發布時間：2022-07-20 03:11:13
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1篇工業自動化控制技術研究，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。
[摘 要]在現代科技的發展推動下，工業技術逐漸向著現代化、自動化、智能化的方向不斷發展。目前，工業自動化技術已經成為很多工業領域的主要生產技術，極大的提高了生產效率，提高了產品質量。而在使用工業自動化技術進行生產時，最重要的環節就是要做好自動化控制。現本文就對工業自動化控制進行相關的研究與探討。文章首先概述了工業自動化控制技術，指出了其當前的發展現狀，并分析了常見的幾種工業自動化控制儀表儀器，最后就工業自動化控制的發展進行了展望。
[關鍵詞]工業自動化；控制技術
1、工業自動化控制技術概述
工業自動化控制技術就是指利用微電子技術、電氣技術、機械技術以及計算機軟件技術來對工業生產過程進行控制，而無需使用人工操作機械來控制生產進度。也就是說，在工業自動化控制下的工業生產機械設備是利用各種儀器、儀表和控制器，按照預先設定的流程進行機械自動調節來進行生產運行的。因此在自動化控制系統中，必須要對所有涉及到生產調節的儀器都進行精準的參數設置，以確保其在生產中能夠充分發揮職能作用，確保生產順利進行的目的。一般來講，工業自動化控制系統主要是由計算機、通信網絡和各種傳動設備組成。
2、工業自動化控制的發展現狀
目前我國的工業自動化控制技術已經得到了很大的發展，自動化控制系統也逐漸趨于完善。但盡管如此，工業自動化控制技術仍然具有很大的發展應用空間。就目前來看，較為常用的自動化控制產品主要有PLC與工控PC兩種，這兩種自動化控制產品的應用代表了我國的工業自動化控制水平已經有了很大的發展。
3、工業發展過程中應用的自動化控制技術
隨著科學技術的不斷發展，自動化控制技術在實際應用時也在不斷根據市場需求進行調整完善，目前，市面上的自動化控制系統已經能夠良好地適應生產環境，對采集到的信息進行系統分析，確保控制的及時有效性和準確穩定性，保證工業生產的質量和效率。在不同的生產行業中，其中運用到的自動化控制技術和系統組成基本是一致的，但是會根據生產的現實要求和企業的生產環境進行適當的調整重組，而且其中應用到的數據處理系統以及系統參數都需要具體設置，確保自動化控制體系能滿足生產需求，提高自動化控制技術的使用效益。
3.1 信息采集模塊
要想實現工業生產的一體化系統性控制，就必須將各個生產環節中儀表數據和具體信息采集錄入到中樞管理系統中，因此信息采集模塊是實現工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制的實現，是需要控制系統能夠掌握實際的生產信息，協調控制自動化生產設備以及先進的工藝工序，解決各方面的矛盾，實現統一的調配。大數據時代的帶來，讓工業生產面臨著巨大的考驗，信息采集系統就能夠有效解決的數據信息的獲取問題，實現龐大數據的捕獲與處理，為工業生產的進步提供與發展提供信息支持。
3.2 系統建模模塊
在工業自動化控制系統中，憑借A/D單元實現信息的數字化裝換，錄入存儲數據，通過系統中的信息處理軟件進行整合分析，獲取有效信息，做為系統調配的參考，進行統一地管理調配。信息采集模塊能夠實現生產信息的實時采集，也就相當于實現生產的實時監控，能夠確保自動化控制的精準性，最大程度地節約生產成本[3]。此外，在整個系統中，如果有某個生產環節發生異常，系統能及時感應，并進行處理，將出現故障的機械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時止損，確保各個生產環節的生產安全性和效率。生產設備故障問題其實是在電氣自動化生產體系應用以來控制系統中最難解決的一個問題，因為多個生產環節數千臺機器一同運作，單靠人工管理的話，如果出現設備故障，需要花費較長的時間去排查，找出故障環節，這樣會嚴重影響到產品的生產效率，給公司造成較大的經濟損失。
4、工業自動化控制系統的特點
用電設備分別安裝在各配電室和電動機控制中心，所要執行的信息處理任務龐大，而維修工作也相對復雜。它與熱工系統相比，電氣設備操作的頻率低，一些系統設備在維持正常運行時，可以經過好幾個月甚至更長的時間再操作一次；電氣設備所需要的保護裝置要求高，動作速度快，一個保護動作通常要在40ms以內完成。電氣設備的構造機構本身具有聯鎖邏輯較簡單、操作機構復雜的特點，而控制方式也主要是廠用電系統，其主要設備監控需要接入DCS系統，如果兩臺系統一起運行，一臺系統的檢修不得影響另一臺系統的運行，因此，需要考慮兩臺機組DCs電氣控制的模式，保證控制的穩定性。根據電氣設備的主要特點我們知道，在構建ECs時，其系統結構、與DCs的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。除了要保證系統的正常運行，還要確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行
5、工業自動化控制系統的發展展望
隨著IT和控制技術的融合的不斷深入，工業自動化控制技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展，自動控制的三大構成系統也將有新的突破。
PLC在向微型化、網絡化、PC化和開放性方向發展。在基于PLC自動化的早期，PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年，微型PLC已經出現，價格只有幾十到幾百歐元不等。隨著軟PLC（SoftPLC）控制組態軟件的進一步完善和發展，安裝有軟PLC組態軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。當前，過程控制領域最大的發展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展，PLC也不例外。現在越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet接口。可以相信，PLC將繼續向開放式控制系統方向轉移，尤其是基于工業PC的控制系統。
作為一種工業產品，要實現長久的發展，必須深化制造部門內部的體制改革，運用現代科學技術保障發展的成果。而且還需要密切的關注產業市場化所帶來的后果，保證產品適應市場發展的需要。另一方面，制造企業不僅需要對開發技術和集成系統進行研發投入，同時還需要運用分工外包和社會化之間的合作，使零部件的配套生a逐漸的市場生產化、專業化，從而能夠保證對高端裝備技術開發研究資源綜合利用，提升自主裝備制造的比例.產業市場化是產業發展的必然趨勢，對于資源配置工作效率的提升有著顯著的促進作用。
結語
綜上所述，工業自動化控制技術作為推動現代工業生產自動化的主要動力，其不但能夠減少人工勞動量，而且能夠極大的提高生產效率，增大工業生產經濟效益。更重要的是使用自動控制系統進行機械操控，就能使工人脫離惡劣的生產環境，實現更加現代化和人性化的工業生產。同時，工業自動化控制技術水平的高低也是衡量國家科技水平高低的重要指標之一，在未來的工業技術發展中，必須要加大對工業自動化控制技術和產品的研發應用，以促進我國工業經濟的進一步發展。
摘 要：西方分析了工業自動化控制技術的發展應用情況，并從其中的變頻器、嵌入式微控、觸摸屏等技術方面較為詳細的介紹其結構、作用和工作原理。
關鍵詞：自動化控制 發展 應用
一、引言
在工業自動化控制技術領域，為了實現對工業生產過程的檢測、控制、優化、調度、管理與決策，從而達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全生產等一些目的。對于工業自動化控制技術而言，它是自動化技術、電子技術、儀器儀表等技術的綜合集成。其控制系統主要由變頻器、嵌入式微控制器、觸摸屏等部分構成。通過對設備和生產過程的控制，就能實現上述目標，并提升整個企業的安全生產能力和經濟效果。
二、變頻器技術
1、變頻器基本功能
作為變頻器技術來說，它是一門綜合性的技術，是建立在電力電子技術、自動控制技術、計算機技術的基礎之上而逐漸發展起來的。而變頻器也可以看作是一個頻率可調節器的交流電源。它通過改變變頻器的輸出頻率，就可以實現電動機的速度控制。只需要改變變頻器內部逆變管的開關順序，即可實現輸出換相，實現電動機的正反轉切換。與此同時，變頻器還具有直流制動的功能，不需要增加制動控制電路了，就能順利實現制動功能。在需要制動時，只要通過變頻器給電動機加上一個直流電壓，利用自己的制動回路，將機械負載的能量消耗在制動電阻上進行制動即可。變頻器在使用時，只需要在電網電源和現有的電動機之間接人變頻器和相應設備，不需要對電動機和系統本身進行大的設備改造，就可以適用各種工作環境和工藝要求。另外，變頻器的節能效果也非常顯著。尤其是對于工業中大量使用的二次負載（風機和泵類）來說，當用戶需要的平均流量較小時，風機、水泵的轉速較低，其節能效果是非常顯著的。
2、變頻器的結構
變頻器的主要任務是把電壓和頻率恒定的電網電壓，變成電壓和頻率可調的變頻電源。它的基本結構包括以下四個部分：
（1）整流電路。主要由三相全波整流橋組成，其作用是對電網工頻電源進行整流，把交流電整流成直流電，并給逆變電路和控制電路提供所要的直流電源。
（2）逆變電路。它是變頻器最主要的部分，也是長期以來要解決的優秀問題。常見的結構形式是利用六個電力電子開關器件組成的三相橋式逆變電路，它的主要作用是在控制電路的控制下，有規律地實現逆變器中主開關器件的通與斷，將整流電路輸出的直流電轉換為頻率和電壓都可任意調節的交流電。逆變電路的輸出，也就是變頻器的輸出。它主要就是被用硎迪侄緣綞機的調速控制。
（3）直流中間電路。它主要是對整流電路的輸出進行濾波，以保證逆變電路和控制電源能夠得到質量較高的直流電源。當直流中間電路是用大容量的電解電容濾波時，變頻器為電壓型變頻器；當直流中間電路是用電感很大的電抗器濾波時，變頻器為電流型變頻器。另外，直流中間電路中有時還包括制動電阻，甚至一些其他輔助電路。
（4）控制電路。它是變頻器優秀部分，高性能的變頻器目前已經采用微型計算機進行全數字控制，并采用盡可能簡單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性，數字控制方式常可以完成模擬控制方式難以完成的一些功能。
三、嵌入式微控技術
（1）基本功能。嵌入式微控制器是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。它以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪，適合應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式微控制器系統通常面向特定應用，設計和開發必須考慮特定環境與系統要求，是一個發散的、技術密集的系統。
（2）結構。嵌入式微控制器系統，它是由硬件系統和軟件系統所組成。為了提高系統的執行速度和可靠性，它的軟件一般固化在存儲器芯片或微控制器中，而不是存儲在外加的磁盤載體中。系統是以微控制器為優秀，加上外部專用電路和系統軟件，形成的計算機的應用系統。在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、定時器/計數器和各種輸人輸出（I/O）接口等。它還可包含A/D和轉換器D/A直接存儲器傳輸（DMA）通道、浮點運算等特殊功能部件。
（3）應用范圍。嵌入式微控制器在應用數量上已遠遠超過了各種通用計算機。在制造工業、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備消費類產品等方面，均是嵌入式微控制器的應用領域。在進入21世紀以來，嵌入式微控制器技術逐漸成熟，并全面展開，現已被公認為是一種具有良好發展潛力的技術。
四、觸摸屏技術
（1）功能。人機界面通常被大家稱為觸摸屏，是用戶利用手指或其他介質直接與屏幕接觸，進行信息選擇，向計算機輸人信息的一種輸入設備。包含HMI硬件和相應的專用畫面組態軟件。在工業上，觸摸屏是首選的接口設備，連接的主要設備種類是PLC觸摸屏，因其具有很強的適應性，比鍵盤鼠標、軌跡球更具有優越性。觸摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他輸人設備所無法比擬的。當觸摸屏在惡劣的環境下工作時，都不會造成觸摸屏的損壞。因此，它在工業自動化控制技術中，能夠發揮著很好的作用與效果。
（2）工作原理。觸摸屏的工作原理是用手指或其他物體觸摸，所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測，并通過接口（如RS-232串行口）送到CPU，從而確定輸人的信息。觸摸屏系統一般包括觸摸屏控制器（卡）和觸摸檢測裝置兩個部分。其中，觸控屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸摸點坐標，再送給CPU，它能同時接收CPU發來的命令并加以執行。觸摸檢測裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏按照工作原理和傳輸信息的介質可分為四種，它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式觸摸屏。
（3）發展方向。隨著數字電路和計算機技術的發展，HMI的功能將越來越豐富、價格也會降低、屏的壽命也將延長，HMI產品將贏得更加廣闊的發展空間。
五、結語
在現代制造領域中，工業自動化控制技術是21世紀最重要的技術之一。工業自動化控制技術，如今已廣泛應用于提高工業生產產品的質量、數量和生產設備的效率，并大大改善了勞動條件和強度。隨著科學技術的快速進步與工業自動化控制技術的飛速發展，它還將極大地提高人們對現代工業生產的預測及決策能力，從而進一步促進現代工業制造業的迅猛發展，其工業自動化控制技術也將會贏得更加廣闊的發展前景和空間。
作者簡介：
寧曉娜（1984-），女，漢族，河北省唐山市，大專，助理工程師，從事現場自動化設備的自動化工作；
摘 要：人的創造力是無限的，社會的發展就是人類不斷改造世界的過程。在生產制造行業中，機械已逐步代替了人工，在能源的驅動下會社會不斷創造豐富的物資，而隨著計算機技術的發展與廣泛應用，人們開始研究機械的自動化控制，降低人工運營成本，提高工業制造效率。工業控制自動化技術包括工業自動化軟件、硬件以及系統這三個組成部分，通過信息技術的應用來實現工業生產過程中的自動控制調配，能大大提升生產效率和生產質量，確保生產安全性，為企業創造更大的經濟效益。隨著科學技術水平的提高，工業生產中的自動化控制技術也在不斷發展，目前正向著網絡化、智能化、集成化的方向發展。
關鍵詞：工業自動化；控制技術；應用
工業自動化技術在快速發展過程中，應用也開始越加廣泛，在實際應用過程中具有較高的經濟效益。提高工業自動化技術研發強度，對于傳統工業而言，具有重要意義，同時也能夠帶動我國經濟發展。
1工業自動化技術的特點
1.1智能控制
近幾年，智能控制得到了快速發展，但是程序開發及研究等領域內得到了廣泛應用。智能控制一直都是人工智能領域內重要研究內容，能夠有效將自動把控與整體規劃相結合，屬于交叉性領域之一，在實際應用過程中具有多種控制系統，由于智能控制器所具有的功能較多，這就需要智能控制器能夠自足進行維修。例如，在實際應用過程中要是涉及到的含有腐蝕性的介質時候，運行時間要是超過規定工作時間，智能化控制器能夠自行發出預警信號，讓工作人員能夠在最短時間內發展智能化控制器所存在的問題，保證整個加工流程的完整。
1.2系統集成信息化
在原有自動化計算機控制系統內，主要有四部分構成，分別是計算機管理、操作站、廣域網、企業管理，這種管理模式在落實過程中具有較高的難度，同時整體控制效率較為低下，伴隨著科學技術水平的不斷提升，計算機控制系統逐漸開始與工程自動化相結合，進而保證鋼鐵企業能夠進行自動化管理一體化建設。現場總線在產生之后，控制系統能夠完全有效進行分離，設備控制與控制站能夠被取代，計算機系統控制結構能夠發生本質性轉變。
2工業發展過程中應用的自動化控制技術
2.1信息采集模塊
要想實現工業生產的一體化系統性控制，就必須將各個生產環節中儀表數據和具體信息采集錄入到中樞管理系統中，因此信息采集模塊是實現工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制的實現，是需要控制系統能夠掌握實際的生產信息，協調控制自動化生產設備以及先進的工藝工序，解決各方面的矛盾，實現統一的調配。大數據時代的帶來，讓工業生產面臨著巨大的考驗，信息采集系統就能夠有效解決的數據信息的獲取問題，實現龐大數據的捕獲與處理，為工業生產的進步提供與發展提供信息支持。
2.2系統建模模塊
在工業自動化控制系統中，憑借A/D單元實現信息的數字化裝換，錄入存儲數據，通過系統中的信息處理軟件進行整合分析，獲取有效信息，做為系統調配的參考，進行統一地管理調配。信息采集模塊能夠實現生產信息的實時采集，也就相當于實現生產的實時監控，能夠確保自動化控制的精準性，最大程度地節約生產成本。此外，在整個系統中，如果有某個生產環節發生異常，系統能及時感應，并進行處理，將出現故障的機械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時止損，確保各個生產環節的生產安全性和效率。生產設備故障問題其實是在電氣自動化生產體系應用以來控制系統中最難解決的一個問題，因為多個生產環節數千臺機器一同運作，單靠人工管理的話，如果出現設備故障，需要花費較長的時間去排查，找出故障環節，這樣會嚴重影響到產品的生產效率，給公司造成較大的經濟損失。
2.3動態控制模塊
自動化控制技術的優秀，在于動態控制模塊，在一體化自動控制系統中，憑借著計算接技術與網絡信息技術的應用，就能基本實現工業生產的動態控制。自動化控制技術的應用，以智能動態控制系統取代了以往控制生產工序的人工，具備全體那后全方位監控生產過程的優點，能夠大大提升控制的精密性，實現各個生產環節的完美銜接。機械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動強度更大，能夠做到很多人們無法做到的事情。機械設備與動態控制系統地結合，避免了人工操作質量不統一、工作效率較低且體力有限的問題，這也正是工業自動化控制系統被廣泛應用于生產管控的主要原因。
3工業機械制造行業自動控制技術的發展前景
工業自動化控制技術隨著科技的發展和時間的流逝在不斷發展變化，工業自動化控制技術的發展越來越適應市場需求，通^對中央處理器、檢測元件及技術參數修改技術的不斷完善改進，工業自動化控制技術功能正在逐步日臻成熟完善豐富。在世界經濟一體化的形式下，工業自動化控制技術和設備在工業機械制造行業的應用已經成為一個國家經濟實力發達水平的代表，因此不斷加大對工業自動化控制技術的研究力度促進工業自動化控制技術向世界先進國家學習，是非常必要符合時展要求的。工業自動化控制技術在工業機械領域應用中起關鍵作用的技術是集成技術，工業自動化控制技術通過對一些機器進行集中控制，統一參數對產品進行高精細度加工，并且縮短產品生產周期攤薄生產成本提高經濟效益。工業自動化控制技術的這些優勢，創造極大的社會經濟效益促進整個工業行業的發展。
4結論
綜上所述，工業自動化控制技術在工業機械制造的應用對我國工業實現自動化、機電一體化變革起到重要作用，工業自動化控制技術在工業機械制造行業的應用增強機械行業在市場經濟形勢下的競爭力，它不僅給直接操作的員工帶來安全的生產環境，降低工人的勞動強度，攤薄機械加工成本，而且實現工業的高效益和高精細度質量標準。
作者簡介：
王博，男，1997年1月，沈陽科技學院，信息與控制工程系.自動化專業-14年1班， 學號143220103
1控制系統的智能化、分散化、網絡化
工業自動化領域的發展趨勢之一是控制系統的智能化、分散化、網絡化，而現場總線的崛起正是這一發展趨勢的標志。
1.1現場總線的崛起
半個多世紀以來，工業自動化領域的過程控制體系歷經基地式儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統、集散控制系統等4代過程控制系統，當前我國水工業自動化的主流水平即處于以PLC為基礎的DCS系統階段。這里要說明一點，DCS既是一個過程控制體系的名稱，有時也表示為由制造廠商出售的一個起完整作用而集成的集散控制系統產品，這種DCS系統相對較為封閉，而目前水工業自動化的DCS系統多數是由用戶集成的，因此相對較為開放。
與早期的一些控制系統相比，DCS系統在功能和性能上有了很大進步，可以在此基礎上實現裝置級、車間級的優化和分散控制，但其仍然是一種模擬數字混合系統，從現場到PLC或計算機之間的檢測、反饋與操作指令等信號傳遞，仍然依靠大量的一對一的布線來實現。這種信號傳遞關系稱之為信號傳輸，而不是數據通信，難以實現儀表之間的信息交換，因而呼喚著具備通信功能的、傳輸信號全數字化的儀表與系統的出現，從而由集散控制過渡到徹底的分散控制，正是在這種需求的驅動下，自20世紀80年代中期起，現場總線便應運而生，并通過激烈的市場競爭而不斷崛起。
現場總線是應用在生產現場的全數字化、實時、雙向、多節點的數字通信系統。現場總線技術將專用的CPU置入傳統的測控儀表，使它們各自都具有了數字計算和通信能力，即所謂“智能化”；采用可進行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯系的紐帶，把掛接在總線上作為網絡節點的多個現場級測控儀表連接成網絡，并按公開、規范的通信協議，使現場測控儀表之間及其與遠程監控計算機之間實現數據傳輸與信息交換，形成多種適應實際需要的控制系統，即所謂“網絡化”；由于這些網上的節點都是具備智能的可通信產品，因而它所需要的控制信息不采取向PLC或計算機存取的方式，而可直接從處于同等層上的另一個節點上獲取，在現場總線控制系統的環境下，借助其計算和通信能力，在現場就可進行許多復雜計算，形成真正分散在現場的完整的控制系統，提高了系統的自治性和可靠性。
FCS成為發展的趨勢之一，是它改變了傳統控制系統的結構，形成了新型的網絡集成全分布系統，采用全數字通信，具有開放式、全分布、可互操作性及現場環境適應性等特點，形成了從測控設備到監控計算機的全數字通信網絡，順應了控制網絡的發展要求。
1.2現場總線的現狀和標準化問題
目前，國內、外的現場總線有60幾種之多，由于這一新技術所具有的潛在而巨大的市場前景，在商業利益的驅動下，導致了近年來制訂現場總線國際標準大戰。在市場和技術發展需要統一的國際標準的呼聲下，修改后的IEC61158.3～6標準最終于2000年1月4日獲得通過。該標準包括了8種類型的現場總線子集，它們分別是：①基金會現場總線FF；②ControlNet；③Profibus；④P—Net；⑤FFHSE；⑥SwiftNet；⑦WordFIP；⑧Intferbus。這8種現場總線中，④、⑥是用于有限領域的專用現場總線；②、③、⑦、⑧是由PLC為基礎的控制系統發展而來，本質上以遠程I/O總線技術為基礎，通常不具備通過總線向現場設備供電和本征安全性能；①、⑤則由傳統DCS控制系統發展而來，具有總線供電和本征安全功能；①、⑧屬于現場設備級總線，②、⑤屬于監控級現場總線；③、⑦則是包括兩個層次的現場總線。
以上8種類型的現場總線采用完全不同的通信協議，例如：Profibus采用的是令牌環和主/從站方式；FFHSE是CSMA/CD方式；WordFIP是總線裁決方式。因此，要這8種現場總線實現相互兼容和互操作幾無可能。面對這種多總線并存的局面，系統集成將面臨更為復雜的任務，系統集成技術也將會有很大的發展。
1.3現場總線的新動向—工業以太網
長期以來的標準之爭，實際上已延緩了現場總線的發展速度。為了加快新一代系統的發展，人們開始尋求新的出路，一個新的動向是從現場總線轉向Ethernet，用以太網作為高速現場總線框架的主傳。以太網是計算機應用最廣泛的網絡技術，在IT領域已被使用多年，已有廣泛的硬、軟件開發技術支持，更重要的是啟用以太網作為高速現場總線框架，可以使現場總線技術和計算機網絡技術的主流技術很好地融合起來。為了促進Ethernet在工業領域的應用，國際上成立了工業以太網協會，開展工業以太網關鍵技術的研究。此外，開發設備網供給商協會已經了在工廠現場使用以太網的全球性標準——以太網/IP標準。該標準使用戶在采用開放的工業應用層網絡的同時，能利用可買到的現成的以太網物理介質和組件，也即由多個供給商所提供的可互操作的以太網產品。隨著網絡技術的發展，以太網應用于工業領域所要面對的網絡可確定性問題、環境適應性問題、包括總線供電和本征安全問題都會迅速得到解決。
2治理控制一體化
工業自動化領域的另一個發展趨勢是治理控制系統的一體化。
2.1何謂管控一體化
在市場經濟與信息時代的飛速發展中，企業內部之間以及與外部交換信息的需求不斷擴大，現代工業企業對生產的治理要求不斷提高，這種要求已不局限于通常意義上的對生產現場狀態的監視和控制，同時還要求把現場信息和治理信息結合起來。管控一體化就是建立全集成的、開放的、全廠綜合自動化的信息平臺，把企業的橫向通信和縱向通信緊密聯系在一起，通過對經營決策、治理、計劃、調度、過程優化、故障診斷、現場控制等信息的綜合處理，形成一個意義更廣泛的綜合治理系統。
2.2現場總線為管控一體化鋪平了道路
企業信息網絡是管控信息集成的基本條件，沒有信息網絡就不可能實現企業橫向和縱向信息的溝通和匯集，建網的目標在于實現全企業范圍內的信息資源共享，以及與外部世界的信息溝通。
水工業和一般企業網絡大致可分為3層，即企業治理層，過程監控層和現場控制層。
管控一體化解決方案中的現場控制層由現場總線設備和控制網段構成，把傳統的集散系統控制站的功能分散到了現場總線設備，此時的控制站實際是一個虛擬的控制站。現場總線技術與產品所形成的底層網絡，充分發揮其使測控設備具有通信能力的特點，為控制網絡與通用數據網絡的連接提供了方便。企業信息網絡是管控一體化的基礎，現場總線則為構建管控一體化網絡鋪平了道路；過程監控層由局域網段以及連接在局域網段的擔任監控任務的工作站或控制器組成，現場總線網絡通過現場總線接口與過程監控層相連，或者監控層直接由現場總線來擔當；監控站可以完成對控制系統的組態，執行對控制系統的監控、報警、維護及人機交互等功能；企業治理層由各種服務器和客戶機等組成，用于集成企業的各種信息，實現與Internet的連接，完成治理、決策和商務應用的各種功能。
2.3管控一體化的支持環境與系統集成
基于系統之間橫向數據交換及控制系統與治理層和現場儀表間縱向數據交換日益增加，現場總線的應用越來越廣泛，制造廠商的產品也日益開放。由于多種總線并存已成定局，管控系統建立統一的數據治理、統一的通信、統一的組態和編程軟件的一體化解決方案受到了各廠家的重視。同時，采用分布式網絡系統，采用C/S或B/S結構，可以在實現企業各層次功能模型的同時，實現網絡連接在結構上的簡化，從而形成以實時和關系數據庫為中心的數據集成環境，為實現數據資源共享的目標奠定了基礎。
如前所述，在多總線并存的局面下，系統集成成為實現管控一體化信息系統的中心任務。系統集成是要按照一定的方法和策略將相同或不相同廠商的現場總線產品相互連接，并使上層應用與下層現場設備之間完成雙向數據溝通，使之成為一個可以滿足用戶需求的整體。因此，系統集成既包括硬件產品的集成，也包括軟件產品的集成。對硬件集成來說，需要借助網橋、網關溝通總線接口。一般同種總線的網段采用中繼器實現網段的延伸，采用網橋實現不同速率網段之間的連接；不同類型的總線網段之間以及現場總線與以太網等異構網絡之間采用網關實現互連，如公司與生產廠或其他部門距離較遠時，采用公共數據網或電話網來實現局域網的連接，這在水工業的城市污水處理和截流系統、自來水廠站之間及供水管網調度系統等方面也是經常會碰到的問題。因此可以預計，今后這類通信接口產品將會變得很熱門，從軟件集成來說，通過OPC、ODBC等技術使得不同系統之間的準確、高速、大量的數據交換得以實現，能將實時控制、可視化操作、信息分析、系統診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中，具有很大的硬件靈活性，并且可以提供與多種治理軟件的連通性，從而可較為經濟地解決管控系統之間的連接。
目前各個國家都在競相開發自己的現場總線技術與產品，形成以現場總線為基礎的一體化解決方案下的企業信息系統。現在已經推出產品的如西門子公司以Profibus總線為基礎的PCS7、羅斯蒙特公司的基于FF總線的Plantweb等，管控一體化軟件則有美國信肯通公司的ThinkDO、Lntellntion公司的iFIX等。
3對水工業自動化發展的思考
綜上所述，現場總線技術的發展，引起了自動化系統結構和自動化控制概念的變革，進一步推動了管控一體化企業信息系統的建立，它集計算機技術、信息技術和自動化技術為一體，成為流程工業自動化發展的趨勢。隨著市場經濟的發展和加入WTO的臨近，工業企業面臨前所未有的發展機遇和愈加嚴重的挑戰，對企業的生產經營治理提出了更高的要求。管控一體化企業信息系統的建立，將是增強企業競爭力的重要途徑，問題是對于水工業來說，這種必要性到底有多大？水工業盡管有自己的非凡性，但在實現生產過程和經營過程的整體優化，在保障運行安全的前提下獲取最大的經濟效益上與其他工業應是相同的。非凡是信息技術的不斷發展，網絡的普及，將會使管控一體化的重要性日益顯露出來，由以PLC為基礎的集散型控制系統向以現場總線為基礎的管控一體化分布式網絡信息系統過渡是必然的。
要構建管控一體化網絡，必先以現場總線所形成的底層網絡為基礎，但目前國內對現場總線技術的應用還比較遲緩，原因之一是觀望和等待一個單一的現場總線國際標準的確立，但客觀事實是IEC通過了8種總線標準，估計這種多總線并存的局面在短時間之內也不會改觀；原因之二是現場總線在系統集成上存在困難，條件還不成熟，尤其是由國家支持研制開發的FF總線，其OEM產品的開發和應用也還要假以時日；此外還存在總線產品互操作性的認定和可靠性等方面的問題。因此在目前情況下，一方面要密切關注現場總線標準的新的發展動態，同時還應結合水工業的具體條件，對諸如如何保護和利用現有資源，對原來的DCS系統進行改造，選用何種總線以及如何組網和系統集成等問題加以研究和討論，并建議國家城市給水排水工程技術研究中心成立一個機構，像建設部、科委下屬智能建筑技術推廣中心的LonWorks現場總線協作網一樣，負責跟蹤現場總線技術的發展、信息技術交流，指導行業對這一新技術的推廣和應用，以促進水工業自動化發展的進程。
在工業自動化控制當中，PLC對其有重大的益處，例如在此流程中的位置控制等。本文圍繞PLC技術的特征與其意義等，對其在工業自動化控制中應用進行進一步研究。
PLC是數字計算的電子系統，是以工業制造過程中對其應用的需要為來源根基去編程的。其在工業自動化控制里有很重要的影響，得到大范圍的普及。像開關數量控制等都是對其積極的運用。這些都說明PLC是工業控制流程中重要的一部分，它帶給人們許多的積極影響。但一種新式的產品運用，也存在一定的弊端和問題。即使如此，PLC技術是工業控制流程中不能缺少的工具，具有良好的發展空間。
PLC的簡述
PLC是可編程控制器的英語縮寫，順應了工業環境的需求，為工業自動化生產帶來很大的益處和便捷。它是一種綜合性的電子系統，具有計算機和通信技術等多種技術功能，同時方便快捷，易上手，精確度也較高等，這些都是PLC帶給我們的有利的部分。由于現今時代各方面的技術都得到普遍的提升，PLC也從繁至簡，變得更加簡便，可用性高。如今的PLC在功能等層面上都已經得到了不同程度上的改變，各方面都得到了進步。與此同時，其作用也得到了很大的發揮，在各個領域都得到了運用，是當今時代工業控制的主要途徑之一，有力地促進了機電的一體化的進步。從某個角度上來講，PLC并不是獨立存在的，它牽涉到許多其他的技術，運用得都較為廣泛，如順序控制、生產管理等。PLC隨著當今時代技術的進步而快速地改變著，它的功能和體型都發生了改變。其外形迷你，功能強大，像高速計數器等都足以表現出它優化后的特點。這些功能的革新為工業控制帶來福音。此外，迷你的PLC也有一些獨具特色的功能。如位置控制模塊等。
PLC的通信功能與特征的分析
PLC的通信功能。當今時代技術發達，計算機技術也順應大流，得到不斷地進步。其中，網絡通信得到了普遍的運用，尤其在工業自動化控制上，其性能產生的效果顯著，得到普遍的注重。PLC在通信方面的運用中，劃分為兩方面，一個是兩個PLC間的通信，另一個是PLC與另一些相關設間的通信。其通信最主要的特征為以分享或傳輸的方式給另一些系統處理數據。
PLC的特征。其特征表現為三個：①對于現場的總線，它能非常好的聯結。PLC具有這樣的特征主要是因為當今的現場總線大多數都是其相應的生產企業開發和制造的，所以其和現場總線有著不可分割的聯系。②將它們的通信協議整合起來。就當今其發展的方向來看，PLC的通信協議較為規范化，國家化。這更加的便捷來的相關的企業和人員，使其數據內容的公開屬性得到提升。③其程序的設計并不需要復雜的過程，較為簡便。因為這種程序的設計使用起來都較為快捷和便利，大大減少了編程的工作強度，適宜相關領域的發展所需所以非常實用。這都是因為其簡便的特征所體現的。
PLC在工業自動化控制中的運用及它的問題
PLC在工業自動化控制中的應用。PLC技術在這個流程中的運用突出表現為開關數量控制、電動機變頻調速控制或是系統集控等等。
開關數量的控制。在此過程中運營PLC可以加強控制的平穩性，降低異常的發生率。同時，在他的設計中也體現了其規范性。
電動機變頻調速控制。將PLC的相關系統與變頻器同步運用，這樣就可以使電機運作及調節速度被限制住。經過對PWM和PLC輸出變頻的器械間結合加入到電壓平滑電路，這些完成之后對PWM的T數據進行調動，這樣就可以對相關器械進行限制和調控。轉速和t正相P，PWM指令中輸出脈沖花費的時間長短可以造成電壓方面的影響。
系統的集控。PLC不僅可以達到自動化控制的目的，還可以控制自己的系統，它可以將自己系統中對異常的檢測顯示出來。控制系統就是用這種原理，對系統進行實時的監察。執行機床設備相關指令必須要有足夠的時間，同時每一個流程都要謹慎檢查。定時器的開動并不需要急于一時，能在對工步動作進行檢測的時候開始，同時可以從定時器給出的信號內容中得到可用的數據信息。
PLC在工業自動化控制應用中存在的問題及有效控制。PLC的軟硬件系統并非開放的。其總線和相關企業結構的不同等問題產生了不兼容的后果。這些現象都使PLC的應用上產生了不佳的效果，對工業自動化造成了負面的影響。在這樣的背景下，對于其相關聯的解決方案也非常需要注重。
PLC在工業自動化領域中的發展趨勢
進行多元化的發展。因為我國經濟和技術的發展，PLC也逐步走入人們的視線，得到普遍的運用。想要在經濟市場上大放光芒，就要加強自身的特色屬性和功能類型等。這些得到實現以后，相信其發展會變得日新月異。
運算能力的提升。隨著技術的進步，相應市場的要求也要隨著提高。為了順應這樣的趨勢，PLC要對自己的運算能力進行加強，只有不斷地隨之進步，才能不在先進技術之流中被淘汰掉。
PLC編程語言高級化。小、中型的PLC主要將梯形圖語言作為編程語言。由于其編程語言的不斷進步和提升，也產生了更多的高級和多元的編程語言，這些編程語言都促進了PLC又好又快的發展，使PLC在工業自動化控制領域計算更加精確，控制更加平穩。
經過對PLC的深入分析，我們不難看出，PLC在工業自動化控制的流程中占有重要的地位，且是不能缺少的一個媒介。同時，我們知道了PLC在未來的發展中將向哪種趨勢去發展，PLC將在相關領域得到更好的運用。PLC的運用并不是單一的，可以和其他的系統同步進行操作，這會達到更優的效果。與此同時，PLC為相關領域帶來了便捷，使計算更加簡便和便利。本文分析道，PLC要向更多元和高級化的趨勢去發展，這都是社會進步發展的必然，由于技術的快速進步，PLC只有順應其發展的方向和需要，才能更好地在這種大流中得到生存。所以更需要相關人員對其進行深入的探索，使其結構得到進一步的優化，解決其運作過程中的一些內在問題，將其進行規范和科學化。這樣才能讓PLC很好的運用在各個領域中，為我們帶來便捷。
