工业自动化控制技术及发展趋势研究

杨　涛，叶　星

（新疆农业职业技术学院继续教育学院，新疆　昌吉　831100）

工业自动化控制技术及发展趋势研究

杨涛，叶星

（新疆农业职业技术学院继续教育学院，新疆昌吉831100）

自动化技术促进了工业的进步，已经被广泛应用于机械制造、电力、建筑、交通运输等各个领域，成为了提高劳动生产效率的主要手段。用信息化带动工业化，逐渐推动工业自动化控制技术的发展，能使企业实现经济效益和社会效益最大化，促进我国经济跨越式发展。

工业自动化控制；智能化生产；发展趋势

工业自动化是指以各计算机系统、网络信息等系统为一体，各部分相互协调，能够对实际的工业生产过程进行检测与控制。

1　发展历程与成就

我国工业自动化水平主要经历了以下几个阶段，20世纪40年代到60年代，以单机自动化加工设备出现为标志的初级发展阶段。20世纪60年代到70年代，以流水线工业自动化技术应用为标志阶段。20世纪70年代中期之后，以高科技技术为应用的现代发展阶段。随着经济技术的快速发展与深入改革，我国工业化自动控制水平逐渐提高。如今，自动化生产技术是实现工业生产完全自动化或者部分自动化的基础，有效节省工业生产人力资本的投入。自动化技术涉及到多方面的知识与内容，提高了工业生产效率的重要手段。

就目前的情况分析，我国工业自动化控制系统生产出的产品技术含量非常高，专业性较强，并且其生产产品的种类趋于多样化。据统计，我国工业自动化学会的唯一门户网站以及合作网站已经有16个大项目，20多个小项目，全球工业自动控制厂商达到了20万家，仅仅变频器的生产厂家就有2000多家。第三市场巨大，我国工业自动化控制系统装置制造的产业一直保持在年内增长20%以上。在2009年，我国仪器仪表行业规模以上企业达到了5363个，总共完成了4047亿元，销售产值达到了3947亿元。根据统计显示，工业自动化控制系统已经遍布全球，在石油、化工、造纸、汽车、航天飞机、环境工程以及纺织等各个领域都有广泛应用，提高了生产效率，提高了产品的生产质量。

2　发展中须解决的问题

工业自动化控制技术是一种现代化的工业生产技术，在机械制造、电力、交通等各个领域得到了充分的利用与发展，在农业、教育以及加工等各个行业中都可以看到工业自动化控制系统的影响。工业自动化控制系统是集机械、信息、电气以及电子等各种学科知识为一体的综合性应用技术。工业控制系统主要是指工业生产设备、控制系统以及自动化设备等统筹系统。

在工业自动化控制发展过程中虽取得了一定成就，但在存在的一些问题还需解决。第一，PLC一直处于工业自动化的主导地位，生产和发展有了一定的规模，但还没有形成强大的生产能力和品牌质量，可以说PLC生产还不够产业化。第二，从整体情况分析，工业自动化企业的规模都较小，工业自动化比例依然不高，我国自动化仪器仪表行业的产值仅仅占有GDP比例的1.1%，与美国工业自动化的发展水平差距较大。第三，国内工业自动化控制产品竞争激烈，与发达国家相比，不管是IPC、PLC还是DCS，都处于弱势地位。第四，自动化企业大多数都急功近利，科技研究的投入比较少，科研的人员队伍不稳定，缺乏长时间的科研积累，大型的装备自动化控制系统的应用程度还非常低。第五，我国绝大多数的工业自动化企业缺乏创新，没有核心技术，国产系统总体水平在应用平台上还比较低，而且在国内工业自动化系统的综合能力较差，产品系列不全。

3　控制技术发展趋势

（1）无线生产。就目前的情况分析，通信技术的发展重要因素就是技术标准种类繁多，从第一代现场

总线通信技术到当前的现场总线通信技术，其技术标准有几十种，不同的通信技术有不同的限制要求。当前，工业生产的主要要求就是产量高、产品质量好，运行稳定、绿色环保。虽然制约无线通信技术的因素较多，但是排除技术方面的因素之外，实现现场仪表无线通信技术，机械设备的布置会越来越灵活、多变，而通信技术的维护成本也将大大降低。工业自动化控制在今后的发展过程中，依靠无线通信设备，使工业生产满足效率高、质量好、运行稳定、环保等生产要求。

（2）智能化生产。高度智能化是我国工业自动化生产技术的效果。从未来的发展趋势来看，智能化生产是工业自动化控制发展的大体方向。智能化生产主要是实现了机械设备自动化生产多样性的产品。如在工业自动化控制生产产品的过程中，通过对工业自动化流量、压力或者温度的补偿过程中，相应的仪表需要分别对流量、压力或者温度进行测量，分别进行了计算处理之后给相应的变送器发送指令来不断完成其补偿操作。在智能化操作的变送器可以一次性完成以上操作，同时还可以实现真正工业自动化控制。另外，在未来的发展过程中，工业自动化控制软件将逐渐朝着先进的自动化控制技术方向发展。工业自动化控制软件将从人为操作逐渐朝着智能化机械操作发展。目前，先进自动化控制策略主要体现在：自适应控制、鲁棒控制、预测控制、只能控制等系统。

（3）高精度生产。我国采用工业自动化技术生产的相关产品对加工机械的精度要求非常严格、苛刻。目前，当前的普通加工领域，对于机械加工的精度要求也是越来越高，因此工业自动化控制在未来的发展过程中，会实现自动化操作的基础上，具有非常严格、精密的机械进行操作。如当前加工变送器的精度为之前的0.04%，在贸易交换计算中应用的流量计算精度已经提高到之前的0.05%。在交通运输、石油、化工等各个领域，工业自动化控制加工要求的精度会越来越严格，其生产出的产品质量也会逐渐提高。

4　结语

随着一系列工业自动化控制技术的完善与实施，基于信息化带动工业化生产的思想，将会使工业自动化控制技术得到更深的发展。采用工业自动化控制不仅可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣的工作环境中解放出来，同时还可以扩展到人器官的功能，大大提高了其生产的工作效率。总之，用信息化带动工业化，逐渐推动工业自动化控制技术的发展，使企业实现经济效益和社会效益最大化，促进我国经济跨越式发展。

The Development Trend of Industrial Automation Control Technology

YANG Tao，LE Xing
（Xinjiang Agricultural Vocational and Technical College School of Continuing Education，Changji，Xinjiang 831100，China）

The automation technology promotes the progress of the industry，and has been widely used in machinery manufacturing，electric power，construction，transportation and other fields，becoming the main means to improve labor productivity.This paper mainly analyzes the current situation and trend of development of industrial automation control，which has a certain reference significance.

industrial automation control；intelligent production；the development trend

TP273

A

2095-980X（2015）10-0062-01

2015-09-08

杨涛（1991-），女，新疆人，大学本科，主要研究方向：机械设计制造。