工业自动化技术十篇

发布时间:2024-04-26 05:58:10

工业自动化技术篇1

[关键词]工业自动化;控制技术;pLC;工控pC

中图分类号:tD27312文献标识码:a文章编号:1009-914X(2014)13-0097-01

随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛,其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比,自动化技术不但能够极大的提高生产效率,而且能够保证产品的生产质量,并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。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,只有不断改进工艺自动化控制技术,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,并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看,未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识,来探讨其发展应用问题。

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。

2.1pLC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windowsnt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.工业自动化控制系统的仪器仪表

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,推进具有自主版权自动化软件的商品化。

3.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

3.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。

3.3信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。

4.工业自动化技术系统的发展趋势

工业自动化控制系统的主要部分是iDe和iaS。iDe为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术,包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。iaS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木,可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理,未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果,向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线,它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信,以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递,现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力,极大地提高了信号的测量与传输的精度,增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在:自主研发的现场总线开始投入到市场,现场总线品中多样,竞争激烈,各行业的现场应用工程开始迅速的发展。

5.结语

综上所述,工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力,其不但能够减少人工劳动量,而且能够极大的提高生产效率,增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控,就能使工人脱离恶劣的生产环境,实现更加现代化和人性化的工业生产。同时,工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一,在未来的工业技术发展中,必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用,以促进我国工业经济的进一步发展。

参考文献

工业自动化技术篇2

关键词:工业自动化仪表自动化控制技术工业生产技术

中图分类号:tn830文献标识码:a

1工业自动化仪表

1.1工业自动化仪表的测试分类

(1)温度仪表:电气工程的生产运行过程中,会产生不同的温度变化,需要监控生产过程中的温度。传统的温度监控,主要是通过热点偶或者是热电阻实现的。随着我国电子科技技术的不断发展和进步,目前电气生产过程中实施温度监控,应用的主要是具有较高智能化特点的温度控制系统。在微电脑控制芯片中,可以利用总线技术输入采集到的设备生产运行信息数据,并且对收集到的信息数据进行处理。(2)物位仪表:在电气工程中,对物位仪表的应用,主要是通过记录位置,以测量产品。例如,在化工生产过程中,可以测量试样高度;在输油管道中,可以测量油面的位置;在铁道电气化工程中,可应用激光测试距离等。这些都属于对物位仪表的应用范围。(3)压力仪表:一些生产过程中,为了实现生产需要,需要应用压力控制。压力测量的时候,传统的应用方法是利用压力计实现。连接压力计的时候,一般都是应用导压管道,可以观察生产过程中产生的压力变化。全面了解生产过程中出现的压力变化,才能及时采取相应的措施对一些问题进行处理,避免对生产设备造成损坏,危及人们的生命安全。

1.2工业自动化仪表的发展

随着科学信息技术的不断进步和发展,仪表自动化发展速度也不断加快。目前,仪表的自动化发展中,主要的发展趋势主要体现在现场总线的发展和控制软件的标准化发展方面。

1.2.1现场总线的发展

电气工程中,现场总线是一种通信系统,可以实现自动化系统和现场设备之间的通信。而且,这种通信系统具有开放性和数字化特点,主要是应用分支结构进行通信,可以实习双向和串行通信。应用一定的技术,在仪表上进行连接,可以从仪表实现对大部分控制功能的有效掌握。这是现场总线控制系统的主要作用,实现了电气系统控制和测量的一体化发展,可以分散控制。在很大的程度上,有效的提高了控制系统的可靠性,并且降低了电气生产过程中的成本,节约了资源,促进了仪表的自动化发展。

1.2.2控制软件的标准化发展

电气系统运行要求的不断提高,人们需要对电气设备进行不断的改造。仪表作为电气设备中的一项重要组成部分,在电气系统的运行过程中发挥了重要的作用。随着仪表的自动化发展,电气系统中的控制软件也逐渐实现了标准化发展,同时具备了向工程化和商品化发展的方向。在电气工程的生产运行过程中,应用先进的软件控制系统,不仅可以提高电气工程的控制能力,还可以对原有控制系统中存在的不稳定、非线性和时变性等问题进行有效解决。并且,对于检测效果较低和外界事物干扰的随机性等因素造成的问题或者安全事故,也可以及时处理。不断的应用科学信息技术和先进的科学理论知识,对控制软件进行不断的完善,才能实现控制软件的商品化、工程化和标准化发展。保证自动化仪表的稳定发展,才能提供更多方便的服务,保证电气系统的运行安全。

2工业自动化仪表控制系统的相关技术

工业的自动化技术包含了三层结构:pCS、meS、eRp。pCS层,主要负责控制过程,对生产工艺的水平和精确度进行严格把关,确保产出产品的质量,以保持和扩大市场占有率。在这一层中,可以实现对工艺参数的更新与优化,通过此途径来实现对生产工艺过程的控制。meS层,主要任务是优化管理与控制,对控制过程与管理过程进行协调,以保障资源配置的最优化,是自动化控制系统的中枢。eRp层,是企业的资源管理系统,主要是以信息技术为通信基础,以其提供的参考信息为根据进行决策分析,并将其运用到企业运作中。管理是eRp层的核心内容,在财务管理中其对管理效率的提高作用体现的尤为明显。这三个层次体系的集成综合,实现了自动化体系结构的完善。工业仪表主要使用的是工业生产过程的参数,通过对生产过程的控制与监测,可以实现对产品质量的保障。智能化工业仪表,其特点是功能强大、软件丰富、对产品质量的监控具有很强的实用性。

3工业自动化控制技术

3.1工业自动化控制技术系统简介

工业的自动化设备是由自动化控制系统统一控制的,自动化控制仪表就是这一总体调度系统的核心。自动化控制仪表是由自动化控制功能原件构成的,可以为控制系统对设备的运行状态实施监控,对设备的运行参数进行调整,具有较为完善的自动化功能。经典的自动化控制仪表是由控制、自动报警、记录、显示等功能模块构成的,可用于电力、石化、冶金、科研、国防等领域,在这些领域中以数控仪表、温度控制仪表、压力控制仪表、流量控制仪表等形式出现,自动化控制系统围绕这些仪器构建而成,可对信号的时间和频率进行表达,并实现数字信号和模拟信号的转换与调试。

3.2工业自动化控制系统的发展

3.2.1现场总线技术的发展

在线分析仪表、变送器、执行器等共同构成了工业自动化仪表控制系统的现场使用设备,在这些设备上,使用现场总线技术,可以较容易地实现对设备的控制系统的组建,并使分布式测试系统更具可拓展性。在进行自动化控制系统建设的初期,应用较为广泛的是集中式测控系统,而在现代规模化工业生产的发展形势下,集中式测控系统显然不能够适应这一发展趋势,而通过将生产仪器与设备纳入到建立的控制网络中的控制形势能够很好地解决这一问题,这便是现场总线控制技术。现场总线控制技术是连接现场智能化仪表与中央控制系统的一种连接技术,这种连接技术具有全数字化、开放性、双向传输等特点,是一种多站式信息输送系统。现阶段,在自动化控制系统的建设中,现场总线已经成为了系统建设中的重要应用技术,以其能够为系统发展提供耗能小、适应性强、精确度高、稳定性好的空间而受到工业自动化控制系统建设的广泛青睐。一些现场总线控制系统生产厂家已为总线生产了配套的测量仪表和调节阀,以扩大其市场占有率。

3.2.2网络技术在自动化控制系统中的应用

现阶段网络技术已经应用到了自动化控制系统中,以数字化通信技术的形式存在,在系统的网络层发挥着重要的通信传输作用。随着智能仪表相关技术的发展,以及网络技术的应用,自动化仪表将逐步通过嵌入式的方法融入到通信网络中,增加网络的透明化程度,将办公自动化与工业自动化完美结合在一起。

3.2.3网络控制系统

嵌入式操作系统核心软件与微处理核心硬件系统在测控仪器中使用的较为广泛,它们能够使仪器仪表与计算机间的数据传输与控制更加紧密,仪表设备上的局域网络接口、打印机接口、USB接口等更加增强了测控仪器的通用性。通过与计算机的连接,设备在操作时更加简便,与计算机的操作类似,这样能够使智能化设备与控制设备的操作具有更强的开放性与实用性。

3.2.4分布式控制系统

继集中式控制系统后,分布式控制系统逐渐引领了设备智能化测控的控制方式,以集中式控制系统为基础,综合了现代图形显示技术、现代控制技术、现代化计算机技术、现代通信技术等,做到了对设备参数的灵活配置和分级管理,充分发挥了其优越性。

结束语

本文对工业自动化仪表控制系统的发展以及控制系统的技术进行了介绍,通过介绍我们可以知道,现场总线技术以及分布式控制系统对工业自动化的重要作用,以及网络技术在系统建设中的作用等都是不容忽视的。在工业自动化仪表控制系统未来的发展中,其智能化的特征将会越来越明显,并会在很大程度上满足与引领市场需求。

参考文献

[1]杜晓峰.浅析自动化仪表控制系统技术[J].中国新技术新产品,2012,7(25):65-66.

工业自动化技术篇3

关键词:机械;自动化技术;工业生产;

中图分类号:F407文献标识码:a

随着时代的发展,我国科学技术水平不断提高,工业生产也紧跟时代脚步,与时俱进。要想满足现代化生产需求,就必须同现代化的科学技术进行有机结合,在工业生产中可以大量应用机械自动化技术,节约劳动力,提高生产效率和质量,以此促进工业走上新兴工业化道路,实现可持续发展。但是当前我国工业生产对机械自动化应用的现状并不乐观,所以,现代工业发展要想提高机械自动化技术应用水平,就要积极引进国外先进的机械自动化技术,结合自身的发展需求进行改革,从而真正让工业走上可持续发展的道路。

一、工业生产自动化技术的应用现状

随着自动化技术在工业生产中占据的优势越来越明显,很多工业生产已经开始应用自动化技术,这促进工业生产实现了智能化、简单化、自动化,大大促进了工业生产效率,还优化资源配置,节约了人力资源。但是,正是由于自动化技术广泛应用,也导致我国有些工业生产过分依赖自动化技术,加上内部和外部因素的共同影响。此外,很多工业生产由于对自动化技术不热衷,生产中的机动化技术应用也较少,工业生产中自动化技术应用也受到限制。所以,相关部门必须高度重视工业生产中的自动化技术应用及其发展动因,进而采取相应的措施改善工业生产中的不利因素,促进工业生产真正实现自动化。当然,自动化技术并非完善,在某些地方仍然存在不足之处,还不能完全取代人工生产,所以,在关注自动化技术发展的时候,也需要关注人工生产的发展,将人工生产和自动化技术结合起来,促进工业生产进一步发展。

自动化技术在工业生产中不仅简化了生产的过程,加快了生产投入的变换及流动速度,同时提高了工业生产效率,为企业创造了更多的经济效益。随着科学技术进步,新的工艺和设备在工业生产中不断产生,促进工业生产效率得到大幅提高,而自动化技术如果能够与新的设备和工艺有机结合,也就说明自动化技术在工业生产中的重要性。

二、自动化技术在工业生产中的应用及发展趋势

工业分为轻工业和重工业。不管是哪种工业生产都和人们的生活息息相关,所以,轻工业和重工业生产中应用自动化技术能够实现自动化、智能化、简单化生产,以此提高生产效率和生产质量,这也是工业机械化发展的必然趋势。

1.自动化技术在轻工业生产中的应用

轻工业生产涉及到的自动化技术相对于重工业来说比较简单,因而,在轻工业生产中融入自动化技术也相对容易,所以,轻工业生产中机械自动化技术应用广泛。轻工业生产主要包括人们日常生活需要的消费品和手工制品。简单来讲,轻工业可以分担农业副产品和化工副产品生产。主要包括农业副产品深加工和日常生活用品的生产。

2.自动化技术在重工业生产中的应用

重工业生产主要为人们提供物质基础,国家重工业生产规模可以反映出一个国家的综合国力。相对于轻工业生产来说,张工业设计到的生产技术更加复杂,生产内容主要是对原材料进行加工,为人们提供更加舒适的消费品和高档的物质生活环境。重工业生产主要应用于社会生产,用于日常生活的部分很少。重工业生产中应用自动化技术,可以有效提高生产管理效率,大大降低人工生产的错误。

三、自动化技术的未来发展趋势

通过对我国工业发展历史进行研究分析能够得知,以往的工业生产发展主要以纯手工制品为主,而现代社会的工业生产发展再加入科学技术以后主要以机械化生产制品为主,相较于传统的工业生产发展,现代机械运作的工业生产发展,不仅生产效率更好,所获取的经济效益也更好,由此可见,科学技术对工业生产发展所作出的贡献。电子信息技术的出现,计算机的广泛应用,使得工业生产中也融入了这项技术,从而促使工业生产实现了生产,控制,管理相结合,智能化、自动化、简单化。随着自动化技术在工业生产中的广泛应用,其所具有的重要性也越发突显,对于工业生产发展有着巨大的推动作用。但是由于自动化技术在应用时仍存在一定的不足之处,因此,仍需要对其进行不断研究和改良,最终实现自动化技术全面取代手工生产。

总结

工业生产是国民经济发展的支柱,机械自动化技术在工业生产中的应用大幅提高了工业生产效率,节约人力物力,优化企业资源配置,同时,机械自动化技术的发展进一步提高了我国综合国力,使我国在全球经济激烈的竞争中获得一席之地。虽然现阶段机械自动化技术运用在工业生产中还存在一些问题,但是相信在不久的未来,我国机械自动化技术一定会取得进步,带领中国工业迎接新的挑战。

参考文献

[1]唐华国.工业自动化控制的现状和发展趋势分析[J].才智.2011(23)

工业自动化技术篇4

关键词:工业自动化;技术;特点

一.工业自动化技术的特点

通常把工业自动化系统分为5级:企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。两级管理级涉及到的高技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术。过程控制级涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法。设备控制级和检测驱动级涉及的高技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。由此不难看出,工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术。这是工业自动化技术的特点之一。

二.工业自动化的关键技术

从控制的角度看,工业自动化系统包括检测、控制和驱动三个系统。这三个系统既自成体系又互相联系,既要研究每一个系统的技术又要研究三个系统的软硬件连接及最佳配合技术,这称之为三电一体化技术。三电一体化是工业自动化技术的第三个特点。下面重点从三个方面描述工业自动化技术所包括的关键技术。

1.计算机集成制造技术(CimS)。广义的CimS技术指整个计算机控制系统。由于CimS必须在设备自动化和过程自动化的基础上建立,所以通常讲的CimS主要指企业管理和生产管理两级管理级。当今的企业管理和生产管理实质上就是信息产业的重要组成部分,这方面的文章很多,本文不做重点论述。由于我国CimS的研究和应用刚刚起步,所以强调下面的一些问题是很必要的。

1.1连续型与离散型生产方式的不同与研究内容的差异。钢铁工业属于连续型生产方式,与离散型生产方式(如机械加工)的不同使得在研究CimS时,两者的侧重点和难点就不同。

第一,在产品加工过程方面,离散型基本是可视的,在冷状态下物理加工居多;而钢铁工业加工过程基本处于“黑匣子”状况和处于高温、高湿、高速的环境中,物理加工和化学反应居多。上述差异,使离散型过程建立数学模型较容易;而钢铁工业建立数学模型较难多采用机理模型和经验模型相结合,应用专家系统、模糊控制和神经元网络建立控制模型。

第二,离散型生产过程,随时改变其工艺设备和流程较容易,产品外形也多变;但连续型的钢铁企业,工艺设备和生产流程基本不变(如高炉炼铁),产品外形也基本不变。离散型的产品质量保证和品种改变靠参数、符号、图形就可实现;而连续型的要靠调整工艺参数、控制设备稳定、使工况运行最佳来达到。

第三,企业为了适应快速变化的市场经济,需要柔性。离散型的柔性体现在工艺流程和设备的改变上;连续型的工艺流程和装备改变较难,属刚性,它的柔性体现在生产调度、计划安排、参数改变、设备控制等,实现起来难度较大。第四,离散型产品属单件或小批量生产,物料流可以单件搬动;而连续型产品大量连续生产,物料流是连续的致使连续型生产调度管理实时性强,时效性要求高,生产节奏要严格控制。如轧钢生产线,每秒几十米或上百米的轧速,工序一环扣一环,若节奏脱节、控制不好,瞬间就会产生严重后果。

1.2坚持“以人为本”,实现“业务重组”的原则CimS是一个复杂的大系统,此系统的实现不可能离开人,完全靠自动化是不可能的。美国有个公司提出,影响CimS实现的主要障碍的70%来自于人,11%来自于对成本的评估,9%是技术原因,还有其它原因,可见人的因素的重要性。“业务重组”是指改变过去的经营模式、旧的生产管理体制、旧的信息交换模式,建立适应CimS的新的组织体系,采用先进技术等。这对搞活大中企业、实现现代化的先进企业也是重要的内容。“以人为本”,主要包括实现“第一把手”原则;进行CimS的宣传,使领导和群众都要认识实现CimS的必要性、紧迫性;进行教育和培训,提高人的文化素质和技术水平,建立良好的企业文化氛围。同时也应该认识到,要较好地实现这一目标,就要经历一个有序的过程,需要时间,不是一蹴而就的事。

2.智能控制。智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能———模糊控制、基于神经网络的智能———神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能———混沌控制等类型。

与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。

智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。钢铁工业生产过程控制,非常适合于采用智能控制。如炼铁、炼钢等生产过程是在“黑匣子”状态下进行的,环境有许多不确定因素,是一个复杂的过程,多年来,难以建立精确的数学模型,即使建立起控制模型,也有好多不如人工控制效果好,所以难以推广应用。智能控制的发展,将会使钢铁工业自动化的过程控制有更大进展。在钢铁工业自动化发展过程中,基础自动化在各个工序中占40%~60%,过程控制占10%左右。可见过程控制水平是较低的,主要是数学模型难以建立,有了智能控制将会有起色。

3.钢铁工业自动化工程方法。随着钢铁工业自动化的飞速发展,我国的钢铁工业自动化工程将日益增多,技术水平也将不断提高。因此,无论是对生产企业,还是从事自动化工程单位,有一个好的工程方法是非常必要的。工程方法就是为了达到实现自动化工程而采用的手段、途径和方法。有了好的方法,可以提高效率,较顺利地达到目标。

通过实践,钢铁工业自动化工程方法应该包括:成套的工程管理方法,从签合同、工程实施管理至工程的验收等,管理要规范化、文档标准化;成套的控制设备配套方法,坚持以自己的“拳头”产品和国内设备为先,掌握外国先进设备的性能及具有系统设备配套的能力;成套的控制技术实施的方法,体现三电一体化,机电、工艺一体化,具备计算机辅助软件工程的工具,或工具箱,或平台,或环境,使软件制造更自动化,并使软件具有可复用性等。

工业自动化技术篇5

【关键词】数字技术;工业;电气自动化

信息化社会高速发展,数字化技术也是如此,已经被广泛的应用于许多领域,特别是在电气自动化应用中。数字化技术在稳定性,操作性以及成本节省方面有着明显的优势,为自动化的发展注入活力。本文从数字化技术在工业电气自动化中的应用出发,谈一谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新。

一、数字技术

数字技术是一项与电子计算机相伴相生的科学技术,它是指借助一定的设备将各种信息,包括:图、文、声、像等,转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。它具有传输稳定快捷,可进行多种处理,抗干扰性强等特点。

二、数字技术在工业自动化中应用现状

现代的工业发展自动化应用已经非常广泛,全自动的加工生产线、生产监控、生产管理、生产用电、设备管理、安全管理等方面都大量的应用了电气自动化技术,使生产效率大大的提高,降低了人员成本,同时企业获得更高的经济利益。其中数字技术起到了关键的作用。

1.计算机操作系统

自从美国微软开发出windows操作平台以来,使我们的现代化办公有了标准操作平台,与此同时也成为了工业自动化系统的标准操作平台。可视化的操作界面、丰富的指令菜单,十分方便的统一了工业自动化应用系统的各项操作指令和程序,目前普及率极高。

2.自动化系统控制

在工业自动化系统中,需要对各种信息进行收集及处理,同时还要进行各设备之间的数据连接和信息的双向传递,这都是通过数字技术来实现的。通常使用的是总线及分布式自动控制系统。这样的系统控制就可以对工业生产进行全方位的时时监控。

3.数字技术在企业中全面控制

工业电气自动化操作系统在实现数字技术应用的同时,在企业管理中也在逐步的应用,进而控制着整个企业的各项管理工作。如今企业的管理者及管理层,可以非常容易的获得工业电气自动化系统运行的各想参数,可以及时的管理、发现、发现、决策各种问题,这都是数字技术与计算机网络技术所提供的。

三、数字技术应用鲜明特点

在计算机技术快速发展的今天,数字化技术有其鲜明的特点及优势,而这些特点和优势是传统技术无法比拟的。

1.准确、可靠

数字化技术是科技发展的需要,它把我们看到的图像、听到的声音、记录的各种数据等信息,借助事先制定好的数字电路进行转换,转换成计算机能够识别的二进制数‘o’和‘1’后进行相关的运算、加工、存储、传送、传播以及还原的技术。‘o’和‘1’两种状态的简单存在,确保的信息的准确性.更加减少了庞大烦杂的传统电子设备的使用,同时数字化技术可以和现代的多种自动化、智能化设备实现配套连接,有效的提高了工业电气自动化的可靠性。

2.高效率、低成本

数字化技术在工业电气自动化系统的应用,其运行的高效率是传统设备无法实现的,系统完全控制设备的自动运行、检测及诊断,有着其准确和可靠性的保证,整个系统运行是非常安全的,此外还具有强大的信息存储、加工,快速通信传播的能力,这给企业降低的大量的成本,是企业经济效益增长的重要因素。

3.简单、快捷

现代计算机技术发展已经非常成熟,操作简单、方便快捷,我们日常生活、工作都已经离不开。在工业电气自动化系统中,数字化技术正是以计算机技术作为基础,通过编程技术、输入控制代码,其整个的系统就可以自己运行。触摸屏技术给我们操作、控制比原来简单了许多,尤其是特大型的工业自动化系统就更加方便操作。

四、创新发展

1.智能终端控制

智能终端应用会使数字化技术在工业电气自动化系统中更加准确、可靠。工业电气自动化系统应用,用光纤进行连接设备,再通过间隔层及智能终端来收集和控制各种数据,这样会大大提高效率。

2.程序化操作

在工业电气自动化系统控制中数字化的执行能力非常强大,一旦出错就无法挽回。我们要加强程序化操作的理念,所有操作都制定程序化操作标准,操作人员要进行上岗培训,通过模拟式演练达到熟练操作的要求,确保其能够自我识别和自动完成操作,真正实现数字化和自动化。

3.发展趋势

在未来的发展中,工业电气自动化将会呈现开放化和分布式的趋势。不仅如此,信息化的处理手段也会更加全面,如可以通过和网络技术相结合的措施,使信息化的处理更加方便快捷。开放化的重点则在于和外界的关联上,当外部网络与内部系统两者融为一体时,其处理和指示才能具有确定性,数字化处理准确度也会进一步提高。智能系统被分解成不同的智能模块,其具有合理的内部组成结构,既可以独立运作,又可以分散运行,这样一种不相互干扰的工作方式,有利于系统应用功能的完善。

五、结束语

随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点,作为教育者,我们更要在工程师未出厂前就要把这点用心传授给执业者,以打造社会有用之才。

参考文献

[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风,2010(04).

[2]张荣岭,叶雪荣,李剑锋,郑艳明,梁慧敏.基于micro-Logix1000的电气控制综合实验台的设计与应用[a].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C].2009.

工业自动化技术篇6

【关键词】工业自动化;控制技术;pLC;工控pC

随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛,其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比,自动化技术不但能够极大的提高生产效率,而且能够保证产品的生产质量,并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。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,只有不断改进工艺自动化控制技术,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,并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看,未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识,来探讨其发展应用问题。

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。

2.1pLC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windowsnt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.工业自动化控制系统的仪器仪表

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,推进具有自主版权自动化软件的商品化。

3.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。

3.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。

3.3信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。

4.工业自动化技术系统的发展趋势

工业自动化控制系统的主要部分是iDe和iaS。iDe为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术,包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。iaS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木,可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理,未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果,向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线,它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信,以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递,现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力,极大地提高了信号的测量与传输的精度,增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在:自主研发的现场总线开始投入到市场,现场总线品中多样,竞争激烈,各行业的现场应用工程开始迅速的发展。

5.结语

综上所述,工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力,其不但能够减少人工劳动量,而且能够极(下转第134页)(上接第25页)大的提高生产效率,增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控,就能使工人脱离恶劣的生产环境,实现更加现代化和人性化的工业生产。同时,工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一,在未来的工业技术发展中,必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用,以促进我国工业经济的进一步发展。

【参考文献】

工业自动化技术篇7

关键词:我国工业控制自动化的发展大多是在引进先进成套设备并进行消化吸收,然后二次开发和应用。目前计算机技术在我国工业控制自动化产业中的应用有了很大的发展,我国工业计算机系统已经形成。工业控制自动化技术以低成本工业pC基础为主流,向智能化、网络化和集成化方向发展。相

一、引言

工业控制自动化技术成为20世纪最重要的技术之一,对企业生产过程有明显的提升作用。工业控制自动化集控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术为一体,实施工业检测、控制、优化、调度、管理和决策生产过程,是一种增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全的综合性技术,工业自动化软件、硬件和系统是工业自动化的主要部分。,

随着计算机技术的发展,工业自动化计算机技术的应用领域迅速扩大。由原来主要应用于过程控制,如煤、油等连续化、流程化的生产过程;或者机械、电子、汽车等离散加工的制造自动化过程逐步扩大领域,如数控机床、机器人、智能仪器、汽车电子化等机电一体化产品等。目前,工业自动化计算机技术还应用于环保、公用工程、道路与交通、楼宇与社区等。

二、工业计算机的发展特点

由于计算机技术、网络技术和通信技术的迅猛发展,各种工业自动化手段的发展开始相互影响,相互作用,大致呈现以下特点。

1.自动化技术界限模糊

信息技术的渗透性、融合性比较强,由于自动化的各种技术专业合并,工业控制计算机系统、机电一体化、数控、制造技术、CimS等技术学科之间的界限变得模糊,这是发展的需要,技术发展的必然趋势。

2.各种控制系统之间融合

在相当长的一段时间内,由于计算机技术在工业自动化的发展具有渗透性和共通性,一些控制系统如FCS、ipC、nC、DCS、pLC等会相互补充和促进、彼此共存,如工业pC与低价的微型pLC相比其数据复杂且设备集成度高。pC不会代替pLC,工业自动化发展存在于工业pC和pLC之间的融合。尽管pLC、DCS、nC、ipC、FCS等设计目地不一致,各有适宜的应用领域和技术,但在技术上彼此“学人之长,补己之短”,各种控制系统之间融合提高了传统技术的发展。

三、计算机技术在工业自动化的应用

工业自动化的计算机技术发展与信息化、数字化、智能化、控制技术、网络技术的发展密切相关。目前世界工业控制计算机市场正在以每年10-15%的速度增长。计算机技术在工业自动化中的应用领域越来越多,发展也越来越重要,地位也不断得到提高。以下就计算机技术在工业自动化的发展和应用方面进行探讨:

1.DCS

集散控制系统DCS(DistributedControlSystem)于1975年问世,生产主要集中在美、德等国。70年代中后期起,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期开始引进、消化和吸收并研制国产化DCS技术。近10年,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平,国产DCS系统的出口也在逐年增长。

DCS是受计算机影响最大、反应最快的一种。尽管FCS发展很快,但是传统控制系统的维护和改造还需要DCS。当前工业控制计算机生产过程仍是大系统、分散对象、连续,分散型控制系统仍在发展。开放结构和集成技术的发展促使大型分散型控制系统发展。由于数据通信和网络的发展,DCS向综合方向发展,将各种调节器、pLC、工业pC、nC等构成大系统,满足自动化、开放化要求。DCS向智能化方向发展,现在DCS的产品具有系统开放、管控一体化特点,还带有先进控制软件。

2.nC

机械智能化技术工业自动化领域一种新技术。它可补偿机械自身因温度、机械负荷等引起的机械变形。而检测主轴负荷、主轴及机座变形的传感器自身具有信号处理功能,所以叫智能传感器。故障的诊断与维修是nC重要技术。它基于ai故障诊断的存在,把nC装置通过互联网和网络与中央计算机相连接,使其能够远距离诊断,一方面建立用于诊断故障的数据库,另一方面进一步发展维修系统,在发生故障前把系统部件更换。它的实现需要智能传感器、高速pmC及大型数据库。

3.pLC

pLC在工业环境下使用,是一种可编程逻辑控制系统,采用了可编程序,实现运算、控制、记录等操作指令,将存储内容通过数字或模拟量等形式控制工业生产过程。该种控制系统的抗干扰能力远远高于传统技术,适合于较为复杂的工业环境,而且操作简单,往往采用些形象、直观的简单程序来适应现场操作。目前pLC发展成为与DCS相抗争的大系统,具有高功能、高速度、大容量、网络化和通信强化通信能力。CimS、工业自动化和过程控制等大系统的应用,可编程序控制器编程语言多样化,适合不同应用场合和不同国家应用习惯的要求,并且允许在同一个pLC程序中使用多种编程语言。pLC的发展潜力还很大,不仅和其他工控机联合,而且日益渗入到DCS中,走进CnC领域。

4.ipC

因pC机资源丰富、产量大、价格低,为广大技术人员认可。家用电脑逐步普及,pC机占通用计算机95%是工业pC热的基础。它在过程控制、制造自动化、楼宇自动化等方面扮演重要角色。在我国,实时操作系统和编程语言等较好解决的ipC市场在扩大。嵌入式系统得到发展和应用,它以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统,从功能、可靠性、成本、体积、功耗方面来看,是ipC发展的主要表现

5.FCS

现场总线控制系统从抗干扰能力、鲁棒性到布线安装、系统扩展、投资费用等方面都具有明显的优势,它完整地实现了控制技术、计算机技术与通信技术的集成,它的出现加快了工业智能化的步伐。FCS系统具有现场数字化,降低成本,系统效率高,便于安装和维护功能,同时具有很高的传输速度和很强的抗干扰能力。在FCS中,软件和硬件互换性好,更新换代容易,具有开放性。

6.传感器

传感、通信、计算机技术构成现代信息的三大基础。传感器的作用主要是获取信息,具有高功能、高速度、大容量性能。传感器技术是实现装备数字化、流程最优化的基础。当前,传感器技术在传统行业中的应用量大面广,而工业现场自动控制的水平也在很大程度上决定于传感器的水平。目前传感器技术向着微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能传感器方向发展,随着计算机网络技术的发展,传感器网络等新应用将浮出水面。

7.工业控制网络有线和无线相结合发展

有线局域网以广泛的适用性和技术价格方面的优势,得到了迅速发展。然而,在工业现场,一些工业环境禁止、地方限制限制,有线局域网很难发挥作用,因此无线局域网技术得到了发展和应用。

随着计算机技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。它可以便捷地无线连接网络设备,随时、随地、随意地访问网络资源。无线局域网可以在不用网络电缆线的情况下,提供以太网互联功能。

随着工业技术和计算机技术的发展,工业自动化手段也发生了很大的变化。自动化技术和计算机辅助设计等软件发展和普及给工业产品带来了重大变化,并已渗透到工业自动化产品设计的各个方面。利用这些计算机技术工具,工业产品设计大大减轻了设计、生产的工作量和难度,有效地提高了工作效率。

参考文献:

[1]刘美丽.现代工业条件下工业自动化的特点与作用.现代制造技术与装备.2010.3

[2]陈军进.工业自动化技术在各个工程领域中的应用.应用科学.2010

工业自动化技术篇8

   关键词:工业;自动化;智能制造;技术

   中图分类号:tH164文献标识码:a文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01

   自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。

   1传统制造模式的缺陷

   不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。

   ①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。

   ②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。

   ③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。

   ④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。

   2智能制造技术的工业运用

   改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:

   ①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。

   ②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CaD、proeUG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。

   ③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。

   3结语

   总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。

   参考文献:

   [1]孟俊焕,孙汝军,姚俊红,张秀英.智能制造系统的现状与展望[J].机械工程与自动化,2005,(4).

工业自动化技术篇9

关键词:工业自动化;pLC;工作原理;运用;限制因素

中图分类号:tp273文献标识码:a文章编号:1671-2064(2017)07-0074-01

1pLC控制技术的工作原理

pLC主要有三菱、西门子等品牌,用户可以根据自己的使用情况来选择pLC类型。pLC控制技术的编程方式主要有五种:梯形图编程、指令表编程、功能模块编程、顺序功能流程图编程和结构化文本语言编程,其中前三种编程方式比较常见,被广泛使用。对于五种编程方式,pLC的工作原理都是一样的。

(1)内部处理阶段。在内部处理阶段,pLC复位监控定时器,运行自诊断程序(进行硬件检查、用户内存检查等)。检查正常后方可进行下面的操作。如有异常则根据错误程度报警或停止pLC运行。

(2)通信服务阶段。通信服务阶段又叫通信处理阶段、通信操作阶段或外设通信阶段。在此阶段,pLC与带微处理器的外部智能装置进行通信,响应编程工具键入的命令,更新编程工具的显示内容。

2pLC在工业自动化控制中的运用

2.1过程控制

过程控制就是对温度、压力、速度等模拟量进行的闭环控制。pLC控制技术能够根据工业制造流程编写各种各样的程序,并进行各种控制运算,完成整个闭环控制,其调节方式采用piD调节,以达到精确控制的要求,过程控制在冶金、锅炉、化工等领域应用非常广泛。

2.2开关量控制

开关量控制是pLC控制技术应用最广泛也是最基本的应用控制。pLC技术可以运用与、或、非等逻辑指令进行编程,通过逻辑运算以控制系统的自动化生产,并且逐步取代了工业自动化中传统的继电器控制,pLC控制技术还可以进行单机控制、多机通信控制等。如电机的控制、汽车的制造维修控制、物料的输送选择控制、产品的存放入库控制、印刷控制和电梯控制等。

2.3电动机调速变频控制

在工业生产中,电机常常因对加工的产品、加工的精度的不同而选择不同的转速,运用pLC控制技术结合变频器对电机进行调速是许多企业惯用的办法,在系统运行前先对变频器进行预先设置参数,然后在pwm指令中加入t数值,以此来实现对电机转速的控制。

2.4系统集中控制

系统集中控制就是pLC控制技术可以在系统自身中集中控制,比如在系统的显示控制和故障检测中,控制系统通过检测逻辑错误和时间限制、位置限制故障等来实现对系统的监控。机床在运行过程中执行pLC控制技术的每一步均需要一定的时间,在设备启动的同时启动定时器,然后将定时器的输出信号作为下一步或者其他分支的信号输入,当设备正常运行时,各环节各信号是存在一定的逻辑关系,因此可以根据预先设定的逻辑故障判断程序来对系统进行监控。

3实例

比如应用在立体仓库的pLC控制技术,其模拟如图1所示。

3.1过程及功能

其运行过程就是在传感器监测到有物体时,步进电机开始转动,将传送台移动到放置物体的位置,并将物体推到传送台上,然后将该物体送到空的仓库里,最后回到初始位置,或者得到物体出仓指令,由仓库中送出去,整个过程由pLC完成,由传感器作为动作开关,立体仓库系统的主要功能是实现货物的出入库操作。

3.2应用范围

立体仓库不仅可以应用于立体车库、快递仓库、车间存储仓库等等,还可以做物料的选择、产品的分类等,也可根据具体需求进行选择改装。

4结语

随着社会的发展,pLC控制技术已成为工业自动化中不可缺少的重要组成部分,它极大的影响了工业自动化的发展,而且运用的范围也非常广泛。在未来,还会对pLC的应用空间进行拓展,增加其功能,优化其性能,以满足工业自动化的全面的需求;相信在各相关技术发展的支撑和工业自动化领域的需求的推动下,pLC技术也将更加的成熟和完善。在注意其相p限制因素的同时,降低环境因素对其的影响,提高完善pLC控制技术在工业自动化中的运用。

参考文献

工业自动化技术篇10

【关键词】流程工业综合自动化

所谓流程工业指的是一种能够连续生产的工业体系,其本身被用于我国多个行业的生产制造中,在我国经济与社会的发展中发挥着重要作用。随着我国计算机信息技术的不断发展,人工智能与智能控制被引入流程工业的过程控制中,这种引入在一定程度上解决了我国流程工业的能耗能、生产产品质量低、竞争力弱的现状,所以为了推动我国流程工业的相关发展,对流程工业的综合自动化技术进行相关研究,就有着很强的现实意义。

1流程工业综合自动化的必要性

在我国市场竞争日益激烈的今天,在流程工业中采用综合自动化技术,对企业来说有着非同一般的意义,这也是因为流程工业本身的特点决定了其本身在生产中对综合自动化的需求。具体来说,由于近年来计算机信息技术的飞速发展,企业本身对市场的应对能力变强,这种变强使得相关企业为了生存就必须对自身的生产效率、产品质量等进行充分提高,这样才能保证自身的安全发展。此外,流程工业本身就是一个较为复杂的生产系统,这种复杂不仅使得其在综合自动化前的生产效率、生产质量较低,更使得其本身具有较强的危险性,而由于工业生产的连续性,这就使得传统的设备优化工作较难进行,在种种的流程工业发展现状中,我们能够深切感受到流程工业综合自动化的必要性。

2流程工业综合自动化体系结构

在本文中提到的流程工业综合自动化技术,又被称为现代集成制造技术,其通过综合自动化系统完成自身对于流程工业的具体支持。在当下世界范围的流程工业自动化技术中,由于很多国家都认识到这一技术形式所能够起到的推动流程工业发展的效果,所以当下流程工业中运用的综合自动化系统有着多种类别,例如欧共体的Cim-oSa、法国的GRai-Gim、美国的pURDUe等,在下文中笔者将对美国的pURDUe流程工业综合自动化系统与BpS/meS/pCS三层结构的流程工业综合自动化系统的结构进行具体论述。

在pURDUe流程工业综合自动化系统中,其本身分为经营决策层、企业管理层、生产调度层、过程监控层以及过程控制层五个层次,这种构成机构本身将生产过程管理过程进行明显的区分,而在这一系统中这些分层的功能实现则需要依靠计算机网络系统与数据库管理系统。pURDUe流程工业综合自动化系统的体系结构,在流程工业中能够发挥很大的促进作用,但pURDUe流程工业综合自动化系统由于本身对五层结构的分工有着不明确的问题,这就使得这一系统的开发出现了很大的困难,在这种情况下,采用BpS/meS/pCS三层结构的流程工业综合自动化系统成为了业界主流。在这一流程工业综合自动化系统的结构中,其由BpS经营计划系统、meS生产执行系统、pCS过程控制系统三层结构组成,这种结构组成有效避免了分工不明确问题的出现,在极大程度上促进了流程工业的相关发展。在BpS/meS/pCS三层结构的流程工业综合自动化系统中,其中BpS经营计划系统负责对整个生产过程的监控,以此保证流程工业生产的优化控制;而meS生产执行系统则负责对整个系统生产与经营管理中产生的诸多信息进行承上启下的管理,以此保证整个系统的顺利运行;而pCS过程控制系统在系统中则负责对产品的处理对象、客户、交货期等信息进行处理,以此保证原料供应商与客户的较好连接,在这一系列的系统功能发挥中,流程工业的产品质量与生产效率都将得到大幅度增长。

3流程工业综合自动化的支撑环境

在流程工业的综合自动化系统中,计算机网络与数据库技术在其中发挥着举足轻重的作用,也正是因为这些作用的发挥,使得综合自动化系统能够在企业的流程工艺中起到共享资源、协调作业的作用,在下文中笔者将结合自身实际工作经验,对计算机网络系统这一流程工业综合自动化的支撑环境进行具体论述。

3.1综合自动化系统计算机网络系统的特点

在流程工业的综合自动化系统中,作为其支撑环境的计算机网络系统本身由三级不同职责类型的局部子网络互联构成,其中作为局部子网络之一的pCS级网络、meS级网络以及BpS级网络所发挥的功能我们在上文中已经有了具体介绍,但在这里需要注意的是,流程工业综合自动化系统支撑环境的计算机网络系统本身的三级局部子网络中,其对通讯等方面的要求也存在的不同之处,这些要求的不同主要集中在通讯的吞吐量、延时、实时性等方面,针对这种情况,相关企业在对其进行应用时,就需要对相关通讯协议、拓扑结构等进行针对性准备,以此保证自身流程工业综合自动化技术的较好使用。

3.2综合自动化系统计算机网络系统的计算模式

在流程工业的综合自动化系统中,其采用的计算模式也是其重要组成部分之一,在我当下流程工业的综合自动化系统中,采用C/S或B/S两层、三层的混合计算模式的综合自动化系统,是业界的主流。在这其中的C/S或B/S两层结构的计算模式,需要配置网络浏览器进行使用;而B/S/S三层结构的计算模式,则能够通过减少网络通信和竞争,增强综合自动化系统的处理性能;而混合结构的计算模式,则能够通过综合利用C/S或B/S两层与B/S/S三层结构的计算模式进行具体的工作。在实际运用中,B/S/S三层结构的计算模式是当下业界的主流。

4结论

综上所述,在我国当下的流程工业中,综合自动化技术的采用能够在很大程度上促进其本身的相关进步,而为了这种进步的步伐拉大,笔者结合自身工作经验进行了本文的相关研究,希望能够以此推动我国流程工业的相关发展。

参考文献

[1]徐用懋,张猛.流程工业的综合自动化技术[J].工业控制计算机,2002(11):5-10.

[2]邵惠鹤.流程工业自动化发展趋向与先进控制技术[J].自动化博览,2002(02):30-35.

[3]徐用懋,张猛.流程工业的综合自动化技术概述[J].自动化博览,2003,S1:63-66.

[4]徐用懋,张猛.流程工业的综合自动化技术[J].数字化工,2003(05):20-21.

作者简介

王金爽,男,辽宁省丹东市人。现就读于沈阳理工大学自动化专业。