http://kadhoai.com.cn 2026-05-07 03:40:43 來源:《自動化技術與應用》
Gkong導讀:在十二五規劃中,工業自動化可謂擔任著重要角色,在“規劃”重點如智能裝備、節能環保等領域都能分到“大蛋糕”。同時,“十二五”期間我國工業自動化發展也麵臨著以下十個分類挑戰:
“十二五”期間我國工業自動化發展麵臨的挑戰,可以概括為十個方麵:
儀器儀表智能化。今後,傳統儀器儀表將仍朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩定、高可靠、高環保、長壽命的“六高一長”方向發展。新型儀器儀表與元器件將朝著小(微)型化、集成化、成套化、電子化、數字化、多功能化、智能化、網絡化、計算機化、綜合自動化、光機電一體化、服務專門化、簡捷化、家庭化、個人化、無維護化以及組裝生產自動化、無塵化、專業化、規模化的“二十化”方向發展。
控製係統網絡化。目前,控製係統的結構從最初的CCS(計算機集中控製係統),到第二代的DCS(分散控製係統),發展到現在的FCS(現場總線控製係統)。21世紀的控製係統將是控製與網絡結合的係統,對網絡化控製係統(即NCS)的研究已成為當前自動化領域的前沿課題。
網絡技術與工業控製係統的結合將極大地提高控製係統的水平,改變現有控製係統相對封閉的企業信息管理結構。將現場總線、以太網、嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術(shu)和(he)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)到(dao)控(kong)製(zhi)網(wang)絡(luo)中(zhong),在(zai)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)同(tong)時(shi),又(you)增(zeng)強(qiang)了(le)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)放(fang)性(xing)和(he)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing),從(cong)而(er)有(you)助(zhu)於(yu)企(qi)業(ye)加(jia)快(kuai)新(xin)品(pin)開(kai)發(fa)、降低生產成本、完善信息服務。
工業通信無線化。無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)進(jin)入(ru)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)趨(qu)勢(shi)是(shi)毋(wu)庸(yong)置(zhi)疑(yi)的(de),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)有(you)線(xian)無(wu)法(fa)使(shi)用(yong)的(de)場(chang)合(he),無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)更(geng)具(ju)優(you)勢(shi)。目(mu)前(qian)各(ge)供(gong)應(ying)商(shang)正(zheng)在(zai)提(ti)供(gong)一(yi)係(xi)列(lie)軟(ruan)硬(ying)件(jian)技(ji)術(shu),協(xie)助(zhu)在(zai)產(chan)品(pin)中(zhong)增(zeng)加(jia)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)。然(ran)而(er),在(zai)增(zeng)加(jia)無(wu)線(xian)連(lian)網(wang)功(gong)能(neng)時(shi),芯(xin)片(pian)及(ji)相(xiang)關(guan)軟(ruan)件(jian)的(de)選(xuan)擇(ze)極(ji)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)。同(tong)時(shi),無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)、實時性、兼容性等性能還有待加強。
物聯網與自動化。從“管理、控製、智能”的角度來看,工業自動化包含采集、傳輸、計算等環節,而物聯網是全麵感知、可靠傳遞、智慧處理,兩者一脈相承。從物聯網需要的產業鏈角度看,物聯網所需要的自動控製、信息傳感、射頻識別等屬於其上遊技術和產業,而下遊則是物聯網的應用問題。有專家認為,“傳統工業自動化領域其實是物聯網的一部分。”工控廠商應成為物聯網真正落地的推手。
雲計算與自動化。雲計算是一種依托Internet的超級計算模型,將巨大的資源聯係在一起,為用戶提供各種IT服務。雲計算模式將帶來自動化軟件行業的巨大變革,包括:自動化係統的架構將更加靈活,分布式架構將擴展到更大範圍;海量信息的分析與處理將成為自動化軟件的常規功能;將徹底改變工程開發模式;轉變軟件供應商的服務模式,降低維護成本;降低自動化係統對硬件的要求,提升軟件的行業地位;新技術與新產品理念將成為競爭的核心。
安全生產自動化。如(ru)何(he)高(gao)效(xiao)利(li)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)與(yu)信(xin)息(xi)化(hua)技(ji)術(shu),提(ti)高(gao)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)水(shui)平(ping)已(yi)成(cheng)為(wei)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)重(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)。如(ru)今(jin)許(xu)多(duo)自(zi)動(dong)化(hua)供(gong)應(ying)商(shang)已(yi)不(bu)僅(jin)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)或(huo)幾(ji)種(zhong)安(an)全(quan)產(chan)品(pin),而(er)更(geng)多(duo)的(de)提(ti)供(gong)安(an)全(quan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),提(ti)高(gao)用(yong)戶(hu)設(she)備(bei)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。在(zai)不(bu)影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)提(ti)高(gao)安(an)全(quan)保(bao)障(zhang),將(jiang)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)嵌(qian)入(ru)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)設(she)備(bei)中(zhong),是(shi)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。此(ci)外(wai),在(zai)我(wo)國(guo),功(gong)能(neng)安(an)全(quan)還(hai)隻(zhi)是(shi)概(gai)念(nian),國(guo)內(nei)生(sheng)產(chan)的(de)電(dian)氣(qi)儀(yi)表(biao)產(chan)品(pin)獲(huo)得(de)功(gong)能(neng)安(an)全(quan)認(ren)證(zheng)的(de)還(hai)比(bi)較(jiao)少(shao)。將(jiang)安(an)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)結(jie)合(he)到(dao)具(ju)體(ti)的(de)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye),是(shi)落(luo)實(shi)“科技興安”戰略的重要方麵。
通信協議的標準漸近化。協議的標準化意味著網絡環境的控製係統具有更好的開放性、互操作性。在控製網絡中,傳統的DCS自成體係;FCS盡管已經達成國際標準,但現場總線種類仍有10多種;工業基礎以太網也出現了多個國際標準協議。由於工業自動化係統向分布化、智能化控製方麵發展,開放、透(tou)明(ming)的(de)通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)是(shi)必(bi)然(ran)要(yao)求(qiu)。如(ru)今(jin),工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)進(jin)入(ru)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu),形(xing)成(cheng)了(le)新(xin)型(xing)的(de)以(yi)太(tai)網(wang)控(kong)製(zhi)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu),現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)與(yu)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)技(ji)術(shu)進(jin)一(yi)步(bu)融(rong)合(he)必(bi)然(ran)是(shi)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。因(yin)此(ci),通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)的(de)標(biao)準(zhun)漸(jian)近(jin)化(hua)將(jiang)是(shi)一(yi)個(ge)漫(man)長(chang)過(guo)程(cheng)。
工控軟件的新發展。在工控領域,硬件軟件化是一種趨勢。如德國三S軟件公司推出CoDeSys V 3.4軟件,即是一種嵌入式係統軟PLC,倡導以“可複用”為宗旨的“開放式、可重構的自動化”理念。
“低碳經濟”自動化。21世shi紀ji,流liu程cheng工gong業ye仍reng是shi經jing濟ji發fa展zhan的de重zhong要yao支zhi柱zhu產chan業ye。以yi高gao新xin技ji術shu創chuang新xin來lai推tui動dong這zhe些xie行xing業ye實shi現xian節jie能neng降jiang耗hao,是shi裝zhuang備bei製zhi造zao業ye必bi須xu邁mai出chu的de步bu伐fa。而er低di碳tan經jing濟ji中zhong的de電dian機ji節jie能neng、過程優化、變廢為寶、餘熱利用等方麵,無不與自動化技術密切相關。
模擬仿真普適化。網絡技術的發展將我們帶入普適計算時代。而融合了普適計算技術的“普適化仿真技術”實現了信息空間與物理空間的結合,將推動現代建模仿真研究、開發與應用進入一個嶄新的時代。
(注:本文節選自中國自動化學會 專家谘詢工作委員會 孫柏林先生所撰寫的《當前自動化十大熱門技術發展趨勢述評》一文,該文已經刊載於《自動化技術與應用》雜誌2011年第3期上,全文也已在本站收錄:十二五期間我國工業自動化麵臨的十個挑戰 如需轉載,請注明出處,感謝您的配合)