時間：2023-06-06 09:31:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業控制技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
（河北省冶金礦山管理辦公室，石家莊 050000）
（Hebei Metallurgical Mine Management Office，Shijiazhuang 050000，China）
摘要： 本文主要闡述了冶金工業自動化控制技術的創新與發展以及鋼鐵工業的節能環保與冶金工程自動化控制技術，同時提出了冶金工業自動化控制技術的未來發展方向。
Abstract: This paper mainly expounds the innovation and development of automation and control technology in metallurgical industry and the control technology of energy conservation and environmental protection and metallurgical engineering automation, at the same time, it puts forward the development direction of automation and control technology in metallurgical industry in the future.
關鍵詞 ： 電氣自動化；自動化控制技術；應用
Key words: electric automatization；automation and control technology；application
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A
文章編號：1006-4311（2015）02-0024-02
1 冶金工業自動化控制技術的創新與發展
科學技術進步日新月異，技術交流日漸頻繁，為降低生產成本和提高國際競爭力，我國不斷引進和自主開發了大量自動化控制技術，并付諸于實踐。近年來，特別是一些民營企業，經過初期的資本積累，更加注重將資金投入到研發新技術、新裝備、新工藝上，在冶金工業領域，給民營企業帶來了旺盛的生機和活力，給國有大中型冶金工業企業帶來了不可避免的競爭和挑戰。他們主要采取引進部分先進技術，經過適當的硬件和軟件的改造升級，實現了適合自身發展的電氣自動化設備的功能提升和技術創新。主要表現在以下兩個方面。
1.1 更加注重改善和提升DCS系統集成工作能力 DCS系統：Distributed Control System，即分散控制系統。國內一般習慣稱之為集散控制系統。它主要集成了計算機（Computer）、顯示（CRT）、通訊（Communication）、和控制（Control）“4C”技術，主要是以通信網絡為紐帶，由過程控制級和監控級組成的多級計算機運算、處理系統。DCS系統的綜合可利用率可達99.8%；系統平均無故障時長超過8萬小時，廣泛應用于火電、熱電、核電、化工、冶金、建材等領域，并實現了全程自動監控。20世紀的我國冶金自動化控制技術裝備和水平，注重在“點”上尋求突破，而進入21世紀，則注重在“面”上尋求發展和進步，逐漸覆蓋全國。其優點是智能化的自動、自主化進程控制，且整個系統的核心技術集成化程度較高，能夠廣泛地應用于工業生產實踐。目前，其正在進行冶金工藝最新智能流程的研發，成功實現了點到面的轉變，因此能從根本上提高冶金工業控制系統的自動化程度和工作效能。
1.2 冶金工程自動化系統控制軟件技術的應用與創新有較大提升 20世紀80年代以前，受科研資金、研發投入、市場規模和體制機制的影響，我國主要是從國外引進冶金工程自動化系統控制軟件，到后期，逐漸意識到自主研發的重要性和適用性，所以加大了人、財、物的主動投入，實現了較大的歷史性轉變。在生存中求發展的歷史階段下，我國在二級自動化監控軟件，三級MES自動化控制軟件以及國有大中型企業領軍的能源管理控制系統等領域有了長足的進步和提升，進而逐漸取代進口軟件，在應用水平、管控質量、運行效率等方面都優于國外進口自動化系統控制軟件。近年來，更加注重向技術要效益理念的培育，興起了自主研發的冶金工業工程自動化控制平臺技術類軟件，在工業生產中得到了較為廣泛的采用和實踐，新一代冶金工業工程自動化系統控制軟件平臺的應用，使得冶金工業自動化管控效率和水平達到了國際領先地位，同時也創造出可觀的經濟效益。
2 鋼鐵工業的節能環保與冶金工程自動化控制技術
2.1 基于鋼鐵工業節能環保的冶金工業自動化控制技術的應用 早期的冶金工業自動化控制技術的應用主要局限在裝備性能、產品質量，以及生產成本、運行效率、過程靈活控制、廢氣廢渣廢水的工程排放等方面，隨著工業技術的進步和自動化控制軟件的研發，基于更加節能環保與鋼鐵產品制造流程優化的設計，成為了鋼鐵工業生產、設計、研發的主導趨勢。因此要對鋼鐵工業生產的流程結構、功能以及效率進行進一步優化和改善，必然要加強對鋼鐵制造整體流程的研究和投入。在此基礎上，加大計算機模擬仿真技術研究，引入綠色環保、節能降耗等理念，實現了生產效率的最大化、生產能耗的最小化、對環境影響的最低化。
2.2 自動化控制技術在鋼鐵生產過程中減少污染物排放的應用 鋼鐵企業以鐵、鉻、錳三種金屬元素為主要原料，經過冶煉及壓延等工序，以及以高品位金屬礦石（或精礦）為原料，經過高爐、轉爐、電爐等流程生產生鐵、鋼材產品，產生了大量的廢氣、廢液、廢渣。主要污染排放物為工業煙塵顆粒（主要為金屬氧化物）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）等。自動化控制技術在鋼鐵生產過程中減少污染物排放的應用較為普遍。這個應用過程主要為防止不合格產品的產生和資源的浪費，主要通過建立廣義模型、優化和完善控制技術過程，研發出對鋼鐵工業各環節產品實行實時監測、評估與控制的新型自動化控制技術，從而實現全程自動化控制，減少污染物排放。同時，研發出對生產設備實施全過程實時診斷的新型自動化控制技術，使設備運轉高效、誤差率較低，工業產品質量得到有效保障。
2.3 自動化控制技術在鋼鐵冶煉清潔高效生產中的應用 金屬冶煉過程伴隨著大量污染物排放，為了建設環境友好型社會，控制污染物排放，研發一整套控制或降低污染物排放的自動化控制系統勢在必行。例如，基于在線分析檢測監控技術對污染物的產出實施動態實時監控、作用于廢水處理的大功率電氣高壓轉動自動化控制技術、利用諧波檢測儀控制技術改善電能輸出質量等，實現了鋼鐵工業生產的清潔、高效。
2.4 自動化控制技術在鋼鐵冶煉廢物循環利用中的應用 鋼鐵冶煉過程中會產生大量煤氣、鋼渣等固體廢物，因而研發出使煤氣、鋼渣的合理運用自動化控制技術可實現對固體廢棄物的循環利用。高溫冶煉中的高爐、轉爐等設備也會產生大量廢物，因此，自動化控制技術的研發和應用有助于對廢物的循環利用。
3 冶金工業自動化控制技術的未來發展方向
3.1 提高冶金自動化控制技術核心科技的原創性 科學是技術之源，是技術產業之源，技術創新以科學理論的研發為基礎，而產業創新主要以技術創新為基礎。我國建國以來，在冶金工業科技研究領域取得了許多歷史性進步，有的已經步入國際領先水平，但是由于底子薄、起步晚、科技人才相對缺乏、科研資金投入跟不上等因素，與歐美、日本等國家在總體技術實力上還無法抗衡。但是科研人員要取人所長補己所短，發揮自身優勢，自主研發一套先進的冶金工業自動化控制技術體系，軟硬件配套銜接，產學研相結合，改善操控系統，提高生產工藝技術水平，走自主發展的道路。首都鋼鐵集團創造的數字化煉鋼模式帶了個好頭，其在原有冶金流程的基礎上，對生產進程進行改善，將智能仿真技術運用在控制系統運算比對上，通過仿真模擬計算，調整出最佳控制效果。
3.2 提高整套控制系統的實時性和可靠性 該技術的實時性和可靠性是它的最大優勢，要通過采集最新數據，對各項數據進行綜合分析并進行科學處理，實現實時、可靠、高效。對鋼鐵工業來說，如果只生產生鐵、粗鋼等低端產品，則對實時性要求偏低，如果要生產鍍鋅板、彩涂板、焊管、五氧化二釩、釩氮合金、釩鐵合金等精細、特種、高端鋼鐵產品，則必須提高整個系統的運算速度、實現實時診斷、實時布控、實時處理的能力，便于及時發現問題，及時調整參數配比，及時改善生產工藝。
3.3 要實現數據挖掘和運用 通過改善整套控制平臺系統的運行質量和水平，生產優質鋼鐵終端產品，是提高鋼鐵企業和冶金行業競爭力的關鍵。鋼鐵生產過程實現自動化控制，注重對實時數據參數進行收集、整理、分析，對數字模型經過全過程優化，進而達到對生產各環節的自動控制和精細化管理。在當今的冶金工程技術研發中，數據的挖掘和運用越來越普遍和完善，數字模型和控制算法的廣泛引入和采用會給整個鋼鐵工業自動化控制系統帶來更加廣闊的發展空間，為鋼鐵企業和冶金工業的發展帶來強大動力。
參考文獻：
[1]中國鋼鐵工業協會.鋼鐵工業可持續發展支撐技術[M].北京：冶金工業出版社，2004.
關鍵詞：電類專業；師資隊伍；實訓基地
中圖分類號：TM文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）11-0297-01
隨著國家制造業信息化改造的推進，現代工業控制技術在企業里逐漸普及，電類專業的技能人才短缺已成為一個實事。技工學校作為技能人才培養的基地，應把電類專業作為一個品牌專業來建設。
1 確定建設電類專業的目標和指導思想
目標：以提高技能人才層次質量為專業建設目的；以實用知識型技能人才培養為專業建設特色；在專業建設中要構建適應企業對電類技能人才要求的完善的理論課程教學體系和實習教學體系；通過校企結合，理論與實習結合，打造鍛煉一支適應電類專業教學的“雙師型”教師隊伍，保證電類專業教學持續發展。
指導思想：現代電類專業技能人才與傳統的技能人才不同，其更突出了知識型。在電類專業的建設中必須解放思想，改革傳統的職業技能教育觀念，打破舊的辦學模式，創造出新型實用電類技能人才培養的路子。
2 創新電類專業的教學計劃與教學大綱
技工學校電類專業的建設，必須制定適應現代企業要求的，利于學生發展的電類專業教學計劃與大綱。基礎理論課程設置必須堅持“必需、夠用”的原則，同時培養學生自身發展的優良素質。專業課與實習課有機融合，教學環節中堅持課題化的設立思想，教學中的課題設計要適應現代工業控制技術特點，在此基礎上創出適應現代企業特點的一體化教學的模式。經多年來的教學實踐和對技工教育教學計劃和大綱的研究，結合現代工業控制技術的特點，制定以專業培養目標、學制、專業素質培養要求、技能訓練要求、開設課程、技能訓練環節、取得資格證書和就業崗位為主線的電類專業教學大綱。
3 注重電類專業教材的建設規劃
現有的電類專業的教材雖多，但都是些理論性較強的多，好多并不能突出技能教學的特色，只有很少的可以借鑒。由于目前具有技能操作特色的電類專業的教材還很少，所以專業要快速發展，可迅速成立電類新技術教材編著委員會，組織精干教師和企業優秀電類技術人才編寫適合現代企業特點及學校現實教學特點的，又能突出技能教育特色的電類專業教材，從而在短時間內形成適合企業新技術生產特點和學校實際特色的教材體系。
4 電類專業的教學思路
4.1 理論教學和實習教學并行，并以實習為重
理論學習應以“實用、夠用、管用”為原則，進行模塊化、綜合化整合，著重通過實踐環節培養學生實際工作能力，增加學生自我動手時間，提高學生創新技能和綜合素質，增強學生的崗位適應能力。
4.2 理論教學內容應突出應用性、先進性、前沿性
培養學生應用現代工業控制理論的能力，突出電類理論的應用性、實用性，使學生能通過“實踐認識-針對實踐的理論學習-再實踐”的順序，掌握一定的現代工業控制技術的安裝、操作和維修技能。
4.3 實習教學與生產實際、與新科技應用推廣緊密結合起來
加強實踐性教學環節是體現以能力為重點，培養學生的熟練職業技能和綜合職業能力，實現理論與實際、教學與生產有機結合的有效途徑。電類專業實習教學特別要注意其先進性、前沿性，通過教學內容上滲透新科學、新技術、新工藝，教學過程由教室向生產延伸等，可以培養出一批能熟練運用新技術、新工藝，能適應社會和市場需求的高素質現代工業控制技術操作人才。
5 電類專業實訓基地的建設
5.1 完善電類傳統專業的建設
傳統的電工理論與實踐技能，仍是學習先進現代電類技術的基礎。現代工業控制技術是在傳統技術的基礎上發展起來的，先進的自動化控制設備，離不開傳統的電力拖動控制基礎。要想完善電類專業的建設，除了建設一流的專業實訓教室外，首先必須在完善電類傳統專業的建設的前提下，堅持科學發展觀，開拓電類新專業。目前以強電為主的主要有維修電工、機床電氣維修技術、機電維修技術、電工與焊接技術、工業電氣自動化等專業；以弱電為主的主要有電工與電子技術、家用電器產品維修、家用電子產品維修等專業；以高新綜合應用技術的主要有數控技術應用與維修、智能樓宇技術、電梯控制技術與維修、現代工業控制技術等專業。我們認為要想完善電類專業的建設，必須在完善以強電為主的專業類型和以弱電為主的專業類型的建設前提下，加快對高新綜合應用技術專業類型的建設。
5.2 電類專業實訓基地的建設
根據電類專業模塊教學體系，電類專業實訓基地需要配套的實訓教室主要有單片機、PLC系統綜合實訓教室、數控機床維修實訓教室、普通機床電氣線路故障檢修實訓教室、電工電子技術實訓教室、電工基本操作實訓教室、電力拖動控制線路實訓教室、家電維修實訓教室和多媒體教室等。這些實訓室不僅為電類專業開設實訓課，也承擔社會化職業資格培訓、考核鑒定；同時，還承擔企業職工的后續教育的培訓任務。電類專業實訓教室是技工學校和在職崗位工人專業技術基礎及專業能力培養的重要教學設施。按照能力形成規律及電類職業崗位群要求，電類學生須具備從事電類工作的基本技能、專業技能和相關技能，因此，電類專業實訓教室的建設，是保證教學質量，培養高質量人才的必要條件。
6 師資隊伍建設
現代工業控制技術在近幾年來的廣泛應用，引起了電類人才的大量需求，同時造成電類專業師資、特別是同時具備相當的理論知識和豐富的實踐經驗的電類專業師資嚴重不足。尤其缺乏熟悉企業生產實際，并能夠承擔電類教學工作的“雙師型”專業教師，嚴重制約著現代工業控制技術人才培養水平的提高。加強師資隊伍建設是促進專業發展的根本保證。
6.1 增強師資隊伍的力量
要增強師資隊伍的力量，可采取三種方式進行廣納賢才。一是通過每年的高校畢業生人才招聘會，招聘一些理論基礎踏實和操作技能過硬的高等職業院校專業對口的畢業生；二是采取傳統做法，在本校應屆本專業的優秀畢業生中，挑選一些品質優良、作風硬朗、技術過硬的優才生留校。然后讓他們在有經驗的教師的培養下迅速成長。三是為了更好地適應社會，對一些更新較快的新技術，可通過外聘來自企業技術人員和能工巧匠的方式。這樣既能使教學與實際工作緊密結合，提高學生的實際應用能力，同時學校教師也能通過交流得到提高。
6.2 建立師資培養規劃
加強師資隊伍建設，建立師資培養規劃是關鍵。隨著現代工業控制技術的突飛猛進，電類專業師資水平的培養和提高，已到了刻不容緩的地步，許多專業理論教師和專業實習指導教師，大多數的專業理論知識和專業技能水平已滯后現代技術的發展，由此也阻礙了專業教學的開展，我們必須建立一套完整的師資培養規劃，讓青壯年教師得到必要的新知識、新工藝、新技術、新能力的培養，讓他們盡早地挑起電類專業教學的大梁，為我們電類專業的發展做出應有的貢獻。
參考文獻
當前國際主流自動化控制技術廠商生產的控制器都提供以太網TCP／IP接口，這是因為以太網TCP／IP技術以及協議是完全公開的，并且已經成為網絡互連的重要標準。因此，以太網控制技術在產品設計、材質選用、產品強度、可互操作性、可靠性等方面能夠滿足冶金工業的生產需要。
（1）數據傳輸率高。
數據傳輸率高的特點為以太網控制技術在冶金工業中的運用奠定了重要基礎，通信速率的提高不僅可以減輕網絡負荷，而且可以顯著提高時間確定性。一般來說，10Mb／s的以太網傳送1518字節需要用1．2s，而1000Mb／s的以太網僅需要12μs，而隨著百兆網、千兆網的廣泛使用和萬兆網的出現，冶金工業中以太網控制技術的數據傳輸率將會更快。
（2）交互式和開放的數據存取技術。
由于具有開放式和交互式數據提取及存儲技術，以太網控制系統的終端設備以及交換機端口之間可以采用全雙工通信線路，在交換機內部多對端口之間采用并行交換，這樣不僅有助于消除以太網用于工業控制時所受到的制約，滿足生產過程中實時控制的要求，而且可以支持虛擬局域網，降低組網成木，提高網絡控制的靈活性。
（3）性能可靠，維護方便。
由于以太網有統一的標準以及相同的通信協議，Ethernet和TCP／IP很容易集成到信息系統。所以在設置、診斷以及維護等方面的技術比較成熟，并且已經被廣大技術人員所接受和熟練掌握。因此，以太網控制技術就為冶金工業建立公共網絡平臺奠定了基礎，并可以構成各種網絡拓撲結構，為冶金工業自動化網絡控制技術的運行提供可靠保障。例如，在網絡拓撲結構上，采用星形連接及交換式Hub，可以提供數據緩沖以及具有確定接收數據的網段智能，降低數據沖撞及重發機會。總之，以太網技術具有高傳輸速率、高傳輸安全性和可靠性等優勢，為解決冶金工業的控制、管理以及系統集成等問題提供了強大的技術支撐。例如，ODVA（DeviceNet供應商協會）就已經了在工廠基層使用以太網服務的工業標準。可見，以太網進入工業自動化控制領域已經成為社會發展的必然趨勢。把以太網控制技術與現場總線結合起來，使冶金工業生產各環節集中到統一的自動化網絡架構中，這樣就可以顯著提高冶金工業的生產效能。
2自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用
自動化網絡控制技術在冶金工業的應用，不僅可以對各生產環節進行監控、調整和檢測，及時發現故障并發出指示信號，而且可以根據要求進行自動化工作。以以太網為基礎的自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的廣泛應用，不僅可以解決冶金工業生產中的系統控制等問題，而且可以有效提高冶金工業的生產效益。
（1）構建冶金基礎自動化系統。
在冶金工業中，以PLC、DCS、工業控制計算機為代表的計算機控制，是對冶金生產現場級設備的控制，構成了冶金基礎自動化系統。在這一系統中，PLC控制占據主導地位，是最基礎的自動化控制系統，其作用的發揮將會對冶金工業綜合控制系統產生直接影響。在冶金基礎自動化系統中，PLC發揮著回路控制的功能，DCS主要是用于改善順序控制功能，它們與工業控制計算機等設備構成了冶金工業生產過程中重要的基本控制系統，發揮著極其重要的作用。
（2）構建冶金生產管理控制系統。
在冶金工業過程中，借助于生產管理控制系統，可以實現對冶金生產流程進行集成控制，使其在協調工序、質量監控以及在線監測等方面發揮積極作用。這是冶金工業自動化綜合控制系統的重要組成部分。因此，必須構建冶金生產管理控制系統，促進冶金生產橫向數據的集成與相互傳遞，同時推動計劃—生產—控制等縱向的信息集成。在此基礎上，整合冶金生產中的實時數據和關系數據庫，為冶金生產管理控制提供決策支持。
（3）構建過程控制系統。
在冶金工業生產中，采用光機電一體化、軟測量以及數據融合數據處理等技術，以關鍵工藝參數控制、物流跟蹤、能源控制以及產品質量全過程控制為目標，實現對冶金工業流程的在線監控。通過構建過程控制系統，借助于繼電器、傳感器等設備的應用，不僅可對冶金工業進行自動檢測和控制，而且可充分實現對冶金自動化的順序控制、過程控制、傳動控制以及運動控制，有效改進冶金工業自動化系統的效能。例如，采用RCS－9600CS系列裝置來保護測控產品，具有較高的靈活度，可有效對冶金工業生產進行自動檢測和自動控制。
（4）構建企業信息化系統。
建立企業信息化系統的目的在于實現信息共享，不斷提升冶金工業的制造智能，以有效實施質量管控、實時監測、生產調度等的動態管理，這樣不僅可以降低冶金工業的生產成本，而且可以做到對能源的有效管控與性能管理，為冶金工業的健康可持續發展以及冶金工業的生產和經營管理等的創新奠定堅實的信息基礎。例如，利用計算機仿真技術及其他技術實現對冶金工業生產流程的模擬，可以實現對故障分析、在線監測等多方面的智能管理，降低冶金工業的生產成本，提高企業利潤。
3結語
關鍵詞： 現場總線；工業控制系統；通信協議；CAN總線
中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）01-0068-02
1 現場總線技術簡介
在現場工業控制技術中，現場總線技術作為一項先進技術，是一種串行、數字式、多點通信的數據總線。工作實踐中，在生產過程區域的現場設備/儀表和控制室內自動控制裝置/系統之間廣泛安裝現場總線。借助現場總線實現信息的相互交換，進而自動控制功能在一定程度上也得以完成，現場總線往往是從控制室連接到現場設備的雙向全數字通信總線[1]。
2 現場總線的通信協議
如圖1所示，給出了現場總線相應的物理結構。與開放式互連（OSI）參考模型相比，現場總線的物理結構只涉及到物理層、數據鏈路層和應用層，并且每個協議層各自完成功能，在這些層之間報文被解析[2]。
在數據鏈路實體中，物理層建立、維護和拆除相應的物理連接。
確保數據的完整性這是數據鏈路層的主要功能，何時與誰進行相應的對話等也是通過數據鏈路層來決定的，并且數據鏈路層不解釋傳輸的數據，只負責傳遞物理層和上一層之間數據傳。
應用層通常分為兩個子層，其中一個為用戶層提供服務，另一個與數據鏈路層進行連接，其功能主要表現為：對現場總線的命令、響應、數據、以及事件信息等進行控制。
在應用層之上就是用戶層，通常情況下，用戶層通常是一些數據和信息查詢軟件等，通過用戶層將通信命令傳送到應用層。
3 現場總線及其所構成的控制系統
3.1 常見現場總線的比較
①基金會現場總線FF。在過程自動化領域基金會現場總線FF應用較為廣泛，可以說基金會現場總線技術具有較好的發展前景。②CAN總線。對于CAN總線來說支持點對點、一點對多點，以及廣播模式通信等，并且借助優先級設定其節點，在一定程度上各節點可以隨時發送信息。在汽車內部測量，以及執行部件之間的數據通信協議中，該總線技術應用最早。③Lonworks總線。具備通信和控制功能的Neuron芯片是Lonworks技術的核心。完整的Lonworks的LonTalk通信協議通過Neuron芯片來實現。④PROFIBUS總線。該總線主要包括：PROFIBUS—FMS、PROFIBUS—DP、PROFIBUS—PA。⑤HART總線。該總線作為一種協議，其功能是在現場智能儀表和控制室設備之間進行相應的通信，在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信這是HART總線的特點[3]。
3.2 現場總線控制系統的構成
通常情況下，測量系統、控制系統、管理系統共同構成現場總線控制系統，該系統最有特色的部分是通信部分的硬件和軟件[4]。
①測量系統。為多變量提供高性能的測量，使測量儀表在一定程度上具有計算能力等這是該系統的特點所在。在該系統中，因為使用了數字信號，所以在一定程度上其分辨率非常高，準確性也較高，并且具有較強的抗干擾和抗畸變能力。②控制系統。通常情況下，軟件是該系統的重要組成部分，維護軟件、組態軟件、仿真軟件等共同構成控制系統的軟件。③管理系統。設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態信息等往往由該系統提供。
4 現場總線在工業控制系統中的應用
通常情況下，CAN是一種雙向、半雙工的高速串行通信網絡系統，該系統由物理層（PHY）、數據鏈路層（MAC；LLC）和應用層（APPL）共同構成組成。CAN與Profibus之間相距比較遠[5]。
如圖2所示，給出了相應的CAN網絡拓撲結構。根據ISO11898的相關規定，在信息傳輸媒介方面，CAN采用雙鉸線，在網絡終端阻抗方面，CAN取120Ω±12Ω。傳輸速率通常情況下決定著最大直接通信距離，比較典型的值為：40m時1Mbps；1000m時50kbps。
CAN采用非破壞性總線仲裁技術，對媒體按照節點信息的優先級依次進行訪問，在一定程度上滿足實時控制的需要[6]。信息幀傳輸過程中為短幀結構，其優點是傳輸時間短，具有較強的抗干擾能力。文獻[7]結合PLC和液壓控制技術，建立了基于CAN總線的多任務協同控制系統。
5 結論
現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，隨著計算機技術和控制技術的發展，未來的自動化控制領域將是現場總線及控制網絡的天下。從長遠看，使用現場總線技術，維護費用因智能資產管理而降低，進而減少了設備的庫存。
參考文獻：
[1]斯可克.基金會現場總線功能模塊原理及應用[M].北京：化學工業出版社，2005.
[2]張士超，儀垂杰，林海波，劉尊民.現場總線的技術特點及應用分析[J].現場總線專欄，2007，10（3）16-31.
[3]張興龍.基于現場總線技術的工業控制系統研究[J].黑龍江造紙，2006（1）：53-54.
[4]王維新.現場總線技術的特點及應用[J].西安文理學院學報：自然科學版，2007，10（4）61-65.
[5]Jose Rufino，Paulo Verissimo，Guilherme Arroz. Node failure detection and membership in CANELy. Proceedings of the 2003 international conference on Dependable Systems and Networks （DSN'03），IEEE，2003（6）：331-340.
【關鍵詞】自動化控制；plc；發展趨勢
0 引言
自動化控制是一種通過利用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息實現對生產過程的檢測、控制、優化、調度和管理。在自動化的控制下能夠達到增加產量、提高產品質量、降低消耗、提高產品安全性的目的。自動化控制是現代控制領域中最重要的一項技術，對提高生產效率具有重要意義，在科學水平不斷進步的今天，自動化控制技術打上科技進步的列車，呈現快速發展的態勢。
1 plc技術在自動化控制中的重要地位
自動化控制技術自20世紀發展以來，其發展速度越來越快，對自動化控制技術的發展具有重要的推動作用。自動化控制技術主要包含三個層析，按照自下而上的順序可以分為基礎自動化、過程自動化和管理自動化。在自動化控制技術中，較為核心的部分就是基礎自動化和過程自動化。在傳統的自動化系統中，plc和dcs在基礎自動化中占據核心地位，而管理自動化和過程自動化由計算機和小型機組成。在自動化控制領域中，80%的plc在i/0少于128點的小型系統中應用較為廣泛，且80%的plc應用在20個梯形圖指令中就可以將問題解決[1]。從應用的觀點來看，這一統計數據向我們展示了傳統plc自動化控制領域中的重要作用，對滿足工業控制簡單實用、成本低廉、穩定可靠的要求具有重要意義，從這一面來看，plc在控制領域占有穩固的地位，從其發展至今不會輕易退出其發展的舞臺。plc技術之所以有如此重要的作用，與plc產品追求密不可分。plc在其發展中根據自身技術和產品發展的需求為基本，同時與新數字技術和新信息技術緊密結合，且在推廣應用過程中采用的是iec61131國際標準，編程的語言較為校準，傳統的編程語言可以體現在現代的軟件中，plc的體系結構、控制任務和控制要求等多方的軟件描述進行了改造[2]。從1990年以來，plc在自動化控制領域的核心地位仍是巋然不動。
2 傳統plc與現代plc之間的區別
傳統plc技術與現代plc技術之間的差別主要體現在cpu模塊、軟件模型等幾方面。從硬件來看，傳統plc技術cpu模塊只有一塊，儲存器的容量有限，在100kb以下，i/0以開關量為主，運算速度上，傳統plc掃描時間更長，一般為幾十至幾百ms，背線總線采用的是傳統的低速系統總線。而現代plc的cpu模塊不再局限于一塊，可以多塊cpu模塊，儲存器的容量較大，且可以根據實際需要進行配置，i/0有高低速開關量、模擬量和其他不同類型的信號，運算速度較快，可以達到0.2ms，背板總線采用的是高速背板總線或與低速串行總線并存。從軟件方面來看，傳統plc技術采用的是符合iec61131.3軟件模型且可以運行，編程語言上采用的是較為靈活且通用的編程語言，如c、c+等，操作系統上，采用的是基于pc的實施商用時鐘；現代plc軟件模型采用的是符合iec61131.3軟件模型，在編程語言上，采用的是iec61131.3模型標準編程語言，操作系統的掃描方式采用了時間驅動和事件驅動，且可以按照程序功能設置不同的掃描周期[3]。從技術層面上，傳統plc與現代plc之間的區別根本上體現在軟件模型的不同。現代plc軟件模型在完整地接觸編程語言以外的全部內容上表現較為出色，使現代plc突破了傳統plc的硬件體系結構，使得現代plc技術簡單實用、成本低廉、穩定可靠的特點更加突出，其應用范圍也較為廣泛。
3 現代plc的應用以及展望
3.1 現代plc的應用范圍
由于現代突破了傳統plc的硬件體系結構，其簡單實用、成本低廉、穩定可靠的特點更加突出，因此在自動化領域受到廣泛的親睞，成為了現代工業自動化領域中的主導力量。從應用范圍上看，plc的應用范圍主要開關量的邏輯控制、運動控制、模擬量控制、過程量控制、數據處理、聯網通信6種。開關量的邏輯控制，plc可以借助邏輯控制和順序控制來替代繼電器，因此，plc在開關量邏輯控制方面應用最為廣泛。運動控制在機床、機器人。裝配機械等方面運用較為廣泛。模擬量控制，因plc技術具有可以將流量、溫度等模擬量數值轉換為數字值的功能，如此一來，就可以實現cpu處理控制和由轉換模塊實現模擬量控制。過程控制，由于多路模擬量控制和i/o模塊，這樣就可以實
現閉環控制。數據處理，由于plc具有強大的運算和處理能力，在數據采集、分析和處理中具有強大的優勢。聯網通信，由于plc的連接功能較完善，不同系統之間可以實現聯網通信、數據信息共享和交換，從而形成多級分布式控制系統[4]。
3.2 現代plc的應用應注意的問題
plc所處的環境溫度具有一定的限制，一般處于0℃至50℃之間，因此在安裝plc的時候，要注意與發熱量較大設備上[5]。如果plc所安裝部位的溫度突破了其極限，則有可能造成控制失效，甚至出現嚴重的后果。由于plc的溫度范圍較小，所以在應用plc時，要確保plc安裝于較大空間內，且空間內的通風散熱效果較為理想，使plc的各個基本單元和擴展單元之間的間隔要在30.5mm以上。開關柜上面的通風百葉窗，可有可無，但是如果環境溫度處于50℃以上，那么就需要采取措施，如安裝風扇來使通風效果增強，進而降低溫度，確保plc能夠正常工作。plc工作環境的濕度也需要進行控制，要控制在85%以內，對凝露現象也要注意控制，以避免其絕緣性遭到破壞。plc工作環境要保持平穩狀態，不能出現強烈振動現象，為保證plc工作環境的穩定性，可以采取一些減震措施。plc工作電源選擇上，應選用直流穩壓電源，從而保證plc反饋信息的準確性，提高plc工作的可靠性。
3.3 自動化控制器件plc展望
隨著網絡技術的快速發展，plc技術也趁著網絡技術發展的東風乘風破浪，在plc技術上逐漸形成了pac技術。在工業控制技術的發展中，自動化控制器件由最初的plc控制，發展到pc控制，再由傳統plc控制轉向現代plc技術和pac技術。plc技術的發展使其在自動化市場中的地位更加牢固。而在plc技術基礎上發展起來的pac技術以其異型和異構系統之間數據相互交換共享的優勢，成為未來自動化控制的主要發展趨勢。
4 結語
plc自動化控制技術是科技發展的必然結果，自20世紀90年代以來，plc技術歷經多個發展階段，不斷使自動化控制技術得到優化，在自動化控制領域應用也日益廣泛，相信在未來plc控制技術會更加完善，使工業自動化水平提升到更高的平臺。
【參考文獻】
[1]張明家.現代plc控制技術在工業應用中的發展[j].科技致富向導，2012（14）：360-366.
[2]李樹彬.淺談plc控制技術在工業自動化中的應用[j].機電信息，2011（30）：121-123.
[3]張波.論plc技術在工業控制系統中的應用[j].吉林省經濟管理干部學院學報，2011（05）：76-77.
[4]葉曉暉.plc在電氣自動化中的應用現狀及發展前景概述[j].中國新技術新產品，2009（15）：125-127.
關鍵詞：電廠；自動化；控制技術
前言
隨著經濟的不斷發展以及工業發展的不斷進步，使得已經進入我國工業生產的電力產業變得越來越關鍵，其生產模式逐漸成為人們關心的焦點問題。這主要是因為傳統的電力控制體系本身存在著控制力度欠缺、控制問題嚴重的特點，使得整個電力生產水平無法滿足日益高漲的人民物質、精神和文化需求，迫切的改變這種控制方法已成為當今人們關心的焦點。基于此，我們下面主要針對電廠自動化控制系統做了詳細的分析。
一、電廠自動化控制概述
1電廠自動化控制技術概念
電廠自動化控制技術主要指的是以計算機技術、信息技術、遙控技術等構成的現代化電力生產管理體系。微機保護技術作為電廠自動化控制技術的關鍵啟的不斷發展使得電廠綜合保護測量控制裝置得到有效的改進，逐漸實現了電力監控目標的采樣、測量、控制而且方便了現場總線、工業以及電纜技術網絡的應用并且實現了集成化、全面化和一體化控制為電廠信息化建設提供了方便。
2電廠自動化控制技術應用方案
1）按照電氣分段來實現電廠自動化控制技術的方案。其在應用的過程中主要是通過在基站控制層設置兩個冗余系統。這一系統是由服務器、維護人員、轉發工作站、轉發工作人員共同組成的。在這種電力控制系統中是以服務器作為中心來實現通信、數據處理、存儲工作的；維護人員主要是針對系統中存在的異常狀態進行處理而且進行系統維護和組態管理轉發站則是實現電廠各系統之間的數據交換轉發人員是為運行人員提供基礎信息是一種人機交互的工作平臺。這種電廠自動化控制技術的應用主要的優點在于工作速度快、方便、實用、簡單而且能夠在簡單的條件下實現電廠的現場總線布置且整個系統維護和管理工作方便。
2）按照工藝流程實現電廠自動化控制系統方案。這種電廠自動化控制系統的方案與上面所說的大致相同在控制層、控制單元以及分配原則上和電氣分段大同小異都是嚴格按照電力生產工藝原則進行分配的是于生產流程密切相關的內容但是在生產設備的保護和監測上存在著顯著的差異，比如進線和低壓變壓器的控制上需要單獨進行聯網，而且主要的控制單元上還需要接入變電組、切換屏等這無形之間增加了工作難度。這種電廠自動化控制技術的應用有著各生產環節的關聯性強、一體化控制作用明顯河以實現快捷、便利的通信要求具備著可靠性強的優點。
二、PLC和DCS的現狀及存在的問題
PLC和DCS目前現狀是絕大部分的生產企業在產品生產中，是擁有獨立的系統，包括硬件及軟件的相對構成，而且在市場的大環境下，各體系之間是封鎖狀態，系統之間的通信只能依靠網關或其他接口進行，相互之間非常獨立，系統之間的互聯非常不易達到。不同系統相互之間若想達到互聯的情況則必須要重新對軟件的接口進行開放，這樣處理不但會使客戶的投資增大外，還會降低一部分產品的通訊速度，與現代的電廠信息化的要求相背離。傳統 PLC和DCS的系統運作是將接受的所有信號都進行接入，并接入到系統中I/O卡件中，而隨著系統的規模增大，所有的信號將全部匯聚到系統的入口處，造成系統入口處信號堆積的情況，信號堵塞導致信息輸送的遲緩，嚴重影響了系統的安全運行。
三、現場總線控制系統（FCS）的應用及存在問題
現場總線的概念是源于PLC和DCS系統中存在的諸多問題基礎之上，在1984年提出。現場總線概念宗旨是規避和完善PLC和DCS系統的不足，主要實現了互聯、開放、穩定及安全等特點。DCS系統信號的運行的形式是一對一的傳送，并且其模擬信號在精度上偏低，信號容易造成干擾，操作室的模擬表度運行參數難以進行調整，而且也很難從模擬儀表中預測運行故障，屬于無法控制的狀態，因各儀表廠商的自定，儀表的標準各異，功能也較為單一，并且不適用當代的現代化發展。FCS系統信號的運行的形式是一對多的傳送，而且數字信號的精度較高，有較高的可靠性，設備的運行是屬于可遠程監控并可調增的狀態，可以進行與不同品牌設備互聯，儀器表標準統一，功能完善比較豐富且可以完成運算和通信。現場總線在一定程度上來說會為用戶產生局部的效益，但是不能實現整體效益，因此必須與企業用戶的其他系統有效結合，做到一體化建設。
四、工業以太網
以太網及及時涉及應用到工業環境中便產生了工業以太網技術，而工業以太網雖然是源自以太網，但還有別以太網。以工業環境為基礎，對以太網進行了相關改進包括通信、傳輸、控制等模塊，保證了工業以太網的試試性、安全性，在此基礎之上還增添了控制應用，所以，工業環境下的全系列以太網技術便被稱作工業以太網。
工業以太網通過對流量的適當控制、進行交換技術、應用通信技術、對容錯技術及冗余結構進行改進等一系列措施解決了傳統系統的確定性問題；以太網通過將通信速率的提高等措施，解決了系統存在實時性的問題；以太網通過對工藝結構以及元件的升級改進，解決了系統應用供電問題。種種技術及措施的應用，使工業也太網具備了成本低、傳輸信號穩定、兼容性強、靈活性高、便于安裝等特點，以上所有技術及優勢在傳統DCS系統、FCS系統及PLC系統中無法實現，所以，以太網是最適宜當代的自動化控制平臺-H.。
正因為工業以太網的諸多優勢，尤其是寬帶優勢是傳統系統無法比擬，因此，全面支持自動化的以太網時代已經來臨。
五、工業控制網絡的發展
工業控制網絡的發展隨著計算機和網絡技術的盛行而迅速得到發展。（1） PLC技術應用的發展。PLC的發展主要為兩個方面，一方面以簡易、成本價格偏低的小型產品開發為主，另一方面研制智能化、多功能能的產品，現以融合了神經元網絡及模糊控制等多種技術。（2）FCS應用發展。FCS的發展主要體現在完善了低速現場總線和提高了高速現場總線技術，完成了低速現場總線網的連接。（3）嵌入式技術。嵌入式技術可以說是計算機系統的集成化發展，而且在逐漸實現應用的網絡化，其整合數據處理功能、系統管理功能和網絡功能的系統是核心主體。（4）現場控制技術發展。現場控制技術的發展核心思想是集成，主要表現在通信協議的兼容、各類數據的交互、功能界面的統一及現場控制技術的全面融合等。（5）有線和無線的融合。在工業運作中，自動化控制的重要因素是控制信息的有效傳輸，但是在有線系統中建立一個穩定可靠的信號傳送網絡的成本投入非常大，所以，隨著無線技術的發展，有線和無線的融合將是發展前沿。
總之，隨著計算機網絡的發展以及以太網和現場總線的應用，已逐步向工業控制系統發展，以便達到現場信息可直接傳送到管理人員手中，使現場與管理緊密融合，這是工業控制網絡的發展趨勢。
六、電廠自動化體系
工業以太網的各項優勢便使其定位于又是現場網絡的基礎又是一個融合自動化系統的平臺，可以實現電廠的自動化控制。但是在近年來電廠自動化體系的運作中PLC技術、DCS技術及FCS技術領域已經相當熟悉，所以，在短時間內多種系統技術兼容的情況仍會存在。為實現電廠的自動化、信息化的發展，自動化控制技術的建立至關重要。
結束語
綜上，文章主要就電廠自動化的控制技術進行了分析，總之，在電廠自動化控制的發展計劃實施中，還應依據自身的電廠情況和工藝技術等特點，應用最適宜的現場總線標準和控制系統。
參考文獻
0 引言：
工業自動化控制主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制，或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術，微電子技術，電氣手段，使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。
工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初，隨著改革開放的春風，國外先進的工控技術進入中國大陸，比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC，變頻器，觸摸屏，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。
1 工業自動化儀器儀表
1.1 PLC（可編程序控制器）
PLC—可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求
①編程簡單，可在現場修改和調試程序； ②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭； ⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。
為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC 的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC 的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。
我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。
目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。
1.2 工控PC
由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC 的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。
由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。
事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。
近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類 型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和 冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自 動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%(50%的國內市場，并實現產業化。 轉貼于
幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并 沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點： 一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度 高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融 合的跡象已經出現。
2 工控行業儀器儀表發展
工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成 自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。
2.1 電工儀器儀表
電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。
2.2 科學測試儀器
科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。
2.3 環保儀器儀表
環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。
2.4 儀器儀表
儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。
2.5 信息技術電測儀器
信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術，總線式自動測試技術，綜合自動化測試系統，新型元器件測量技術及測試儀器，在線測試技術，信息產業產品測試技術，多媒體測量技術以及相應測試儀器，用電監控管理技術等[1]。
參考文獻
關鍵詞：工業自動化；發展；現狀；展望
1 工業自動化自七十年代至目前幾個發展的趨勢
現代工業控制系統即涵蓋上述功能性器件的子系統所組建的復雜型控制網絡，其發展經歷了以下幾個重要時期。
工業自動化啟蒙階段，七十年代左右，工業領域內已經出現了利用浮動閥門進行自動控制的機械裝置如水鐘等，并實現了蒸汽系統中溫度、壓力、機械傳動的控制，在工業革命熱潮下，工業控制系統在航海、制造業、電力、交通、研究等行業均產生較大的影響：航海領域，伺服機構的設計及應用極大地改善了操作機構與傳動機構間的配合性能；繼電器裝置在制造業領域的廣泛應用改善了制造業控制模式；電廠內通過配置具有電力監控功能的中央控制室對于電站進行電力生產及調度控制，提升工作效率及可靠度；主動式平衡裝置、陀螺儀的發明及應用促進交通領域的發展，并為后期自動駕駛以奠定基礎；負反饋概念的提出以及“標準閉環”分析方法的建立對于新型控制系統的研發有著重要意義。總體上講，由于該階段經典控制理論尚未完全建立，所面臨的問題即控制系統的可靠性及安全性問題。
工業自動化發展階段，在現代化工業控制理論的基礎之上，不斷發展了工業自動化的應用。工業自動化的前期產業及標準均由美國組織所建立：美國電話電報公司對于通信系統進行了帶寬的擴展，福克斯波羅公司研發設計了第一款比例積分控制器用于系統反饋回路的控制；建設者鑄鐵公司在對于工業控制系統深入分析的基礎上，初步建立起工業自動化控制理論；麻省理工學院伺服機構實驗室進行了工業控制系統的模擬工作。經典控制理論極大豐富和發展了工業自動化控制系統，提升其可靠性。二戰期間對于軍事領域的控制技術逐漸轉化用于民用工業，在理論及應用基礎上，實現了工業控制系統的更新換代：執行機構、數據采集系統、中央控制機構等性能全面提升，極大促進了當時工業化的發展進程。
在工業自動化數字化應用階段，工業控制系統實現與通信系統及電子計算機的結合，促進了控制系統數字化發展及應用。其中，第一代工業控制系統即計算機集中控制系統，采用的是直接數字控制（Direct Digital Control：DDC）模式，其工I控制系統結構包括：用于替代繼電裝置的可編程邏輯控制器（PLC）、數據采集與監控系統（SCADA）、遠程終端單元（RTU）、通信技術以及通信網絡傳輸協議及電力系統協議等。電子計算機以及現代化網絡通信技術的發展進步也促進了工業控制系統的結構優化及功能升級，使用模擬回路的反饋控制器逐漸替代了傳統的單元組合式模擬裝置，并逐漸由手動控制升級為使用模擬回路的反饋控制器，集中式工業控制系統已初步形成，在計算機網絡通信系統的高速發展中，集中式數字控制系統逐漸形成，控制系統中應用數字控制電路，實現系統的全面數字化，且系統控制算法的升級以及控制協調性的優化也促進工業控制系統可靠性的提升；由于工業裝置大型化發展，且對于工藝流程的連續性要求逐漸上升，集中式數字控制系統逐漸被離散式控制系統所取代。到20世紀90年代后期，集計算機技術、網絡技術與控制技術為一體的全分散、全數字、全開放的工業控制系統――現場總線控制系統（FCS）應運而生，具有更高的可靠性、更強的功能、更靈活的結構、對控制現場更強的適應性以及更加開放的標準。
2 國內外工業自動化發展現狀
2.1國內發展現狀
目前國內工業自動化控制系統技術已達中等國際水準，具備一定的生產規模及開發能力。國內的自動化控制系統具有專業性強、應用廣泛、市場巨大的特性，在IPS、DCS、PLC等領域，外商仍占據著統治性地位，給國內產品的發展造成較大的競爭壓力，國內中低端產品占據主要地位，自主開發的產品包括中小型DCS、總線式測試系統等，高端市場被歐美供應商占據，如集散控制系統等目前國內DCS產品逐漸向國際水平發展，已具有自主知識產權，國產PLC 尚未形成產業化規模。國內工業自動化行業市場規模為：國內工業自動化控制設備在國際市場中占據較大份額，2016年國內市場規模已達1550億元，預計2017年將達1593億元，工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。
2.2 國外發展現狀
依據IHS市場調研數據，在08-09年金融危機后期通過產業調整與優化，國際范圍內工業自動化已實現快速發展，近年來全球工業自動化行業營業收入，至2011年營收已達1，653億美元，在之后的幾年中，工業自動化增速有所減緩，且亞太地區仍占據著全球工業自動化行業的主導地位，引領自動化控制行業的穩定發展。
3 對未來自動化控制發展展望
3.1 現場總線控制系統
伴隨計算機網絡通信技術、電工電子技術等的發展，工業自動化控制系統也在不斷優化，更新換代，未來工業自動化控制系統將朝著現場總線控制系統方向發展，即FCS。FCS系統也稱現場底層設備控制網絡，是連接現場智能設備和自動化控制設備的雙向串行、數字式、多節點通信網絡。伴隨FCS系統的設計研發及工程應用，不斷地推動著工業控制系統的前進。在該系統的基礎上，未來PLC發展的主流即為能遵循現場總線通信協議或能與其交換信息的可編程邏輯控制器。
3.2 管控一體化系統集成
伴隨網絡技術的應用不斷深入，管理系統與控制系統的集成已成為未來工業自動化控制系統的發展趨勢，即管控一體化系統集成。通過大數據分析，為工業過程配套最優解決方案，促進工業化效率以及綜合競爭能力，利用以太網以及Web技術實現的開放型分布式智能系統涵蓋多系統、多技術的集成，系統集成中，包括現場總線控制系統FCS與DCS的集成、現場總線控制系統FCS、DCS與PLC的集成以及FCS的集成三方面；技術集成方面包括操作技術、通用數據交換技術等的集成。因此，未來工業自動化將朝著分布性、開放性程度不斷提升以及信息化方向不斷前進。
4 結束語
伴隨經濟社會的不斷發展，我國逐漸邁進了工業信息化以及科技化的嶄新時代，在時代的發展潮流中，工業自動化是工業現代化實現的重要基礎，也是工業現代化的重要核心以及標志。因此對于工業自動化的研究對于現階段工業化的發展有著關鍵性意義。工業自動化是針對機械作業過程而提出的，涵蓋了自動化控制、儀表、計算機網絡通信等領域，指設備在沒有人力的直接干預仍能高效完成機械作業，包括機械裝置的操縱、信息化處理以及整體性智能化過程控制等方面。工業自動化裝置具有自動化程度高、工作效率高、生產流程穩定、適合批量生產等優勢，工業自動化程度的提升對于產業轉型升級、工業結構的調整以及企業競爭力的提升有著十分重要的意義，特別是現階段我國面臨著供給側結構改革，工業領域也逐漸朝人機互動、智能化方向發展，以提升工業企業全要素生產率。
參考文獻
[1]馬彥紅.工業自動化的發展現狀及其應用[J].硅谷，2010（14）.
關鍵詞：鋼鐵工業；冶金；控制技術
前 言：
隨著國民經濟的快速發展和電氣軟硬件制作運用水平的提高，有力的推動了冶金行業的迅猛發展。冶金技術作為一項復雜的綜合性技術，隨著鋼鐵工業的發展，在近些年得到了了迅速的提升。把先進的自動化控制技術應用在冶金領域，既可提高冶煉的效率、改善工作環境，又能大大降低工作的失誤率以及危險性，是一項非常有運用前景的實用技術。
1 冶金工業自動化控制技術近幾年來的應用創新與突破
近幾年，我國在不斷的從發達國家引進具有先進自動化技術的基礎上，對硬件與軟件技術在吸收、運用的同時，開展了大量的改造、創新工作，在冶金自動化控制技術領域，尤為明顯。
1.1 DCS系統集成能力得到很大的改善
上世紀，我國的冶金工業自動化控制技術的水平，多數僅僅停留在點上，進入 21 世紀后，已經迅速發展成面，并逐漸向全國覆蓋。其優點是系統集成的核心技術與主要結構都是自主智能化的自動完成，并成功用于實踐中。最新的智能冶金工藝流程的研發正在進行，并成功完成點線面的轉化，將從根本上提高冶金工業自動化控制系統的水平。
1.2 冶金工業自動化控制軟件技術的創新取得了很大提高
我國已經完成了從國外進口冶金工業自動化控制軟件向自主研發的轉變，如高爐冶煉的專家系統。我國在二級自動化控制軟件，三級 MES 軟件以及中大型企業使用的能源管控系統方面取得了很大的提高，不僅可取代進口軟件，而且可靠性與應用水平和國外進口的軟件相比，具有較強的競爭性和高性價比。我國正在研發的自動化控制軟件平臺技術，也獲得了很大的進展，它對冶金工業控制水平的提高將很快得到體現。
2 鋼鐵工業環保與冶金自動化技術
2.1 基于環保意識設計與制造的鋼鐵產品設計和流程優化設計
在未來的鋼鐵工業生產中，不單單局限在質量、性能方面，還應當有成本、效率、排放、環保，過程靈活控制等各個方面的因素。要想在各方面做到最好，必須對鋼鐵制造流程從整體上進行策劃。如燒結廠的脫硫，煙氣的余熱發電；煉鐵、煉鋼廠的干法除塵技術，軋鋼廠的污水凈化和再利用。應當在工藝流程上、控制功能及效率上進行綜合改進，同時有必要在計算機仿真模擬技術上做研究，在鋼鐵行業推廣綠色生產，保護環境，實現污染的零排放。
2.2 對鋼鐵生產過程中減少排放的自動化控制技術
這個過程主要包括廣義建模與優化控制技術，研發一種能夠對生產出來的產品實行在線檢測、評估、判斷與控制的自動控制技術，防止不合格產品帶來的不必要的浪費。
2.3 對鋼鐵生產過程清潔生產的自動化控制技術
鋼鐵生產過程中，會產生和排放大量污染物，從保護環境出發，必須控制污染物的排放，有必要研發出用于此方面的自動化控制軟件，比如，研發一種對污染物進行在線分析檢測、監視控制技術。
2.4 對鋼鐵生產過程廢物循環利用的自動化控制技術
冶煉過程中必然產生煤氣、鋼渣等，研發出使煤氣、鋼渣循環利用的自動化控制技術。高爐、轉爐更在高溫冶煉時必然產生一部分可以循環利用的固體廢棄物，研發出一套實時對廢棄物處理并循環利用的自動化控制技術。
3 冶金自動化控制系統的未來發展趨勢
雖然我國冶金工業控制技術已經取得了很大的發展，但受到很多因素的影響，各地的冶金技術水平還存在很大的不平衡，這種不平衡是未來亟待解決的問題。自主研發、創新已經成為未來發展的趨勢。
3.1 提高并改善自主集成數字化控制系統的水平
很多冶金行業都有過做自動化集成項目的經歷，但是筆者闡述的集成系統與一般集成項目是有一定不同的。
3.1.1 自主集成要以‘我’為本
企業在創新的路上，雖然會經歷一些磨難、挫折，但也是要先人一步，早行動、堅持不懈、創造出屬于自己的技術。首鋼創造出的數字化煉鋼就是一個很好的例子，數字化煉鋼在堅持原有鋼鐵工藝流程的基礎上，對過程進行改善，不但對控制系統進行了改善，也提高了生產工藝。控制系統有很強的仿真能力，保持其他生產過程不變，對歷史生產過程調整模擬，然后通過仿真計算，得到調整后的最優效果。同時也可以在脫離冶煉過程下改變參數與模型，調整到最好然后進行上線冶金。
3.1.2 整套系統要實現實時控制
集成系統必須有超強的實時性，不但在數據采集方面利用最新的，而且要對數據進行分析處理且實時對其控制。如果對產品的要求不是很高，則對實時性沒有太高要求，如果要生產高端鋼鐵產品，必須提高其快速判斷、診斷并迅速處理的實時能力。
3.1.3 數據挖掘與應用
在鋼鐵自動化控制系統中，對生產過程的實時數據進行收集整合，并通過數學模型的優化，從而達到對生產過程的精細化管理以及生產的自動控制。在當代的冶金技術中，對數據的挖掘與應用也來越完善，現在技術中的數學模型，控制算法等也廣泛應用于自動化控制系統。
3.2 冶金自動化控制系統優秀的服務
自動化控制系統的服務已經由原來的被動服務向主動服務轉變，對服務的質量要求與日俱增。第一，現在冶金企業都在追求一種零故障的目標，這就要求除了設備本身的檢修外，不能由于自動化控制系統出問題而影響鋼鐵正常生產過程。第二，自動化控制系統必須具有優秀的應對突發事故的能力，這就要求系統本身的性能必須優秀。第三，必須提供標準化的服務。為了提高服務的水平與內容，提高標準化服務是必要的措施，只有這樣才能精細管理，提高自動化的優化。
3.3 冶金自動化控制系統要不斷開拓創新
自動化控制系統要想保持旺盛的生命力，必須不斷開拓創新。在未來一些新技術比如物聯網、云計算以及大數據概念有可能會融入到自動化控制系統中。機電一體化測量也將取代現代的測量技術，將測量精度大大的提高。
4 冶金工業自動化控制系統的不足與建議
展望過去，我國冶金工業自動化控制技術取得了很大的進步，但是與國外的一些先進技術還有不小的差距，除了技術方面外，還存在一些管理與制度方面的不足。
4.1 硬件技術的差距仍然很大
由于我國企業在某些方面技術的不成熟，未能生產出優秀的大型自動化控制系統，我國冶金工業所需要的這些系統大多由國外幾家企業提供如西門子、施耐德、橫河、ABB等著名國外公司，很多專業的高端專利技術屬于國外企業。我國相關專業人才應該開拓創新，研發出屬于自己的硬件技術與產品，迅速縮小與世界領先技術的距離。
4.2 國內創新成果的推廣還有許多工作要做
不可否認，我國在技術創新取得的成就，但是還是有必要進行改善，加強宣傳推廣。因為國際技術的保密性，我國這方面的技術受到很大的限制，因此必須增加企業與企業，企業與科研機構等的合作研究，真正做到把企業作為創新的主體。
關鍵詞：電梯控制，關鍵技術，組成，電氣控制
一、電梯控制系統的關鍵技術
1.PLC控制技術
PLC是在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置，目的是用來取代繼電器、執行邏輯、定時、計數等順序控制功能，建立柔性的程控系統。國際電工委員會（IEC）頒布了對PLC的規定：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。
2.基于RS-485的通訊技術
RS-485總線接口是一種常用的串口，具有網絡連接方便、抗干擾性能好、傳輸距離遠等優點。RS-485收發器采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的，加上收發器具有高的靈敏度，能檢測到低達200mV的電壓，可靠通信的傳輸距離可達數千米。使用RS-485總線組網，只需一對雙絞線就可實現多系統聯網構成分布式系統，設備簡單、價格低廉、通信距離長。
3.組態技術
“組態”的概念是伴隨著集散型控制系統的出現才開始被廣大的生產過程自動化技術人員所熟知的。在工業控制技術的不斷發展和應用過程中，PC（包括工控機）相比以前的專用系統具有的優勢日趨明顯。這些優勢主要體現在：PC技術保持了較快的發展速度，各種相關技術已臻成熟；由PC構建的工業控制系統具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強；基于PC的控制系統易于學習和使用，可以容易地得到技術方面的支持。。在PC技術向工業控制領域的滲透中，組態軟件占據著非常特殊而且重要的地位。
組態軟件是指一些數據采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。組態軟件能支持各種工控設備和常見的通信協議，并且通常能提供分布式數據管理和網絡功能。對應于原有的HMI的概念，組態軟件是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開發環境。在組態軟件出現之前，工控領域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應用，開發時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統，通常是封閉的系統，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數據交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。組態軟件的出現，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態軟件的功能，構建一套最適合自己的應用系統。隨著它的快速發展，實時數據庫、實時控制、SCADA、通訊及聯網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容，隨著技術的發展，監控組態軟件還將會不斷被賦予新的內容。
二、電梯系統組成
電梯系統由本體及控制器組成。其中本體包括底座、立柱、轎廂及內、外選控制面板等；控制器包括PLC、變頻器及開關電源等組成。電梯共分八層，每層有數碼顯示轎廂所處樓層數，外呼按鈕，外呼登記指示。轎廂內呼面板包括1～8層內呼按鈕，開、關門按鈕，內呼登記顯示，電梯上、下行運行指示。
三、電梯電氣控制系統的設計
轎廂內的內呼面板包括八個樓層呼叫按鈕及開關門按鈕；8個樓層內呼登記顯示及電梯上行、下行顯示。各層外呼面板包括向上、向下呼叫按鈕及顯示。樓層數碼顯示電路選用CD4511來作為七段譯碼，比PLC直接譯碼可以節約PLC的3個輸出點。電梯每四層的樓層數碼顯示、外呼按鈕、外呼登記顯示設計在一塊狹長的電路板上，八層安裝有二塊電路板。
PLC選用三菱FX2N-80MR，變頻器選用FR-S520S-0.4K-CH（R），直流供電選用有5V5A和24V1A兩組直流電壓輸出的開關電源。5V電源主要用于外呼、內呼電路板以及語音報站電路小信號處理部分的供電。24V電源用于開關門電機以及語音報站電路OTL功放電路的供電。主控制板背部設有電源插座及保險管座，保險管規格為250V10A。電梯模型系統電源電壓為交流220V50Hz，使用帶保護接地的三芯單相插座。
1．電梯輸入信號及其意義
（1）位置信號。位置信號由安裝于電梯停靠位置的8個傳感器XK1～XK8產生。平時為OFF，當電梯運行到該位置時ON。
（2）指令信號（內呼）。指令信號有8個，分別由“1～8”（K11～K18）8個指令按鈕產生。按某按鈕，表示電梯內乘客欲往相應樓層。
（3）呼梯信號。。呼梯信號有14個，分別由14個（K21～K34）呼梯按鈕產生。按呼梯按鈕，表示電梯外乘客欲乘電梯。例如，按K23則表示二樓乘客欲往上，按K24則表示三樓乘客欲往下。
（4）開、關門控制信號2個，開門、關門到位信號2個。
（5）光電編碼器脈沖信號。
2.電梯輸出信號及其意義
（1）運行方向信號。運行方向信號有兩個，由兩個箭頭指示燈組成，顯示電梯運行方向。
（2）指令登記信號（內呼）。指令登記信號有8個，分別由8個（L11～L18）指示燈組成，表示相應的指令信號已被接受（登記）。指令執行完后，信號消失（消號）。例如，電梯在二樓，按“3”表示電梯內乘客欲往三樓，則L13亮表示該呼叫已被接受。電梯向上運行到三樓停靠，此時L13滅。
（3）呼梯登記信號。呼梯登記信號有14個，分別由14個（L21～L34）指示燈組成，其意義與上述指令登記信號相類似。
（4）樓層數顯信號。用4點輸出BCD碼，經CD4511譯碼后送七段數碼管顯示，表示電梯目前所在的樓層位置。LEDa～LEDg分別代表七段數碼顯示各段筆劃。
（5）開門、關門動作信號2個。電梯上升、下降動作信號、高速、中速控制信號4個，送變頻器。
（6）語音報站控制信號。
（7）報警鈴響輸出信號。
3．PLC輸入/輸出端口分配與外部接線
對電梯系統所有的各種信號分配PLC輸入/輸出端口。其中，X0為高速計數C235的輸入信號，接旋轉編碼器的脈沖信號A相。接線圖中變頻器的控制采用I/O控制方式。。采用RS-485通訊時，拆除圖中COM2、Y4～Y7的連接線。連接好所有的電源、信號線、輸入/輸出接線。檢查有無電源斷路，確保正常后通電檢查。檢查所有PLC輸入信號是否正常：按動平層開關，檢查相應的輸入指示燈是否點亮；按動內呼、外呼按鈕，檢查相應的輸入指示燈是否點亮。檢查所有PLC輸出對負載的驅動是否正常：編寫簡單的檢查程序，分別掃描各個輸出端口，查看被控制對象是否正常工作。如有問題，查出原因，加以更正。為了防止超出1～8層的正常運行范圍，在8層平層開關上方和1層平層開關下方安裝有極限開關。當由于程序出錯，電梯到達8層后繼續上升或到達1層后繼續下降，則會碰到極限開關，使極限開關動作。把極限開關的常閉觸點串聯進變頻器的控制信號共公端（SD）。一旦碰到極限，控制變頻器運行的信號被切斷，變頻器停止工作。從而保證了轎廂不會超層。
參考文獻：
[1]馬宏騫.PLC應用在電梯控制中的編程技術[J]機床電器,2003,(05).
關鍵詞：多傳動系統；斗輪堆取料機；控制系統
中圖分類號：TM42 文獻標識碼：A
下面以菲律賓門式斗輪堆取料機為例，其控制系統采用了多傳動變頻技術、PROFIBUS通訊技術、工業以太網通訊技術、PLC雙機熱備冗余技術。
1 多傳動系統
交流變頻調速的電氣傳動方案，是當今比較理想的電氣傳動方案。近年來，全數字交流變頻調速技術在國內外都發展很快，已進入成熟階段。基于矢量控制技術和直接轉矩控制技術的調速系統，以其寬廣的調速范圍，較高的穩態轉速精度，快速的動態響應，以及可四象限運行的性能，其調速性能具有直流傳動所不可比擬的優點。
它與“單傳動加斬波能耗制動系統”相比，不需要多路輸入功率連接，只用單一的輸入功率連接；公共直流母排為多個逆變器供電；驅動電機的逆變器之間內部分配能量，有電動，有發電；降低輸入線電流；針對幾個逆變器，公共的制動方式；更加節能，節約電纜、安裝和維護成本，實現可逆變頻調速的電氣傳動系統。
菲律賓門式斗輪堆取料機變頻調速系統是以ABB公司ACS800系列變頻器，控制軟件包為用戶提供“矢量控制”和“直接轉矩控制”兩種控制策略。根據不同的負載性質要求，選用適當的控制策略。利用矢量控制和直接轉矩控制技術、PLC自動化程序控制技術、能量回饋技術、現場數據控制總線技術及較完善的人機界面等技術，滿足了堆取料機在各種工況和各種功能動作的要求。并且這種多傳動帶回饋的系統，節約電纜、安裝和維護成本，比單傳動帶斬波能耗制動的變頻調速系統節電效果更加顯著。
2 通訊技術
2.1 PROFIBUS與工業以太網已經被廣泛應用于加工制造、過程和樓宇自動化，應用范圍非常廣泛，它以其先進的技術和非凡的可靠性代表了當今現場總線的發展方向。PROFIBUS根據應用特點分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PRO
FIBUS-PA，經過優化的高速、廉價的通信連接，專為設備級分散I/O之間通信設計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的數字或模擬信號線，用于分布式控制系統的高速數據傳輸。菲律賓門式斗輪堆取料機通過PROFIBUS-DP通訊方式對變頻器以及編碼器進行控制及狀態采集，保證了設備的控制精度及傳輸質量。
2.2 工業以太網是基于IEEE 802.3（Ethernet）的強大的區域和單元網絡。利用工業以太網，SIMATIC NET 提供了一個無縫集成到新的多媒體世界的途徑。通用的兼容性允許用戶無縫升級到新技術。菲律賓門式斗輪堆取料機以太網用于PLC擴展I/O機架以及工控機之間的通訊，保證了信號傳輸的實時性及可靠性。
3 人機界面
菲律賓門式斗輪堆取料機采用的研華ARK-3420工控機作為可編程終端，用于對生產 過程中使用的機器設備、生產流程、數據參數等進行時時監測與控制。
4 PLC雙機熱備冗余
菲律賓門式斗輪堆取采用GE公司RX3i冗余熱備系統，控制系統為了提高工業控制器應用的可用性，保證控制器長時間穩定運行，減少系統故障停機時間，采用冗余控制器方案是當前普遍且有效的解決方案。冗余控制器解決方案的核心思路就是對控制器的關鍵部分采用冗余器件配置，保證在某一部件失效的情況下，可以采用備用器件接替工作，從而減少非正常停機時間，從而提高系統的可用性。按照國際通行標準，可把冗余系統的劃分為冷備系統（cold standby），溫備系統（warm standby），熱備系統（hot standby）。熱備系統是連續工業控制中最常采用的方式。此方案中備用系統隨時監視運行系統的運行狀態，并和運行系統的數據保持同步。一旦運行系統停機，備用系統將在極短的時間內自動投入運行，并保證所有系統控制對象在控制器切換時不會出現抖動現象，從而達到穩定連續運行的目的。Rx3i熱備系統的熱備切換部分完全通過系統組態生成，無需用戶自己編寫任何熱備相關程序。
結語
綜上所述，基于優良的控制器、網絡、I/O接口機制和傳動系統，借助相應硬件和軟件的配置，可以提高堆取料機整體性能，最大程度減少系統故障停機時間，保障生產運行。
參考文獻
[1]馮敏，劉宇.自控產品在堆取料機控制系統上的應用[Z].2006（6）.
[2]李榮芳，范曉濤，等.自控產品在堆取料機控制系統上的應用[Z].2004（3）.
[3]晁代坤，孟紅莉，等.旋轉編碼器在過程控制系統中的應用[J].鋼管，1999（6）.
[4]姜守成，公立濱.旋轉編碼器在PLC控制電梯中的應用[J].應用能源技術，2005（6）.
《數字技術與應用雜志》2014年第六期
現場總線控制系統不能獨立完成任務,既需要控制裝置供應商的支持,也要獲得各分散地的傳感器和工作裝置的支持,繼而代替DCS的數字/模擬混合技術,實現比之前DCS技術更強大的真正的純數字化系統。然而市場上出現的現場總線存在壟斷現象:Interbus-S、Profibus、CANbus等占據整個歐洲市場;LonWorks、BitBus等占據美國市場,還有分散到世界各地的RS-485接口。這些現場總線具有不同的特點和發展背景,所以在市場上各占一席之地。
1自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用
電氣自動化技術在冶金行業的使用,完成了對生產過程的監控和調整,對設備進行自動檢測,出現故障能夠發出相應信號,進行自動化工作等,并能在沒有人員直接工作的情況下,根據設置的計劃和程序自動運行。冶金行業中,自動化控制系統根據功能可具體分為4個層面:基礎自動化系統、生產管理控制系統、過程控制系統、企業信息化系統:
(1)在冶金基礎自動化系統中,最根本的自動化系統就是PLC。現場自動化控制系統中包括PLC和DCS、工業控制計算機。其中PLC擁有控制回路的作用,DCS優化順序控制的作用,這些與工業控制計算機相聯系,構成冶金領域中最基礎的控制機制,具有極大的作用。
(2)冶金生產管理控制系統完成了對冶金流程信息的統一調控,并在跟蹤質量、在線監控、工作安排上大范圍使用,成為自動化控制系統的中心。
(3)過程控制系統中最常使用的技術就是繼電器和傳感器的自動化。由于自動化水平不斷優化,使得基于數字計算機的微機繼電保護大范圍的出現在冶金自動化控制使用中,它其實是一款價額便宜、靈活度高的智能單片機。在冶金供電系統、電氣系統、工藝系統中,采用了例如RCS一9600CS系列的裝置來保護測控產品的應用,具有較高的靈活度;外部獲取的信號通過傳感器被轉變成指定電信號,因此在信息處理、輸送、存儲、記錄等方面被廣泛的應用,實現了冶金工業的自動檢測和自動控制。
(4)目前獲得發展的自動化控制系統就有企業信息化系統,該系統在冶金領域能夠完成系統集成,將管理、計劃、生產等進行統一,此外,還能對生產中出現的數據進行實時收集,并將這些數據成為支持管理者決策的有效方法;計算機使用仿真技術和多媒體技術實現整個流程的模擬,并借助人機互換來完成組織的完善、流程規劃以及新產品的研發,繼而增加冶金行業制造的智能化,實現在故障分析、治療管理、在線監測等多方面的智能管理,增加生產利潤。
2結語
隨著科學技術的發展,工業以太網逐漸實現了現場控制,對于冶金行業來說,它的發展就有非常重要的意義,能夠解決冶金企業系統控制問題,該項技術融合了現場總線技術和工業以太網,實現了工廠范圍內自動化控制技術,有效增加了冶金行業的生產效率和利益。
作者：高貴敏單位：唐山唐鋼氣體有限公司
