工业控制自动化大全11篇

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篇（1）

伴随着工业化进程的不断加快和信息技术时代的来临，我国逐渐走上了工业控制自动化的发展道路。对于如何走好这条工业控制自动化之路，如何提高工业控制自动化水平成为了人们广泛关注的焦点。工业控制自动化发展趋势的多元化也对我国的科学技术水平提出了更高的要求，需要多种技术联合共同推进工业控制自动化的进程。本文将通过对工业控制自动化技术的简要概述，对工业控制自动化技术的发展趋势做出了详细的介绍。

一、工业控制自动化技术概述

所谓工业控制自动化技术，就是一种综合运用了自动控制理论，计算机控制技术，仪器仪表以及其他信息控制技术实现对工业生产的自动化控制的技术。它可以不断提高工业生产的产量，提高生产效率，降低生产消耗，实现安全化、自动化、规模化生产，从而达到增加企业竞争力，实现利益最大化的目的。它主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分，是现代制造领域中最重要的技术之一 。企业要想实现“五个正确”，即在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便做出正确的决策，就必须加大对自动化生产方式的改造，大力发展工业控制自动化技术。

工业控制系统产品主要包括可编程序控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、工业PC机以及其他数控系统和仪器仪表等，其中PLC是工业生产自动化的三大支柱之一，具有很好的应用前景，但国内PLC产品仍以国外产品为主，并以Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品为主。工业控制自动化从下往上主要包含三个层次，依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。目前绝大多数的自动化控制系统都被PLC和DCS所垄断，其中一些过程自动化和管理自动化部分多通过进口的过程计算机或小型机组成。

二、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流

基于传统的自动化控制系统，其基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，后来形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势。但是PLC以其能适应工厂环境、工作可靠、通用性与经济性兼顾、体积小、功能强、用途广等特点占领市场比重最大。目前在中国PLC市场占有较大份额的公司有德国西门子公司、日本OMRON公司、莫迪康公司（施奈德）等等，目前美国GE公司、日本FANAC合资的GE-FANAC的90-70机是很引人注目的。据介绍。它具有25个特点。诸如，用软设定代硬设定，结构化编程，多种编程语言，等等。它有914、781/782、771/772、731/732等多种型号。现将国际市场上PLC、DCS与IPC的销售情况对比如表一所示。

20世纪90年代以来，一种以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based自动化系统的到迅速发展，成为了一种实现低成本工业控制自动化的重要途径。基于PC控制系统的自动化系统基友更易于安装和使用，有高级的诊断的强大功能，而且PC控制系统维护成本低，受到了中小型企业的青睐，因此它的迅速推广也给PLC形成了巨大的的冲击。PC-based具有强大的运算能力和开放标准的系统平台和PCI接口，精美且低成本的显示技术和组网能力 正在一步一步的占领更多的国内国际市场，尽管高系统的可靠性略差，程序的循环周期比PLC较慢，但是工业PC为基础的低成本工业控制自动化势必将成为主流。

三、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展

上个世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30～40%，PLC在国内外已广泛应用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、 交通等行业，在工业自动化中起着举足轻重的作用。在我国西门子的s7-300/400具有完整和全面的产品系列、规范的程序设计结构。使用方便的编程软件、极高的可靠性，使它成为大中型PLC的老大。有市场调查报告称S7-300、400在国内中型PLC的市场占有率为80%。2012年PLC市场规模达到79亿元人民币（含DIO），同比去年下滑9.2%，由于受OEM行业低迷影响首次出现负增长。2013年，PLC的单品价格现在只有去年的1/4-1/3，随着自动化产业热潮不断升温，2013年预计市场规模将达到90亿元。2009-2015年中国大陆PLC市场的增长趋势如下图所示。

当前，在工业自动化市场发展极为良好的情况下，PLC技术呈微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。

微型化：原有的PLC具有体积大而且价格昂贵的缺点，近年来PLC开始由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的PLC。三菱的FXOS14点（8个24VDC输入，6个继电器输出），其尺寸仅为58mm×89mm，仅大于信用卡几个毫米。

网络化：Ethernet技术的扩展是过程控制领域最大的发展趋势之一，PLC也开始开始提供Ethernet接口，开始向网络化方向发展。

PC化：随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，PC-based以其低成本正在逐步提高其控制的市场份额。

开放性：现在开发以PC为基、在WINDOWS平台下，符合IEC1131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。

四、面向测控管一体化设计的DCS系统

DCS是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，国内习惯称为集散控制系统。DCS系统是一项综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等，实现分散控制、集中操作、分级管理的自动化控制技术。典型的DCS系统共有三个分级，第一层过程控制级主要是通过PLC或I/O模块实现对现场设备的基本控制；第二层控制管理级是通过监控计算机实现对流程设备的上位机监控；第三层生产管理层是通过计算机、服务器和局域网等实现和监控计算机相连，从而达到随时读取现场信息目的，实现上层的生产管理。DCS和PLC的区别主要如下表二所示。

DCS系统在一些大型工业项目有非常广泛的应用，其中在发电、水泥、化工等领域中的作用明显。当前工业自动化控制与节能理念的推动，DCS市场再次迎来一个较大的市场机遇。2012年DCS系统发展势头强劲，市场营收超过2008年的峰值，但预估2013年销售订单会有所减少。DCS的主要发展趋势：向综合方向发展；向智能化发展；向工业PC化、专业化方向发展。将工业控制网络进一步引入DCS，将其完全网络化 ，是DCS系统的主要发展目标之一。

DCS主要生产厂家集中在美、日、德等国。如美国HONEYWELL的TDC3000＼MICROTDC3000，TDC3000X等；FOXBORO的I/AS；WAILEY的NETWORK90、INFI90；日本横河的CENTUM、CS；YEWPACK的MARKII；德国SIEMENS的TELEPERM；ABB公司的MOD300、SIPAOS200等等。目前，我国的小型DCS系统已投入工业生产，大中型系统已在国家大型石化、冶金、电力等行业的百多个工程中推广应用。

五、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展

随着计算机、通讯技术和控制技术的飞速发展，过程控制系统也逐渐由DCS发展到FCS（Field bus Control System）。现场总线的出现标志着工业控制技术领域又一新时代的开始。现场总线（FCS）系统是一种采用智能化现场控制设备实现开放式、数字化和网络化结构的新型自动化控制系统。大力发展FCS系统可以实现现场仪表、设备实现智能化统一控制，控制更加全面、智能、高效、自动，符合控制系统的技术发展趋势。FCS系统具有很强的抗干扰能力和将强的网络适应性，连接性，而且成本较低，组合安装较为简单方便，是一个极具发展潜力的自动化控制系统。传统控制系统结构与现场总线控制系统结构之间的结构差异如下图一所示。

现在的我国的FCS165现场总线控制系统已经具备了先进的DCS系统的全部功能，是符合国际发展潮流的新一代控制系统，它不仅填补了国内的空白，而且技术更先进，运行更加稳定，质量更加可靠，整体上已经达到国际先进水平。未来FCS系统应该从改善系统实时性，克服本安防爆对总线中节点数和电缆长度的限制，实现可互操作性和信息处理现场化这三个方面进行研究和探讨，努力将FCS系统发展到更高水平。

六、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展

近年来，我国的仪器仪表技术发展迅猛，已经有了很好地发展基础和发展水平，这也为实现工业控制自动化提供了重要的保障。但是我国的仪器仪表技术较一些发达国家来说还是相对落后的，我国生产的仪器仪表多处于中低档水平，与世界上先进的仪器仪表技术还有很大的差距。目前国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流，而我国的高档次的仪器仪表多依赖于进口，一些关键性的仪器仪表生产技术也完全依赖于国外。

最近几年，我国工业安全事故频发，作为在这些领域扮演重要角色的仪器仪表行业更是受到了前所未有的关注，不合格劣质仿制品仪器严重制约了中国仪器仪表市场的发展。仪器仪表技术应朝着数字化、智能化、网络化、微型化、测控设备的PC化的方向发展。有重点的支持部分重要行业仪器自动化控制系统的发展。

七、工业控制软件正向先进控制方向发展

目前我国自动化控制系统市场规模在2013年将会达到1311亿元人民币，整个中国自动化控制系统市场的年复合增长率在12%左右，预计到2015年将增长到3875亿元，市场前景十分可观。在这种情况下工业控制软件也得到了前所未有的发展和应用。工业控制软件是一种伴随着PC技术的发展而产生的应用软件，它是工控软件的一个重要组成部分。工业控制软件可先实现对工业控制系统的自动化和人性化管理，控制软件越先进就会使自动化控制程度越高。未来工业控制软件的发展必然是向先进控制方向发展，在先进控制的基础上将继续向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

八、结语

近年来，国际上FCS、DCS、PLC、IPC、NC以及各类嵌入式控制装置正处在快速发展之中，而我国的发展速度更位居于世界前列。因此我们要对我国的工业控制自动化技术发展前景充满信心，各方共同努力使我国在工业控制自动化道路上越走越远，越走越宽广。尽管一些技术正在不断交融，不断创新，给工业控制自动化技术的发展带来了前所未有的挑战，但是工业控制自动化技术仍是呈着不断发展的态势，我们应该积极努力，开拓创新，加快工业化、自动化的步伐，实现产业化，不断提高我国的工业生产力，促进我国经济的又好又快发展。

参考文献

[1]刘鑫.我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势[J].电气时代，2003，12：46-48+50-52.

篇（2）

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。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带来了第三次工业革命，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。

1  工业自动化仪器仪表

    1.1 plc（可编程序控制器）

plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller，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，并取得显著的经济效益，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。

1.2 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。 

几年前，当“软plc”出现时，业界曾认为工业pc将会取代plc。然而，时至今日工业pc并 没有代替plc，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点： 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争，这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间，这些融 合的迹象已经出现。 

    2  工控行业仪器仪表发展

   工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

    2.1 电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

    2.2 科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

    2.3 环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

    2.4 仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。

    2.5 信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等[1]。

篇（3）

1.1PLC（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。

1.2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。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

2.工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

2.3环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4仪器仪表

篇（4）

1.工业自动化的概述

工业自动化主要分为流程自动化和工程自动化，流程自动化主要通过过程对控制技术进行掌握，工程自动化以运动为支撑的控制技术。流程自动化开始于传统模拟式回路仪表，其可靠性较好，提高了组态软件的便利性和控制算法的丰富性，这是计算机工业控制系统的主要模式，并且广泛应用于大型以及其他很多设备，例如大型化工厂等。从二十世纪九十年代开始，现场的总线技术FCS发展迅速，这是一个网络系统，可以控制底层，可以和自动控制装置或者系统间的多点通信。工业信息化是电子通信技术和先进制造技术的有效融合，是可控设备以及测控设备和信息优化的有效融合。现代国防、交通、能源等工业设备的中枢神经是自控系统以及仪表仪器，确保了生产或者工作的安全，其主要监测整个流程以及产品质量，确保了工业重要设备的可靠运行和高效工作。

工业控制自动化技术以控制理论和应用信息技术为基础，对工业生产的过程进行检测、控制、调度、管理，以增加产量和提高质量，同时也能有效控制消耗，确保生产安全，其中控制消耗主要是对硬件、软件以及系统进行控制。最近几年，ICT技术不断发展推动了工业自控系统和仪表仪器技术的快速发展，并促使其表现出数字化、网络化、智能化、集成化、微型化的特点。工业自动化控制在工业技术进步中占有重要地位，而各种工业自动化控制技术的有效融合更是发挥出了巨大的作用。PLE的应用也能扩展到节能监控和近程维护服务系统，并且继续向其他方向的应用拓展。所以，自动化在制造环境的应用推动了我国工业的发展，提高了我国工业的技术，也推动了工业控制技术的创新。

2.智能控制在现代工业发展中的重要作用

智能控制是将人工智能的技术方法和控制理论相结合的产物，而结合方式不同，构成不同的智能控制研究方向。专家控制结合了人工智能中的专家系统技术和传统控制方法，以环境、系统等因素为基础，决定控制器参数、类型以及结构等。智能控制应用于实践后发挥了重要作用，并且发展前景广阔。

智能科学研究的不断发展促使人们更加清楚的认知人类智能的机制，以此为技术需要大力发展智能科学技术。使用机器辅助和代替人的体力劳动已经得以实现，可是使用机器辅助和代替人的脑力劳动才刚刚发展，想要达到一定的高度需要人类经济、文化、技术等的高度发展。最近几年，智能控制在现代工业中的应用获得了良好的效果，并且通过技术人员的不断努力也在不断细化和深入，由此可以更加广泛的应用于现代工业的各个环节，确保工业生产的安全、高效和高质量。

3.智能化技术的优势

首先智能化技术不需要控制模型，之前的控制器在自动化控制的过程中因为控制对象繁琐复杂的动态过程而无法精准了解，促使对象模型的设计出现一些未知影响因素和参数等，导致最终设计出的模型无法准确控制系统。而智能化控制不需要事先设计对象模型，进而大大降低了未知影响因素出现的概率，最终提高了自动化控制系统的准确度。其次，智能化控制便于调整控制。智能化控制可以依据响应时间、下降时间等的变化适当调整控制过程，确保系统正常运作，因此智能化技术具有很强的实用性。同时，智能化技术在进行自动调整时只要有相关数据就能自行调整，不需要专人的监督。

4.智能控制在工业自动化中的应用

智能控制经过一段时间的发展还没有形成一定的标准，可是以现代工业系统的要求和特点，智能控制系统为了更加完善有必要将功能统一。首先丰富和利用人机环境方面的知识;其次智能系统要具备适应控制对象环境以及不断变化控制过程的能力，也就是以控制器以及环境信息为基础对自身性能进行改善;再次，智能系统要能满足更多目标和层次的要求，并提高自身的判断决策水平;接着，系统可以自动屏蔽和修复各种故障，确保设备的稳定运作。最后提高人机界面的智能化程度，促使其可以利用图形或者文字等进行交互，进而引发相关人员的思考和研究。

4.1 获取信息

我国工业控制发展缓慢主要在于信息化程度还不够高，同时经济的快速发展促使工业用工和机械自动化之间产生更加严重的矛盾。而工业自动化程度的不断发展减少了工业用工，也促使工业建设自动化控制。因此引进先进的智能控制技术可以有效的推动工业的发展。

4.2 系统建模

系统建模主要是采集和监控数据，采集数据可以记录脉冲数，并且定时将数据转存的数据寄存器中。然后应用A/D单元将模拟量转化为数字量，并且在数据寄存器中存储，而PLC还要配置一个打印机，将DM区的数据定期打印出来。也可以在连接计算机之后，利用计算机读出和处理PLC内的数据。PLC曾经被电力部门应用以对用户的用电情况进行记录，然后以用户的用电时间为基础采用不同的计价方式，这样可以有效控制用户用电。智能技术的监控作用是实时监视系统不同部位的运行情况，如果系统发生问题就会立刻发出警报，并有效储存系统数据，如果发生的问题非常严重，PLC就会自动停止系统的运作，并且在线调整和修改控制程序中的定时器、计数器等设备。

4.3 动态控制

当前人们对智能控制的了解更加深入，也充分认识到了智能控制技术在工业中的重要作用。虽然，当前有些行业应用了智能控制技术，可是因为缺乏良好的技术管理，导致智能控制无法给企业带来一定的经济效益，所以智能控制还没有广泛应用。当前工业控制基本只有加工过程应用了自动控制，其他环节仍然是依靠人工完成。智能控制是有效结合工作人员的经验和工业的控制规律，促使加工环节和控制系统全部联合，这样操作人员在控制室中就能充分了解各个机械设备的工作状态，并依据其实际工作状态进行相应的调整。

5.工业自动化智能控制的发展

现代工业的主要目标是提高质量、提高效益、提高可靠性、提高适应性。首先要不断扩大生产规模，加快生产节奏，提高生产工业的复杂程度;其次，依据数学模型的严格描述对当事人控制理论进行分析，并且充分应用于实践，而理论和实践之间必然存在着一定的出入，同时工业对象非常复杂，导致其数学模型的建立难度较大，因为一定要确保模型的准确。以传统控制理论为基础的控制算法相对来说是复杂的，并且其具体实施也有一定的障碍，因此假如只是注重品质，就会增加局部控制的难度，也无法满足现代工业的需求。随着社会和经济的发展，工业生产不断提高目标，工业自动化智能控制必然会得到认可和广泛应用。

6.结语

综上所述，工业自动化智能控制是一种必然发展趋势，并会对将来的经济和社会带来深刻的影响，因此工业行业企业一定要积极研究和尝试，为社会带来更大的社会和经济效益。

参考文献

[1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息，2009（04）.

[2]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报，2012（02）.

[3]褚凯.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科技创新导报.2012（03）.

[4]楚微玮.基于智能控制应用系统的探讨[J].咸宁学院学报. 2011（06）.

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一、前言

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。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带来了第三次工业革命，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。

二、工业自动化仪器仪表

（一）PLC（可编程序控制器）

PLC―可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller，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，并取得显著的经济效益，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。

（二）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。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并？没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

三、工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

（一）电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

（二）科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

（三）环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

（四）仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。

（五）信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。

篇（6）

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。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带来了第三次工业革命，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。

1 工业自动化仪器仪表

1.1 PLC（可编程序控制器）

PLC—可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller，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，并取得显著的经济效益，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。

1.2 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。 转贴于

几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并 没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点： 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度 高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融 合的迹象已经出现。

2 工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1 电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2 科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

2.3 环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4 仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。

2.5 信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等[1]。

篇（7）

引 言

工业过程控制是现代工业生产的重要辅助手段，在促进工业生产水平及生产质量中发挥了重要的作用。但是，现代工业生产技术不断发展以及社会对工业生产要求的提高，传统自动化过程控制已经无法满足工业生产的需求，必须将智能控制应用于工业过程控制，提高自动化控制水平，进一步提高企业产品的质量以及生产效率。

一、工业过程控制机智能控制概述

工业过程控制是指根据生产过程需要，根据相关过程控制理论，使用相关设备和仪器对产品设计生产过程进行控制。工业过程控制在现代工业生产中发挥了重要的作用，它通过控制生产设备停滞和等待时间，达到控制生产时间的目的。再通过相关设备监控生产过程，及时获取无效停滞、错误信息等过程控制信息，使反馈信息能够良好传达。再根据反馈信息改进生产活动，从根本上提高生产水平。智能控制是指依靠智能系统自动控制设备的技术，而不需人工操作和干预。智能控制是当前科技发展的重要成果之一，它综合了电子计算机技术、信息技术、生物工程等多项科学知识，其涉及领域极为广泛[1]。根据不同的设计原理，智能控制系统可分为模糊控制系统、专家系统和学习控制系统。和传统自动化工业过程控制技术相比，智能控制技术的精确度更高，同时还能根据相关控制理论做出相关推理，优化生产控制模式，提高生产效率。

二、智能控制在工业过程控制自动化中的应用

（一）提高信息获取能力

在生产控制过程中，智能控制系统会自动收集设备运行状态信息，再通过对运行状态信息的分析和计算，分析设备的运行状态，再结合设备运行状态调整设备运行。从信息收集到设备运行状态调整全过程都无需人工参与，可以大大地降低企业生产成本。但是，就我国目前技术水平而言，信息化水平不高也是制约我国工业生产控制发展的主要因素。而信息技术是智能控制系统中的关键技术组成部分，智能控制系统的运行可极大的提高信息技术水平，因而要提高信息获取能力。

（二）完善系统建模

系统建模主要应用于数据监控和采集领域，通过系统建模收集和记录机械设备生产过程中产生的脉冲数，并将收集的脉冲数据传输至数据存储系统内。具体操作为数据传输至存储系统后，A/D单元模块对数据进行转换，将数据模拟量转变成数字量，再存储至存储在存储系统中[2]。存储数据后，计算机再读取相关数据，开展数据计算作业，从而获得电子计算的数据终端。数据还可用于监控系统，为监控系统开展控制操作提供依据。监控系统根据数据对生产线运行状况进行定整体监控，一旦生产设备发生故障，监控系统获取故障数据信息后会立即发出报警信息，并将故障数据传输至存储系统内，做好记录。如果故障信息表明生产设备故障较为严重，监控系统立即向可编程逻辑控制器发出报警信息，控制系统立即停止生产作业。除了监控生产设备故障外，系统建模的运用还可以帮助数据监控系统实施监测及其系统中的计时器、计数器等设备，根据生产需要调整计时器和计数器，使生产行为更趋规范合理，满足生产需求。

（三）加强动态控制

随着技术水平提高，智能控制在我国工业生产中有一定的应用，人们也逐渐认识到并重视智能控制的应用。尽管工业生产的某些领域应用了智能控制技术。但是企业缺少良好的技术管理经验，而缺乏技术管理会制约智能控制技术发挥作用，导致智能控制技术无法为企业带来实际生产效益，智能技术无法产生实际生产效益会反作用于智能技术应用和推广，制约智能技术应用和推广。就当前我国众多企业工业生产过程控制自动化的实际情况而言，许多企业的工业生产只有生产过程运用智能控制技术，其它生产环节仍旧依靠人工作业方式完成，智能控制技术较低的应用程度造成传统生产经验无法与工业控制规律结合。因此，在工业生产中，需要进一步加强动态控制，将智能控制系统与产线总控部门、机器设备系统和可编程逻辑控制器相连，实现各个部分之间数据互通[3]，真正的做到控制系统和生产过程的结合，使工作人员通过智能控制系统即可实现监控生产设备的运行状况，并通过控制系统远程处理生产过程出现的问题。

（四）局部控制和整体控制相结合

智能控制包括整体控制和局部控制两种方式，整体控制是对整条生产线的自动化生产作业的控制，包括整条生产线总体生产工艺、生产过程中的设备故障、设备运行状态的总体调整等等。局部控制是对某个生产单元的智能控制，具有控制范围小、控制目标精确具体以及针对性强的特点[4]。整体控制和局部控制具有各自的优缺点，整体智能控制覆盖范围大，系统性强，但是目标不精确，针对性差。而局部控制的范围小，不利于从整体加强控制。因此，需要结合局部控制和整体控制两种智能控制方式，根据需求将局部智能控制应用于合适范围，提高控制的精确性和针对性，提高智能控制效果。

三、结语

总而言之，在我国工业生产规模不断扩大、生产工艺不断复杂化的驱使下，工业控制自动化中应用智能控制必然成为工业生产发展的主要趋势。工业企业也必须紧跟时代潮流，将智能技术应用于过程控制，加强生产过程的监控，及时调节生产行为，提高生产的效率，为企业带来更多的经济效益。

参考文献：

[1]刘嵩松. 工业过程控制自动化中智能控制应用[J]. 科技创新导报，2014，（11）.

[2]王宏. 认识基于数据驱动的工业过程控制[J]. 控制工程，2013，（02）.

篇（8）

信息技术近几年来在工业生产领域得到了广泛应用，信息化也是现如今工业生产的大势所趋。自动化控制系统在工业生产中的的迅速发展，极大地减少了对人力的使用，降低了企业生产成本，提高了生产效率。用好工业自动化控制系统关键在信息，对企业而言，随之而来的问题是，如何保障工业自动化控制系统的信息安全[1]。本文将对这一问题展开讨论，简要介绍工业自动化控制系统自身的特点，并具体说明我国企业在保障工业自动化控制系统信息安全方面存在的问题以及应对的策略。

1.工业自动化控制系统简述

传统的工业生产以人力操作为主，需要人为的直接干预，遇到繁重的生产活动，常常使人不堪重负，而且易出现偏差。而工业自动化则是通过对各种参数的调节，生产目标的提前设定和控制生产过程来实现工业生产，是人类社会的巨大进步，大规模的、智能型的机器生产代替了手工操作，工人不必直接面对生a流程，只需熟练掌握自动化控制系统，对照产品要求启动相应的系统程序。与传统的工业生产相比，自动化生产效率更高，产品合格率也更高。从实际情况来看，企业在自动化系统方面收获的效益要远远高于其对该系统的投入[2]。要实现工业自动化，所用的设备也较多，大致可分为三类：通用自动化装备、自动装配检测生产线、专用设备自动化控制系统。专用设备自动化控制系统又包括控制层、驱动层和执行层三个部分。如今在机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，工业自动化已得到广泛运用，极大地提高了企业生产效率。

2.对工业自动化控制系统信息安全的探讨

2.1我国企业在保障工业自动化控制系统信息安全方面存在的问题

（1）管理制度不够完善。我国市场经济的发展历史才三十年，即使是较为成熟的大型国有企业，在管理制度方面也存在很多漏洞。人员是企业运行的主体，管理好了人员，一个企业才能良好运行。例如，现如今我国很多生产企业都没有规范门禁制度，外来人员与内部员工不能很好区分，鱼龙混杂，极容易导致重要信息的泄露。对于工业自动化控制系统也没有严格执行“一人对应一个系统”的管理制度，无法规范自己的人员，也就无法保障信息的绝对安全。

（2）缺乏专业的技术人才。工业自动化控制系统的迅速普及呼唤专业的技术人才。目前我国在培养工业自动化控制系统专业技术人才方面还未建立健全科学、有效的教育培训体系，专业技术人才略显匮乏。另外一个方面，自动化控制系统更新换代的速度也远远超过人才培养的速度，对员工的技术培训远远跟不上时代前进的步伐。中国企业真正缺少既了解控制系统又能保障信息安全的综合性人才。

2.2针对存在的问题采取的应对策略

（1）借鉴欧美发达国家的先进管理理念。欧美发达国家的工业生产历史长达两百多年，他们有更为丰富的工业管理经验，当前中国企业在管理上出现的诸多问题对他们而言屡见不鲜。在保障工业自动化控制系统信息安全领域，他们也有着更多成功的经验，可以充分借鉴。

（2）加强专业技术人才培养。专业技术人才是工业自动化控制系统的灵魂，灵魂健全才能使该系统发挥最大效力。因此，企业应针对工业自动化控制系统，完善教育培训体系，大力培养专业性的操作人才，与工业生产前沿接轨，同时针对员工信息安全意识薄弱的问题，加强思想教育，使其充分认识到保障信息安全的重要性[3]。此外，还有必要构建完善的工业自动化控制系统信息安全管理体系，加强人员及系统设备的管理，进一步使工业自动化系统信息安全得到有效保障。

3.结语

工业自动化控制系统信息安全是控制系统和信息安全的充分结合，是当下工业生产的潮流。不仅要求企业了解计算机控制系统，还要求企业懂得如何保障信息安全。用好工业自动化控制系统将极大地促进我国工业的迅猛发展，为中国经济添砖加瓦。工业自动化控制系统信息安全涉及到企业生产的多个环节，需要各个生产部门的完美协作。相信在企业、员工与政府三方的共同努力下，工业自动化控制系统必将不断完善，信息安全也将得到充分保障。

参考文献：

篇（9）

中图分类号：TM727.3 文献标识码：TM 文章编号：1009914X（2013）34060601

在我国社会不断的发展和进步的大背景下，我国自动化事业自改革开放以来，各项工作都取得了进步，工厂企业的发展速度和趋势也在大幅度的提高和创新，自动化的控制技术已经得到了不断应用和普及，自动化控制技术在工厂中的地位更显得越来越重要，已经成为了工厂生产和发展重要技术之一。

1、当前自动化控制技术的状况与发展

电子信息技术对电气自动化控制技术的整个发展过程来说有着十分重要的作用，也就是说电气自动化控制技术在一定程度上取决于电子信息技术。自改革开放以来，人们已开始越来越重视自动化控制技术，近年来更是广泛应用于各个领域中。

1.1自动化控制技术的实际状况

自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。

自动化控制除了能够显著提高企业的经济效益与社会效益外，还能够强化企业在市场中的核心竞争力，使生产效率得以全面发挥。在大量减少用工的基础上，还能够进一步降低人为操作的失误率，这不仅节约了人员成本，还大大提升了企业的劳动生产率。

1.2自动化控制技术的发展

我国自动化控制技术的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国自动化控制技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。在日常维护与检修工作中采用电气自动化控制技术能够促使系统更加容易操作，也就是电气自动化凭借计算机技术对系统进行控制，实现人机结合的良好操作界面，使系统控制日益灵活，同时能够快速产生集成效果，应用Windows操作平台在不同程度上均能够让维护与检修工作更加便利与直观。

2、自动化控制技术在工厂企业中的重要功能

（1）提高生产过程的安全性

自动化控制可提高生产过程的可靠性和安全性。煤炭、化工等行业生产作业环境复杂，生产要求具有连续性，生产设备的可靠性和安全性具有突出的重要性。现代化自控控制系统采用高度集成的电子器件、专用集成芯片及计算机，大大提高了硬件的可靠性。由于软件的灵活性可在系统中设置各种控制、故障检测和诊断程序，形成一个完善的自动化系统，其控制功能与状态检测、故障保护功能紧密结合，从而保护了自动化系统的高度可靠性。实行离机操作，对工厂企业的安全生产具有特殊意义。

（2）提高生产效率

自动化控制技术的发展为生产数据与信息的分析和处理提供了有效的方法，给企业生产增添了智能的翅膀。自动化控制技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题，在生产过程的各个环节几乎都可广泛自动化控制技术。自动化控制系统技术可以用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、故障诊断等，也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方、生产调度等，实现制造过程智能化。

自动化控制技术能清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线人工干预、及时正确地搜集生产线数据、更加合理的生产计划编排与生产进度等，包括从产品开发到设计、外包、生产及交付等，生产制造的每个阶段都实现高度的自动化、智能化，大大提高了生产效率。

（3）提高产品质量

自动化控制技术强调系统地识别过程，特别是这些过程之间的相互作用。

自动化控制的目的就是在产品中实现对诸多相互关联和相互作用的过程进行有效地管理与控制，实现资源价值的最大化，并对过程控制中重点做好过程的监视与测量，从原辅材料供应、验收，从生产组织到市场营销的各个环节做到严格检查、及时反馈、快速整改，维护工艺技术标准的严肃性。出现的各类问题进行针对性地分析与改进，以不断提高产品质量。

（4）减少生产过程的原材料、能源损耗

自动化控制系统可精准的控制生产过程，将各项指标按生产过程反应要求进行精确智能调控，最大程度减少供热或制冷等的能源消耗。原材料输送过程自动高效，最大限度减少物料输送设备运转时间，提升系统整体节能降耗。

3、工厂企业中自动化控制技术的前景与未来发展趋势

复杂的国际形势为全球的工业发展带来了颇多变数，诸多工厂企业已经开始选择在能源效率以及安全领域加大投入，同时，对于工业领域内的自动化与控制的新技术也普遍抱有积极的态度。那么，在这样的形势下，自动化与控制技术脱颖而出，以太网的使用将会增加，为了弥补专业人士资源的不断缩水，远程监控也将增长迅猛，网络安全也成为了远程监控领域的重要问题。

尽管当前的电气自动化控制技术仍是把微计算机作为主要核心的网络化自动控制体系，但在不同程度上均已表明电气控制技术与计算机技术相同，所以在此前提与计算机技术快速发展的条件下，电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势一定会十分光明，最终迈向科学化与智能化的发展道路。

4、结束语

综上所述，工厂实施自动化控制技术不但能够获得显著成效，还可以得到最大化经济效益和社会效益。电气自动化控制技术的应用在很大程度上能够增强工厂电气设备在日常运行过程中的安全性、稳定性与可靠性，使操作程序更为简单快捷，大大减缓了工人劳动强度以及缩短了工人劳动时间。但近年来随着工业的快速发展以及生产规模的逐步壮大，许多电气设备的运用也开始出现各式各样的问题，针对这一情况必须要对电气自动化控制技术进行合理调整与改进，以便电气自动化控制技术能够为工厂生产提供更好的服务，最终使工厂获得最大化经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 罗奕.电气工程专业教学的思考与实践[J].桂林电子工业学院学报，2005，4

[2] 梁昌鑫，贾廷纲，陈孝祺.工业自动化现状与发展趋势[J]上海电机学院学报，2008，（3）.

篇（10）

Abstract: This paper starts from the industrial control, a brief introduction of the industrial electrical automation control, separately elaborated the influence the future development direction of electrical automation development factors and industrial electrical automation, hope to positive effect on peer play.

Keywords: industrial control; automation; electronic information; development direction

中图分类号：TM92文献标识码：A 文章编号：

一、 前言

在电气信息领域，电气工程及自动化可以算是一门新型的学科，该学科和工业生产以及人们的生产生活有着密切的联系，这一原因促进了其快速的发展，使得该学科在当前的领域内也已经相对成熟。随着其不断地发展进步，电气工程和自动化已经成为目前我国高新技术产业的重要组成部分，并且广泛的应用在工农业以及国防科技等各个领域，并且在国民经济的发展中发挥着越来越关键的作用。随着其不断的发展壮大，电气工程及自动化的触角深入到各个行业，达到航天飞机的研究，小到开关零件的应用都有着该专业的身影，尤其是外企的迅速发展，这一领域的人才需求将会呈现出供不应求的现状。

二、 电气自动对工业生产的控制

2.1 集中监控方式

随着计算机信息技术在电力行业越来越广泛的应用，管理者已经不再满足于在固定的监控中心才能监控变配电现场的运行工况集中监控有利于运行及维护方便，可以将系统的不同功能集中到一个处理器，以便同时处理。

2.2 远程监控方式

要想完全控制远端的计算机，首先应该能够对其监视，也就是可以看到该计算机的屏幕显示，然后才谈得上“控制”，远程控制必须做到“监”、“控”结合，因此我们通常说的远程监控一般泛指就是这种远程控制，可以分为两大部分：一是对环境的监视，二是对计算机系统及网络设备的监视，不管怎么说远程监视就是指通过网络获得信息为主，其特点是节约大量电缆、节省安装费用,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。

2.3 现场总线监控方式

现场总线是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络，目前，我国在工业生产控制方面已经积累了丰富的运行经验，现场总线监控系统可以解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域， 便于节省安装费用，节省了维护开销，并为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。

三、 工业电气自动化控制发展的主要影响因素

目前，由于我国市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能。工业电气自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。

3.1、信息科学技术对电气自动化的决定性影响

当前情况下，信息技术不断发展，其包含了计算机网络技术以及通讯技术，从广义上讲，就是人们开开发和利用信息技术的所有科技手段。信息科学技术的发展能够有效的促进工业电气自动化的发展，能够应用这些技术精确的处理各种信息，并能够实现信息的传递、存储等功能，信息科学技术是显示各种信息资料的技术综合体，在自动化发展的过程中起着决定性的影响。

3.2、工业电气自动化的发展与物理科学有着密切联系

随着时间的推移，电气工程有了更为广阔的发展空间，尤其是在上世纪的后半叶，在物理学的作用下，该行业的发展更是呈现出井喷的趋势，直到今天，工业电气自动化的发展依然和物理学有着最为密切的关联。在这一领域，三极管的发明以及大规模集成电路技术的发展，推动了固体电子学的发展，从这一点上来看，物理学的发展极大的推动了电气自动化的发展，二者之间具有密不可分的联系。

3.3、现代技术的迅猛发展促进了电子自动化的进步

随着现代技术的飞速发展，依赖着技术进步而发展壮大的电子自动化也将会实现狂飙式的发展状态，并且电子自动化相关的设计方法、施工思路以及其他方面的因素也将会实现快速的发展，呈现出崭新的面貌。

四、 工业电气自动控制的发展方向

伴随着工业电气自动控制系统平台的开放化和信息化，我们要适应时代的进步，电气自动化要不断总结经验和教训，吸收高新技术的营养，开创电气自动化发展新局面

4.1 系统平台和信息的开放性

系统平台和信息的开放性是实现决策管理、设计制造以及控制监督的关键，也是信息技术实现交换和共享的重要平台，信息平台的开放性能够实现信息资源的共享，实现和外界的信息沟通和技术交流，为工业电气自动控制的发展打下坚实的基础，信息的开放性能够为相关者提供信息支持，更好的促进工业电气自动化的建设。这种开放性平台和信息的建立，能够和外界实现很好的融通，并且建立起一个接口，实现和外界网络的联系，并能够广泛的应用在电力系统的各个元件上，能够实现对电力系统的监督调节以及控制管理。

4.2 实现系统结构通用化

企业的发展需要有健全的自动化系统作为支撑，以实现内部系统的有效监督和控制，良好的电气自动化系统能够帮助企业实现这一目标，能够对企业的内部网络进行计算机监督、设备控制，并且能够保证各环节数据的准确性和安全性。综上所述，系统结构的通用化对于企业的发展具有重要的作用，能够帮助管理者更好的实现对电力设备的实时监督。

4.3 标准化的系统程序接口

在网络方便，标准化的系统程序接口能够使用TCP/IP作为统一的通讯标准，这样既能够保证不同厂家之间的软件硬件产品数据进行正常的交换，还能够实现对电力系统的监督和控制，并且建立起有硬件系统支持的问题自动化解决平台。除此之外，使用Windows NT作为操作系统，还能够有效的解决各种操作中的沟通障碍，并且在控制系统和管理系统的平台之间建立起最好的标准化程序接口，这样能够有效的实现信息共享，并且能够最大化的降低施工的成本，创造更大的经济效益。

4.4 Ethernet技术的兴起与发展

工业自动化领域今后的发展趋势应该是广泛的应用信息技术和互联网络技术，通过发展不断地提高自身的综合自动化系统的传输需求，并且要确保传输数据的精确性和快捷性。在继承以太网技术的基础上产生新一代的Ether－net现场总线技术是以 Ethernet加TCP/IP协议作为最基本的应用模式，当前情况下，这种技术广泛的应用变电站等综合自动化系统中，这完全得益于Ethernet技术的兴起与快速发展。

4.5 电气自动化的完善与创新

电气自动化领域的不断发展，需要有完善健全的管理机制和创新的发展理念，在这个过程中，企业需要确立起技术创新和理念创新的发展地位，要下大力度研发和生产出更多更好的电气自动化控制系统，并且要实现技术产品的最大化，使得我国工业电气自动化不断转换发展方式，实现技术化发展。

五、 结束语

工业电气自动化这个专业的发展和不断进步能够有效的促进电力企业的生产进步，对于提高劳动生产率方面具有重要的作用，从这种技术在我国出现到发展至今，始终具有改善劳动条件，提高工作可靠性的巨大作用，工业电气自动化的发展将会给我国的社会发展和现代化生产效率的提高带来深远的影响，所以说要不断地积极探索和深入研究电气自动化以实现其长远发展。

参考文献

[1]李哲;;浅谈电气自动化的应用与发展趋势[J];黑龙江科技信息;2011年36期

[2]李春丽;郝俊华;;关于工业电气自动化应用与发展的探讨[J];科技创新与应用;2012年10期

篇（11）

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.12.009

近年来，我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展，越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中，然而工业自动化控制系统应用现状却不理想，各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响，所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况，有针对性地进行抗干扰处理，提高工业自动化控制系统运行的稳定性。

1工业自动化控制系统的干扰分析

1.1传导干扰

（1）信号线引入干扰。电流通过信号线过程中产生感应磁场，相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流，随着感应电流的增大，和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响，由于信号线中电流持续流过，会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行，使得控制器逻辑数据不稳定，甚至发生死机或者错误动作。（2）设计施工干扰。工业自动化控制系统在施工设计阶段，由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素，安装设计过程中，接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短，造成工业自动化控制系统设计施工干扰。（3）电源线干扰。工业现场的电源线干扰非常常见，其主要来自两个方面，一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响；另一方面，干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电，其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响，例如，电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。

1.2辐射干扰

工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰，对于这种干扰源，在实际应用中没有很好的方法进行消除，而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径，采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施，保障工业自动化控制系统的安全运行。

2工业自动化控制系统的抗干扰技术

2.1软件设计

工业自动化控制系统设计过程中，采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理，消除或者减少干扰信号的强度、数量，保障输入信号的稳定性和可靠性，这种方法计算机程序很容易移植，便于修改系统参数，有效提高数字滤波的稳定。

2.2管线设计

为了减少工业自动化控制系统的干扰，应优化管线设计，包括通信线、电源线、信号线管道等，电源线设置应和通信管线保持足够距离，并且使用金属管道覆盖通信管线，正确敷设电缆线路，结合抗干扰、经济性、实用性等因素，选择合适的信号电缆线，其中最常见的是双芯屏蔽双绞线，电缆线敷设过程中应注意以下问题：其一，对于不同信号，敷设不同电缆线路，结合传输信号类型，分层敷设电缆线路；其二，不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号，电缆和电源线不能共用；其三，不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆，避免平行、近距离的进行敷设施工，若电源线缆和信号线缆必须放置在一起，两种线缆应保持60cm以上的距离；其四，大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。

2.3电源设计

若工业生产现场包含变频器和大功率器件，对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施，对电源设备进行有效隔离，在进线电源分级部位设置避雷器，使用隔离变压器设置在PLC电源输入端，对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组，装设屏蔽层，然后做好可靠接地，通过双绞线作为二次侧接线。

2.4接地设计

工业生产现场环境变化会干扰信号线，发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象，这主要是由于接地系统设置不合理，对于工业自动化控制系统应做好接地设计，通过正确、合理的接地设计，有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响，在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中，严格区分保护接地和工作接地，保护接地电阻不能超过2欧姆，强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离，埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计，在信号侧接地设置屏蔽层，若信号线中间如果有接头，做好绝缘处理，牢固连接屏蔽层，防止信号线多点接地，连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线，相互连接好各个屏蔽层，然后进行绝缘处理以后，选择合适接地位置进行单点接地。另外，计算机接入信号之前，在大地和信号线之间连接电容，有效减少共模干扰，将滤波器装设在信号两极之间，减少差模干扰。

2.5选择合适器件

结合不同电子设备的特性，选择合适的器件，例如，通过设置RC、AD双积分滤波器，使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰，有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器，做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离，消除共模干扰。

3结束语

工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响，而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目，应综合考虑多方面因素，在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号，做好各方面的抗干扰设计，提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷,2011(13):86.

[2]赵琳,翟诺,申敏.工业控制系统中应用的PLC抗干扰技术[J].自动化技术与应用,2008(09):129-131+76.

[3]宋家杰.PLC控制系统中的工程问题研究[D].南京理工大学,2004.