工業(yè)自動(dòng)化計算機技術(shù)特點(diǎn)研究
工業(yè)自動(dòng)化是機器設備或生產(chǎn)過(guò)程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實(shí)現測量、操縱等信息處理和過(guò)程控制的統稱(chēng)。以下是yjbys小編為您整理的工業(yè)自動(dòng)化計算機技術(shù)特點(diǎn)研究論文，希望能對您有所幫助。
摘 要：我國工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展大多是在引進(jìn)先進(jìn)成套設備并進(jìn)行消化吸收，然后二次開(kāi)發(fā)和應用。目前計算機技術(shù)在我國工業(yè)控制自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中的應用有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)計算機系統已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)以低成本工業(yè)PC基礎為主流，向智能化、網(wǎng)絡(luò )化和集成化方向發(fā)展。
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化 計算機技術(shù)應用 發(fā)展
一、引言
工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)成為20世紀最重要的技術(shù)之一，對企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程有明顯的提升作用。工業(yè)控制自動(dòng)化集控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術(shù)為一體，實(shí)施工業(yè)檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策生產(chǎn)過(guò)程，是一種增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全的綜合性技術(shù)，工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統是工業(yè)自動(dòng)化的主要部分。，
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化計算機技術(shù)的應用領(lǐng)域迅速擴大。由原來(lái)主要應用于過(guò)程控制，如煤、油等連續化、流程化的生產(chǎn)過(guò)程;或者機械、電子、汽車(chē)等離散加工的制造自動(dòng)化過(guò)程逐步擴大領(lǐng)域，如數控機床、機器人、智能儀器、汽車(chē)電子化等機電一體化產(chǎn)品等。目前，工業(yè)自動(dòng)化計算機技術(shù)還應用于環(huán)保、公用工程、道路與交通、樓宇與社區等。
二、工業(yè)計算機的發(fā)展特點(diǎn)
由于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種工業(yè)自動(dòng)化手段的發(fā)展開(kāi)始相互影響，相互作用，大致呈現以下特點(diǎn)。
1.自動(dòng)化技術(shù)界限模糊
信息技術(shù)的滲透性、融合性比較強，由于自動(dòng)化的各種技術(shù)專(zhuān)業(yè)合并，工業(yè)控制計算機系統、機電一體化、數控、制造技術(shù)、CIMS等技術(shù)學(xué)科之間的界限變得模糊，這是發(fā)展的需要，技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
2.各種控制系統之間融合
在相當長(cháng)的一段時(shí)間內，由于計算機技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展具有滲透性和共通性，一些控制系統如FCS、IPC、NC、DCS、PLC等會(huì )相互補充和促進(jìn)、彼此共存，如工業(yè)PC與低價(jià)的微型PLC相比其數據復雜且設備集成度高。PC不會(huì )代替PLC，工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展存在于工業(yè)PC 和 PLC之間的融合。盡管PLC、DCS、NC、IPC、FCS等設計目地不一致，各有適宜的應用領(lǐng)域和技術(shù)，但在技術(shù)上彼此“學(xué)人之長(cháng)，補己之短”，各種控制系統之間融合提高了傳統技術(shù)的發(fā)展。
三、計算機技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化的應用
工業(yè)自動(dòng)化的計算機技術(shù)發(fā)展與信息化、數字化、智能化、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。目前世界工業(yè)控制計算機市場(chǎng)正在以每年10-15%的速度增長(cháng)。計算機技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應用領(lǐng)域越來(lái)越多，發(fā)展也越來(lái)越重要，地位也不斷得到提高。以下就計算機技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展和應用方面進(jìn)行探討：
1.DCS
集散控制系統DCS(Distributed Control System)于1975年問(wèn)世，生產(chǎn)主要集中在美、德等國。70年代中后期起，我國主要行業(yè)(如電力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部進(jìn)口。80年代初期開(kāi)始引進(jìn)、消化和吸收并研制國產(chǎn)化DCS技術(shù)。近10年，我國DCS系統研發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展很快，崛起了一批優(yōu)秀企業(yè)，這批企業(yè)研制生產(chǎn)的DCS系統，不僅品種數量大幅度增加，而且產(chǎn)品技術(shù)水平已經(jīng)達到或接近國際先進(jìn)水平，國產(chǎn)DCS系統的出口也在逐年增長(cháng)。
DCS是受計算機影響最大、反應最快的一種。盡管FCS發(fā)展很快，但是傳統控制系統的維護和改造還需要DCS。當前工業(yè)控制計算機生產(chǎn)過(guò)程仍是大系統、分散對象、連續，分散型控制系統仍在發(fā)展。開(kāi)放結構和集成技術(shù)的發(fā)展促使大型分散型控制系統發(fā)展。由于數據通信和網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，DCS向綜合方向發(fā)展，將各種調節器、PLC、工業(yè)PC、NC等構成大系統，滿(mǎn)足自動(dòng)化、開(kāi)放化要求。DCS向智能化方向發(fā)展，現在DCS的產(chǎn)品具有系統開(kāi)放、管控一體化特點(diǎn)，還帶有先進(jìn)控制軟件。
2.NC
機械智能化技術(shù)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域一種新技術(shù)。它可補償機械自身因溫度、機械負荷等引起的機械變形。而檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器自身具有信號處理功能，所以叫智能傳感器。故障的診斷與維修是NC重要技術(shù)。它基于A(yíng)I故障診斷的存在，把NC裝置通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò )與中央計算機相連接，使其能夠遠距離診斷，一方面建立用于診斷故障的數據庫，另一方面進(jìn)一步發(fā)展維修系統，在發(fā)生故障前把系統部件更換。它的實(shí)現需要智能傳感器、高速PMC及大型數據庫。
3.PLC
PLC在工業(yè)環(huán)境下使用，是一種可編程邏輯控制系統，采用了可編程序，實(shí)現運算、 控制、記錄等操作指令,將存儲內容通過(guò)數字或模擬量等形式控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。該種控制系統的抗干擾能力遠遠高于傳統技術(shù)，適合于較為復雜的工業(yè)環(huán)境，而且操作簡(jiǎn)單，往往采用些形象、直觀(guān)的簡(jiǎn)單程序來(lái)適應現場(chǎng)操作。目前PLC發(fā)展成為與DCS相抗爭的大系統，具有高功能、高速度、大容量、網(wǎng)絡(luò )化和通信強化通信能力。CIMS、工業(yè)自動(dòng)化和過(guò)程控制等大系統的應用，可編程序控制器編程語(yǔ)言多樣化，適合不同應用場(chǎng)合和不同國家應用習慣的要求，并且允許在同一個(gè) PLC程序中使用多種編程語(yǔ)言。PLC的發(fā)展潛力還很大，不僅和其他工控機聯(lián)合，而且日益滲入到DCS中，走進(jìn)CNC領(lǐng)域。
4.IPC
因PC機資源豐富、產(chǎn)量大、價(jià)格低，為廣大技術(shù)人員認可。家用電腦逐步普及，PC機占通用計算機95%是工業(yè)PC熱的基礎。它在過(guò)程控制、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等方面扮演重要角色。在我國，實(shí)時(shí)操作系統和編程語(yǔ)言等較好解決的IPC市場(chǎng)在擴大。嵌入式系統得到發(fā)展和應用，它以計算機技術(shù)為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統，從功能、可靠性、成本、體積、功耗方面來(lái)看，是IPC發(fā)展的主要表現
5.FCS
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統從抗干擾能力、魯棒性到布線(xiàn)安裝、系統擴展、投資費用等方面都具有明顯的優(yōu)勢，它完整地實(shí)現了控制技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的集成，它的出現加快了工業(yè)智能化的步伐。FCS系統具有現場(chǎng)數字化，降低成本，系統效率高，便于安裝和維護功能，同時(shí)具有很高的傳輸速度和很強的抗干擾能力。在FCS中，軟件和硬件互換性好，更新?lián)Q代容易，具有開(kāi)放性。
6.傳感器
傳感、通信、計算機技術(shù)構成現代信息的三大基礎。傳感器的作用主要是獲取信息，具有高功能、高速度、大容量性能。傳感器技術(shù)是實(shí)現裝備數字化、流程最優(yōu)化的基礎。當前，傳感器技術(shù)在傳統行業(yè)中的應用量大面廣，而工業(yè)現場(chǎng)自動(dòng)控制的水平也在很大程度上決定于傳感器的水平。目前傳感器技術(shù)向著(zhù)微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能傳感器方向發(fā)展，隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò )等新應用將浮出水面。
7.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)相結合發(fā)展
有線(xiàn)局域網(wǎng)以廣泛的適用性和技術(shù)價(jià)格方面的優(yōu)勢，得到了迅速發(fā)展。然而，在工業(yè)現場(chǎng)，一些工業(yè)環(huán)境禁止、地方限制限制，有線(xiàn)局域網(wǎng)很難發(fā)揮作用，因此無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)得到了發(fā)展和應用。
隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)將在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。它可以便捷地無(wú)線(xiàn)連接網(wǎng)絡(luò )設備，隨時(shí)、隨地、隨意地訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )資源。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以在不用網(wǎng)絡(luò )電纜線(xiàn)的情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。
隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化手段也發(fā)生了很大的變化。自動(dòng)化技術(shù)和計算機輔助設計等軟件發(fā)展和普及給工業(yè)產(chǎn)品帶來(lái)了重大變化，并已滲透到工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品設計的各個(gè)方面。利用這些計算機技術(shù)工具，工業(yè)產(chǎn)品設計大大減輕了設計、生產(chǎn)的工作量和難度，有效地提高了工作效率。
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