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工業控制自動化技術是一種先進的工業制造技術，其技術水平已成為衡量一個國家國民經濟發展水平和現代化程度的標志。據統計，對自動化控制系統投入和企業效益方面提升產出比約在1：4 至1：6之間，是實現大規模工業生產安全、平穩、優質、高效的基本條件和重要保證，是傳統產業優化升級的有效手段，對鋼鐵、石化、冶金、電力、紡織等支柱性產業的技術進步具有重要作用。工業控制自動化的產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設做出了巨大的貢獻。

1 工業控制自動化現狀

我國工業自動化制造產業經過一段時間發展，已經逐步實現國產化的過程。在下游冶金、石化等行業的需求以及自動化率提升的雙重帶動下，我國工業自動化控制系統裝置制造產業取得了長足的發展。但是，我國工業自動化具有自己的特點，下面就對我國自動化的優勢和劣勢進行簡要總結。

1.1 我國工業控制自動化的優勢

從整體上看，我國工業控制自動化具有以下優勢，第一、工業控制自動化產品技術含量高，專業性強，而且產品繁多，業內第一門戶網站；中國自動化學會的唯一門戶網站及合作網站中國工控網目前分類達16個大項，200余個小項，第二、廠商眾多，全球廠商達20萬家，僅變頻器的生產商就達2000余家；第三、市場巨大，90年代以來，我國工業自動化控制系統裝置制造產業的產量一直保持在年增長20%以上，2009年我國儀器儀表行業規模以上企業5，363個，完成工業總產值4，047億元，銷售產值3，947億元，其中工業自動控制系統裝置占比約21.26%，達到843億元。IMSResearch最新的研究報告指出中國自動化控制系統市場規模在2013年將會達到1，311億元；第四、工業控制自動化大范圍應用，遍及冶金、石油、化工、紡織、造紙、機械、機床、汽車、航空航天、樓宇、環境工程等所有工業及民用領域。

1.2 我國工業控制自動化的劣勢

雖然工業控制自動化在我國得到了一定程度的發展，但還是存在很多不足的地方，主要有以下幾點：第一、競爭激烈，國內工業控制系統產品供應商直接面臨西方發達國家的競爭，無論IPC、DCS還是PLC，與外國公司相比較，我國的企業仍處于弱勢地位；第二、總體上自動化企業規模太小，工業自動化比例依然不高，我國自動化儀器儀表行業的產值占GDP 的比例從90年代的0.5%才剛剛提升到2009年的1.1%，而美國在90年代就達到了4%的水平；第三、自動化企業多數急功近利，科技研發投入較少，科研人員隊伍不穩，缺乏長時間的科研積累，缺乏自主創新能力，大型裝備自動化控制系統的應用程度較低，有信譽的品牌產品還未形成；第四、與國際著名品牌系統相比還有差距，多數自動化企業沒有明顯的核心技術能力，缺乏后勁，國產系統就總體水平特別是在應用平臺和開放性方面等較低，而且國內自動化系統企業綜合業務能力差，系統產品系列不全等。

2 工業控制自動化發展趨勢

2.1 PLC在向高速化、網絡化、智能化方向發展

為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更快的響應速度和更大的存儲容量，目前有的PLC掃描速度可達0.1ms/s以上，PLC的響應速度已經成為一個很重要的性能指標；在存貯容量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節，為了擴大存儲容量，有的公司已經利用磁盤處理器或者硬盤；加強PLC網絡通訊能力，是PLC技術進步的潮流，為了加強網絡通訊能力，PLC生產廠商之家正在協商制定通用的通訊標準，以構成更大的網絡系統；80%的PLC控制系統的故障屬于外部故障，因此致力于研制、發展用于檢測用于外部故障的專用智能模塊，已成為提高PLC系統可靠性的有效途徑。

2.2 面向測控管一體化設計的DCS系統

開放性是制約dcs發展的一個很大的問題，不同公司的控制設備很難進行無縫的接入dcs控制系統，這個問題就阻礙了dcs的應用領域和競爭力。目前很多公司舍棄了傳統的lcn網，采用了服務器結構的形式，使其開放性大大加強。隨著技術進步，DCS的開放性需要逐漸加強，而且還應發揮其特色，使分散型計算機控制系統，從傳統dcs中解放出來，使dcs與cips系統的調度層、管理層、決策層（輔助決策層）進行無縫連接，將dcs的相關信息上傳，使其實時數據庫、歷史數據庫為上述3層所共用，避免重復建庫，為先進控制和優化建好平臺，與上層的關系數據庫共享數據，真正實現管控一體化。

2.3 控制系統正在向現場總線（FCS）方向發展

FCS是控制體系結構的一場革命，它將影響今后幾十年內自動控制技術的發展。FCS是由DCS發展而來的，它克服了DCS的很多缺點，而且具有很多DCS無法比擬的優點，FCS具有可靠性高、互換性和互操作性好、功能強、全數字通訊、多分枝結構及實現了完全開放的系統等優點。FCS的出現，對廣大中小型企業和研究機構是一次難得的機遇。可以預見，一個全數字化、全分散式、可互操作、開放式互連網絡FCS是工業自動控制系統的發展趨勢。

2.4 數控技術向智能化、開放性、網絡化、信息化發展

新世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成，及為提高驅動性能及使用連接方便的智能化；數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路，利用開放式數控系統可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品；網絡化數控裝備是最近機床博覽會的一個新亮點，數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。

2.5 工業控制網絡向實時性、安全性多有線及無線相結合的方向發展

支持實時通訊可以通過提高操作系統和交換技術或者改變拓撲結構，還可通過提高在MAC層上的數據傳輸的調度方法等；提高工業通訊的安全性，以滿足SIL高級別的要求，是工業控制網絡安全性的發展方向；無線局域網技術能夠在工廠環境下，為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網絡拓撲結構，在一些特殊環境下有效地彌補了有線網絡的不足，進一步完善了工業控制網絡的通信性能。

參考文獻：

[1]唐攻堅.淺談工業自動化控制的現狀與趨勢[J].中國新技術新產品，2012（6）：136.

[2]劉鑫.中國工業控制自動化技術的現狀與發展趨勢[J].航天控制，2002，22（4）：42-48.

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Keywords: electrical automation and control technology, system design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

前言：

目前，國內外高校都在積極研究、探究高效的面向工程應用的教學模式。面向工程應用與工程專業國際認證，創新構建符合現代教育要求的綜合實踐教學系統也是當務之急。本文完成的創新控制技術綜合實驗系統的設計，正是順應了高等工程教學的發展趨勢。該設計既能完成基本電機控制、電器控制技術、可編程控制技術、人機界面組態技術、基于 PC 的軟邏輯（軟PLC）控制技術、計算機控制技術等實踐教學的實驗工作，又能拓展為面向現代自動化應用技術，開放、開發型的綜合技術應用平臺。

1、 工業控制技術綜合實驗裝置設計原則

1.1 工業控制技術綜合實驗裝置設計原則

1.1.1借助實驗手段的多樣性，實現對學生的創造性思維培養

實驗系統中的測控對象，可用不同的技術手段或方式進行測控，這樣可給學生一個多自由度的測控技術想象空間。徹底擺脫傳統測控實驗中，控制方法或方式的單一性，解決了傳統單一方法測控實驗限制學生思維方式的問題。學生通過這樣的培訓在了解不同的測控技術與方法的同時，還能進一步的分析各種測控方法的性能、難易程度等綜合因素，使學生應用技術的分析、比較、綜合能力得以提高。

1.1.2增強實驗項目開放性，為強化學生動手能力的培養提供條件。

模塊式的設計可以實現各種控制方式方便的、多變化的、全新的軟、硬件組合，同時界面之間的接口留有余地，可任意擴展，為學生提供了控制實驗、設計開發實驗的開放性平臺。也為教師的科研開發提供了適宜的空間。應用中，積極鼓勵學生在完成教學要求實驗的基礎上，自主設計實驗、開發實驗。

1.2 工業控制技術綜合實驗裝置創新點

現代工業控制技術開放型實驗裝置設計注重開放性、可擴充性；注重利用與挖掘實驗設備的潛力，最大限度的提高設備利用率；注重實驗系統設計的復合性，從而提高實驗空間的使用效益；注重實驗手段的多樣性設計，為學生解決實際工程問題提供豐富的想象空間。注重將自動化的最新技術引入到實驗系統中來，以彌補當前教材建設滯后應用技術的不足，最大限度地縮短學生適應未來實際工作的過渡過程。

2. 工業控制技術綜合實驗系統設計內容

工業控制技術綜合實驗裝置基本覆蓋了當今自動化控制技術的各種技術手段，基本內容見圖 1 所示，其中上部分為控制器部分，下部分為控制對象，實驗中各種控制器之間可組合成綜合性實驗。

圖1工業控制技術綜合實驗裝置系統

2.1常規電器與智能電器原理與應用控制部分

實驗系統可提供多塊常規控制電器實驗模板、LOGO智能控制器實驗模板。根據配置可完成常用控制電器如按鈕、時間繼電器、熱繼電器、電流繼電器、電壓繼電器、行程開關、接近開關、中間繼電器、接觸器以及智能控制電器 LOGO 等的應用技術實驗。

2.2變頻器應用控制技術部分

系統配備變頻器控制模板，三相交流電動機，該部分與常規電器、智能控制電器配合，可完成變頻器的面板控制、變頻器的遠動分段控制等實驗。

2.3可編程序控制器部分

可編程序控制器部分組成見圖2 所示，該部分配備可編程序控制器控制實驗模板,與典型工業控制模板系列( 控制對象) 、變頻器控制模板、三相交流電動機、常規電器與智能控制電器配合, 可完成可編程序控制器編程技術實驗及綜合應用技術實驗等。

圖 2 可編程序控制器部分基本組成圖示

2.4人機界面(組態軟件)技術部分

人機界面(組態軟件) 技術實驗部分見圖 3 所示，該部分配置了編程計算機、觸摸屏和人機界面(軟件 )技術，可完成可視化控制技術的基礎性實驗；配合 PLC 可構成上下位機控制。

圖 3 人機界面技術部分基本組成圖示

2.5 PC總線技術實驗部分

PC總線技術實驗部分見圖 4 所示，該部分配置了計算機、PC總線板卡以及人機界面(組態軟件)軟件，與典型工業控制模板系列( 控制對象)、變頻器控制模板、三相交流電動機、常規電器與智能控制電器配合,可完成基于 PC 控制技術實驗及部分綜合性應用技術實驗等。

圖4PC 總線技術實驗部分組成示意圖

2.6工業以太網技術部分

工業以太網部分選用先進的現場可編程 Ethernet總線適配器，其數據傳送速率為 10M bit/s ，配置現場組合式 I/O。開關量 I/O：8/8（24V）；模擬量：4 路AD、2 路DA（0-10V）。

3. 工業控制技術綜合實驗系統實驗項目

工業控制技術綜合實驗裝置功能：實驗設計面向當今的自動化應用技術，可完成各種常規工業控制器如計算機控制、可編程控制器控制技術、總線控制技術等。可完成自動化、電氣工程及其自動化、機電一體化等相關專業部分課程如“電機與拖動”、“可編程控制技術”、“電氣控制技術”、“計算機控制技術”等課程的相關教學實驗。特別是系統提供開放式實驗教學與設計型實驗支持，適合當今教育教學的知識整合與創新實驗設計。基本控制實驗項目可達 60 多個，系統設計模式是開放的，因而支持用戶進行新實驗的自主開發設計。

工業控制技術綜合實驗裝置完成的主要實驗項目分析如下。

3.1基于電器的控制實驗

典型電器與智能電器原理和應用技術實驗包括交流電動機的啟動控制實驗、交流電動機的正反轉控制實驗、具有過載保護的電動機的正反轉控制實驗、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制實驗、交流電動機的啟動綜合實驗、變頻器面板控制應用實驗、變頻器外部分段控制、外部模擬量控制應用、LOGO 控制器應用實驗等。

3.2基于可編程序控制器的實驗

3.2.1實驗模板系列實驗

包括電機控制實驗、天塔之光實驗、搶答器實驗、交通燈自控與手控實驗、水塔水位自動控制實驗、自動成型機實驗、自控軋鋼機實驗、多種液體自動混合實驗、自動送料裝車系統實驗、郵件分揀機實驗、多級供電線路的機電保護、供電主接線運行實驗等。

3.2.2實際接線系列實驗

包括交流電動機的啟動控制、交流電動機的正反轉控制、具有過載保護的電動機的正反轉控制、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制、交流電動機的啟動綜合實驗。

3.3基于計算機的可視化（組態技術）控制實驗

3.3.1實驗模板系列實驗

包括電機控制實驗、天塔之光實驗、搶答器實驗、交通燈自控與手控實驗、水塔水位自動控制實驗、自動成型機實驗、自控軋鋼機實驗、多種液體自動混合實驗、自動送料裝車系統實驗、郵件分揀機實驗、多級供電線路的機電保護、供電主接線運行實驗等。

3.3.2實際接線系列實驗

包括交流電動機的啟動控制、交流電動機的正反轉控制、具有過載保護的電動機的正反轉控制、接觸器、按鈕連鎖的正反轉控制、交流電動機的啟動綜合實驗。

3.4綜合開發與開放性實驗

PLC 與變頻器的組合控制技術實驗、PLC 與 MCGS組態軟件綜合實驗、變頻器與計算機組態軟件綜合實驗等。

3.5 工業控制網技術(含分布 I/O 配置、現場編程技術、以太網通訊技術與組態技術)。

基于工業以太網的分布 I/O 控制技術或基于現場總線技術的分布 I/O 控制技術實驗。

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工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初，隨著改革開放的春風，國外先進的工控技術進入中國大陸，比較廣泛使用的工業控制產品有“plc，變頻器，觸摸屏，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。

1  工業自動化儀器儀表

    1.1 plc（可編程序控制器）

plc—可編程序控制器的英文為programmable logic controller，1968年美國gm(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求

①編程簡單，可在現場修改和調試程序；　②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；　⑦可直接用115v交流電壓輸入；⑧輸出量為115v、2a以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kb。

   為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的plc（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了plc 的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產plc 的廠家分別是：德國西門子、aeg，日本的三菱、美國ab，ge法國的te公司等。

    我國的plc研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的plc。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，plc的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，plc在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。 

    目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產plc，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門a-b公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

1.2 工控pc

    由于基于pc的控制器被證明可以像plc一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，pc控制系統維護成本低。 

由于plc受pc控制的威脅最大，所以plc供應商對pc的應用感到很不安。

事實上，他們現在也加入到了pc控制“浪潮”中。 

近年來，工業pc在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業pc主要包含兩種類 型：ipc工控機以及它們的變形機，如at96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業pc的運行穩定性、熱插拔和 冗余配置要求很高，現有的ipc已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而ipc將占據管理自 動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的pc-based控制系統，在3-5年內，占領30%(50%的國內市場，并實現產業化。 

幾年前，當“軟plc”出現時，業界曾認為工業pc將會取代plc。然而，時至今日工業pc并 沒有代替plc，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統windowsnt的原因。一個成功的pc-based控制系統要具備兩點： 一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業pc與plc的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度 高。工業pc不可能與低價的微型plc競爭，這也是plc市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業pc和plc之間，這些融 合的跡象已經出現。 

    2  工控行業儀器儀表發展

   工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成 自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

    2.1 電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

    2.2 科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

    2.3 環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

    2.4 儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

    2.5 信息技術電測儀器

信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術，總線式自動測試技術，綜合自動化測試系統，新型元器件測量技術及測試儀器，在線測試技術，信息產業產品測試技術，多媒體測量技術以及相應測試儀器，用電監控管理技術等[1]。

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0 引言

工業自動化主要是為了減少人力的操作，在生產過程中，實現對各種過程的控制，能充分利用人工以外的各種能源，以實現操作處理和預定的工作目標的控制的統稱。

自動化技術一種綜合性非常強的一門技術，它囊括了機械、微電子、計算機等多門技術方法，隨著工業革命的產生，自動化技術也應運而生，可以說正是工業革命的需要，才催發了人們研究自動化技術，進而得到了蓬勃發展的機會，如今，自動化技術已經在全球各個領域成功的應用起來，機械制造、交通運輸、建筑、電力等行業，正是自動化的實施，才得以提升勞動生產率，才能使這些行業更好更快的發展。自動化控制技術在改革開放的時候，進入了中國大陸，于是中國制造業的自動化進程自此也加快了腳步，大大提高了生產效率，中國現代化建設的進程也離不開自動化技術的貢獻。

1 工業自動化技術簡介

自動化作為現代制造業最主要的技術之一，在高速大批量生產的制造業發揮著不可估量的作用，除此，在一些定制化和追求靈活的企業里面也是不可或缺的，都依賴著自動化技術。它主要的理論基礎是控制理論，在結合儀表儀器和計算機等信息技術的處理，最終對工業生產實現各個參數的控制，比如工程檢測、優化、調度以及工程的管理和決策等等，在降低消耗和提高質量和數量方面也得到應用，它主要包括自動化軟件、硬件和系統在內的三大部分。

自動化技術系統對企業的有力作用主要表現在生產力的明顯提升，它不會直接給企業創造效益，這些提升包括：生產安全性、生產效率、產品質量以及生產過程中降低原材料和能源消耗。一般對自動化系統的投入和企業效益提升的產出比大約是1:4和1:6之間，尤其是在資金密集的企業中自動化的實施會起到“四兩撥千金”的作用。

現代的工業自動化和傳統的工業自動化相比已經有了一個質的飛躍，傳統自動化在對機械設備本身和執行機構、控制及信號處理單元、接口硬件等元素的控制上現在的自動化系統不再僅僅局限于這些方面它更多的強調的是集中式數字控制和集散式控制，它已經從基地式啟動儀表和電動單元組合式模擬儀表控制系統中走了出來，不僅局限在對機電設備和工藝設備的簡單控制了，已經衍生到更廣義的一個層次了，它已經隨著通訊、網絡等技術的發展，覆蓋到了整個企業的控制、管理各個層面，它的概念也延伸到用廣義的機器來逐漸取代或超越人的體力。

2 自動化系統結構

現代工業自動化體系通常會被劃分為企業管理級、生產管理級、過程控制級、設備控制級和檢測驅動級5個級別，具體通過企業管理決策系統層（ERP）、生產執行系統層（MES）、過程控制系統層（PCS）三層結構和計算機支撐系統（企業網絡、數據庫），并實現系統集成，實現企業的物流、資金流、信息流的集成，提高企業競爭力。其中前兩個管理級主要依靠計算機軟件、網絡等高新技術；過程控制級涉及的高新技術主要是智能控制技術和工程方法；設備控制級和檢測驅動級涉及的高新技術主要是三電一體化技術、現場總線技術和新器件交流數字調速技術。

2.1 企業管理決策系統層（ERP） 上世紀90年代以來，制造資源計劃（MPRII）的不斷完善對企業資源計劃EPR系統的形成起到了很大的作用，EPR不但進一步加強了制造資源計劃的各種功能，而且升級了各種生產方式，它面向了更廣泛的全球市場，管理的資源更多，覆蓋面也更寬，不僅支持混合式的生產方式，更是有效地進入了企業的供應鏈管理，對于企業各個方面的集成化管理有了很大的幫助，讓企業從一個全局的角度出發，對企業的經營和生產計劃有了一個目標性和統籌性的管理。

EPR強大的集成化效果能夠使企業面對市場迅速的作出商業調整，在供應商、制造商和分銷商等伙伴關系中起了強調性的作用，它對企業人財物的集成管理包括后勤管理等，使得企業對現金流、信息流、物流等個方面更加有機的結合起來，對企業流程的管理有了很好的幫助，此外，EPR系統也囊括了對金融投資。質量管理、法規與標準等發面，讓企業能夠更好地提高經濟效益。

另外，現在的市場供求關系越來越復雜，再加上網絡技術的迅速發展，深處網絡經濟中的企業在管理中就要全方位的考慮更多的問題，在全球經濟環境中，如何更好地管理和優化企業外部資源，拓展新的業務增長點、如何與客戶保持密切的聯系、如何挖掘新的潛在的客戶、如何為客戶提供“個性化”的產品和服務，如何能更好地改進管里層，這些問題都需要強大的支持。

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1 危險化工工藝改造現狀

化工生產企業屬于危險性較大的行業，化工生產企業中涉及危險化工工藝的生產裝置通常具有較大的潛在危險性，因此，開展危險工藝辨識、落實危險工藝生產裝置安全措施、強化日常管理，對于改善整個化工行業的本質安全性具有極為重要的現實意義。如今我國一些企業通過在涉及強放熱反應的生產裝置配備自動報警、連鎖等安全設施后，大大提高了這些生產單元的安全可靠性，參與推動危險工藝自動化改造工作的工程技術人員和安全管理人員也注意到，由于目前還沒有出臺有關涉及危險工藝生產裝置自動化控制的國家標準或行業標準，推行過程中遇到了一些在技術上有爭議的問題，因此，危險工藝改造的范圍及具體做法還應當進行調整、充實和完善。

2 危險工藝范疇

2.1生產裝置

涉及硝化、氯化、氟化、氨化、磺化、加氫、重氮化、氧化、過氧化、裂解、聚合等危險工藝的生產裝置。

2.2儲存設施

涉及劇毒、易燃易爆化學品的儲罐區、庫區；構成重大危險源的液化氣體、劇毒液體等重點儲罐。

3 工藝危險特點

1）高溫、高壓使可燃氣體爆炸極限擴寬，氣體物料一旦過氧（亦稱透氧），極易在設備和管道內發生爆炸；

2）高溫、高壓氣體物料從設備管線泄漏時會迅速膨脹與空氣混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料與裂（噴）口處摩擦產生靜電火花引起著火和空間爆炸；

3）氣體壓縮機等轉動設備在高溫下運行會使油揮發裂解，在附近管道內造成積炭，可導致積炭燃燒或爆炸；

4）高溫、高壓可加速設備金屬材料發生蠕變、改變金相組織，還會加劇氫氣、氮氣對鋼材的氫蝕及滲氮，加劇設備的疲勞腐蝕，使其機械強度減弱，引發物理爆炸；

5）液氨大規模事故性泄漏會形成低溫云團引起大范圍人群中毒，遇明火還會發生空間爆炸。

4 常用的自動化控制方式

4.1自動控制和安全聯鎖的作用

化工生產過程中高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、有腐蝕性、有刺激性等危險危害因素是固有的。自動化操作不僅能嚴格控制工藝參數、避免手動操作的不安全隱患還能降低勞動強度、改善作業環境，而且能更好的實現高產、優質、長周期的安全運行。

4.2常用的自動控制及安全聯鎖方式

對高危作業的化工裝置最基本的安全要求應當是實行溫度、壓力、流量、液位超高（低）自動報警、聯鎖停車，最終實現工藝過程自動化控制。目前，常用的工藝過程自動化控制及安全聯鎖主要有：

1）分布式工業控制計算機系統。分布式工業控制計算機系統簡稱DCS，也叫做分散控制系統。DCS是采用網絡通訊技術，將分布在現場的控制點、采集點與操作中心連接起來，共同實現分散控制集中管理的系統；

2）可編程序控制器，簡稱PLC。應用領域主要是邏輯控制，順序控制，取代繼電器的作用，也可以用于小規模的過程控制；

3）現場總線控制系統，簡稱FCS。FCS是基于現場總線的開放型的自動化系統，廣泛應用于各個控制領域，被認為是工業控制發展的必然趨勢。尤其本質安全型總線，更加適合直接安裝于石油、化工等危險防爆場所，減少系統發生危險的可能性；

4）各種總線結構的工業控制機，簡OEM。總線結構的工業控制機的配置靈活，擴展使用方便，適應性強，便于集中控制。

5 危險工藝自動控制改造措施

5.1對危險工藝單元進行定性和定量分析

化工生產裝置自動控制是一個較為復雜的技術問題，較全面地掌握系統的工藝特征特別是熱力學數據、動力學參數是開展自動控制方案設計的基礎，對于一個涉及強放熱反應的危險工藝單元，必須掌握其反應放熱量，在缺乏動力學參數的情況下，至少應參照類似的反應體系，借助能量衡算建立一個簡化的動力學模型，進而，找出一個安全可操作域，只有這樣，自動控制方案才會有可行性和可信度;對于一些在異常情況下可能發生爆炸的生產裝置，應針對工藝過程的潛在危險性，盡可能找出溫度、壓力等敏感性工藝參數的監控方案。

5.2對相鄰生產單元的工藝、設備及人員情況進行綜合分析

危險工藝單元采用DCS后，相鄰的其他單元怎么辦?許多企業都會遇到這一問題，在可能情況下，宜對整個生產車間布局進行適當調整，將危險工藝單元布置在廠房的邊緣處，使其相對集中，在此基礎上，在與其他單元之間采取隔離措施，如在與危險工藝單元相鄰處布置危險性相對較小、操作與觀測頻率較低的設備，以此加以緩沖，此外，還應對原有的疏散通道進行調整，避免緊急疏散時通過危險性較高的區域。

5.3調整安全操作規程和安全管理制度

采用自動控制手段后，操作人員和管理人員的關注點都發生了變化，所以，要對原有的工藝規程、安全規程、管理制度、日常安全檢查表、班組安全活動內容等進行修訂，使之適應新的工藝控制要求。

參考文獻

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工業自動化控制主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制，或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術，微電子技術，電氣手段，使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。

工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初，隨著改革開放的春風，國外先進的工控技術進入中國大陸，比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC，變頻器，觸摸屏，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。

二、工業自動化儀器儀表

（一）PLC（可編程序控制器）

PLC―可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求： ①編程簡單，可在現場修改和調試程序；②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。

我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。

目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

（二）工控PC

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。 事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%（50%的國內市場，并實現產業化。幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并？沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因；另一個是軟件操作系統Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成；二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

三、工控行業儀器儀表發展

工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

（一）電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

（二）科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

（三）環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

（四）儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

（五）信息技術電測儀器

信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術，總線式自動測試技術，綜合自動化測試系統，新型元器件測量技術及測試儀器，在線測試技術，信息產業產品測試技術，多媒體測量技術以及相應測試儀器，用電監控管理技術等。

篇7

二、危險工藝范疇分析

1.具有危險性的生產裝置

與硝化、氟化、磺化、氯化、氧化、裂解、重氮化等危險工藝相關的生產裝置都具備潛在的危險性。

2.儲存物質的設備

一些化學產品具有易燃、易爆、高毒的特征，其儲存的裝置都具有一定的危險性，或者是一些液化砌體具有高危性，必須采取必要的安全控制措施。

三、化工工藝危險性特點概述

1.高溫高壓下極容易爆炸

一旦達到爆炸所需的溫度與氣壓，爆炸的極限就會擴大，一旦接觸到氧氣，就會在設備或者管道中爆炸，造成重大損失。

2.泄露導致爆炸

化工工藝所生產的產品均屬高溫高壓產品，氣體物料一旦從設備管線泄露會迅速膨脹，與空氣中的氧氣混合，形成爆炸物，一旦碰到靜電或者火花就會引發大的爆炸。

3.積碳燃燒爆炸

氣體壓縮機等轉動設備再高溫下運行會導致油揮發出現裂解，管道內會形成積碳，其會自燃導致爆炸。

4.物理爆炸

所謂的物理爆炸就是在高溫高壓下設備金屬材料會發生一定的蠕變，改變金相組織，鋼材腐蝕會加劇，導致設備疲勞腐蝕，機械強度減弱，引起的爆炸。

5.液氮泄露導致的中毒爆炸

如果發現液氮大規模的泄露，就會形成低溫云團，引起中毒事件，遇到明火還會發生爆炸。

四、比較普及的自動化控制方式

1.自動控制與安全聯鎖的作用

化工生產離不開高溫、劇毒、高壓、易爆、腐蝕等危險因子，這是必然的，自動化操作可以實現對工藝參數的嚴格控制，同時也避免了由于手動操作而帶來的不安因素，降低勞動強度，改變傳統的作業環境，可以更好地實現高質、高效、長期的安全運行質量。

2.較為常見的自動控制機安全聯鎖形式

化工裝置屬高危作業，因此，必須實行溫度、壓力、流量的自動控制系統，實行自動報警、聯鎖停車、實現化工工藝生產過程中的自動控制。目前的生產工藝水平下，常用的工藝過程自動化控制及安全聯鎖主要包括：

2.1分布式的工業控制微機系統

這一系統俗稱DCS，也被稱為分散控制系統，主要利用現代的網絡通訊技術，將分布在現場的控制點、采集點與操作中心進行連接，實現集中管理的目的。

2.2可編程序控制器

也就是所謂的PLC，主要被應用于邏輯控制，順序控制，在一些領域已經取代了繼電器，在小規模范圍內，可以實現過程控制。

2.3現場總線控制系統

俗稱FCS，是基于現場總線的開放型自動化系統，被廣泛的應用于多個控制領域，這是工業控制發展的必然方向，尤其是本質安全型的總線，比較適用于一些高危險性的工藝場所，降低危險性。

2.4各種總線結構的工業控制設備

俗稱OEM,其以配置靈活，擴展方便，具有較強的適應力，可以實現集中控制。

五、改造危險工藝自動化控制的對策

1.對危險工藝單元進行定性和定量的分析

化工生產裝置自動控制是技術相當復雜，全面的掌握系統的工藝特征，尤其是熱力學的數據、動力學參數是實現自動化控制的基礎，對于涉及到強烈反應的危險工藝單元，要對其熱量做到心中有數，在缺乏動力學參數的情況下，至少應參照類似的反應體系，借助能量衡算建立一個簡化的動力學模型，最終找到一個相對更加安全可靠的工作領域。唯有如此，實現自動化控制才更加可信，對于一些在異常情況下，會發生爆炸的裝置，必須結合其具體的生產工藝，對其潛在危險性進行控制，對一些較為敏感的參數要采取實時監控的措施。

2.對相鄰的情況進行全面的分析

如果在危險工藝單元選用DCS，那么該如何設置其他單元，很多化工企業在面對這一情況時都顯得無奈，可以對整個車間的布局進行調整，將危險的工藝單元選在一個邊緣的區域，降低對其他單元的影響，同時要采取隔離措施，在危險工藝單元相鄰處布置危險相對較小的設備，操作與觀測頻率較低的設備，以此加以緩沖，此外，還應對原有的疏散通道進行調整，避免緊急疏散時通過危險性較高的區域。

3.調整安全規范操作規程與安全管理制度

采用自動控制工藝后，整個管理體系都發生了變化，要對傳統的工藝進行改革，一些管理辦法要進行重新的修訂，使其適應現代工藝控制發展的要求。

六、結束語

綜上所述，我們對化工企業的危險性有了新的認識，對實現自動化控制后的管理也有了新的認識，只有不斷地提高管理水平，加強控制，才能實現現代化工企業的發展。

篇8

1.1 為了滿足現階段工業自動化工作的需要，進行控制方案的優化是必要的，這需要進行工業控制體系的健全，滿足工廠的自動化控制的需要。這需要應用到各種技術，保證工廠的生產及其制造，保證其自動化、效率化、精確化，保證其整體可靠性及可視性。這就需要進行工業自動化控制體系的健全，實現內部各個模塊的協調。

時代的進步，推動了世界經濟的發展，這就有利于工控技術的發展，這就出現了第三次工業革命，提升了工程的生產速度，有利于其效率的提升。為了提升現階段的工業自動化效益。進行國外先進工控技術的更新是必要的。從而進行先進性的工控技術的分析。進行相關的工業控制產品的分析，比如進行觸摸屏、變頻器、工控機等的分析。滿足我國制造業自動化工作的需要。這就需要進行現代化建設的貢獻的突出。進行相關型號的可編程序控制器的應用。比如進行繼電器控制裝置的應用，更好的進行先進工控技術的分析。

上述設備的應用，具備良好的效益性，比如具備良好的編程性，能夠滿足現場修改及其調試的需要，其維護具備簡單性，更有利于進行插入式模塊結構的應用，其有利于繼電器的控制系統的工作需要，更有利于進行繼電器的控制裝置的優化。通過對數據的管理計算機的送入，更有利于進行繼電器及其成本的系統競爭的控制，滿足了交流電壓的輸入工作需要，更好的進行輸出量的控制，保證了一系列的設備的驅動，也具備良好的性能通用性，比較適合于機器設備的擴展。這對于用戶程序的存儲器提出了更高的要求，為了使用當下通用汽車的工作需要，進行可編程序控制器的應用是必要的，從而滿足當下制造模塊的需要。這是種國際流行趨勢，都體現在PLC設備的研發及其開發上，這需要進行不同模塊的PLC生產模塊的優化，從而提升其應用效益。

1.2 隨著我國科學技術體系的健全，我國的PLC研制方案也在不斷優化，實現了生產模塊及其應用模塊的開展，比如在機器設備應用模塊取得了不錯的成功。在改革開放前，我國進行了很多的國外成套設備的引進，這些PLC設備有的是比較過時的。在現階段的傳統設備改造模塊及其新設備設計模塊中，PLC應用的范圍越來越廣泛，其實現了當下PLC現代化研制模塊的開展，更有利于其生產環節及其應用環節的協調，更有利于現階段科學工作的開展。進行傳統設備及其新設備設計方案的更新，更好的滿足PLC應用的需要，保證其經濟效益的提升。這需要引起相關人員的重視，保證工業自動化水平的優化，保證科研環節及其工廠生產環節的研制模塊及其生產模塊的控制。進行相關工作體系的健全，滿足PC控制器的工作需要。

1.3 PC控制器的發展，更像是PLC機械設備的發展。這是現代工作的普及，逐漸引起操作及其維護人員的重視。這就誕生了一個個的PC控制方案。通過對PC控制系統的分析，更有利于安裝模塊及其使用模塊的發展，這就需要進行高級診斷功能的分析，為PC控制系統的穩定發展創造更加良好的利潤，保證PLC控制體系的健全，更有利于滿足當下工作的需要。為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。

在當下PC控制模塊中，可以看到PC的應用方案在我國的不斷發展。在；國際應用范圍上，工業PC模塊可以進行多種類型的分析，比如進行IPC工控機及其相關變形機的分析。通過其基礎自動化模塊及其過程自動化模塊的分析，更有利于進行PC工業機的運行穩定性的控制，更有利于進行其配置的優化，這就需要進行IPC方案的更新，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%-50%的國內市場，并實現產業化。

隨著軟PLC模式的開展，工業PC實現了對PLC的沖擊，但是目前來說，工業PC體系依舊是存在的，并沒有進行PLC的替代。這受到很多因素的影響，比較常見的因素就是系統的集成模塊的影響，影響了其平臺軟件工作的開展。另一個系統就是軟件的操作系統，影響了工業PC工作的開展。另一個重要的原因就是軟件操作系統的的原因。這就導致了控制系統的在不同方式、功能上的選擇。這需要應用到一系列的平臺軟件，進行客戶所需要東西的分析，保證工業PC及其PLC競爭模塊的開展，滿足當下高端應用模塊的優化，進行數據復雜性及其設備集成性的分析。微型的PLC模塊及其工業PC模塊都有各自的應用模式，為了更好的進行PLC市場的適應，進行控制系統整體方案的優化是必要的。

2 工控行業儀器儀表發展模塊及其相關模塊的分析

2.1 隨著工業經濟的發展，工控儀表實現了現場總線技術的不斷發展，這主要表現為主控系統的裝置及其現場總線技術的不斷發展，比如自動化儀表模塊、特種儀表模塊等。實現了服務領域的擴大。不斷的推進了儀器系統的數字化模塊、網絡化模塊、智能化模塊等的開展，實行了自動化儀表的數字技術的變化，保證了數字儀表的比例的提升。保證自主產權的軟件商業化工作的開展，保證電工儀器儀表的設計模塊的優化，滿足其電網計量自動管理工作的需要，進行國內市場占有率的控制，更有利于進行國內市場的占據，滿足現階段工作的需要。

在當下工作模塊中，進行測試儀器發展體系的健全是必要的的，比如進行工業所需的各種零部件提升的健全，更好的進行工業儀器儀表等的更新，進行相關汽車零部件的動力測試模塊及其相關性能檢測模塊的開展，更好的進行相關儀器、試驗機的產品設計優化，保證其設計整體路線的分析，實現其整體產值的優化控制，這需要引起相關人員的重視，保證現階段測試儀器的工作發展需要。這也需要進行大氣環境、取樣系統等各種產品模式的分析，保證技術水平的提升。

2.2 在當下工作模塊中，環保儀器儀表也是比較常見的，其更適合進行大氣環境、水環境的檢測儀器儀表的設計，進行取樣系統的分析，更好的進行環境檢測自動化控制系統產品的應用，從而滿足當下國際先進技術的應用需要，進行國內市場占有率的控制，保證儀器儀表元器件的控制及其優化，保證適銷對路的產品的適應。盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

3 結束語

篇9

1.工業自動化控制系統簡述

傳統的工業生產以人力操作為主，需要人為的直接干預，遇到繁重的生產活動，常常使人不堪重負，而且易出現偏差。而工業自動化則是通過對各種參數的調節，生產目標的提前設定和控制生產過程來實現工業生產，是人類社會的巨大進步，大規模的、智能型的機器生產代替了手工操作，工人不必直接面對生a流程，只需熟練掌握自動化控制系統，對照產品要求啟動相應的系統程序。與傳統的工業生產相比，自動化生產效率更高，產品合格率也更高。從實際情況來看，企業在自動化系統方面收獲的效益要遠遠高于其對該系統的投入[2]。要實現工業自動化，所用的設備也較多，大致可分為三類：通用自動化裝備、自動裝配檢測生產線、專用設備自動化控制系統。專用設備自動化控制系統又包括控制層、驅動層和執行層三個部分。如今在機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，工業自動化已得到廣泛運用，極大地提高了企業生產效率。

2.對工業自動化控制系統信息安全的探討

2.1我國企業在保障工業自動化控制系統信息安全方面存在的問題

（1）管理制度不夠完善。我國市場經濟的發展歷史才三十年，即使是較為成熟的大型國有企業，在管理制度方面也存在很多漏洞。人員是企業運行的主體，管理好了人員，一個企業才能良好運行。例如，現如今我國很多生產企業都沒有規范門禁制度，外來人員與內部員工不能很好區分，魚龍混雜，極容易導致重要信息的泄露。對于工業自動化控制系統也沒有嚴格執行“一人對應一個系統”的管理制度，無法規范自己的人員，也就無法保障信息的絕對安全。

（2）缺乏專業的技術人才。工業自動化控制系統的迅速普及呼喚專業的技術人才。目前我國在培養工業自動化控制系統專業技術人才方面還未建立健全科學、有效的教育培訓體系，專業技術人才略顯匱乏。另外一個方面，自動化控制系統更新換代的速度也遠遠超過人才培養的速度，對員工的技術培訓遠遠跟不上時代前進的步伐。中國企業真正缺少既了解控制系統又能保障信息安全的綜合性人才。

2.2針對存在的問題采取的應對策略

（1）借鑒歐美發達國家的先進管理理念。歐美發達國家的工業生產歷史長達兩百多年，他們有更為豐富的工業管理經驗，當前中國企業在管理上出現的諸多問題對他們而言屢見不鮮。在保障工業自動化控制系統信息安全領域，他們也有著更多成功的經驗，可以充分借鑒。

（2）加強專業技術人才培養。專業技術人才是工業自動化控制系統的靈魂，靈魂健全才能使該系統發揮最大效力。因此，企業應針對工業自動化控制系統，完善教育培訓體系，大力培養專業性的操作人才，與工業生產前沿接軌，同時針對員工信息安全意識薄弱的問題，加強思想教育，使其充分認識到保障信息安全的重要性[3]。此外，還有必要構建完善的工業自動化控制系統信息安全管理體系，加強人員及系統設備的管理，進一步使工業自動化系統信息安全得到有效保障。

3.結語

工業自動化控制系統信息安全是控制系統和信息安全的充分結合，是當下工業生產的潮流。不僅要求企業了解計算機控制系統，還要求企業懂得如何保障信息安全。用好工業自動化控制系統將極大地促進我國工業的迅猛發展，為中國經濟添磚加瓦。工業自動化控制系統信息安全涉及到企業生產的多個環節，需要各個生產部門的完美協作。相信在企業、員工與政府三方的共同努力下，工業自動化控制系統必將不斷完善，信息安全也將得到充分保障。

參考文獻：

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自動化儀表和電氣設備可以看作是人的眼睛和手腳，儀表將現場信息以可視的方式上傳到上位機控制器，再由控制器根據預編程序下達命令至電氣設備處，最終由各種電氣自動化設備完成所需要動作，從而實現過程控制自動化。自動化儀表和電氣設備是整個控制系統的基礎。常見的自動化儀表和電氣設備包括溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、智能型電動機保護器、智能操作顯示終端等。

2電氣設備和自動化儀表概述

2.1電氣設備概述

電氣設備包括電力系統中的發/輸電設備、電機保護設備、電力監控設備等，在過程控制中，電氣設備主要包括：電動機、變頻攪拌器、電加熱器等。現代工業生產過程對各種電氣設備的智能化要求將越來越高。

2.2自動化儀表概述

自動化儀表主要指各種溫度儀表、壓力儀表、液位儀表等，同時各種智能電力儀表（如：智能電力多功能儀表）也屬于自動化儀表范疇。自動化儀表、電氣設備及上位機控制器組成了一個完整的自控系統回路。常見的自動化儀表應用包括火電廠的溫度監測、污水處理工廠的流量監測、鍋爐壓力監測等，這些監測行為除最基本的顯示功能外，還可將數據上傳至上位機控制器進行信號處理、報警、聯鎖等，最終由控制器發令給各執行器（電氣設備）以完成自動控制的功能。

3電氣設備和自動化儀表在工業控制過程中的應用

3.1電氣設備和自動化儀表在工業控制過程中的設計原理

傳統的工業過程主要是人工操作，現代工業為了加強安全生產并提高效率，遂引入了各種自動化儀表和電氣設備。工控過程自動化的設計原理主要有四點：①充分了解生產環境；②設備具有較高的智能化水平；③可實現遠程操作；④便于維護管理。對生產環境的了解是應用自動化儀表和電氣設備的基礎，如某工廠鍋爐的荷載通常情況下均在額定最大荷載之下，但按需要提高其荷載時，控制設定的安全數值也應等比例的提高，若簡單的設定為最大額定荷載，輕則造成資源浪費，重則造成工況不穩甚至發生生產事故。設備智能化主要體現在四個方面，測量、監控、調節、處理。仍以鍋爐為例，測量指儀表可實時檢測鍋爐狀態；監測是指鍋爐狀態可在上位機上實時觀察到；調節指設備擁有自動跟蹤調整以適應實際需求；處理指上位機發現鍋爐出現問題時通過下達必要指令至電氣設備終端，進行應急處理以使人員及時進行后續工作。如：監測到鍋爐液位偏低時，通過儀表發送信號至計算機，再通過計算機發出相應指令至電氣設備電控柜以啟動鍋爐補水泵等，同時相關參數如電流信號、故障狀態等可在上位機上進行追溯。遠程操作是智能設備的突出優勢，遠程控制的目的是根據需求隨時進行必要調節，比如設備端設定的安全負荷為鍋爐額定負荷的60％，但實際生產時需要鍋爐提供更多的動力以達到額定負荷的70％，該項調節工作便可由計算機遠程操作實現，通過程序數值的修改完成。便于管理是指所用電氣設備和自動化儀表以智能技術為支撐，以默認的設定程序作為工作依據，無需過度依賴人工操作，只要程序設定合理、計算機軟硬件性能正常，便可持續工作，管理上實現基本無人化。當熱，設備應用還應注意定期的維護和管理。以上四個原則是自動化儀表和電氣設備在工業過程控制中應用的基本雛形，也是在后續工作時應注意的內容。

3.2測量環節的實際應用

測量是自動化儀表的基礎功能，在進行目標數據測量時，儀表可以將所得的測量值保存下來以便于后續統計工作的開展進行[1]。

3.3監測環節的實際應用

監測是控制工作的中心環節之一，是指在應用了帶自動化儀表和智能電氣設備的控制系統后，實際應用中系統對控制目標進行的實時監測。這種監測是伴隨整個工作全程同步的，工作停止后，監測也同時停止，如：鍋爐液位的監測、電機轉速的監測、電動機故障狀態的監測等。以凈水廠的凈化系統作為監控對象為例，凈水過程包括進水、凈化、出水三個基本環節，中間還包括過濾、沉淀等，就進水工作而言，通常需通過設置流量儀的方式了解進水量，由于進水工作往往是長期、持續的，人員不可能隨時在進水口進行測量和觀察，而且人員測量和觀察也存在明顯的誤差，自動化流量儀從而有了使用的基礎需求，將流量計、上位機控制器（PLC、工控機等）、執行器（電動閥、電控柜、泵等）應用于流量監控過程中，當進水流量在合理范圍內時，流量計正常作業，當進水量過大或者過小時，流量計會發出信號至上位機，信號經上位機處理后發出指令至閥門或電控柜處，從而可實現流量超限關閥、停泵等自控控制和調節的動作。并以此保證了相關過程安全、高效的運作。需要注意的是，在實際應用中，可以將記錄功能添加到監測工作中，即對全天的監測內容進行記錄，該數據可以作為相關人員后續工作的有效支持，比如總進水量和總凈化水量的比值等。

3.4執行環節的實際應用

執行環節是控制的核心環節，該環節是衡量工業過程自動化執行結果的關鍵一步，是指在自控過程中對發令器指令的最終執行和動作。該環節功能的實現依賴于自動化執行儀表（如：電動閥）和電氣設備（電控柜等）的聯合工作。仍以凈水廠的凈水系統為例，當該系統的工作無異常時，控制設備只進行正常的監測工作，如果該水廠由于外部設備損壞等因素，會造成大量水流涌入，放任水流蔓延，可能造成凈化效果下降甚至設備、生產環境破壞，應用智能控制系統則可以避免該情況，當流量儀監測到水流量變化后，首先會發出警報，如果水流量持續增大，超過安全值，則流量計會將這一情況反饋給控制系統中央處理器，處理器再向執行器（泵、閥等）下達指令，從而可進行進水口封閉、停泵、開啟備用水池蓄水等操作，避免凈化系統非正常工作或水流蔓延帶來的破壞[2]。

3.5保護環節的實際應用

保護環節是建立在監測和執行兩個環節基礎上的，是指在監測對象發生異常時，對其進行保護防止其過限動作等產生不可逆轉的損失，該項工作也包括對控制系統本身的保護。以電力設備的控制系統為例，工業生產中很多時候會應用到大型電力設備，比如鑄造廠的退火爐，在進行電加熱作業時，由于設備功率大，產生的電流也是較大的，如果超過安全電流則會造成設備、加工部件損壞等問題，同樣，如果設備出現短路，也會帶來不良影響。傳統模式下，對退火爐的控制依賴人工和舊式設備，存在著一定的落后性，對瞬間電流等也無法及時把控、處理，應用智能設備可以避免上述情況。在退火爐工作時，智能電流表隨時監測其工作情況，尤其是較大交流，如果某一瞬間由于意外因素等造成瞬時電流急劇增大，電流表可以將該情況在一瞬間反饋給控制系統中央處理器，處理器將指令下達給電氣設備，根據默認的設定程序，電氣設備立即切斷電源，從而避免了退火爐、加工部件以及控制系統受到破壞[3]。類似的處理原則在壓力控制系統、流量控制系統、溫度控制系統等自動化控制系統中也是十分常見的，比如火電廠的溫度控制系統，當異常情況發生時，也會采取相應措施保證生產的安全。

4結束語

電氣設備和自動化儀表在工業控制過程中往往是同時出現、聯合工作的，連接兩類設備的是智能模塊的中央處理器，隨著工業設備越來越專業化、精細化，工業生產對安全越來越重視，智能控制成為工業發展的一大特色，在進行系統設計時，需注意了解生產環境、保證設備性能和智能化水平，同時確保可以進行遠程操作和控制，使其更好的應用于控制工作。

參考文獻：

[1]朱耿.電氣自動化控制設備可靠性測試研究[J].工程技術研究,2016,(8):115.

篇11

引言

工業自動化控制技術可以提高工業生產產量與生產質量，并且確保生產安全，可以說是一種綜合性能較高的技術。伴隨著社會的不斷發展，我國的工業自動化控制技術一貫受到國家政策的支持，逐漸縮小了與國際先進水平的巨大差距，并且與此同時暴露出的問題也越來越多。

一、工業自動化控制技術內涵

隨著科學技術的不斷進步，工業控制技術也越來越朝著先進趨勢邁進，進而使各大工廠中的生產效率明顯提高。工業自動化控制從通俗意義上來說，就是在工業生產過程中盡可能的減少消耗人力資源的次數，而充分利用機器等除動物以外的能源或者動力來進行生產，也可以說是一種能夠讓工業流程不消耗人力，自動生產的一種過程。

作為現代制造業最重要的一種技術，自動化在現代制造業，特別是需要大批生產的制造業中發揮著重要作用。隨著第三次科技革命的到來，計算機、微電子、納米等技術不斷更新，自動化技術也在不斷發展，各國開始認識到研究工業自動化控制技術的必要性，在這樣的背景下使工業自動化控制技術得到了空前絕后的發展。當前工業自動化技術在社會各個領域應用十分廣泛，我們經常可以在機械制造、建筑、計算機等行業領域中發現自動化技術的影子。在中國社會隨著改革開放的腳步加快，自動化控制技術也漸漸傳入大陸被人們所接受，為現代機械生產作出了很大貢獻，提高了工業生產產量與生產質量，并且從一定程度上降低了能耗，保證日常的生產安全。

二、工業自動化控制系統的特點

用電設備分別安裝在各配電室和電動機控制中心，所要執行的信息處理任務龐大，而維修工作也相對復雜。它與熱工系統相比，電氣設備操作的頻率低，一些系統設備在維持正常運行時，可以經過好幾個月甚至更長的時間再操作一次；電氣設備所需要的保護裝置要求高，動作速度快，一個保護動作通常要在40ms以內完成。電氣設備的構造機構本身具有聯鎖邏輯較簡單、操作機構復雜的特點，而控制方式也主要是廠用電系統，其主要設備監控需要接入DCS系統，如果兩臺系統一起運行，一臺系統的檢修不得影響另一臺系統的運行，因此，需要考慮兩臺機組DCs電氣控制的模式，保證控制的穩定性。根據電氣設備的主要特點我們知道，在構建ECs時，其系統結構、與DCs的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。除了要保證系統的正常運行，還要確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行。

三、我國的自動化控制技術發展現狀分析

1、PLC（可編程序控制器）

PLC—可編程序控制器的英文為ProgrammableLogicController，1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求①編程簡單，可在現場修改和調試程序；②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。

我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。

目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

2、工控PC

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。

事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%（50%的國內市場，并實現產業化。

四、我國的自動化控制技術未來發展方向與策略

工業的自動化控制技術是通過豐富的科學理論基礎作為支撐力量，其發展離不開計算機、通訊、建筑、微電子等技術，需要多種科學技術的共同開發，進而實現自身的發展。我國引進工業自動化控制技術與西方國家相比來說時間較晚，缺乏穩固基礎與科技支撐力量。企業自動化控制技術在快速發展的道路上時常會遇到瓶頸期，然而又好又快地渡過一段段瓶頸期，是我們即將面臨的最大問題。

首先，國家政策的支持。我國在向工業國邁進的路上，政策支持是必不可少的。我國是社會主義市場化經濟體制，國家的工業發展戰略對于每個領域行業的前景發展有著重要作用。我國工業自動化控制行業的戰略規劃在當前受到了考驗，我們必須將一貫推行的勞動密集型產品轉化為技術密集型產品，進而實現技術的創新與改革。

其次，借鑒外國先進經驗。我國最早的工業自動化控制技術引進是在上個世紀80年代左右，自身起步時間比國外先進技術要晚的多，我們在將來的發展中一定要借鑒外國先進技術和經驗以彌補自身的理論缺陷。

第三，重視市場效應。雖然在今后的發展當中，我們必須要借鑒國外先進的技術和豐富的經驗，但是僅僅是毫無意識的模仿和跟隨，只會在國際市場中讓我國諸多企業自身競爭力越來越弱。我們必須要轉變思想理念，拓展自身的市場，打出自己的品牌，試圖走自己有特色的一條道路，進而才能夠與擁有先進科學技術的西方發達國家相抗衡，爭奪屬于自己的一片天地。

結束語

工業自動化控制技術的不斷發展，可以將人們從繁重的體力和腦力中解救出來，也可以使人們遠離不良的工作環境。在另一方面，有助于能源消耗，提高工業生產產量與勞動生產率，增加人類壽命，獲得更高的經濟效益。所以，我國應該重視工業自動化控制技術這一行業的發展，盡快對相關政策進行調整；而各大企業也要抓住第三次科技革命的機遇，及時調整企業結構，跟上社會發展的腳步，這樣才能夠真正實現可持續發展。

參考文獻

篇12

近年來，我國工業發展逐漸朝著自動化、信息化、智能化方向發展，越來越多的自動化控制系統被應用在工業生產中，然而工業自動化控制系統應用現狀卻不理想，各種各樣的干擾源對于自動化控制系統的穩定、正常運行產生了直接影響，所以應充分了解工業自動化控制系統受到的干擾情況，有針對性地進行抗干擾處理，提高工業自動化控制系統運行的穩定性。

1工業自動化控制系統的干擾分析

1.1傳導干擾

（1）信號線引入干擾。電流通過信號線過程中產生感應磁場，相鄰信號線受到感應磁場影響會產生一定的感應電流，隨著感應電流的增大，和檢測開關相連接的接收設備會受到干擾影響，由于信號線中電流持續流過，會影響和信號線相連接的自動化控制系統正常運行，使得控制器邏輯數據不穩定，甚至發生死機或者錯誤動作。（2）設計施工干擾。工業自動化控制系統在施工設計階段，由于操作、設備型號、調試、安裝、工程技術設計等因素，安裝設計過程中，接地系統混亂或者控制器、高頻發生器或者開關高功率設備之間的距離較短，造成工業自動化控制系統設計施工干擾。（3）電源線干擾。工業現場的電源線干擾非常常見，其主要來自兩個方面，一方面是工業自動化控制系統受到供電電源耦合影響；另一方面，干擾信號通過供電電源系統進入自動化控制系統。工業自動化控制系統主要通過電網電源供電，其運行過程中經常受到很多因素的干擾和影響，例如，電網短路暫態沖擊、大功率用電設備停止或者開啟、電網波動等都會影響工業自動化控制系統的正常運行。

1.2輻射干擾

工業自動化控制系統受到的輻射干擾主要是指電弧電路、高頻感應設備、雷電、射頻設備等產生的干擾，對于這種干擾源，在實際應用中沒有很好的方法進行消除，而可以通過減弱或者直接切斷電磁干擾傳播途徑，采用裝設防雷設備、合理布置線路、保護隔離、等位機屏蔽或者聯機等措施，保障工業自動化控制系統的安全運行。

2工業自動化控制系統的抗干擾技術

2.1軟件設計

工業自動化控制系統設計過程中，采用慣性濾波、限幅濾波、中位值濾波、平均值濾波等方法通過計算機程序對系統信號實現數學處理，消除或者減少干擾信號的強度、數量，保障輸入信號的穩定性和可靠性，這種方法計算機程序很容易移植，便于修改系統參數，有效提高數字濾波的穩定。

2.2管線設計

為了減少工業自動化控制系統的干擾，應優化管線設計，包括通信線、電源線、信號線管道等，電源線設置應和通信管線保持足夠距離，并且使用金屬管道覆蓋通信管線，正確敷設電纜線路，結合抗干擾、經濟性、實用性等因素，選擇合適的信號電纜線，其中最常見的是雙芯屏蔽雙絞線，電纜線敷設過程中應注意以下問題：其一，對于不同信號，敷設不同電纜線路，結合傳輸信號類型，分層敷設電纜線路；其二，不能使用同一根多芯電纜同時傳輸數字信號和模擬信號，電纜和電源線不能共用；其三，不能在同一個線槽中放置電源線纜和信號線纜，避免平行、近距離的進行敷設施工，若電源線纜和信號線纜必須放置在一起，兩種線纜應保持60cm以上的距離；其四，大功率電動機應和信號線纜保持適當的距離。

2.3電源設計

若工業生產現場包含變頻器和大功率器件，對于電源線路采取科學有效的抗干擾措施，對電源設備進行有效隔離，在進線電源分級部位設置避雷器，使用隔離變壓器設置在PLC電源輸入端，對于隔離變壓器的次級繞組和初級繞組，裝設屏蔽層，然后做好可靠接地，通過雙絞線作為二次側接線。

2.4接地設計

工業生產現場環境變化會干擾信號線，發生誤動作、測量精度下降、死機、程序跑飛、系統數據混亂等現象，這主要是由于接地系統設置不合理，對于工業自動化控制系統應做好接地設計，通過正確、合理的接地設計，有效抑制工業自動化控制系統受到電磁干擾影響，在實際應用中包括信號屏蔽接地、系統接地和安全接地。工業自動化控制系統接地設計過程中，嚴格區分保護接地和工作接地，保護接地電阻不能超過2歐姆，強電設備接地點和接地極接地點之間保持10m以上的距離，埋設在工業生產現場建筑物周圍10m的區域。信號源接地設計，在信號側接地設置屏蔽層，若信號線中間如果有接頭，做好絕緣處理，牢固連接屏蔽層，防止信號線多點接地，連接多芯對絞電纜線和屏蔽雙絞線，相互連接好各個屏蔽層，然后進行絕緣處理以后，選擇合適接地位置進行單點接地。另外，計算機接入信號之前，在大地和信號線之間連接電容，有效減少共模干擾，將濾波器裝設在信號兩極之間，減少差模干擾。

2.5選擇合適器件

結合不同電子設備的特性，選擇合適的器件，例如，通過設置RC、AD雙積分濾波器，使電流信號和電壓信號轉換傳輸過程中消除高頻干擾，有效減少差模干擾。采用雙絞線和差動輸入器，做好單邊接地、屏蔽地線和光電隔離，消除共模干擾。

3結束語

工業自動化控制系統在實際應用中容易受到各種各樣的干擾影響，而干擾抑制是一項非常復雜、系統的項目，應綜合考慮多方面因素，在施工設計過程中結合自動化控制系統的規格和型號，做好各方面的抗干擾設計，提高工業自動化控制系統的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]李世發.基于工業自動化控制系統的抗干擾措施的研究[J].硅谷,2011(13):86.

[2]趙琳,翟諾,申敏.工業控制系統中應用的PLC抗干擾技術[J].自動化技術與應用,2008(09):129-131+76.

[3]宋家杰.PLC控制系統中的工程問題研究[D].南京理工大學,2004.

篇13

一、工業自動化儀表與控制系統

1、自動化儀表與企業的信息化

自動化儀表技術包括信息采集、處理和應用。“企業信息化”實際上是企業信息的集成和整合。

2、自動化儀表工程項目全局信息和全生命周期信息的整合

這是實現自動化儀表系統的前面可互操作可互操作是分層次的，實現需要一個漫長的過程。

3、功能安全

近年來功能安全的重要發展是，大量經過功能安全認證的儀表推向市場。為了爭取競爭中有利的地位，幾乎所有儀表制造商都會開展功能安全的研究

4、系統維護與儀表診斷

系統維護與儀表診斷越來越受到用戶、制造商和研究者各方的專注。

它分為四個層次，生產流程的診斷、生產裝備的診斷、自動化控制系統的診斷和現場儀表的診斷。

生產流程的診斷原則上不屬于自動化儀表的范疇，但是這段信息的交換涉及自動化儀表系統。針對生產裝備的監控，診斷儀表系統已經推出了新產品，自動控制系統的診斷通常是控制系統中設備管理軟件的一個模塊或一種功能，負責控制系統自身以及現場儀表的實時診斷和預測性維護。現場儀表的診斷難度較大，維護周期由智能儀表的耗損情況或固定時間確定。

5、無線通信

工業無線通信技術的快速發展是自動化儀表領域顯著的亮點，它的特征是：技術方案多樣化，參與者迅速增加，成立了專業組織。推出多鐘無線演示系統、測量儀表樣機，將成為全球主要自動化儀表展覽的熱點。

6、控制網絡

未來幾年網絡控測和網絡儀表是自動化儀表發展的特點，發展方向是大幅度提高發展速度、簡化安裝和調試的復雜性、擴展無線功能以及發展網絡技術。

二、工業自動化技術控制中存在的問題

開發與應用自動化控制技術是我國工業制造業快速發展的根本需要。現如今，由于工業制造行業發展非常迅速，使得現有的技術與設備并不能適應現代生產的發展，所以，當前社會的發展需要，推動了自動化儀表技術與控制技術的快速結合與發展。

近幾年，我國自動化儀表技術發展非常迅速，特別是在總線技術方面取得了很大的進步。現場總線不僅是信號制式的改變，而且也是信息化控制技術發展的前提條件。經過幾年的發展，現場總線的內在潛力逐漸被人們挖掘出來，如預測、診斷、穩定操作等技術，具有廣闊的發展前景。然而，當前自動化儀表發展仍然存在一些問題，表現在資金與市場缺陷兩方面。主要由兩方面的原因造成，一方面，有些用戶對自動化儀表的價格過于敏感；另一方面，在出現較便宜的替代品時，用戶通常會選擇使用替代品。上述現狀的出現，將難以推動新型儀表的開發。所以，當前我國大多數自動化儀器仍然處于初級發展階段。

在現實生活中，每一個新產品的推廣與應用都是需要經過一段較長的時間。因此，自動化控制技術的發展也是如此，遵循事物發展的規律。但是，在自動化應用的過程中，存在很多問題，特別是以下問題應該引起高度的重視，第一，自動化系統信息的安全性能。第二，程序與軟件的可靠性問題，第三，儀表的可互操作問題，第四，系統故障診斷信息的可靠性問題等。通過對工業自動化控制系統的認真分析得出，大多數問題都是因數字化與網絡化引起的，依靠當前的發展技術完全可以有效的解決當前存在的問題，只是缺少一個切實、可行的方案，對于解決問題的方案措施正處在研究中。

3工業自動化技術控制及其發展趨勢分析

3.1自動化儀表和信息技術發展緊密結合

事實上，快速發展的信息化技術和自動化儀表的發展聯系非常緊密，而且，二者是相互影響的。其中，自動化受信息化技術的影響主要表現在以下兩方面：一方面，二者的發展都需要高素質的新型科技人才，另一方面，自動化儀表的發展必須要依靠信息技術的發展，這樣一來，信息技術發展的步伐也就加快了。然而，自動化儀表技術的發展涉及到多方面的內容，主要包含信息采集、處理和應用等內容。也可以看成是信息技術的分支。可以說信息技術的發展需要借助自動化儀表技術的發展。企業在實際的生產過程中，要注重自動化儀表和信息技術發展的結合，成為推動工業自動化控制發展的有效方法。

3.2重視自動化功能特性

安全問題是社會各界關注的焦點問題，特別是在自動化儀表技術方面，自動化控制功能問題成為最主要的問題。近幾年，在市場上出現了很多已經得到安全認證的自動化儀表。所以，功能安全儀表，并不僅僅應用到安全系統中，而且還要應用到儀表的功能檢測系統中。由于市場競爭較激烈，因此，企業為了在市場中立足，提高企業自身的競爭力，大多數自動化儀表制造廠商都會對儀表的功能安全進行深入的研究。近幾年，隨著對自動化儀表的深入研究，使得自動化儀表質量得到了快速的提高。

3.3做好自動化控制技術發展的基礎工作

要想將自動化技術發展應用好,就要做好自動化技術應用的基礎工作。對自動化控制的發展同其他技術的發展一樣都是一個從低級到高級、由不完善到完善的過程,只有生產方式由機械化轉變到自動控制化,生產過程整體自動化,自動化控制技術才能有效的很好的得到發展。當前,我國的工業自動化水平與國際先進水平還相差很遠,我們不能求一時的高度自動化,而應該做好相應的基礎技術、發展經驗和發展資金的準備。

3.4大力發展成本小、前景好的自動化控制技術

對于低成本的自動化控制技術,不僅投資少,而且前景好,見效速度也快,對于我國現階段的經濟發展也有很大的促進效果。針對現在節能減排的目標,企業在實現自動化的同時應盡量減少資金和資源的利用和投入,來爭取更大的產出。我國的機械制造企業都擁有大量的通用設備,企業在發展自動化技術時,應在原有的設備基礎上進行合理的改造,充分發揮我們的主觀能動性,爭取建立成一個以信息自動化為先導的自主的單元化生產系統。

3.5實現無線通信

無線通信技術的發展已成為工業自動化控制技術研究的重點問題。主要表現在三方面，第一，技術方案的多樣化發展。不同的技術方案針對的對象與應用技術是不同的，只有在一些局部發揮出了其優勢。第二，參與者的人數越來越多。目前，我國對自動化儀表的研究人越來越多，如學校，自動化儀表企業、高技術企業等。第三，出現了很多無線演示系統、無線模塊等，為實現無線通信做出了巨大的貢獻。

4結束語

工業自動化的迅速發展與應用極大提高了企業的產率和經濟效益，也使得人們擺脫了繁重的體力勞動，減少了在惡劣工作環境下的工作量，這對于我國的國民經濟的發展也起到了極大的促進作用。在未來的時間里我們將對工業自動化控制系統進行更加深入的研究，爭取盡快趕上發達國家的工業自動化水平,實現經濟的跨越式發展。

參考文獻：