故障时，自动化控制系统会迅速找到故障源头，尽快解决故障问题，这是因为在自动化控制系统当中设置了应急装置。更为关键的是，在传统技术设备无法应对处理这种故障而需要停产检修的时候，自动化控制系统还可以临时调整产线的生产流程及节拍，保持正常运行，这样能够大幅提高产线运转的可靠性，减少了意外事故带来的经济损失。

（5）自动化控制系统扮演了头脑和统领的角色。作为一种新生的技术，大力推广自动化控制系统，可以在统筹协调企业生产活动时扮演头脑和统领职责，对各项工作任务通过计算机技术做出正确安排，大幅提高生产效率和质量水平。

3 研究现状

就世界范围来看，我国的自动化控制专业尤其是电气自动化工程控制专业处于世界前列。自动化控制技术起源于20世纪末的欧美国家.在21世纪之初我国信息技术、计算机技术蓬勃发展之后，经过十几年大发展，我国智能化、信息化已接近世界前列，这是由于近年来我国经济发展较快，国家政策方面也对发展信息技术大力支持，经过无数学者的努力研究，自动化控制技术在我国实现了较大的跨越式发展。但依然存在一些不足之处。

（1）或多或少存在一些技术方面的障碍。任何事物都会经历一个从小到大、从弱到强的螺旋式上升发展历程，自动化控制系统也不例外。虽然目前来看我国的自动化控制系统领先于世界上绝大多数国家，但与顶尖国家相比仍然存在较大的差距，这主要体现在计算机技术方面。我国计算机技术起步较晚，在一些比较尖端的技术方面必须进行优化细化，才能保证在追赶甚至赶超技术顶尖國家过程中具有足够的资本。计算机技术发展的质量水平直接决定了自动化技术、电气自动化过程控制系统的发展进度和质量。就目前我国技术水平状况来说，计算机技术以下方面问题还有待解决。①计算机技术人员在注重学习发达国家先进经验的同时并没有在科学研究各项完善技术的基础上进行创新发展，大部分人员创新意识不强、创新能力不够，部分“弯道超车”的创新发展机遇被忽视。对这些技术人员的培养也缺乏系统科学的实地性研究，创新能力严重缺乏，相关技术自然而然地被忽略。但可以断定，这些创新发展的机遇，在实现“弯道超车”中有极大的利用价值，这些价值的开发还有待专业人士进行系统全面的创新试验研究。②我国在相关专业方面的人才培养上还没有完整的教育体系，在前几年计算机专业的热潮过去之后，由于人员趋于饱和，工作强度大等原因导致计算机专业的招生人数近年来出现下滑趋势。计算机技术对专业素养的要求相较于其他行业极高，而我国培养的这方面技术人员普遍在技术能力上有所欠缺，缺少实训课程经验和整理分析资料数据的能力以及自主创新能力。常常可以看到，计算机专业毕业生在工作时，没有明确的创新目的和激励专业人员进行创新的有效机制，这使得我国计算机技术常常在引用发达国家的研究成果，创新工作的质量大打折扣。

（2）电气设备水平相较于自动化控制系统来说发展滞后。在电气行业的发展进程中，也伴随着电气设备的不断改进。现阶段我国的电气行业对于电气设备的研发问题，所采取的主要办法就是利用企业资本金去购买国外先进的电气设备，即牺牲企业的一部分利润或者资本金，去到国外的发达国家购买他们先进成熟的电气设备。虽然说这一方法比较能够较好地适应了当前发展阶段的需要，解决当前发展的燃眉之急，但是也要清晰地看到，关键核心技术是买不来、要不来、讨不来的，这一方法不仅大量地侵蚀了企业公司的利润，还存在这些进口来的电气设备不适应我国自主开发的自动化控制系统的问题，与我国自动化控制技术的发展严重不匹配，在很大程度上制约了我国电气自动化控制技术的发展进步。随着我国经济发展由高速增长阶段转向高质量发展阶段，对于各种资源要素的约束日益趋紧，无论是从企业自身的利益角度出发，还是从适应高质量发展要求的角度出发，显然目前的发展方式已经难以适应日后的发展，市场激烈竞争以及高质量发展要求，都给企业带来了前所未有的转型升级、创新发展的压力和动力。因此，对于电气设备水平相较于自动化控制系统来说发展滞后这一问题，应该在加紧研发自动化控制系统的同时，更加注重高水平、与自动化控制技术发展相适应的电气设备研发工作，并在此基础上形成长效机制，提升电气行业整体实力，促进电气设备行业实现可持续发展。

（3）自动化控制系统未能与时俱进。最近几年，我国实现了4G网络的全覆盖，相应的电气自动化控制系统也顺利地乘着4G网络发展的东风，大力推进改革发展，在自动化控制技术方面有了长足的进步。但是近两年来，我国大力发展5G通信网络技术，很显然，电气自动化控制系统还未能及时调整发展思路，紧跟5G网络的发展脚步实现自我更新，未能做到与时俱进。这主要有两个方面的原因：①我国的自动化控制系统刚刚完成与4G网络技术的全方位对接，如果又要对接5G网络技术，基本上等同于说是要推倒重建，这从时间成本、人力成本、资本成本等方面来看无疑是巨大的;②要将自动化控制技术深度融合于电气设备之中，也有点不太现实，上文也已经提及我国的电气设备研发进程严重滞后于自动化控制技术发展进程，更不用奢谈立刻使电气自动化控制与5G网络技术的深度融合。

同时，也有一部分国内学者针对这一技术问题进行了初步的探索研究：杨艺渊[1]研究了自动化控制系统的自愈模式，提出故障的快速定位、隔离与恢复方式方法。林红勇[2]在研究电气自动化控制发展现状的基础上，分析提出了对这一系统保护的对策措施。史丹阳[3]等专门研究了我国冀北地区自动化控制技术的应用，提出了相应的对策措施。王焱[4]等在研究北京某企业应用自动化控制技术的基础上，提出了对“强–简–强”的规划研究方案。

4 发展趋势

受技术水平与时间方面的限制，本文进行的研究分析比较粗略。但可以看到，电气自动化控制系统在未来有着很大的应用平

台，对这一方面具体应用的研究会是未来很长一段时间内的重要研究课题之一，只有不断地透彻地研究，才能为实际应用带来更光明地未来。笔者认为主要的改革发展方向应该聚焦以下3个方面：①增强专业技术人员的创新意识和创新能力，提高自动化行业的创新能力，实现行业桩型升级、创新发展;②综合考虑企业自身效益与高质量发展要求，科学测量能耗、环保、可持续发展等社会功能性准入标准，强化产业准入标准，用更高、更严的准入门槛倒逼落后产业退出;③坚持实事求是、与时俱进、求真务实的发展精神，不断探索适合当下以及未来较长一段时期内发展阶段的电气设备及自动化控制技术。

参考文献

[1] 杨艺渊.论述电气自动化控制系统的现状及其发展趋势[J].中国科技投资，2012（24）：262-263.

[2] 林红勇.浅析电气自动化控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用，2016（30）：152.

[3] 史丹阳，姜韬，陈永峰.探析电气自动化控制系统的现状及其发展趋势[J].农家科技，2013（7）：183.

[4] 王焱，梁存圆.浅析电气自动化控制系统的现状及其发展趋势[J].电脑知识与技术2017，13（31）：249-250.