工业自动化技术范文

导语：如何才能写好一篇工业自动化技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：工业自动化；技术控制；发展前景

中图分类号：TH86文献标识码： A 文章编号：

自动化技术是一种综合性非常强的一门技术，它囊括了机械、微电子、计算机等多门技术方法，工业自动化主要是为了减少人力的操作，在生产过程中，实现对各种过程的控制，能充分利用人工以外的各种能源，以实现操作处理和预定的工作目标的控制的统称。如今，自动化技术已经在全球各个领域成功的应用起来，机械制造、交通运输、建筑、电力等行业，正是自动化的实施，才得以提升劳动生产率，才能使这些行业更好更快的发展。自动化控制技术在改革开放的时候，进入了中国大陆，于是中国制造业的自动化进程也加快了脚步，大大提高了生产效率，中国现代化建设的进程也离不开自动化技术的贡献。

1工业自动化技术控制概述

自动化作为现代制造业最主要的技术之一，在高速大批量生产的制造业发挥着不可估量的作用，除此，在一些定制化和追求灵活的企业里面也是不可或缺的，都依赖着自动化技术。它主要的理论基础是控制理论，在结合仪表仪器和计算机等信息技术的处理，最终对工业生产实现各个参数的控制，比如工程检测、优化、调度以及工程的管理和决策等等，在降低消耗和提高质量和数量方面也得到应用，它主要包括自动化软件、硬件和系统在内的三大部分。自动化技术系统对企业的有力作用主要表现在生产力的明显提升，它不会直接给企业创造效益，这些提升包括：生产安全性、生产效率、产品质量以及生产过程中降低原材料和能源消耗。一般对自动化系统的投入和企业效益提升的产出比大约是1：4和1：6之间，尤其是在资金密集的企业中自动化的实施会起到“四两拨千金”的作用。

传统自动化在对机械设备本身和执行机构、控制及信号处理单元、接口硬件等元素的控制上现在的自动化系统不再仅仅局限于这些方面它更多的强调的是集中式数字控制和集散式控制，它已经从基地式启动仪表和电动单元组合式模拟仪表控制系统中走了出来。不仅局限在对机电设备和工艺设备的简单控制了，已经衍生到更广义的一个层次了，它已经随着通讯、网络等技术的发展，覆盖到了整个企业的控制、管理各个层面，它的概念也延伸到用广义的机器来逐渐取代或超越人的体力。

2工业自动化技术控制中存在的问题

开发与应用自动化控制技术是我国工业制造业快速发展的根本需要。现如今，由于工业制造行业发展非常迅速，使得现有的技术与设备并不能适应现代生产的发展，所以，当前社会的发展需要，推动了自动化仪表技术与控制技术的快速结合与发展。

近几年，我国自动化仪表技术发展非常迅速，特别是在总线技术方面取得了很大的进步。现场总线不仅是信号制式的改变，而且也是信息化控制技术发展的前提条件。经过几年的发展，现场总线的内在潜力逐渐被人们挖掘出来，如预测、诊断、稳定操作等技术，具有广阔的发展前景。然而，当前自动化仪表发展仍然存在一些问题，表现在资金与市场缺陷两方面。主要由两方面的原因造成，一方面，有些用户对自动化仪表的价格过于敏感；另一方面，在出现较便宜的替代品时，用户通常会选择使用替代品。上述现状的出现，将难以推动新型仪表的开发。所以，当前我国大多数自动化仪器仍然处于初级发展阶段。

在现实生活中，每一个新产品的推广与应用都是需要经过一段较长的时间。因此，自动化控制技术的发展也是如此，遵循事物发展的规律。但是，在自动化应用的过程中，存在很多问题，特别是以下问题应该引起高度的重视，第一，自动化系统信息的安全性能。第二，程序与软件的可靠性问题，第三，仪表的可互操作问题，第四，系统故障诊断信息的可靠性问题等。通过对工业自动化控制系统的认真分析得出，大多数问题都是因数字化与网络化引起的，依靠当前的发展技术完全可以有效的解决当前存在的问题，只是缺少一个切实、可行的方案，对于解决问题的方案措施正处在研究中。

3工业自动化技术控制及其发展趋势分析

3.1自动化仪表和信息技术发展紧密结合

事实上，快速发展的信息化技术和自动化仪表的发展联系非常紧密，而且，二者是相互影响的。其中，自动化受信息化技术的影响主要表现在以下两方面：一方面，二者的发展都需要高素质的新型科技人才，另一方面，自动化仪表的发展必须要依靠信息技术的发展，这样一来，信息技术发展的步伐也就加快了。然而，自动化仪表技术的发展涉及到多方面的内容，主要包含信息采集、处理和应用等内容。也可以看成是信息技术的分支。可以说信息技术的发展需要借助自动化仪表技术的发展。企业在实际的生产过程中，要注重自动化仪表和信息技术发展的结合，成为推动工业自动化控制发展的有效方法。

3.2重视自动化功能特性

安全问题是社会各界关注的焦点问题，特别是在自动化仪表技术方面，自动化控制功能问题成为最主要的问题。近几年，在市场上出现了很多已经得到安全认证的自动化仪表。所以，功能安全仪表，并不仅仅应用到安全系统中，而且还要应用到仪表的功能检测系统中。由于市场竞争较激烈，因此，企业为了在市场中立足，提高企业自身的竞争力，大多数自动化仪表制造厂商都会对仪表的功能安全进行深入的研究。近几年，随着对自动化仪表的深入研究，使得自动化仪表质量得到了快速的提高。

3.3做好自动化控制技术发展的基础工作

要想将自动化技术发展应用好,就要做好自动化技术应用的基础工作。对自动化控制的发展同其他技术的发展一样都是一个从低级到高级、由不完善到完善的过程,只有生产方式由机械化转变到自动控制化,生产过程整体自动化,自动化控制技术才能有效的很好的得到发展。当前,我国的工业自动化水平与国际先进水平还相差很远,我们不能求一时的高度自动化,而应该做好相应的基础技术、发展经验和发展资金的准备。

3.4大力发展成本小、前景好的自动化控制技术

对于低成本的自动化控制技术,不仅投资少,而且前景好,见效速度也快,对于我国现阶段的经济发展也有很大的促进效果。针对现在节能减排的目标,企业在实现自动化的同时应尽量减少资金和资源的利用和投入,来争取更大的产出。我国的机械制造企业都拥有大量的通用设备,企业在发展自动化技术时,应在原有的设备基础上进行合理的改造,充分发挥我们的主观能动性,争取建立成一个以信息自动化为先导的自主的单元化生产系统。

3.5实现无线通信

无线通信技术的发展已成为工业自动化控制技术研究的重点问题。主要表现在三方面，第一，技术方案的多样化发展。不同的技术方案针对的对象与应用技术是不同的，只有在一些局部发挥出了其优势。第二，参与者的人数越来越多。目前，我国对自动化仪表的研究人越来越多，如学校，自动化仪表企业、高技术企业等。第三，出现了很多无线演示系统、无线模块等，为实现无线通信做出了巨大的贡献。

4结束语

工业自动化的迅速发展与应用极大提高了企业的产率和经济效益，也使得人们摆脱了繁重的体力劳动，减少了在恶劣工作环境下的工作量，这对于我国的国民经济的发展也起到了极大的促进作用。在未来的时间里我们将对工业自动化控制系统进行更加深入的研究，争取尽快赶上发达国家的工业自动化水平,实现经济的跨越式发展。

参考文献：

[1]贡霰.工业自动化控制的探讨[J].中国科技信息2011(18).

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关键词：工业自动化；控制技术；发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：

引言

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。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。

一、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。

二、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，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入DCS系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组DCs电气控制的模式，保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道，在构建ECs时，其系统结构、与DCs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。

三、我国的自动化控制技术发展现状分析

1、PLC（可编程序控制器）

PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController，1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求①编程简单，可在现场修改和调试程序；②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争；⑦可直接用115V交流电压输入；⑧输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kB。

为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显着的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。

2、工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。

由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。

事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，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。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%（50%的国内市场，并实现产业化。

四、我国的自动化控制技术未来发展方向与策略

工业的自动化控制技术是通过丰富的科学理论基础作为支撑力量，其发展离不开计算机、通讯、建筑、微电子等技术，需要多种科学技术的共同开发，进而实现自身的发展。我国引进工业自动化控制技术与西方国家相比来说时间较晚，缺乏稳固基础与科技支撑力量。企业自动化控制技术在快速发展的道路上时常会遇到瓶颈期，然而又好又快地渡过一段段瓶颈期，是我们即将面临的最大问题。

首先，国家政策的支持。我国在向工业国迈进的路上，政策支持是必不可少的。我国是社会主义市场化经济体制，国家的工业发展战略对于每个领域行业的前景发展有着重要作用。我国工业自动化控制行业的战略规划在当前受到了考验，我们必须将一贯推行的劳动密集型产品转化为技术密集型产品，进而实现技术的创新与改革。

其次，借鉴外国先进经验。我国最早的工业自动化控制技术引进是在上个世纪80年代左右，自身起步时间比国外先进技术要晚的多，我们在将来的发展中一定要借鉴外国先进技术和经验以弥补自身的理论缺陷。

第三，重视市场效应。虽然在今后的发展当中，我们必须要借鉴国外先进的技术和丰富的经验，但是仅仅是毫无意识的模仿和跟随，只会在国际市场中让我国诸多企业自身竞争力越来越弱。我们必须要转变思想理念，拓展自身的市场，打出自己的品牌，试图走自己有特色的一条道路，进而才能够与拥有先进科学技术的西方发达国家相抗衡，争夺属于自己的一片天地。

结束语

工业自动化控制技术的不断发展，可以将人们从繁重的体力和脑力中解救出来，也可以使人们远离不良的工作环境。在另一方面，有助于能源消耗，提高工业生产产量与劳动生产率，增加人类寿命，获得更高的经济效益。所以，我国应该重视工业自动化控制技术这一行业的发展，尽快对相关政策进行调整；而各大企业也要抓住第三次科技革命的机遇，及时调整企业结构，跟上社会发展的脚步，这样才能够真正实现可持续发展。

参考文献

[1]陈军进.工业自动化技术在各个工程领域中的应用[J].硅谷，2010，（5）.

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关键词：工业自动化；软件系统；分布式自动化；信息化平台

在过去，工业领域所应用的传统技术存在一定缺陷，而技术水品的进步，进一步的推动了工业与计算机的发展与融合，同时加上IT技术进入到工业自动化领域当中，使得自动化系统得到了全面优化以及改进，同时系统当中也涉及到了诸多的全新技术，为加工生产提供了更好的效果。

1自动化软件发展进程

自动化软件发展于上个世纪八十年代，因此已经有着四十余年的发展进程。在最早出现的组态软件，基本上是基于磁盘操作系统下实现的自动化控制，同时受到技术方面的限制，导致图形界面的功能性并不强。但是，在软件当中已经有着大量的控制算法。这样的功能正是由于DOS当中有着较高的实时性所导致。其次，来到了90年代之后，伴随着微软公司的操作系统出现，使得在社会当中的绝大部分人机界面软件，都相应的利用了这样的操作系统，进行了工控软件的使用。

1.1工业自动化软件的网络化

在当下进行工业自动化软件使用中，出现的信息化程度越来越多，因此就需要进行系统的设计过程中，可以在多台机器当中的软件系统，实现集中的程序管理，因此也导致在当下的自动化软件的设计过程中，基于远程网络化的管理方式，进行了针对性的设计。另外，伴随着当下网络多样化的发展趋势，同时受到网络数据信息出现分散性硬性，导致当下的工业自动化软件的设计中，基于信息总线的方式进行了相应的设计。这样的设计方式上，使得对信息总线进行了变革，传统的设计方式下，需要让数据利用集中采集和处理的方式，因此在数据监控层出现信息总线。但是，在当下的设计中，可以很好的利用信息处理的方式，基于不同的子系统，进行信息总线的数据采集与处理，以此保障系统当中的不同部分，可以相互进行信息之间的通讯，这样就形成了监控系统的全分布，形成了良好的设计方式。

1.2集中自动化转变成分布式自动化

传统的工业自动化的系统构建中，基本上都采用的是集中运算的方式，所形成的中央控制效果。因此，在传统的软件技术设计中，其软件程序是一种基于过程的设计方式，另外在编制面向过程的过程中，呈现出较为复杂的情况，因此就对软件编制人员提出了更高的设计要求。而在微软推出了自家的操作系统之后，使得提供了全新的技术平台，以此在未来的研发中，提出了基于分布式自动化设计的系统类型。这种COM软件结构下，就是一种可以复用的二进制软件组件，以此可以在实际的运行中，进行高效率的信息传递以及共享。另外，对于一个较为完整的软件而言，可以很好的将这些组件进行充分的组合和利用。其中DCOM在使用的过程中，可以将COM组件分布在计算机当中，并基于网络相互连接的方式，进行数据之间的充分交换，并呈现出本地传递的效果。

2自动化软件技术在当下的国内的发展

在近些年的发展中，工业自动化技术的发展呈现出较高的成果。其中众多的系统在实际的开发工程中，受到了格外的关注，特别是在集成开发的过程中，可以很好的利用应用组件的方式，实现工程重用的组件对象体系结构，以此投入到设计的自动化生产加工中，可以很好的提升加工的效率性。另外，对于组件对象的模型，也相应的提升了系统的可靠性。在当下高端市场当中，出现了大量的国外品牌，以此在未来的发展中，更加需要重视起本土研发力度，以此加强研发成本，以此提升国内品牌的竞争实力。

3自动化软件系统技术

在自动化软件长期的发展中，受到技术性与商业性这两方面的影响，以此形成了诸多不同类型的技术，但是都是作为当下制造业发展的重要技术。在制造业的当中，为了提升自身的生产力，就要积极的使用自动化软件。但是，伴随着当下生产加工的要求越来越高，使得已经无法很好的基于传统组态监控的功能性为基础，而是需要进一步的提升生产加工的整体效果。在当下的生产加工的过程中，要进行有效的发展，才可以提升制造业的实际需求。

3.1标准化技术

自动化软件的实际应用中，已经慢慢成为了制造业当中的重要核心软件和系统。无论是用户还是硬件供应商，在进行自动化软件技术的使用中，都是进行信息收集以及处理的重要工具。因此，为了保障在适用中的高效性，就要进行自动化软件的标准化设计。其中这种标准化技术的使用中，可以很好的让自动化软件转变成自动化软件平台，以此可以在软件无法充分的满足当下用户实际需求的时候，就可以基于自身的实际需求，进行软件的个性开发，以此将其系统打造成适应当下生产加工的重要设备。例如，在当下组态王6.0的设计中，就配备着4个不同的开发工具包，以此保障用户可以基于自身的需求，进行深入的开发。在自动化的标准化技术下，可以很好的让软件当中的不同局部功能，呈现出较高的相互联系性，因此导致在不同的加工环节，实现信息的共享以及传递。

3.2信息化平台构建

当下对于ERP技术而言，成为了制造业重要的研究内容。但是，当下这种信息化平台的构建，还仅仅广泛的应用到了企业的财务、销售、物流等领域当中。但是，在国外的一些企业生产中，已经将其信息化平台进行了一定的应用尝试，以此可以很好的提升生产效率和生产的价值。在当下工业现场当中，与信息化平台的构建呈现出较高的差异性，这是由于没有受到深入的研发，但是一旦可以及时的将历史数据输入到企业的信息管理系统当中，既可以对当下企业生产加工所出现的各种信息和情况，实现针对性的分析，进而保障在未来的生产加工中，可以制定出科学合理的方案。伴随着当下大数据技术的发展，使得在企业当下的现代化建设中，更加需要进行全面的分析，以此充分的保障在当下的发展中，可以很好的实现信息化的发展与建设。自动化软件技术已经成为企业进行信息化建设的关键环节。图1为信息化平台构建示意图。在未来的企业信息化建设中，将会利用自动化软件技术，当做重要中间体，以此使得让自动化软件可以对企业当下的工艺、控制、生产制造等进行全面的管控与完善，并在每一个工作环节，都可以形成良好的历史记录，并在构建出的信息化平台当中，提供技术的信息数据。

3.3工业自动化控制系统的特征

在当下用电设备的使用中，主要将其安装在了不同的配电室与电动控制中心当中，因此运行中承担的信息处理任务也不尽相同，其中相关人员进行维修的工作在流程上也相对比较复杂。这样的信息处理工作中，相比较热工系统有着较为明显的不同之处。同时，在电气设备的操作中，也呈现出频率较低的问题，因此使得在一些系统实际的投入使用之后，会出现较长时间的运行间隔期。其次，电气设备在运行中，对于保护装置有着较高的要求和技术标准，因此使得动作速度较快，使得在往往需要在40ms内完成操作。其次，在电气设备的构造结构的运行中，也具备着一定的连锁逻辑，但是其实际的操作内部结构较为的复杂，以此在实际的控制过程中，是基于用电系统为基础的控制方式。而在设备监控当中，往往需要将其接入到DCS系统当中，因此用电出现两台系统同时运行的时候，就会使得一台系统在进行检修的过程中，就要避免对另一台系统造成严重的影响。因此，对于工业自动化生产控制工作而言，就需要充分的保障电气设备在运行的过程中，可以很好的让其自动化呈现出较强的稳定性。其次，还要基于电气设备的重要特征，可以很好的构建出科学合理的结构类型，并提升系统的整体稳定性，对系统当中的各方面数据信息，实现全面的信息采集，以此在出现一些签字按问题的时候，既可以制定出相应的解决措施。表1为某燃气自动化结构设计。

3.4工业自动化控制仪器仪表

在当下工厂当中的总线技术发展中，所使用的主控系统当中，采用的是智能化仪表、特种仪表以及一些专用的自动化仪表。同时，为了进一步的提升当下仪器仪表的运行能力，就实现了数字化、智能化以及网络化方面的操作，进而保障自动化仪表可以很好的实现数字方面的转变。其次，在科学测试仪器的使用中，需要对其环保仪器进行针对性的研发，因此当下出现了环保监测功能的仪器。这样的机械设备在使用的过程中，可以对大气环境、水环境进行针对性的信息采集，以此可以为工作人员提供充足的信息数据，进而保障在未来的生产加工中，基于这些信息数据，实现科学合理的生产加工方案制定。其次，在一些综合性自动化测试系统的构建中，也相应的实现了针对性的系统设计，进而保障了在未来的使用中，可以基于不同的结构层次，实现全面的生产加工监控，进而提升自动化程度，对生产进行了全流程的诊断分析。

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关键词：无线技术；工业自动化；应用

一、无线技术的优点

1、节约成本，建立方便

有线通信的建立必须通过物理链路，布置线缆费时费力，有时，由于某些工业环境及其地理位置的特殊性，不易布线。即使建好以后，还易遭受雷击、环境的腐蚀及鼠虫的啮咬：一旦出了故障，不但不易查找，维修起来也很不方便。相比而言，无线技术就要便利的多，无需布线，故障诊断也很容易，可以借助网络进行远程诊断。

2、追加节点，扩展性强

一个通信网络建好以后，往往因为某种原因增加新的设备节点，如果采用有线方式就要追加布线，更极端的情况可能破坏原来的通信链路。但是，如果采用无线组网，就可以在已有的无线网络的基础上，增加无线接入点，修改少量的软件设置就可以达到扩展节点的目的。

3、移动灵活，不受限制

对于工业无线网络的节点而言，只要它能执行自己的功能，可以把节点放置到某个工业区域的任何地方，物理移动有着很大的自由性。

4、抗干扰强，安全可靠

无线技术有自己的安全协议，有独特的加密算法，不易被窃听：由于采用了扩频或跳频技术，具有很好的抗干扰性，这在恶劣的工业环境中极为重要。

二、Zigbee的优点及应用领域

1、Zigbee技术的优点

（1）消耗的功率较低

相对于其他的无线技术或者有线的通信技术，Zigbee可以使用两节5号电池支持在待机模式下使用6个月以上，这也是最令Zigbee设计者自豪的事，也是其在市场竞争中最大的优势。

（2）成本低

由于Zigbee协议简单，数据传输的速率低，从而有效降低了成本，根据市场发展的规模，Zigbee具有广大的发挥空间。

（3）容量大、范围小

按照测试结果，Zigbee的网络科容纳节点达到65536个，但其有效覆盖的范围仅达到10-75m，相对较小。

（4）频段灵活多变

Zigbee使用的工作频段较多，而且可变，重要的是其采用的频段均是免执照的频段。

（5）安全可靠性高，转变速度快

根据Zigbee的协议，其提供了更加完整的检查和鉴定功能，采取了加密的算法，避免碰撞等情形的发生，而且在设计的时候也为出现意外而预留了空间，避免冲突。相较于其技术，Zigbee从休眠进入工作的状态转变速度非常快，可以应对工作的不同要求。

2、Zigbee的应用领域

Zigbee主要应用于数据传输速率不高的各种电子设备之间。其中最典型的应用是自动抄表系统。目前GPRS/CDMA无线抄表系统成本相对较高，而且还要向电信运营商支付一定费用，另一种电力线联网（PLC）技术运行则不十分稳定。相比而言，应用Zigbee网络的抄表系统由电力局自行建网，无需交纳额外的费用，此外，Zigbee网络超大的容量一般可以满足覆盖的要求，因此Zigbee在无线自动抄表领域具有广阔的前景。此外在井下无线监控、工业环境的温湿度监测、污水监测、气体监测上Zigbee也有着明显的优势。

目前，Zigbee在无线传感器网络的应用上具有较大的优势。对于无线传感器网络来说，就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成、通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，具有监测高精度、高容错性、大覆盖区域、可远程监控等众多优点。WSN可应用于工业自动化、设备故障诊断、恶劣环境生产过程监控等。无线传感器网络设计的首要目标是能源的高效利用，能够在保证正常的监测功能的情况下，尽可能少的消耗节点的能量，延长网络的生命周期。同时，传感器网络要求每个节点的成本要尽可能的低，只有这样，一个网络才可能拥有比较多的节点，在个别节点失效的情况下可以迅速的重新规划路由，从而避免网络的瘫痪。另外，Zigbee网络可以同时容纳65000多个节点，足以保证多源数据采集。

一个传感器网络通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。传感器节点通常由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分构成，是一个微型的嵌入式系统，它兼顾传统网络节点的终端和路由器双重功能。汇聚节点连接传感器网络和外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转换，同时管理节点的监测任务，并把收集到的数据转发到外部网络上。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，监测任务以及收集监测数据。

针对传感器网络的结构，可以利用Zigbee节点作整个网络的传感器节点，在整个监测区域内构成一个Zigbee网络，每个传感器节点内嵌Zigbee协议栈，实现基本的Zigbee网络功能，将采集到的数据传递给汇聚节点，并接受汇聚节点对其下达的任务及命令。利用一个微处理器+GPRS模块作汇聚节点，用以连接传感器网络与GPRS网络，实现TCP/UDP等协议，将数据打包封装成帧，通过GPRS网络传递给主控制室，并将主控端的命令解封装，传达给传感器节点。在用户端接一个GPRS模块及PC机服务器做硬件平台，软件包含数据库等，对收到的数据进行分析，并对整个网络进行管理。

三、UWB的优点及应用领域

1、UWB的优势

（1）抗干扰

这主要是由其自身特点所决定的，其采用的频段与目前的通信系统频段不同，互不干扰，在发射时，其发射信号是微弱的无线电脉冲信号，输出功率非常小。

（2）速率高，耗能小

相较于Zigbee的低传输速率，UWB的传输速率很高，最高可以达到几百Mb/s，但是其耗能却非常少，这主要是由于其才射时不采用载波，仅在发射脉冲时消耗很少的能量。

（3）安全性能良好

与有线通信技术相比，无线通信技术的安全性能都比较不错，而且UWB采用的是跳时扩频技术，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据，而且系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

（4）定位优势较显著

UWB自身系统的优势决定了其具有良好的定位能力，它还具备良好的穿透能力，因此，其还具备在底下的定位能力，其精准定位可以达到10m，这是其他通信技术所无法比拟的优势。

2、UWB的应用领域

由于UWB的传输速率较高，在工业自动化领域中得到了广泛的应用，主要是需要精确数据及定位的区域。UWB提供了实时图像以及声音，如此精准的高数据量是现在市场上很多无线技术所无法满不足的，因此，在实际应用中，可以在摄像头端接一个微处理器，对实时图像进行简单的压缩处理，经过处理后，可以将数据率要求降到几十Mb/s，然后利用UWB技术，将图像数据传送到数米开外的中心控制室。

结束语：

综上所述，无线技术在我国工业自动化中得到了广泛的应用，并凭借自身的优势，得到了相关人士的高度关注，促进了我国工业自动化的快速发展，以此推动了我国经济的快速发展。

参考文献

[1]顾瑞红，张宏科.基于Zigbee的无线网络技术及其应用[J].电子技术应用，2005.

[2]谈敏超，田振丽，傅海阳.超宽带DD下一代的无线技术[J].信息安全与通信保密，2005.

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【关键词】冶金，工业，自动化，发展

引言：随着我国改革开放步伐的推进冶金工业得到了较好发展，而对冶金这样庞大而系统的生产过程，技术是关键。工业自动化技术在冶金行业的运用可以使生产过程变得更加高效，产品质量也会更高，冶金工业自动化的发展前途决定了冶金行业的未来发展前景。

一、冶金工业自动化技术的分析

1、物联网技术与冶金工业自动化。随着技术的不断更新，物联网技术在冶金工业自动化中的应用越来越广泛，相对也出现了较多的问题，主要表现为以下两个方面：一个是工业传感器的研制与生产。研制与生产工业传感器要以工业自动管理与自动控制为前提，才可以保证工业设备和机器的正常运行，同时使产品获得最好的质量，生产物美价廉的工业传感器有利于现代化冶金工业的发展。另一个是构建工厂传感网。工业无线网络技术可以将传感器技术、现代化的无线网络通信手段、嵌入式的计算技术以及分布式的信息处理技术有机的结合起来。

2、数学模型与冶金工业自动化。为了可以满足我们国家对钢铁产品的需要，提高钢铁产品的质量和生产技术水平，务必要提高冶金工业自动化的水平。我们国家的自动化水平已经发展到较高的领域，实现冶金高度自动化数学模型的创新具有较为成熟的条件，可以较为广泛地满足社会发展的需要。要将数学模型与现代化信息技术、工艺水平以及自动化技术进行紧密结合，才能够充分地发挥数学模型的优势之处。

3、过程控制系统与冶金工业自动化。对于冶金自动化来说，对于其生产过程中的检测与控制是相当重要的。物流跟踪技术，对于能源的平衡控制，在冶金环境下进行有效的环境排放实时监测技术等，都立足于对冶金产品的全生产过程控制目标，进行有自动化应用与实践。为提高整个过程控制的有效性，自适应智能控制的应用对于提高对冶炼过程中关键变量的高性能闭环控制作用明显。

4、信息化系统与冶金工业自动化。信息化系统的目的是通过信息共享与数据采集，把冶金流程中的所有信息进行集成处理，从炼铁、炼钢到轧钢进行全面的信息收集与传达。通过建立以计算机为基础的全流程模拟信息化系统，对各种冶金模型进行流程性离线仿真系统设计，把其生产过程中产生的所有信息进行全面的收集与及时的上传，并纳入仿真系统的环节中去，通过人机交互达到对于数据的监测与生产过程的全面监控目的。信息化系统不仅可以提高整个钢铁生产的智能化，同时还可以利用专家系统中的理论与案例知识，对生产组织与管理进行设计与优化。

二、自动化技术在冶金工业中的应用

在冶金生成过程中，原料场生成、焦化生成、烧结生产、球团生产、石灰生产等生成过程的自动化技术应用是关键。各个生成过程中的自动化技术应用又各不相同，其涉及的内容和技术应用将直接影响着整个冶金工业的自动化技术发展。

1、原料场生产自动化技术。现代冶金工业原料场的生产自动化主要有具有基础自动化和过程自动化并上联制造执行级的三级自动化系统、基础自动化系统两种。在基础自动化中有含有过程量的检测与控制，电器转动控制等内容。仪表和控制系统主要是原料输送系统和配料系统中的料槽的料粒计、称量装置等。电控设备中也有相应的仪表，但主要是对胶带机进行检测和对卸料机的定位控制等。

2、焦化生产自动化技术。在焦化生产自动化过程中，多用L2级小型计算机为过程计算机实现对生产过程的自动化控制，但也采用多台控机为过程计算机的方式。其中可分为生产基础自动化和生产过程自动化。首先，生产基础自动化是对备煤配煤、干馏、焦炭处理等生产过程进行检测和控制，这些生产过程一般以常规检测仪器和传感器即可完成。其次是生产过程自动化，计算机主要是实现计划输入、料仓控制、系统运转控制等功能，而数字模型及人工智能则对加热、配煤优化、配煤过程、干熄焦（CDQ）最优等进行控制。

3、烧结生产自动化技术。烧结的目的是为了让烧结过程中为融化的烧结颗粒粘结为多空质块矿。烧结生产自动化包括基础自动化和过程自动化两个内容。在基础自动化过程中，主要是对仪表的检测和控制，对电气转动的控制和人机接口的控制。在烧结生产过程的自动化过程中，计算机要对配料槽槽位进行掌控，对配料混合和返矿料粒槽位进行控制，对混合料水分、烧结台车料层厚度等进行控制。数字模型及人工智能则实现配料模型和质量预测、烧结矿优化配料、烧结OGS操作制导、烧结机机速过程控制等模型的系统控制。

4、球团生产自动化技术。在球团生成中一般按三个步骤进行：首先是进行原料（如细磨精矿粉、溶剂、燃料和粘合剂等）的配料与混合。其次是在造球机上加入适量的水而滚成10～15mm的矿石生球，最后将生球在高温焙烧激上高温焙烧，然后再冷却、破碎，最终筛分而成为成品球团矿。

5、石灰生产自动化技术。相对于冶金工业中的其他生产过程而言，石灰生产在价格和控制精度上的要求都相对降低，因此其自动化控制程度一般也较低。首先就石灰竖窑自动化控制而言，在当前的石灰窑控制系统中，多采用PLC进行控制，一般不会设上位机或工作站进行检测和监控。其次是石灰回转窑自动化。在石灰回窑自动化中，主要是完成检测和控制、数据显示、数据记录、数据通信等功能。自动化系统可分为电器逻辑控制系统和仪表调节回路。具体可包括预热机供料系统、大布袋除尘系统、预热机下输送系统、小布袋除尘系统、成品搬出系统、煤气流量调节回路、空气调节回路等。

三、总结

钢铁需求的快速增加为冶金工业的发展提供了调节，自动化技术在冶金工业中的发展和应用为冶金工业的发展提供了技术支撑。在冶金工业中，上述的几个自动化技术只是框架式的系统，其中还包括多个子系统，对各个系统及子系统的自动化研究是冶金工业发展中不可或缺的部分，这还需结合生产实践和自动化技术发展而进行。

参考文献：

[1]郑华栋.冶金工业自动化技术发展[J].城市建设理论研究，2011

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【关键词】工业；自动化监控领域；软件技术；应用探析

一、引言

近年来，我国社会的发展以及经济水平的提升，工业发展步伐也在不断的加快，并且越来越朝着自动化方向发展。尤其是信息化时代的发展和到来，使得多种多样的软件技术被研发出来，为工业自动化监控系统的建设和应用提供了有力的技术支持，而PLC软件技术作为信息化时代的一种新技术，其具有非常明显的功能和特点，将其有效的应用到工业自动化监控领域中去，不仅可以增强工业发展的自动化水平，同时还可以提升工业生产效率和质量，有利于促进工业领域的可持续健康发展。

二、PLC软件技术分析

（一）PLC软件技术的基本概述

PLC软件技术通常也被叫做编程逻辑控制器，它主要是由自动控制软件技术、通讯技术以及计算机集成软件等构成的一种控制装置，具有着数字运算的相关操作功能。PLC软件技术主要就是针对工业发展专门研发的，主要为了自动监控工业生产的各个发展流程[1]。PLC作为一种新型的控制技术，本身具有着较强的适应能力和可靠性，就目前而言，它属于一种最为先进的控制装置被应用到了工业自动化监控领域中去，对工业发展有着重要的主导作用。

（二）PLC软件技术的基本特点

（1）PLC软件技术的功能非常强大，不仅具有较高的性价比，而且适用范围也极为广泛。PLC软件技术主要就是基于继电控制装置而逐渐发展形成的，近几年来得到了不断的完善和发展，其不仅拥有逻辑运算、通讯、数字运算以及顺序控制等多种功能，同时还可以运用图形化界面实现人机对话以及功率驱动[2]。当前，PLC采用的核心部件主要有标准化以及模块化，能够形成各种形式的配套产品，而且采用不同的配置方法可以适用多种多样的监控系统，像数字监控、位置监控、CNC监控等系统，PLC软件技术不仅可以监控特定设备和生产线设备，同时还可以对工业生产的各个流程进行监控。与传统的监控系统相比，具有着非常高的性价比优势[3]。（2）可靠性高。在监控领域中，应用PLC经常会受到电磁和电路等因素的影响[4]。由于PLC装置内部具有抗干扰系统，就算是在恶劣的工业环境中，PLC装置依然可以正常稳定运行，由此可见，PLC装置的可靠性非常高。（3）调试和安装简单。目前PLC装置主要采用存储逻辑，使得外部连接线很少使用，因此使得监控系统的安装、设计非常便捷，大大降低了监控系统的建设时间，有效提升了工业生产效率。

三、工业自动化监控领域中PLC软件技术的应用

（一）控制开关量

在监控领域中最基本的就是控制开关量，并且应用范围也是最为广泛的。通过PLC装置来有效控制开关量，可以对系统进行逻辑控制、顺序控制。在开关量方面，PLC装置具有很强的控制能力，有时能够达到上万点，如果将其有效连接到互联网技术中，其控制量还会不断增大[5]。此外，PLC能够针对一台特定设备进行开关量控制，如注塑机；能够对某一生产线进行自动化控制；并且还能够实现对工业生产的设备群和各生产环节进行整体性的控制。

（二）控制模拟量

工业自动化监控主要就是针对某一特定对象进行，而在一定标准下运用PLC软件技术对其进行组装，能够实现监控系统的标准化发展，从而提升控制系统的灵活性[6]。运用PLC装置控制模拟量能够对工业生产的各个环节进行控制，同时还可以通过编程语句来控制仪表，这不仅提高了监控系统的准确性和精度，并且还能够严格控制热处理的生产过程。

（三）位置控制

监控系统在工业生产工作中的位置控制是非常重要的，通常都是采用运动控制方法来实现位置控制的。在控制位置过程中，PLC软件技术主要就是通过脉冲量来推动机械进行圆周运动和直线运动。通常情况下，脉冲量产生的位置运动范围基本上都非常小，所以通过PLC软件技术在进行位置控制，存在精确度高的优点[7]。而PLC装置一般都是通过专门的运动模块来控制工业生产设备的位置。

（四）集中自动化控制系统

PLC软件技术在监控领域的应用过程中，不仅要监控整个工业生产流程，同时还要对自身系统运行情况进行有效运行。在控制自身系统中，PLC软件技术主要就是检测和排除系统运行中的故障。在工业生产工作中，需要一定的时间才能完成各项工作，所以应该将定时装置安装到工业设备上，实现工业生产的定时控制[8]。PLC软件技术在监控系统的应用，使得电控系统之间存在着各种逻辑关系，而且当设备发生故障时，很容易使它们之间的逻辑关系遭到破坏，所以需要在系统控制中设备故障进行集中化处理和控制。

（五）处理系统数据

PLC软件技术可以实现数字运算操作，其具体的运算流程为数据的采集、分析以及处理等，可以实现对生产数据的有效处理和控制。

（六）远程监控

PLC软件技术具有一定的通信功能，不仅可以传输信息，同时还能够将网络模块和通信接口进行有效的连接，然后利用通信功能实现工业生产的远程控制。

四、结论

总而言之，PLC软件技术作为一种新型的控制装置，其具有着适用范围广、可靠性高、性价比高、调试和安装简单等优势特点，其在工业自动化监控领域中的应用，不仅可以实现开关量、虚拟量、设备位置的控制，同时还能够集中各种控制系统、实现生产数据的有效处理和控制，有利于提升工业生产的整体质量和效率，推动工业生产的自动化发展，促进工业产业的可持续健康发展。

参考文献

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[2]吴建学.最新软件技术在自动化监控领域中的应用研究[D].浙江大学,2012.

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[4]张宏飞,包睿,李超.工业自动化监控系统中PLC技术的应用研究[J].现代电子技术,2015,11:150-151+155.

[5]王冰,赵忠颖,高广凤.工业自动化控制系统的网络集成监控[J].控制工程,2015,S1:193-195+199.

[6]文俊浩,袁晓辉,余兵.基于面向对象的工业自动化监控系统设计技术[J].电子技术应用,2016,02:11-13.

[7]张鹏.试析一种面向对象的工业自动化监控系统设计技术[J].中国石油和化工标准与质量,2012,05:113.

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【关键词】工业 自动化控制技术 革新

一、控制系统的智能化、分散化、网络化

工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。

现场总线的崛起

半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）等4代过程控制系统，当前我国工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放。

与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。

现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，即所谓“智能化”；采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息（如实时测量数据）不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统（FCS）的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了系统的自治性和可靠性。

二、管理控制一体化

工业自动化领域的另一个发展趋势是管理控制系统的一体化。

（一）何谓管控一体化

在市场经济与信息时代的飞速发展中，企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，把企业的横向通信（同一层不同节点的通信）和纵向通信（上、下层之间的通信）紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管理系统。

（二）现场总线为管控一体化铺平了道路

企业信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。

工业和一般企业网络大致可分为3层，即企业管理层，过程监控层和现场控制层。

管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把传统的集散系统控制站的功能分散到了现场总线设备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路；过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成，现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连，或者监控层直接由现场总线来担当；监控站可以完成对控制系统的组态，执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能；企业管理层由各种服务器和客户机等组成，用于集成企业的各种信息，实现与Internet的连接，完成管理、决策和商务应用的各种功能。

三、对工业自动化发展的思考

综上所述，现场总线技术的发展，引起了自动化系统结构和自动化控制概念的变革，进一步推动了管控一体化企业信息系统的建立，它集计算机技术、信息技术和自动化技术为一体，成为流程工业自动化发展的趋势。随着市场经济的发展和加入WTO的临近，工业企业面临前所未有的发展机遇和愈加严峻的挑战，对企业的生产经营管理提出了更高的要求。管控一体化企业信息系统的建立，将是增强企业竞争力的重要途径，问题是对于工业来说，这种必要性到底有多大？工业尽管有自己的特殊性，但在实现生产过程和经营过程的整体优化，在保障运行安全的前提下获取最大的经济效益上与其他工业应是相同的。特别是信息技术的不断发展，网络的普及，将会使管控一体化的重要性日益显露出来，由以PLC为基础的集散型控制系统向以现场总线为基础的管控一体化分布式网络信息系统过渡是必然的。

要构建管控一体化网络，必先以现场总线所形成的底层网络为基础，因此在目前情况下，一方面要密切关注现场总线标准的新的发展动态，同时还应结合工业的具体条件，对诸如如何保护和利用现有资源，对原来的DCS系统进行改造，选用何种总线以及如何组网和系统集成等问题加以研究和讨论，并建议国家成立一个机构，像建设部、科委下属智能建筑技术推广中心的LonWorks现场总线协作网一样，负责跟踪现场总线技术的发展、信息技术交流，指导行业对这一新技术的推广和应用，以促进工业自动化发展的进程。

参考文献：

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1.1应用水平不高

我国大部分钢铁生产设备都是进口，钢铁自动化设备维修水平技术和自动化网络控制技术应用水平不高。大部分钢铁企业仍然采用能耗高、机械化的生产设备。随着我国对节能减排的要求，必然提高钢铁企业的自动化网络控制技术，淘汰落后的非自动化生产设备，以减少钢铁生产环境污染。

1.2适应性不强

我国大部分钢铁虽然引进了一些进口自动化生产设备，但钢铁生产过程过于复杂，且自动化数学模型不适应我国的钢铁生产，没有发挥这些先进自动化生产设备的功能，自动化网络控制技术适应性不强。应掌握自动化设备生产技术，研究适应性强的数学模型，完善我国的钢铁企业的自动化网络控制技术。

1.3性能不稳定

我国大部分钢铁生产设备运行性能不稳定，由于大多数钢铁自动化生产设备国外引进，设备运营或维修工程师对设备的数据诊断不是很清楚，自动化网络控制技术可靠性维护做得不到位。只有认真学习自动化网络控制技术，掌握可靠性维护技术，创新自动化网络控制技术在钢铁工业生产中的应用，才能提高企业的经济效益。

2自动化网络控制技术在我国钢铁工业中的具体应用

自动化网络控制技术不仅实现钢铁生产全过程的生产监控、环境参数设置，还能及时发现自动化生产线的故障，并发现故障信号，及自动化修正功能。这种自动化网络控制技术不仅能解决钢铁企业生产中的控制问题，还能提高钢铁企业的经济效益，加强企业的信息化管理。

2.1自动化网络控制技术在钢铁基础自动化系统中的应用

PLC和DCS技术是钢铁基础自动化系统中最主要的自动化网络控制技术，PLC控制钢铁生产现场的设备，而DCS则控制钢铁生产流程。钢铁基础自动化系统中PLC占主导地位，控制钢铁生产全过程中的各中自动化设备，直接控制钢铁自动化系统，而DCS技术辅助PLC实现钢铁生产过程的全控制，实现生产流程优化，做到节能减排，增加经济效益。

2.2自动化网络控制技术在钢铁生产管理控制系统中的应用

为了实现最佳的经济效益，实现钢铁生产过程中的横向集成和纵向集成，需要钢铁生产管理控制系统来实现不同生产过程中的数据交换和管理，为钢铁生产管理者提供数据支持。钢铁生产管理控制系统通过集成技术，将自动化网络控制技术应用于生产协调、质量监控和在线监测等方面，实现生产管理控制，共享信息资源。

2.3自动化网络控制技术在钢铁生产过程控制系统中的应用

钢铁生产过程控制是钢铁自动化系统的核心，只有跟踪或监控钢铁生产的全过程，才能实现钢铁生产的全自动化。通过继电器和传感器等电子设备，对钢铁生产过程进行监控。例如采用RCS-9600CS等设备装置实现钢铁自动化过程中的顺序控制、过程控制、传动控制和运动控制。采用自动化网络控制技术中的光机电一体化、软测量以及数据融合数据处理等技术来实现参数控制、物流跟踪、能源控制以及产品质量过程控制。

2.4自动化网络控制技术在钢铁企业信息化系统中的应用

为了实现钢铁企业可持续发展，实现节能减排，必须不断改进钢铁企业的信息共享水平，有效实施质量管控，通过钢铁企业信息化系统有效实施实时监测、生产调度等的动态管理，进一步降低钢铁企业的生产成本，实现钢铁企业能源的有效管控与性能管理，帮助企业进行生产和经营管理等的创新。例如，使用自动化网络控制技术模拟钢铁工业生产流程，设计数学模型智能分析故障，在线监测生产数据，最终实现企业赢利。

3结语

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关键词：应用；自动化；PLC技术；工业；分析

中图分类号：TP273

工业是支撑国民经济发展的基础产业，所以应重视采用现代化的技术促进工业发展；目前，PLC技术已经在工业生产中得到了应用，在应用PLC技术的过程中，国内的工业生产自动化水平有了显著性的提升[1]。为了进一步推广应用PLC技术，本文分析了PLC技术所具有的优势及其在工业领域当中的具体应用情况，以供参考。

1PLC技术所具有的优势

PLC技术指的是一种电子系统控制技术，该技术融合了数字通信技术、计算机软件技术以及自动控制技术，且能够通过数字运算实现工业的自动化生产。在PLC技术刚开始诞生时，控制的范围极为有限，仅限于单台设备，但随着科技水平的提高，目前PLC技术已经能够控制整个工业生产系统。PLC技术不仅能够提升工业生产的自动化水平，还具有良好的控制性能以及通用性能，在使用之前，只需要进行简单的编程，就能确保整个控制系统进入正常工作状态[2]。此外，在设计PLC控制系统时，运用到了许多抗干扰技术以及兼容设计技术等，所以在系统运行的过程中，能够有效对抗外界不良因素的干扰，并且可以及时诊断系统出现的故障类型，这对于改善工业生产的自动化水平以及可靠性能是极为有利的。

2基于PLC 技术在工业自动化应用的分析

2.1PLC技术在控制工业生产系统以及设备操控具置当中的应用

为了有效控制工业生产过程，一般会在PLC系统当中设置6个模块；这6个模块分别为模拟参数控制模块、I/O模块、位置控制模块、高速计数模块、通讯传输模块以及主机管理模块，以上6大模块分别具有不同的功能。在工业生产当中，PLC技术控制的基础为被控制对象所具有的具体特征；在了解被控制对象所具有的特质之后，不同的功能模块就会根据控制对象特质实现相互调整以及优化组合，以便能够组建出一个功能较为全面以及完善的自动控制系统，保证工业生产过程得到有效的控制以及灵活的控制[3]。在应用PLC技术的过程中，其模拟参数控制模块不仅能够有效监控工业生产过程，还可以向系统监控仪表传输控制语句，因此可以有效改善控制精度；除此之外，模拟参数控制模块还负责管理工业生产中常见的保温控制工作、降温控制工作以及升温控制工作，维护热处理系统，这就保证了工业生产的顺利进行。在控制工业生产设备的具体操作位置方面，PLC技术主要被应用于控制串刀补偿位置、控制机械主轴分度位置以及控制运输位置等。在应用PLC技术控制工业设备具体操控位置的过程中，其同步电机能够发挥重要作用；当控制系统所发出的信号被同步电机接收后，同步电机就可以根据脉冲信号实现对机械设备的自动控制，并精确定位其具体操作位置。

2.2PLC技术在处理数据以及控制逻辑参数当中的应用

对于工业生产的自动控制系统而言，PLC技术具备强大的数据处理功能，如数据位操作功能、数据转换以及传输功能、数据筛查功能以及数据运算功能等；依托于以上功能，在应用PLC技术对工业生产进行控制的过程中，控制系统能够在短时间当中有效完成生产数据的处理工作，如采集工作、分析工作以及总结工作等。就目前的情况来看，食品工业、冶金工业以及造纸工业等相关工业领域均已利用PLC技术建立起符合自身生产实际的数据信息控制系统；但在数据处理方面，PLC技术尚未发展成熟，还有待完善。在逻辑参数控制方面，PLC技术主要被应用于开关量的控制；在应用PLC技术控制开关量时，能够增加软触点，且控制方法具有操作步骤简单、可靠性良好、控制迅速以及维修方便等优势[4]。实践证明，在控制开关量时应用PLC技术不仅能够使工业生产系统的质量得到有效提升，而且还能够为生产企业节约大量的物力成本以及人力成本等。从当前的发展情况来看，继电器已经逐渐PLC技术所取代，PLC控制逻辑参数的功能也逐渐变完善，不仅可以对单台工业设备进行控制，而且还能够对自动化生产流水线系统进行控制；因此在大型机械当中已经逐步采用PLC技术，如订书机械以及组合机床设备等。

2.3PLC技术在系统控制以及远程通信控制中的应用

因为PLC技术是一种自动控制技术，所以在工业的自动化生产当中，不仅可以控制其他的机械系统，还能够对自动系统本身加以控制。在应用PLC技术时，自动控制系统能够进行故障排查以及纠正逻辑错误，这对于系统本身的稳定运行是极为有利的。在工业生产的循环工作中，设备所执行的每一工步均会影响到整个生产流程，所以要控制好每一工步动作；应用PLC技术之后，只需在规定的时间内启动定时装置，自动控制系统便可以及时对出现偏差的工步进行调整。另一方面，如过工业设备的运行状况没有出现异常，则PLC系统当中的各个子系统之间是一种常态逻辑关系；如果在运行时，设备出现故障，这常态逻辑关系将会被打乱，并重新组合；当逻辑关系出现变化时，自动控制系统就会根据逻辑关系变化情况，自动生成故障诊断程序；当程序生成后，系统就会发出故障报警信息[5]。在远程通信控制方面，应用PLC技术可以实现不同自动控制系统间的远程通信；要保证PLC技术能够发挥出远程通信功能，则应注意在PLC系统当中安装联网通信模块以及信息传输接口。

2.4应用实例分析

某工厂在生产的过程中应用了PLC集散式自动控制系统，系统结构为I/O分布式，控制器为SIEMENS-505型；控制系统由5个分站、1个主站、3台工控机、PLC主控设备以及若干通讯设备构成。采集信号的工作由分站完成，处理数据的工作则由主站完成，而工控机的功能为监控设备运行工况。在设计控制系统时，应用了自诊技术以及冗余技术。建立好的控制系统具有以下五种功能：预留生产系统的数据接口功能、优化控制生产过程、自动转换自动控制方式与手动控制方式、实时监控生产过程以及设备运行工况。在应用PLC技术之后，生产过程变得稳定，生产人员的工作强度得以减轻，且产品生产效率得到了有效提高，有效改善了生产的自动化水平；因此可以认为，在生产工作中应用PLC技术，能够为工厂带来了巨大的经济效益。

3结束语

工业生产水平以及生产质量主要取决于自动控制系统发展的水平。对此，应在控制系统当中应用PLC技术，以便能够提高工业生产的自动化水平。此外，在应用PLC技术的过程中，应不断探索以及总结实践经验，从而为PLC技术得到进一步的推广应用提供条件。

参考文献：

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[3]王延祥,单福友,李成章.数字化控制在章村矿四井暗斜井提升机电控系统中的应用[J].电气技术,2009,26(15):859-860.

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关键词：工业自动化 物联网 互联网

中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0088-01

1 引言

当前，工业自动化已然成为新一轮的发展趋势，而面向工业的自动化，工业对物联网以及物联网技术提出了更高的要求。严格意义上来说，物联网是对互联网业务的创新、延伸及拓展，在基于计算机与互联网的发展背景下，物联网掀起了世界信息产业发展的第三次浪潮。将物联网技术科学的应用在工业领域，其能积极促进工业自动化的进一步发展。

2 面向工业自动化的物联网关键技术

2.1 物联网的识别技术

识别技术是物联网技术中的一种基础技术，在物联网的物物交换过程当中，每一个交换对象都具有一个全球唯一且特定的识别代码，该识别代码或是永久特定或是临时特定，亦或是某一特定范围内的独有识别代码。不过，在一个交换物上也会存在几个不同的识别代码，但其所代表的ID或IP有且仅有一个，而物联网的识别技术就是为识别这些不同的代码所研发并投入应用。由于一个物体的构成元素具有复杂性与多样性，或由多个不同的小物体组成，所以需要将拥有物联网识别技术的设备（与互联网建立了共享数据规则的构架装置）安装在大物体上，用以识别那些小物体构成元素的代码。

2.2 物联网的架构技术

物联网的架构技术是基于识别技术需求而衍生的，通过该技术能够实现在异构信息系统中为提供者与需求者提供可互操作关系的服务。而在物联网的交换过程当中，可互操作性关系的实现可以通过多种方法来达到，其中在提供者与需求者之间架构共享模式，从而为其提供资源、信息、数据的共享服务。这种方法具有直接性与有效性，但需要在满足非语言环境下才能达到共享目的，服务的提供者与需求者其运作空间并不具有理想的开放性。因而，需要借助物联网的架构技术，以确保在提供者与需求者可互操作性过程中实现模块化、较强伸缩性与扩展性的操作环境。

2.3 物联网的数据和信号处理技术

工业自动化的涉及范围十分广泛，如生产自动化、销售自动化等，而在这些自动化的过程当中需要利用物联网的数据与信号处理技术来收集工业生产、销售过程的所有数据，借助互联网平台对数据进行分析、输出与分化。工业自动化在运用物联网的数据与信号处理技术时，需要遵循语义的可互操作性规则，利用物联网的识别技术、架构技术对智能识别设备所收集到的数据与信息进行分析，并应用结构化信息标准推进技术对数据与信息进行科学处理。

3 面向工业自动化的物联网技术的应用

在面向工业自动化的物联网时代，物联网技术获得了广泛的应用，在不同工业领域的生产制造、生产流程中应用物联网的关键技术来达到安全生产、高效率、高质量、高效益、节能减排的可持续发展目标。

3.1 生产制造领域

在工业的生产制造领域中，物联网技术已成为最热点的应用技术，其被广泛应用在工业生产制造中的每一个环节里。如在生产设备中安装物联网的相关技术，通过数据与信号处理技术来采集数据，在生产检测过程中利用物联网识别技术来监控原材料消耗、产品质量等现象。将物联网技术应用在工业生产制造领域，能够有效实现工业生产、机械生产的自动化管理，既节约企业的资本投入，又提高了企业生产的自动化水平。

3.2 产品信息化领域

随着消费者安全意识的提高，其希望能够更加详细的了解产品的相关信息，所以产品信息化已逐渐成为工业自动化中的一项重要内。实际上，推动工业产品信息化的最终目的是为了令产品能够更加智能化的面对市场需求。由于物联网技术具有实时监测、远程控制的特点，因而在工业产品信息化领域中应用物联网技术，不仅能实现对工业生产的信息化管理，同时也是实现产品信息化的有效途径。

3.3 安全生产领域

安全生产是工业领域中的主要规范，因物联网技术具有全球定位、智能感知、红外线感知等优势，所以将物联网技术应用在工业的安全生产领域，这对于提高工业生产的安全性十分有利。在工业的生产环境、生产机器以及工人身上安装具有物联网技术的设备，从而确保对工业生产中的所有对象进行定位的智能化、自动化适时监控，检测与诊断隐患情况，以利于管理者及时消除安全隐患。如此，可以有效保障工业的安全生产，以减少工业生产过程中的安全事故。

3.4 节能减排领域

工业的可持续发展是当前我国关注的重点，而工业领域的节能减排是实现可持续发展的主要突破方向。在一些高污染、高耗能的工业领域中引用物联网技术，通过安装传感装置、构建污染源自动监测系统等方式来实现对工业生产过程的实时监测与控制。如此，工业生产过程中的电能、资源等能源的使用情况、污染物的排放情况等就可以得到实时的自动监测，一旦超标系统就会自动采取相应措施进行控制。在工业节能减排领域应用物联网技术，利于促进工业走可持续发展路线。

4 结语

为有效实现工业自动化，为促进工业的可持续发展，在工业领域积极应用物联网技术能最大程度实现这些发展目标，能够进一步提高我国工业经济的发展水平。利用物联网技术能够改变与提高工业生产的管理模式，促进工业生产的自动化，从而有效提高工业领域的自动化生产、自动化管理，并实现工业自动化领域的高效率与高质量。

参考文献

[1]顾亮，杨萍.物联网带给工业自动化的创新机遇[J].制造业自动化，2012，34（17）：76-78.