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摘要：经济和科技的进步不断给工业生产注入新的活力，我国的工业自动化水平逐步得到提高，本文介绍了工业自动化技术及其发展现状，分析了我国工业自动化未来发展趋势和前景。
关键字：工业自动化 发展现状 发展前景 以太网 PLC
【分类号】：TU855
1. 概述
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。工控技术的出现和推广使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
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。
2.我国工业自动化的发展现状
我国的机械自动化目前仍处在操作阶段，与少数发达国家相比，我们的自动化领域还需要进一步的发展。传统的机械制造业仍然占据我国产业中的重要部分，落后、陈旧的技术和设备急需要进一步改进。同时，机械自动化并没有大面积开展起来，这和国家经济与生产水平密切相关。新中国成立以后，我们一直在进步，很多先进领域的发展对于我们而言是一个漫长的过程。总体来讲，我国的机械自动化发展一直在摸索向前，也一直在不断的努力中缩短和发达国家之间的差距，积极培养机械自动化人才，为早日实现先进的自动化技术创造各种条件和机遇。
机械自动化的技术水平好坏，直接影响着机械制造业的发展，同时也是衡量一个国家的技术水平是否先进的重要标志。当前，我国的技术发展水平达不到世界所倡导的应用计算机技术为核心的机械自动化。
3.我国工业自动化的未来发展前景
3.1 工业智能化
从工业自动化仪表的发展趋势看，智能化是其核心部分，所谓智能化表现在其具有多种新功能。例如过去当流量仪表需要进行温度，压力的补偿时需要分别测量流量，温度和压力的三台变送器，并且需要运算器来计算，而现在一台智能化的流量变送器就可以包揽这一任务；又如一台智能化执行器。由于具有多种的自诊断功能，使维修预报成为可能。如当执行器调节阀的阀杆行程累计超过二定长度时，就会发出信号通知维修人员进行密封填料的更换；又当阀门的动作过于频繁时也可通知工作人员进行干预，以免发生事故；当用于具有腐蚀性介质时，如超过一定流量及工作时间时，也能发出信号，以便及时更换，因为绝不会发生腐蚀的材质是没有的。在工业控制方面，过去控制的算法。只能由调节器或DCS来完成，如今一台智能化的变送器或者执行器。只要植入PID模块，就可以与有关的现场仪表在一起，在现场实现自主调节；从而实现控制的彻底分散，从而减轻了DCS主机的负担，使调节更加及时，并提高了整个系统的可靠性。
3.2 工业高精度化
由于工业生产对成品质量的要求日益提高，国家的政策和法令对节能减排也有具体的要求和规定，因此提高测量仪表与控制系统的精度就被提上了议事日程。例如变送器的精度，普遍从百分之零点七五提高到百分之零点零四。用于贸易交换计量的科氏质量流量计，精度已达到百分之零点零五，部分气体超声波流量计的准确度已达到百分之零点五，同时新一代的DCS也以此作为一个重要的指标。
3.3 工业无线化
现场总线本来是一种非常有前途的技术，理应得到迅速的发展和推广，但由于国际标准过多，影响了推广，例如第一代总线型的现场总线的国际标准已达到10多种，到年底，加上第二代的实时工业以太网，其国际标准可能会有20多种，而第三代的总线通信方案又在兴起，而且各大跨国公司和有关组织都在制定各自的标准，便如目前知道的就有HARy无线，ISA的SPl00，IEC，还有艾默生，西门子等一些大公司都在制定各自的无线标准，标准过多，对用户来讲，实在不是一个好兆头，用户希望能够通过努力，制订出单一的国际的标准。工业生产要求高产，稳定，优质，低耗，安全，环保。如果现场仪表能够实现通信无线化，电缆和维护的工人量都会大大减少，因此研发低功耗可靠的无线通信是当前的一个重要课题。
3.4 安全仪表系统
随着生产规模的日益扩大，一旦发生事故，不但在经济上会造成巨大的损失。而且人员伤亡和对环境的影响均非同小可，因此生产的安全问题日益受重视。目前，一些化工或石化企业的安全系统。如ESD紧急停车是由专门的PLC如7PdCONES来负责管理，这样企业的控制系统就由两大部分组成，即DCS与专门的PLC，由于新型DCS的功能不断扩大，已经有了安全仪表系统（SIS），因此也可以用一套具有SIS功能的DCS来统一管理，这样业主当然欢迎。但保险公司需要第三方的认证，而认证就要有量化的概念，因此IEC制定了标准，将安全等能分为四级。所谓SIL全名为安全完整性等级。根据目前的制造水平，变送器的安全等级仅为S1L2，若要满足SIL3的要求，可采取冗余措施，至于DCS，目前一些大的DCS制造商都已通过了TUV认证。达到了SIL3。按照目前的社会的生产水平，只要符合SIL3的标准就可以满足化工及重石化行业的安全要求了。
3.5 科学仪器的在线化
随着科技的进步，科学仪器的结构。日益简化，体积缩小，重量减轻，操作也更方便，价格也逐步降低，而且能在工业条件下操作。因此在过去只能在实验室内进行离线操作的科学仪器，现在可以在生产现场进行在线运行了。例如质谱仪居武钢的高炉上试用，用来分析炉顶煤气的成分。从应用的角度来看，这种仪器也可看成工业自动化仪表中的一员了。今后这种趋势还会加速发展。 2，6MIV模式 目前新建的一些大型石化装置如乙烯项目都采用了MlV承包模式，所谓MIV就是主要仪表承包商。这种做法利于大型工程的建设，保证项目顺利按时投产，如百万吨级的乙烯项目，其下产品很多，一般有十几个装置，需要同时投产。否则误工一天，就会有上亿元的损失。为了便于管理。工程公司和企业都愿意这样做。但这种模式也不是一成不变的，例如南海的CSPC乙烯项目采用的是MAC模式，福建的乙烯项目采用的是MICC。对于承包的 ，仪表厂商来讲这是一种增值的服务。作为MIV的公司也需要一定的资源质，即除了能提供一定水平的DCS外，还要有较广泛的，质量过硬的现场仪表，而且还要熟悉工艺或有这个方面的经验。
结束语：现阶段我国的工业自动化控制及其应用研究工作，仍然有许多亟待解决的问题，需要我们进一步深入研究，将我国的工业自动化水平在提升一个台阶。
参考文献：
[1]王晓虹.基本网络控制的工业自动化系统[J].自动化仪器表.2012（2）.
[2]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社，2008：29-32.
[3]盛定高.现代制造技术概论[M].北京：机械工业出版社，2008：178-183.
[4]崔倩，韩璞，王浩.总线智能仪表温度控制系统的设计[M]，2009：135-139.
[5]琚燕.化工仪表及自动化的发展概况[M]，2007：87-88.
[3]吴钦炜.自动化仪表科学技术的进展与几点意见[J].1981（04）.
关键字：工业自动化 发展现状 发展前景 以太网 PLC
【分类号】：TU855
1. 概述
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。工控技术的出现和推广使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
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。
2.我国工业自动化的发展现状
我国的机械自动化目前仍处在操作阶段，与少数发达国家相比，我们的自动化领域还需要进一步的发展。传统的机械制造业仍然占据我国产业中的重要部分，落后、陈旧的技术和设备急需要进一步改进。同时，机械自动化并没有大面积开展起来，这和国家经济与生产水平密切相关。新中国成立以后，我们一直在进步，很多先进领域的发展对于我们而言是一个漫长的过程。总体来讲，我国的机械自动化发展一直在摸索向前，也一直在不断的努力中缩短和发达国家之间的差距，积极培养机械自动化人才，为早日实现先进的自动化技术创造各种条件和机遇。
机械自动化的技术水平好坏，直接影响着机械制造业的发展，同时也是衡量一个国家的技术水平是否先进的重要标志。当前，我国的技术发展水平达不到世界所倡导的应用计算机技术为核心的机械自动化。
3.我国工业自动化的未来发展前景
3.1 工业智能化
从工业自动化仪表的发展趋势看，智能化是其核心部分，所谓智能化表现在其具有多种新功能。例如过去当流量仪表需要进行温度，压力的补偿时需要分别测量流量，温度和压力的三台变送器，并且需要运算器来计算，而现在一台智能化的流量变送器就可以包揽这一任务；又如一台智能化执行器。由于具有多种的自诊断功能，使维修预报成为可能。如当执行器调节阀的阀杆行程累计超过二定长度时，就会发出信号通知维修人员进行密封填料的更换；又当阀门的动作过于频繁时也可通知工作人员进行干预，以免发生事故；当用于具有腐蚀性介质时，如超过一定流量及工作时间时，也能发出信号，以便及时更换，因为绝不会发生腐蚀的材质是没有的。在工业控制方面，过去控制的算法。只能由调节器或DCS来完成，如今一台智能化的变送器或者执行器。只要植入PID模块，就可以与有关的现场仪表在一起，在现场实现自主调节；从而实现控制的彻底分散，从而减轻了DCS主机的负担，使调节更加及时，并提高了整个系统的可靠性。
3.2 工业高精度化
由于工业生产对成品质量的要求日益提高，国家的政策和法令对节能减排也有具体的要求和规定，因此提高测量仪表与控制系统的精度就被提上了议事日程。例如变送器的精度，普遍从百分之零点七五提高到百分之零点零四。用于贸易交换计量的科氏质量流量计，精度已达到百分之零点零五，部分气体超声波流量计的准确度已达到百分之零点五，同时新一代的DCS也以此作为一个重要的指标。
3.3 工业无线化
现场总线本来是一种非常有前途的技术，理应得到迅速的发展和推广，但由于国际标准过多，影响了推广，例如第一代总线型的现场总线的国际标准已达到10多种，到年底，加上第二代的实时工业以太网，其国际标准可能会有20多种，而第三代的总线通信方案又在兴起，而且各大跨国公司和有关组织都在制定各自的标准，便如目前知道的就有HARy无线，ISA的SPl00，IEC，还有艾默生，西门子等一些大公司都在制定各自的无线标准，标准过多，对用户来讲，实在不是一个好兆头，用户希望能够通过努力，制订出单一的国际的标准。工业生产要求高产，稳定，优质，低耗，安全，环保。如果现场仪表能够实现通信无线化，电缆和维护的工人量都会大大减少，因此研发低功耗可靠的无线通信是当前的一个重要课题。
3.4 安全仪表系统
随着生产规模的日益扩大，一旦发生事故，不但在经济上会造成巨大的损失。而且人员伤亡和对环境的影响均非同小可，因此生产的安全问题日益受重视。目前，一些化工或石化企业的安全系统。如ESD紧急停车是由专门的PLC如7PdCONES来负责管理，这样企业的控制系统就由两大部分组成，即DCS与专门的PLC，由于新型DCS的功能不断扩大，已经有了安全仪表系统（SIS），因此也可以用一套具有SIS功能的DCS来统一管理，这样业主当然欢迎。但保险公司需要第三方的认证，而认证就要有量化的概念，因此IEC制定了标准，将安全等能分为四级。所谓SIL全名为安全完整性等级。根据目前的制造水平，变送器的安全等级仅为S1L2，若要满足SIL3的要求，可采取冗余措施，至于DCS，目前一些大的DCS制造商都已通过了TUV认证。达到了SIL3。按照目前的社会的生产水平，只要符合SIL3的标准就可以满足化工及重石化行业的安全要求了。
3.5 科学仪器的在线化
随着科技的进步，科学仪器的结构。日益简化，体积缩小，重量减轻，操作也更方便，价格也逐步降低，而且能在工业条件下操作。因此在过去只能在实验室内进行离线操作的科学仪器，现在可以在生产现场进行在线运行了。例如质谱仪居武钢的高炉上试用，用来分析炉顶煤气的成分。从应用的角度来看，这种仪器也可看成工业自动化仪表中的一员了。今后这种趋势还会加速发展。 2，6MIV模式 目前新建的一些大型石化装置如乙烯项目都采用了MlV承包模式，所谓MIV就是主要仪表承包商。这种做法利于大型工程的建设，保证项目顺利按时投产，如百万吨级的乙烯项目，其下产品很多，一般有十几个装置，需要同时投产。否则误工一天，就会有上亿元的损失。为了便于管理。工程公司和企业都愿意这样做。但这种模式也不是一成不变的，例如南海的CSPC乙烯项目采用的是MAC模式，福建的乙烯项目采用的是MICC。对于承包的 ，仪表厂商来讲这是一种增值的服务。作为MIV的公司也需要一定的资源质，即除了能提供一定水平的DCS外，还要有较广泛的，质量过硬的现场仪表，而且还要熟悉工艺或有这个方面的经验。
结束语：现阶段我国的工业自动化控制及其应用研究工作，仍然有许多亟待解决的问题，需要我们进一步深入研究，将我国的工业自动化水平在提升一个台阶。
参考文献：
[1]王晓虹.基本网络控制的工业自动化系统[J].自动化仪器表.2012（2）.
[2]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社，2008：29-32.
[3]盛定高.现代制造技术概论[M].北京：机械工业出版社，2008：178-183.
[4]崔倩，韩璞，王浩.总线智能仪表温度控制系统的设计[M]，2009：135-139.
[5]琚燕.化工仪表及自动化的发展概况[M]，2007：87-88.
[3]吴钦炜.自动化仪表科学技术的进展与几点意见[J].1981（04）.