自动化控制在现代工业中的应用
摘要本文介绍了PLC、DCS的概念、结构。介绍了PLC在新临钢烧结8㎡竖炉中，DCS在临钢焦化厂的应用，对PLC、DCS加以对比，分析，阐述了新一代自动控制系统FCS在当代工业中的应用，并对临钢自动化控制改进提出了建议。
关键词PLC DCS FCS 主控制站
一、PLC（Programmable Logic Controller）可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC的构成
虽然各种PLC 的组成各不相同，但是在结构上是基本相同的，一般由CPU 、存储器、输入输出设备（I/O ）和其他可选部件组成。其他的可选部件包括编程器，外存储器，模拟I/O 盘，通信接口，扩展接口等。
CPU 是PLC 的核心，它用于输入各种指令，完成预定的任务，起到了大脑的作用，自整定、预测控制和模糊控制等先进的控制算法也已经在CPU 中得到了应用；
存储器包括随机存储器RAM 和只读存储器ROM ，通常将程序以及所有的固定参数固
化在ROM 中，RAM 则为程序运行提供了存储实时数据与计算中间变量的空间；
输入输出系统（I/O ）使过程状态和参数输入到PLC 的通道以及实时控制信号输出的通道，这些通道可以有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等，使PLC 的应用十分广泛。
我国使用较多的PLC产品有德国西门子的S7系列，日本立石公司的C系列、三菱公司的FX系列、美国GE公司的GE系列等。各大公司生产的可编程控制器都已形成由小型到大型的系列产品，而且随着技术的不断进步，产品更新换代很快。
新临钢烧结厂竖炉系统按工艺流程分三大系统。配料、烘干、润磨矿粉运输及配料除尘为第一系统；造球、生球运输、风机、水泵、烟气除尘为第二系统；成品运输及成品除尘为第三系统；各系统分别采用集中联锁、局部联锁、解除联锁、机旁事故停机等控制方式，可在操作台上集中操作或机旁操作。各系统设有设备运行信号，事故音响灯光信号显示。
1竖炉生产的工艺流程，如图：
具体介绍PLC在竖炉本体布料小车控制系统中的应用。
1、控制要求分析
小车的前进、后退采用交流异步电动机控制。当某个电机得电，就一直保持当前的机械动作，直到相反动作的电机得电为止。为使
2、PLC控制系统程序设计
（1）得到启动命令（有效时间为三分钟），1#、2#链板只要有
一个运行，I4.6布料小车即得到信号，接着向前向后的运行信号Q21.1、Q21.2相继断开，同时，报警DB1.DBX51.6输出点断开，时间继电器T22启动，延时5s。
（2）M1.2有信号，T22延时5s闭合，I4.6布料小车在“集中控制”位置，1#、2#链板任意一个运行，M1.3无停机命令，M0.6断开，I8.6停机按钮在“分”位，M1.4布料小车自保PLC内部线圈吸合，M1.4触点闭合自锁，形成自保回路，三分钟后，M1.2断开，M1.4维持导电。
布料小车向前运行回路：I5.0后限位信号输出，布料小车向前运行信号Q21.1输出，不输出I4.7前到位信号，I5.2强制向后按钮断开，输出线圈Q21.1通电，小车向前运行，在监视运行屏幕上，向前运行指示灯亮。
布料小车向后运行回路：I4.7前到位信号输出，布料小车向后运行信号Q21.2输出，后到位信号I5.0断开，I5.1强制向前按钮断开，输出线圈Q21.2通电，小车向后运行，向后运行指示灯亮。
此程序的优点在于设计了强制向前强制按钮I5.1，强制向后按钮I5.2，当下料不均匀时，可手动操作向前、向后按钮，强制小车向前或向后运行，使布料均匀，保证小车的连续运行，确保了竖炉生产持续、稳定。
二、DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
目前我国以和利时、浙大中控、上海新华为代表的国内DCS厂家经过10年的发展，都各自推出自己的DCS系统：和利时推出MACS－Smartpro第四代DCS 系统、浙大中控推出Webfield(ECS)系统、新华推出XDPF-400系统。在中国的DCS市场上，三家国内厂商已经具备了相当的竞争能力。例如通过新华公司与和利时公司在火电站控制领域的竞争以及和利时公司与浙大中控在化工等领域的竞争，使得国外的DCS纷纷降价。可以说，三家公司最大的贡献是把国外的DCS 价格降到了原来40％以下，为DCS在国内工业企业的普及应用，特别是在中小型企业中的应用做出了贡献。
焦化厂二焦系统2000年采用浙大中控的集散控制系统ＪＸ－３００
I、JX－３００系统简介
JX－３００是浙大中控1996年推出的新型开放式集散控制系统，该系统应用了新的信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技术，采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，使其兼备了高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功能。
ＪＸ－３００基本组成包括工程师站（ＥＳ）、操作站（ＯＳ）、控制站（ＣＳ）和通讯网络。在通讯网络上挂接通信接口单元可实现与ＰＬＣ的连接；通过多功能计算机（ＭＦＳ）和相应的软件Ａdvantrol－ＰＩ可实现与企业管理计算机网的信息交接，实现企业网络
Ethernet
（图1）ＪＸ――３００Ｘ网络结构示意图
(Intranet)环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等到功能，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。结构示意图见图1
II、焦化厂二焦系统主要生产工艺
焦化厂二焦系统生产工段主要分为：焦炉炉底加热工段（焦炉煤气加热控制站、集气管压力控制站、鼓风机工段（风机控制站、冷凝泵房控制点）、回收工段（粗苯控制点、硫铵控制点、回收控制点）。各个工段都要对煤气温度、压力、进行测量根据测量的结果进行分析，然后调节相应的控制阀门以达到工艺要求的最佳值，在回收系统，液位的显示、
调节，以及温度参数的测量，调节控制回收产品母液的温度，这些都影响化工产品的产量与质量，在没有用ＤＣＳ时各个岗位都要靠人工调节，显示用的是数显表和模合表现场需要控制的点多，造成各个岗位仪表盘多，不利于现场治理，而职工必须不断的下现场观看液位，调节阀门工作效率低，劳动强度大，岗位要求操作工人数多，调节也不稳定，不利于生产运行，造成煤气压力波动大，温度调节也不稳定，化工产品的产量不尽人意。制约着设备的性能，不能良好的满足化工工艺的各项指标，从而给临钢公司带来了隐形的损失，给焦炉加热以及焦炉维护工作和全公司焦炉煤气的用户带来很多不利因素。
III、风机工段ＤＣＳ用途
现以ＤＣＳ在风机工段的应用做具体的阐述，其它的岗位大同小异。（本论文后附有二焦系统ＤＣＳ布置及网络图，以供参考。）风机操作工首先要掌握风机运行的各个参数：风机前轴瓦温度、风机后轴瓦温度、液力偶合器油温、风机
电机前轴承温度、电机后轴承温度、风机的转速。煤气控制参数：新２＃炉焦气管压力、３＃炉集气管压力、４＃炉集气管压力、初冷器前煤气温度、初冷器前煤气压力、初冷器后的煤气温度、初冷器后的煤气压力（风机机前吸力）风机机后压力、外供煤气压力。冷凝液液位，电捕焦油器的含氧量，初冷器上水温度，初冷器吸力，剩余氨水的液位，循环氨水的压力，高压氨水的压力，温度等等，而这些压力、温度的控制要靠阀门的开关来控制，而DCS的分散控制、集中管理为实现这些功能有独特的优势。
主控制站主要由机柜、机笼、供电单元和各类卡件组成，如主控制卡、数据转发卡、各种信号输入／输出卡，其核心是主控制卡，主控制卡通过系统内高速数据网络――ＳＢＵＳ扩充各种功能，实现现场信号的输入输出，同时完成过程控制中的数据采集、回路控制、顺序控制、以及优化控制等各种算法。
三、PLC与集散控制系统DCS的比较
PLC
（1）从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。
（2）连续PID控制等多功能，PID在中断站中。
（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
（4）也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。
（5）PLC网格既可作为独立DCS，也可作为DCS的子系统。
（6）大系统同DCS。
（7）PLC主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
DCS
（1）分散控制系统DCS集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技术于一身的监控技术。
（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。
（3）PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
（4）是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
（5）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。
（6）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。
（7）DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。
（8）用于大规模的连续过程控制，如石化等PLC以开关量控制为主，兼顾模拟量的控制，尤其是小型PLC具有存储容量大、体积小、价格便宜等优点，迅速发展成为现代工业控制的主导产品。
20世纪70年代与PLC同时发展起来的集散型控制系统（DCS）以模拟量的控制为主，有很强的数值运算功能。它的主要特点是能够实现集中管理和分散控制，为过程控制的主流产品。
一般来讲，离散型制造业采用可编程序控制器（PLC），常用于逻辑/顺序控制。流程工业的控制一般采用集散型控制系统（DCS）。而间隙过程工业则以DCS和PLC混合使用为好。在实际生产中，生产过程往往既需要连续控制，又需要逻辑/顺序控制的功能，DCS和PLC 都是基于微处理器的数字控制系统装量，它们相互渗透发展，不断扩
大自己的应用领域。目前，PLC已广泛地被应用在DCS中。
在当今的PLC中，除了提供模拟量控制模块外，PID回路控制也已不再被认为是PLC中的新事物了，它已经成为每一种大型PLC的标准性能，甚至许多新型的小型PLC也能提供PID等控制算法的功能。现在以PLC为基础的PID控制正广泛应用于连续过程和批量过程的控制中。在此基础上，一些PLC生产厂商为其新一代的通用PLC系列又增加了许多专为过程控制而设计的控制功能。除PID运算外，增添了“超前滞后”、工程量变换、报警、斜坡函数和高精度模拟量I/O等特殊处理算法。过去仅限于大型DCS系统中使用的其他一些先进的过程控制功能，也开始在PLC中出现。自整定PID回路、模糊控制等就是最好的一些进展。
在DCS控制系统中，也越来越多地采用了各种智能数字调节器和PLC，新型的数字调节器与PLC不仅容量更大，速度更快，而且都具有较强的联网通信能力，可以采用以廉价的双绞线为传输介质的现场总线网，将作为主结点的现场控制站与作为从结点的数十个数字调节器、PLC或数字化智能变送器连接在一起，也可以将数台PLC通过网点直接接入高速数据公路，组成过程控制级的顺序控制站。这样，使DCS的控制功能进一步分散，控制速度与功能及系统的可靠性又得以进一步的提高。现在的PLC不是原来的简单PLC了，它几乎可以完成所有的自动化控制任务，甚至包括过程控制，今后，PLC的各种特性提高的速度和各种功能完善的速度越来越快，DCS和PLC的控制功能将进一步融合，DCS必将被由PLC构成的控制系统或被PC为平台的PLC控制系统所取代。
四、计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。
（1）FCS是第五代过程控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。是3C技术（Communication，Computer， Control）的融合。基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。“现场控制”取代“分散控制”；数据的传输采用“总线”方式。
（4）从控制室到现场设备的双向数字通信总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。
（5）用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
（6）把微机处理器转入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通信能力，信号传输精度高，远程传输。实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放。
（7）可上局域网，再可与internet相通。既是通信网络，又是控制网络。FCS的关键要点：
（1）FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。采用双绞线、光缆或无线电
方式传输数字信号，减少大量导线，提高了可靠性和抗干扰能力。FCS从传感器、变送器到调节器一直是数字信号，这就使我们很容易地处理更复杂、更精确的信号，同时数字通信的差错功能可检出传输中的误码。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（Field Device）中。FCS还可以通过网关和企业的上级管理网络相连，以便管理者掌握第一手资料，为决策提供依据。所以现场总线具有开放性、互操作性、系统结构的高度分散性、灵活的网络拓扑结构、现场设备的高度智能化、对环境的高度适应性等诸多突出特点。
（2）FCS系统的基础是数字智能现场装置：数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是基础；道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。现场装置必须遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，具备数字通信功能，能实现双向数字通。再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。
（3）FCS系统的本质是信息处理现场化。对于一个控制系统，无论是采用DCS 还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上，采用现场总线后，可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少，甚至增加了，而传输信息的线缆却大大减少了。这就要求一方面要大大提高线缆传输信息的能力，另一方面要让大量信息在现场就地完成处理，减少现场与控制机房之间的信息往返。可以说现场总线的本质就是信息处理的现场化。由现场智能仪表完成数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等功能。现场仪表的数据（包括采集的数据和诊断数据）通过现场总线传送到控制室的控制设备上，控制室的控制设备用来监视各个现场仪表的运行状态，保存智能仪表上传的数据，同时完成少量现场仪表无法完成的高级控制功能。
五、总结语：
FCS是在DCS的基础上发展起来的，FCS顺应了自动控制系统的发展潮流，它必将替代DCS。然而，任何新事物的发生，发展都是在对旧事物的扬弃中进行的，FCS与DCS的关系必然也不例外。FCS代表潮流与发展方向，而DCS则代表传统与成熟，也是独具优势的事物。特别是现阶段，临钢的产能没有大的改变，不能盲目过高追求高郊的自动控制，做为一名名工程技术人员，应不断研究现场总线，为临钢的设备更新做好准备。
临钢焦化厂生产技术科左春生
得分统计表： 题号一二三四五六七八九十总分 得分 一、填空题：（每空1分，共30分） 2、编程的程序结构有线性编程、分部式编程、结构化编程三种。 3、STEP7的数据类型分为基本数据类型、复式数据类型、参数类型等三种。 4、S7-300 PLC中的CPU313模块有STOP、RUN、RUN-P、MRES等工作方式，其中STOP 和RUN-P 方式可用于程序下载。 5、S7-300 PLC的寻址方式可分为立即寻址、存储器直接寻址、存储器间接寻址、寄存器间接寻址。 6、DP总线的设备类型有1类DP主站DPM1、2类主站DPM2、DP从站等三种。 8、PROFIBUS的应用层由FMS或现场总线规范、LLI或低层接口组成。 9、连接到PROFIBUS网络的主站是按其总线地址的升序组成一个逻辑令牌环。 10、中继器适用于使用相同介质访问控制方法及数据传输速率的局域网中。 11、为了实现WINCC与PLC之间的数据交互，应在创建的用户项目变量管理中添加新驱动程序SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE 。 12、WINCC中消息块由系统块、用户文本块、过程值块组成。 二、判断题（每题1分，共10分）1、在STEP7硬件组态中第三槽既可用于扩展通信模块也可用于输入输出模块。（） 2、网关适用于不同通信协议的网络之间或异种网络操作系统的网络之间的互联。（） 3、背景数据块与共享数据块除了用途不同外，它们的打开方式是相同的。（） 4、波特率和比特率是等价的关系。（） 5、WINCC仿真器不仅能仿真内部变量也能仿真过程变量。（） 6、通信方式有同步与异步、并行与串行、单工与双工之分。（） 7、实令牌和虚令牌是两种不同的令牌帧。（） 8、SIMATIC S7 DP从站设备有紧凑型和智能型两种。（） 9、函数DeactivateRTProject ()和HMIRuntime.stop所执行的结果是完全相同的。（） 10、平衡差分电路是EIA-485的最大特点，一根导线上的电压是另一根导线上的电压值取反。接收器的输入电压为这两根导线电压的差值。（） 三、简答题（每题5分,共20分） 1、给出CSMA/CD的中文含义并简述它的工作原理。 1、? 2、√ 3、? 4、? 5、? 6、√ 7、√8、?9、√ 10、√ 2、给出PROFIBUS的三个组成部分以及它们的适用场合。 专业：电气工程及其自 动化 课程名称：工业自动化网络学分3. 5 试卷编号（04） 课程编号：122105 考试方式：闭卷考试时间：120 分钟拟卷人(签字)：拟卷日期：审核人(签字)： 得分 阅卷人 得分阅卷人 得分阅卷人
办法设备保全处湖云设〔2016〕1号 湖南云峰工业自动化控制系统管理规定1 目的 为规范和加强弋阳海螺工业自动化控制系统的日常管理，保障公司生产的顺利进行，使自动化控制系统管理科学化、制度化，建立相适应的管理体系；根据公司《计算机管理办法》、《报警值修改管理规定》，特制定本规定。 2 适用范围 本规定适用于公司工业自动化控制系统设备从调研、选型验收、安装、使用直至更新全过程的管理。本规定中控制系统主要是指公司内工业自动化控制计算机系统、可编程序逻辑控制器系统。 3 系统管理 3.1 设备保全处是工业自动化控制系统的职能管理部门，主要负责控制系统的软、硬件的维护与运行工作、技术资料管理及各种备件管理,并根据运行状况制订系统检修计划及方案； 3.2 各使用部门严格按操作规程及维护规程使用与维护；确保系统使用运行环境，监控运转状况，发现问题及时与设备保全处联系；并积极配合专业维修人员分析处理系统故障； 3.3 设备保全处应在操作站设立严格的口令管理制度，严格区分维护、操作使用权限。系统管理员应设两人，拥有除用户权限设臵外的所有权限，用户权限设臵口令由保全处分管领导掌握：
3.4 一般情况下系统管理员需了解、熟悉系统设臵及程序时不得在系统操作站和工程师站上进行，以防止不慎错误的修改、下载程序。 3.5 严禁擅自在计算机根目录下删除或存放私有文件，严禁擅自移动系统程序、应用程序的文件和文件夹； 3.6 用户禁止将本岗位口令泄漏给他人，不得擅自修改系统程序、应用程序、控制系统的硬设定及软设定； 3.7 操作或使用人员负责日常清灰、保持清洁；未经许可，不得擅自搬动机房内的设备或变更电源系统，不得将设备随意借出；不得擅自打开微机设备修理，设备运行过程中若发生硬件或系统软件故障,应及时报告,不得擅自处理; 3.8 严格禁止在操作站上使用非系统所带可移动存储媒体（软盘、U盘、光盘等），确保系统的软件安全，杜绝病毒的入侵； 3.9 操作人员严禁在操作站上使用非工艺过程管理软件，严禁在操作站上读写、删 除文件、自行复位、关闭操作站； 3.10 控制系统中生产线控制系统、工控微机及单机设备可编程序控制器由设备保全处负责巡检维护，并负责生产期间内系统正常运行，排除运行过程中发现的设备故障； 3.11 控制系统在线控制时，一般不允许修改软件及报警值等相关数据；特殊情况下，须遵照《报警值修改管理规定》，经由使用单位提出书面申请并办理相关会签手续后，自动化系统管理人员方可修改，修改时应保证各计算机控制系统的一致性； 3.12 对控制程序属于技改性质较大的修改，报专业部
电气自动化控制技术发展现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T14:38:15.337Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：郭琳玲杨立江 [导读] 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。 (国网西藏电力有限公司 850000) 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。 关键词：电气自动化；控制技术；发展趋势；发展现状； 在新时期的今天，电气自动化控制技术在减少劳动力提高工作效率下，也能够在高危行业中使用电气自动化控制技术，这对于企业的经济节省以及劳动人员的身心健康都有着积极作用。电气自动化控制技术在解放大量劳动力下，将人们从以前单一的劳作中摆脱出来，有助于高新技术发展。基于此，本文浅谈了电气自动化控制技术发展现状与发展趋势，以供借鉴和学习。 一、电气自动化技术的简述 电气自动化技术具有通讯能力、信息能力，这是新世纪的一项新技术。在工业控制系统中运用电气自动化技术，在发挥其技术价值下，也有助于加强企业工作效率，为企业带来更多的社会效益与经济效益，值得在更多行业中应用和使用电气自动化技术。通常来讲，现代电气自动化技术一般遵循分层方式来设置计算机，从管理方面分为上层与下层，上层负责协调与管理工作，下层负责执行指令，采集、分类以及整理数据信息。在电气自动化技术具体应用中，企业需要结合具体情况针对性、有目的选择自动化技术，这样才能够提高企业工作质量与效率，减少财力的投入，为企业带来更多的利润，促进企业的进一步发展。 二、电气自动化控制技术的发展现状 随着信息技术的快速发展，先进的、现代化的信息技术大大促进了电气自动化技术的发展，在电气自动化控制技术融入现代科学技术，提高电气自动化技术的智能化、自动化，实现真正层面上的电气自动化。现如今，从管理到实践整个过程中，电气自动化控制技术都需要借助信息技术，管理人员需要利用信息技术记录和处理业务，监管部门需要利用网络技术实时监督工程项目，进而强化工作效率。同时，对于财务数据而言，信息技术也有着积极作用，在财务监管中使用信息技术，在掌握产业动态中，将浪费问题解决了，也大大提高了产品质量。但实事求是而言，虽然早已经提出了电气自动化概念，但想要将电气自动化技术真正的发展起来还需要借助信息技术，而信息技术时代下，电子自动化已经有了良好的发展基础，先进的信息技术为电气自动化控制技术的发展提供了依据。 三、电气自动化控制技术的特点 对于现代工业来讲，电气自动化控制技术是一项新兴技术，它确实为人们带来了诸多方面的便利。一是，对于很多工业生产而言，恶劣的环境限制了工业的发展，很少有人愿意到槽糕的环境汇总去工作，即便企业愿意以花费更多的财力雇佣工人来进行工作，这些工人也会因为各种原因的影响而难以顺利完成工作，企业不但损失了很大的经济费用，而且也难以有效完成工程项目。而电气自动化控制技术的应用就可以妥善解决这一现实问题。如：在辐射环境中，可运用电气自动化系统来自动工作，只要提前设置好工作指令，在危险的矿洞中也能够运用电气自动化技术，保护工作人员的生命安全。将电气自动化技术应用后在降低危险系数中，还能够减少企业没有必要的经济损失，其益处颇多。二是，使用信息技术对各项工作调控安排中，相对于按照命令执行任务的计算机来讲，通过工人工作不可避免会出现失误，而自动化系统就会严格遵守指示。所以，电气自动化技术的使用能够使工作更为严谨，在统计数据信息时提高准确率，避免由于个人因素问题而出现失误。 四、发展趋势 1.操作人员专业化，提高控制技术的安全性 在电气自动化系统应用过程中，通常都是从企业员工中挑选部分人员来开展设备，忽略了自动化系统操作的安全性、专业性。很多企业都忽视了对员工开展培训，在厂商安装完成系统后才开始培训员工，这样在浪费时间下，也阻碍着企业正常有序的生产。在培训员工时，员工不但要学习系统安装的整个过程，而且还要对系统的工作原理进行掌握，掌握系统的、专业的操作技术，独立自主分析和判断系统发生的故障，便于可以做好后续的维修保养设备工作。企业在对员工进行培训后，使操作人员能够在系统出现故障后及时了解故障出现的根本原因，第一时间内解决故障。在此基础上，操作人员还需要掌握维修与保养设备及时，便于在恶劣的环境中处理好问题。所以，企业需要高度重视培养专业性技术人才，在重视培养理论知识中，也需要培养其各方面技能。 2.变换器电路从低频向高频发展，降低能源损耗 随着社会快速发展中，电子行业也得以快速发展。在不断发展电力电子器件中，也促进了变换器电路的快速更新。对于普通类型的晶体管而言，利用自流传功变换器控制整体电流，而在变频工作交流过程中，利用变频器就能够转换与控制电流。在电流控制中利用PWM方法，可以及时转换效率，并规避对电网带来的影响，解决在低频率区间中电动机的问题。但将PWM应用于逆变器中，也会影响着电压与电流，使电机工作中会出现振动与噪音。所以，想要加强设备运作效率，就需要将工作噪音先降低，保证不会影响人体。在具体工作中，因为电子器件开关有很大损耗，这样就难以提高逆变器效率。而美国科学家提出了谐振式直流环逆变器，可使电子器件工作在带零电压下，最大化避免开关损耗，强化开关频率。 3.电气自动化的计算机网络发展，提高工作效率 在大数据时代背景下，云计算下，这些技术发展都需要借助计算机网络，工业技术的向前发展也需要网络技术。将来的世界必然是计算机网络世界，电气自动化技术要积极融合计算机网络技术，在电气自动化技术中有效整合云计算技术、巨型计算机技术，这样就能够把握好电气自动化技术发展趋势。计算机网络技术转变了人们日常生活与工作理念与方式，提高了其工作效率，对于促进企业快速稳步发展奠定了技术基础，这是企业发展的重点。 4.电气自动化的人工智能发展，满足新时代科技发展需求 人工智能作为工业将来发展方向，在现代工业中运用电气自动化技术，如何促进工业的现代化进程，推动企业更好的发展，在竞争激
探讨工业自动化控制系统的研究 摘要：工业自动化系统经过长年才创新的发展，主要在计算机技术应用方面取得很大的成功，在工业自动化过程中发挥主要作用，成为生产过程安全、稳定、智能化运作必不可少的工具。当前从工业生产自动化现状趋势、生产过程自动化系统和生产管理系统、软PLC和软DCS、生产过程控制和管理软件的融合等方面展开论述.工业生产与自动化控制融合环节提出工业自动化控制系统设计的独特见解。 关键词：工业自动化；智能化；系统设计 l引言 以微处理器为核心的自动化系统，从简单PLC(可编程序逻辑控制器)发展到今天的PLC系统，从仅代替模拟调节系统的DCS，发展到今天融合PLC和DCS及计算机功能为一体的所谓三电一体化的DCS系统。作为今后工业自动化的发展趋势，有以下几个方面： (1)工业过程自动化新一代主控系统及其综合自动化的开发和产业化，主要包括集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。重点支持若干具有工业过程综合自动化系统产业化能力和开发能力的企业，发展具有市场竞争力的产品，同时适当支持建设工业自动化的：工程化验证环境与开发能力。 (2)先进控制与优化软件开发与产业化，主要包括先进控制技术、过程优化技术、实时监控软件平台、信息集成软件平台、系统集成技术等、专项将重点支持上述具有特色和市场价值的系列软件的产业化。
(3)智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化。 2控制管理系统 在ISO的六层功能模型中，把从检测、执行、驱动到一级的控制和管理共分成六层功能。构成这种多层功能结构的出发点，是按经营、生产管理、控制功能的划分，而不是按控制和管理计算机系统硬件结构来划分的。只不过过去由于当初计算机技术和网络技术的限制，以及计算机系统设计人员理解的不充分，长期以来，把计算机系统按六层功能模型相对应地分成六级计算机系统的多层次结构。 随着计算机技术和网络技术的发展，越来越暴露这种多层次计算机系统在数据采集、管理、数据和知识的共享、硬软件资源共享、数据通信、软件开发等等中的各种弊端，特别是在设备控制、过程控制、生产控制之间。以至很早就有人提出管控一体化，或者控制系统就是管理系统的观点。美国西屋过程控制的WDPFOvation系统就是基于这种观点开发的，可以预计今后更多的工业过程自动化系统将会朝着这个方面发展。 3PLC和DCS开发工具软件 由于计算机技术，特别是芯片技术的快速发展，按照摩尔定律微处理芯的速度性能每l8个月将提高一倍。因此，当lntelPentium处理器问世后不久，Pentium2．3以及主频为1．4GHz的pentium4处理器就相继提供给市场．当广大用户还未来得及使用Pentium4处理器时，lntel和HP两家公司就联合推出了64位的hanium微处理器，自动化系统设备
浅谈工业自动化控制技术研究 工业自动化控制技术可以提高工业生产产量与生产质量，并且确保生产安全，可以说是一种综合性能较高的技术。现代工业的自动化控制流程，需要通过机械、计算机技术等技术来组合实现。当前我国工业自动化控制技术的逐渐成熟，能够标志着工业技术的进步，有利于推进社会机电一体化进程。伴随着社会的不断发展，我国的工业自动化控制技术一贯受到国家政策的支持，逐渐缩小了与国际先进水平的巨大差距，并且与此同时暴露出的问题也越来越多。文章对我国工业自动化控制技术发展研究，并对未来发展战略提出思考。 标签：自动化控制技术；自动化程度；工业技术 1 工业自动化控制技术内涵 随着科学技术的不断进步，工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进，进而使各大工厂中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说，就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数，而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产，也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力，自动生产的一种过程。 作为现代制造业最重要的一种技术，自动化在现代制造业，特别是需要大批生产的制造业中发挥着重要作用。随着第三次科技革命的到来，计算机、微电子、纳米等技术不断更新，自动化技术也在不断发展，各国开始认识到研究工业自动化控制技术的必要性，在这样的背景下使工业自动化控制技术得到了空前绝后的发展。当前工业自动化技术在社会各个领域应用十分广泛，我们经常可以在机械制造、建筑、计算机等行业领域中发现自动化技术的影子。在中国社会随着改革开放的脚步加快，自动化控制技术也渐渐传入大陆被人们所接受，为现代机械生产作出了很大贡献，提高了工业生产产量与生产质量，并且从一定程度上降低了能耗，保证日常的生产安全。 2 我国的自动化控制技术发展现状分析 中国工业自动化控制技术是借着改革开放的风气被带进来的，甚至可以追溯到上个世纪，也正是因为改革开放这一优势，工业控制技术才得到了巨大的发展空间。到目前为止，中国的工业自动化进程发展依旧迅速，“PLC，变频器，触摸屏”等产品都被广泛应用到了工业控制的各国领域，为中国的现代化工业生产做出了巨大贡献。 2.1 PLC PLC是一种电子系统，通俗来说，是一种可以编辑程序的逻辑控制器，通过运用数字计算的操作过程，可以控制设备的生产。这种技术依赖于计算机技术，而随着计算机技术不断发展与革新，会出现容量更大、速度更快的产品不断出现。
工业自动化控制技术简析 1，前言 工业电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整，但由于其专业面宽，适用性广，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。 2.工业电气自动化的发展现状 2.1lE C61 13l标准使得编程接口标准化。目前，世界上有200多家PLC厂商，近400种PL C产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC*****使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。*****l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。 2.2Windows正成为事实上的工控标准平台微软的技术如Windows NT、WindOWSCE和IntemetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。 3、工业自动化控制系统的特点 用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式
PLC在工业自动化控制应用的探讨 发表时间：2016-10-21T16:54:42.363Z 来源：《基层建设》2015年34期作者：李宏伟[导读] 摘要：自动化技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。在未来经济的不断发展过程中，PLC技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。可以这样说，先进的自动化技术正是推动各行各业节能减排的有效武器，未来全球发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。鉴于此，本文对工业自动化控制中PLC的应用进行了分析探讨。 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁省阜新市 123000 摘要：自动化技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。在未来经济的不断发展过程中，PLC 技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。可以这样说，先进的自动化技术正是推动各行各业节能减排的有效武器，未来全球发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。鉴于此，本文对工业自动化控制中PLC的应用进行了分析探讨。 关键词：PLC控制技术；工业自动化；应用 一、PLC的构造及运行原理 基本构成为：①电源。通常情况下交流电压波动在大百分之十到大百分之十五的范围内，可以在不采取其它措施的基础上将PLC直接连接到交流电网上去。②中央处理单元（CPU）。中央处理单元（CPU）作为可编程逻辑控制器的控制中枢，在PLC的控制操作中起着很关键的作用。③存储器。即用来存放存放系统软件的存储器。其中用户程序存储器是指用来存放应用软件存储器。④输入输出接口电路。 ⑤功能模块。如定位、计数等功能模块。⑥通信模块。 工作原理：当可编程逻辑控制器开始运行后，完成三个工作过程阶段就达到了一个扫描周期，三个阶段为输入采样、用户程序执行和输出刷新。在整个运行过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 PLC的优势：①使用起来很方便，编程简单易操作。②功能强大，性价比高，节能实用。③用户使用方便，硬件配套齐全，适应性强。能快速地适应复杂的工艺条件的变化。④具有很强的可靠性和权威性，抗干扰能力强。⑤系统的设计、安装、调试工作量小，效率高。⑥维修难度低，工作量小，节时方便。PLC的功能：控制功能、编程功能、处理速度、运算功能、通讯功能、诊断功能。 二、PLC在工业自动化控制应用 随着科技水平的不断发展，我国的PLC控制技术的发展速度也将随之加快。在实现工业自动化的领域中，采用PLC控制技术是适应社会的必然需求，同时也是保障自动化水平的基本前提。面对现如今的发展形势，相关的研究人员还应不断加大其研究力度，不断完善PLC 控制技术水平，从而使得其更好地应用于工业自动化的领域中。 1、系统集中控制 在工业自动化控制中应用PLC，可以实现其自动化控制，也可以实现对工业生产系统本身的集中控制，尤其是系统故障检测、故障显示等，PLC系统集中控制功能主要是根据故障检测和逻辑检测的结果对系统进行实施的监控。在工业生产中，机床设备的运转和停止都需要一定的时间，在这个循环过程中需要一定的时间才能完成，通过PLC可以对启动定时器进行实时的控制，并且将定时器的信号输出作为设备的停止和启动信号，以此来实现对系统的集中控制。 2、开关量方面 PLC本身是作为一种继电器控制的相关替代品，其自身的自动开关量在控制的过程中提高了控制的可靠性能。全自动的PLC开关量控制在工业自动化控制应用中对控制性能的可靠性方面进行了改进，采用逻辑函数以及内部线圈代替了传统的继电器，极大的减少了控制回路故障点，降低了控制回路的设计难度，提高了控制的准确性，安全性和可靠性。 3、模拟量控制 PLC具有通讯模块、位置模块、主机模块、高速技术模块、和模拟量控制模块等系统处理器。其中模拟量控制模块的功能是让PLC根据控制器的特征，通过模块组装功能而进行灵活全面的系统控制。模拟量控制的优势是：①给工业自动化热处理过程的控制和维护带来了极大的便利。②保证工业热处理过程达到控制标准③能够实现工业生产过程的全程控制④大幅度的提高工业过程控制数据的精准度。 4、顺序控制。 现阶段，随着科学技术的快速发展，PLC技术也在不断发展与完善，顺序控制也在不断更新与发展，顺序控制是指：是PLC技术的状态信息，在执行的过程中，可以通过输入简单的指令，就能全面的进行顺序控制。现阶段，顺序控制能够更好的体现PLC具有的基本功能，在顺序控制发展的过程中，PLC技术已经逐渐占据优势地位，在工业化发展的过程中，具有无可替代的作用。 三、PLC应用中需要注意的问题 通常情况下，PLC在工业自动化控制中的应用都处在工业生产环境中，环境因素对于PLC的应用有着较大的影响，为了保证PLC应用的有效性，需要对以下几个问题进行综合考虑。 1、温度因素 PLC控制器的安装过程中，要考虑到设备的散热问题，如果其运行的环境温度较高，则必须要在周边配置相应的制冷装置或者通风装置，保证PLC在合理的温度环境下运行，才能达到理想的控制效果。 2、湿度因素 通常电器元件的运行与空气的湿度都有着密切的关系，所以对于PLC运行环境的湿度条件也要科学地控制，将空气湿度控制在合理的范围内，避免空气中水含量过高而引起事故。 3、震动因素 PLC的运行过程中对于系统的防震系数有着较高的要求，所以在安装时需要远离高强震动的装置，在运行过程中也需要通过适当的保护措施减轻震动对PLC造成的影响。 4、空气因素
浅谈工业自动化控制技术 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行 了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供 应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的 效率。工业自动化控制技术就是一个新兴的可以提高效率的技术，因此，它作为 一个重要的工业发展必备的技术。其重要地位在工业发展中占了很大的比重。而 且工业自动化控制技术作为一个智能机器操作，其效率是人工的好几倍。更为重 要的是工业自动化控制技术不仅能够提高工作效率，还能够保证生产出来的产品 的效率，并且有效的处理一些出现在生产效率和生产质量之间存在的不可避免的 矛盾。以下就是我对工业自动化控制技术的认识和对其以后在发展中的提议。 关键词：工业自动化;控制技术 前言： 虽说目前国家的经济水平日益提高，生产水平也在不断的发展，但是对于一 些国家来说，我国在一些领域上仍处于落后的地步。因此，我国需要不断的创新 学习其他新的技术和应用。目前在工业发展方面，已经有了新兴事物的出现，那 就是工业自动化控制技术的出现，工业自动化控制技术作为一个智能完全自动化 的技术，已经渐渐出现在了工业发展中，并且由于本身的优势和操作已经成为了 工业发展中十分重要的地位了。因为这一好用效率又高的技术的出现，使得工业 发展越来越快，不过这技术虽好，但不好好利用也会造成麻烦。所以，对于如今 这个新兴的技术来说，后面还有很大的考验在等着它，研究并改善工业自动化控 制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工业自动化控制技术，才能 使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，因此，工 业自动化控制技术日后的发展成为了很重要的一件事。 1.工业自动化控制技术概述 工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算 机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表 和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自 动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置， 以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。 2.工业自动化控制的发展现状 目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也 逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自 动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。 2.1 PLC的发展与应用 PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提 出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界 各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推 动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的 性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控
得分统计表： 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 一、填空题：（每空1分，共20分） 1、网关适 用于实现不同通信协议的网络之间或使用不同 网络操作 系统的网络之间的互联。 2、线路的通信方式有串行与并行、同步与异步和单工和双工等三种方式。 3、波特率定义每秒传输波形的变化次数；通信效率定义数据帧的传输时间同用于发送报文的所有时间之比。 4、按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可分为远程网、城域网、局域网三种。 5、模拟数据编码调制方式有幅值键控、频移键控和相移键控等三种。 6、常用有线网络传输介质有双绞线、同轴电缆和光钎等三种。 7、信号的传输模式可以分为基带传输、载波传输、宽带传输和异步传输模式等四种。 8、常用的差错纠正方法有重新传输与先前差错纠正两种。 二、判断题 （每 题1分，共10分） 1、CAN 现场总线中当多个节点同时竞用总线时，低优先级别的节点会退出发送。（） 2、CAN 总线的报文帧中远程帧一般比数据帧有更多的位流信号。（） 3、差错检测中的冗余发送指的是发送方发现传输错误就再次发送。（） 4、CAN 总线中连续5个显位信号后要补一个隐位信号的目的是为了实现软同步。（） 5、中继器的作用就是放大信号，以拓展通信线路的物理距离。（） 6、半双工通信的实现必须要两个RS-485物理总线。（） 7、通过硬件实现连接握手适用于点对多点的远距离通信。（） 8、平衡差分电路是EIA-485的最大特点，一根导线上的电压是另一根导线上的电压值取反。接收器的输入电压为这两根导线电压的差值，因此可以有效的抑制两根线上的差模干扰信号。（） 9、WINCC 要与控制器通信，必须要建立内部变量。（） 10、在STEP7硬件配置中CPU314C-2DP 模块内嵌的DP 默认为主机系统。（） 三、简答题（每题6分,共42分） 1、写出OSI 参考模型的七层协议的名称并简述2层的基本功能。 3、写出三种的网络拓扑结构并简述它们的特点。 专业：电气工程及其自动化 课程名称：工业自动化网络 学分3 试卷编号（02） 课程编号：122105 考试方式：闭卷 考试时间：120 分钟 拟卷人(签字)： 拟卷日期： 审核人(签字)： 得分 得分
浅谈工业自动化控制技术 发表时间：2018-08-09T09:45:06.970Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：高波 [导读] 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的效率。 （哈尔滨天达控制股份有限公司黑龙江哈尔滨 150000） 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的效率。工业自动化控制技术就是一个新兴的可以提高效率的技术，因此，它作为一个重要的工业发展必备的技术。其重要地位在工业发展中占了很大的比重。而且工业自动化控制技术作为一个智能机器操作，其效率是人工的好几倍。更为重要的是工业自动化控制技术不仅能够提高工作效率，还能够保证生产出来的产品的效率，并且有效的处理一些出现在生产效率和生产质量之间存在的不可避免的矛盾。以下就是我对工业自动化控制技术的认识和对其以后在发展中的提议。 关键词：工业自动化;控制技术 前言： 虽说目前国家的经济水平日益提高，生产水平也在不断的发展，但是对于一些国家来说，我国在一些领域上仍处于落后的地步。因此，我国需要不断的创新学习其他新的技术和应用。目前在工业发展方面，已经有了新兴事物的出现，那就是工业自动化控制技术的出现，工业自动化控制技术作为一个智能完全自动化的技术，已经渐渐出现在了工业发展中，并且由于本身的优势和操作已经成为了工业发展中十分重要的地位了。因为这一好用效率又高的技术的出现，使得工业发展越来越快，不过这技术虽好，但不好好利用也会造成麻烦。所以，对于如今这个新兴的技术来说，后面还有很大的考验在等着它，研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工业自动化控制技术，才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，因此，工业自动化控制技术日后的发展成为了很重要的一件事。 1.工业自动化控制技术概述 工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置，以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。 2.工业自动化控制的发展现状 目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。 2.1 PLC的发展与应用 PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。 事实上，PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱，也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛，不但能够实现单机自控的自动化控制系统，而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算，还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制，因而能够直接将数据信息传回计算机中，方便了管理与维护。另外，PLC的编程较为简单，能够在现场及时进行修改或调试，因为维护极为方便，可靠性较高，体积小，通用性很强，方便扩展和安装。 2.2 工控PC 工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC 与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。 工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用，具有高级的诊断功能，使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理，在工业发展中极大地降低了生产成木，基于PC的控制器可以像PLC一样，并且操作和维护人员接受，所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年，工业PC在我国取得了很大的发展，技术与研发上也己经和发达国家水平相近。 3.工业自动化技术系统的发展趋势 工业自动化控制技术作为一个拥有极强的控制能力和自动化的技术，在未来的发展中一定可以为企业和国家带来足够的利益，而且由于它的内在系统十分强大，也可以在以后的发展中起到重要的作用。工业自动化控制技术的内部系统主要分lDE和lAS。lDE是为每个程序提供了历史记录审核跟踪技术，可以很好的为每一份工作在工作过程中的一切记录下来，方便后期的查看和研究，可以通过观察工作过程来找出不合理以及需要改正的地方，使得工业自动化控制技术在工程发展中更上一层楼；lAS对于企业来说是有着极大的好处，可以降低工程投资成本，降低了人工劳动费的支出，而且还能高效精准的完成工作，是每一个企业都需要的技术。而且对于未来的生活发展来说还是一个未知，只有将工业自动化控制技术加大改善力度，不断创新，不断增强设备的属性，相信工业自动化控制技术在未来一定会发展的更
浅谈智能控制在工业自动化过程控制中的应用 智能控制技术是现代工业自动化发展过程中的重要技术之一，在工业领域有着广泛的应用。其主要是在控制理论的基础上，利用先进的人工智能技术来达到智能控制的效果。在当前的工业自动化生产中，必须要对生产过程进行有效控制，这样才能确保生产顺利进行。现本文就重点来谈谈智能控制技术在工业自动化控制中的具体应用，以供参考。 标签：智能控制；工业；控制；自动化 目前我国的工业已经获得的巨大的发展，并逐渐实现了工业自动化。在此过程中，越来越多的先进技术被应用进来，如计算机技术、网络技术、数字技术、通讯技术、信息技术、自动化技术等等。这些技术的综合应用为实现工业自动化的智能控制提供了重要技术保障。这也为未来工业自动化得以进一步发展打下了良好基础。因为只有在有效的智能控制下，才能使工业的生产保持正常秩序，从而进一步提升生产水平。那么，在具体的工业生产过程中，智能控制的应用主要体现在哪些方面呢？以下笔者就结合自己的体会来谈谈这一问题。 1 工业过程的智能控制要求 1.1保证操作的安全性 在工业的自动化生产过程中，由于人的参与程度较低，多是由设备自行生产，因此若其中出现失误或不符合生产要求的情况时，必须要及时发现，并尽早解决，以保证生产操作的安全。这就要求智能控制系统要能够通过监控中心及时发现这些问题，一旦操作出现失误，或设备出现故障，就要立即报警，并且要将所有的操作都记录下来，以便于检修人员掌握具体故障情况，从而保证操作的安全性。 1.2促使工业流程流畅 目前在工业过程中的所采用的智能控制技术不但不能对生产造成额外的负担，而且还能够帮助工业过程的实施更加流畅通顺。例如，智能控制技术可以使工业过程实现零库存，这样可以极大的降低库存的堆积，使所有的生产材料都能得到充分利用，控制生产成本。再例如智能控制技术还可以采取准时方式，这样就可以使所有的生产过程实现无缝衔接，无需因为等待而浪费时间，降低效率。另外，智能控制技术还可以采取看板方式来加快工业过程中的信息传递，减少信息等待造成的环节停滞，并使所有员工都有较强的参与意识，从而促进生产更加顺利的实施完成。 1.3实现较好的可扩展性 在智能控制技术下，工业过程控制会更加灵活，具有很好的可扩展性。以部分运行时会产生振动现象而影响生产技术参数的工业设备为例，其在运行中可能
工业自动化控制技术发展的新趋势探讨 工业自动化的概念可以简单归结为将工业生产中的各种人力、物力用先进的技术、设备、仪器代替，并用计算机技术实现智能化控制，从而有效减少人力、物力、财力的消耗，使生产效率和生产质量都得到提高的综合性工业控制过程。这是人类历史上重大的突破，是一项重要的技术，打破了以往工业生产中效率与质量之间的怪圈，从而实现生产的灵活性和定制性。工业自动化控制技术在经济繁荣的今天已取得了举世瞩目的成就，工业生产领域的绝大多数企业在进行产品生产的过程中都依赖于工业自动化控制技术。在科学技术日新月异的21世纪，该技术也呈现出不断发展成熟的新趋势。本文对工业自动化控制技术的发展现状和发展新趋势做出了简要探讨。 1 工业自动化控制技术的发展现状 1.1 PLC系统 在工业自动化控制领域，占据主导地位很长时间的是PLC。PLC 的应用目的很简单，就是为很多不同的工业自动化控制设备提供安全、可靠的控制方案，对于工业自动化领域的发展起着独一无二的推动作用。但是PLC也同样面临着其他工业自动化控制技术的冲击。目前，国外的厂家似乎更加青睐PLC产品的生产，世界上的PLC产品型号大约有300种。而且我国所使用的PLC主要依赖于国外引入，因为我国的PLC并没有发展到足够的规模，也缺少在PLC生产方面具有强大能力和品牌质量的企业。但是不容忽视的是，我国对PLC的生产也取得了不小的进步。另外，PLC虽然没有达到产业化，但是凭借其在工业自动化控制中的活跃应用，行业领域也没有被局限住，反而应用范围也很广。 1.2 DCS系统 DCS（Distributed Control System）是指集散控制系统。它是在20世纪的70年代被研发出来而且随即得到成功运用的系统。随后的10
电气自动化控制技术及其应用 1.电气自动化控制技术简介 电气自动化控制技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科，随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展，使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。它主要体现在传感器技术、自动控制技术、电机控制技术以及通信网络等控制技术上，并且通过发展研究，已经成为了现代工业自动化的一个重要的技术手段。过去的电气控制主要是以低电压器件为主，不断形成新的继电为主的新型电气控制系统。近些年来，随着电子行业的不断发展，我国电气控制系统从根本上发生了很大的变化，从最先的继电器的控制系统发展到微处理的自动化控制系统，同时我们也开始利用网络技术把它们结合起来，在一个控制网络系统上体现出来，最终形成一个开放性的网络化的控制系统。 2.电气自动化控制技术的具体应用 2.1在当代建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展，建筑系统势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。 楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器，然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕；曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用；楼宇自动化是一个非常复杂的系统，包括很多的方面，比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应
浅谈工业自动化控制系统中的智能控制 ——郝庆超 在自动化（automation）不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准，而自动化的一个重要分支——工业自动化，更是生产型企业提高生产效率，稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第一阶段，以“观测”并“人为反应”的第二阶段，已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步，同时需要控制理论和实践的完善，智能控制（intelligent controls）作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域，全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。 一个控制系统包括控制器（controller）、传感器（sensor）、变送器（transmitter）、执行机构（final controlling element）、输入输出接口（I/0 interface）五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器，这样完成了一次正常的运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分，自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是看是否有最终对象的反馈，当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向一个容器里加水，有水位测量设备，水位到达设定的高度，水龙头自动关断，这就是“闭环控制”；如需人为的看水是否到了设定的高度，而去人为的关水龙头，这就是“开环控制”。当然，智能控制，目标是不需要人为干预，所以，我们可以简单的认为“开环控制”是人为干预控制，不能完全体现智能控制的特点，所以在这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同，可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是看对执行机构的作用方式，如上例中，如果水龙头是开关两位的，在水位到达设定的高度，自动关断水龙头，则此为“状态闭环控制”；如果水龙头是可调节的，根据水位高度的不同，调节水龙头开度的大小，通过加水量的不同，让水位保持平衡，此为“调节闭环控制”。 目前工业自动化控制中，“状态闭环控制”多用于保护类控制，例如汽机的ETS，锅炉的MFT，化工的ESD，水泵保护等等。其优点是反应比较快，控制器本身不需要复杂的计算，通过逻辑运算基本可以实现；其缺点是一旦收到的反馈信号为假信号，则按照假信号进行动作，工程上多称之为“误动”。由于动作迅速（一般是以“毫秒”为单位进行计算），所以一旦误动产生，无法在执行之前或之中做出人为反应处理，只能事后补救，而一些重要的保护一旦产生误动，其影响和损失都是比较大的。针对这个问题，根据现场“状态闭环控制”的重要性和损失性，需要将反馈信号进行品质判断处理，判断出信号的真实性，如果是假信号，则保持原信号不变，不触发执行机构工作，避免误动。而且几乎所有的“状态闭环控制”都有是否允许执行的开关，即联锁按钮。联锁按钮可根据实际情况，屏蔽控制内容，这样就可以部分的对其进行提前控制，把误动的可能性减到最低。 “调节闭环控制”相对“状态闭环控制”要复杂一些，需要控制器进行复杂的运算，计算出输出的结果给执行机构，执行机构进而调节被调节对象。从时间上来讲，“调节闭环控制”是不间断的时时进行计算和输出，其周期决定于控制器的运算周期。“调节闭环控制”需要人为或通过系统计算给定一个被控制对象的理想的状态数值（给定值set value，简写为S），控制器会比较实际的被控制对象的数值（测量值practical value，简写P）与给定值之间的偏差，并计算出输出到执行机构的值（输出值output value，简写O）给执行机构，执行机构变化，使测量值改变，控制器再次比较测量值与给定值的偏差（以下简称偏差），进行下一循环的计算并输出。“调节闭环控制”一般常用的控制方式是“比例积分微分控制”即“PID控制”或“PID调节”。PID控制器就是根据偏差，利用比例（proportional）、积分（integration）、微分（differentiation）计算出控制量进行控制的。PID控制器问世至今已有近几十年的历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。很多盘装仪表控制器就具备很好的带有记忆功能的PID控制功能。“调节闭环控制”对控制系统中各个