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工业自动化是指在工业生产过程中通过对参数的控制,尽量减少人的直接参与,这样不仅可以大大降低劳动力,还能高效的完成成品的预测和生产。可以说工业自动化是未来工业生产的发展趋势和必经之路。因此在这整个期间,控制将成为工业自动化及其重要的一项内容。如何将机器设备和生产过程控制的恰到好处将会成为我们当今研究的一大热门话题。当然生产过程控制的是否得当也同样直接影响到产品的加工质量和产生在控制过程中对资金的投入等一系列问题。通常我们将工业自动化系统分为:控制开关量的逻辑控制系统、控制慢连续量的过程控制系统、控制快连续量的运动控制系统三大类。这三类往往存于一体,但是互不相关,如何将这几类系统加以协调,将成为科学家研究的热点话题。如今,随着PLC的快速发展,PLC将成为实现这一愿望和解决这一难题的物质基础和保证。下面我们对这三类控制系统进行详细的介绍,并分析其未来的发展前景。(1)控制开关量的逻辑控制系统:通常我们把控制开关量的逻辑控制系统按照结构划分为开环和闭环两种控制方式。我们根据是否需要返回信号来判断使用哪种方式来进行控制,同时控制开关量的逻辑控制系统按照逻辑控制还可以大致划分成时间程序式、基本逻辑式、和步进式三种控制方式。其中时间程序式是指根据预先设定的时间顺序对每一程序都有严格的固定时间。基本逻辑式是指运用基本的“与”“或“”非”门。当输入信号满足对应的逻辑关系时,相应的输出信号也成立。而步进式指的是整个控制电路分成若干程序步电路,任意时刻下只能有一个程序步的工作。三种方式各具特点,在不同领域用途广泛。PLC最开始是通过模仿继电器的工作原理发展起来的,控制开关量的逻辑控制系统最开始应用于汽车的制造业,(2)慢连续量的过程控制系统:由于在过去的编程控制中,其运用的范围主要具有离散性、点式控制,在连续控制的方面还是有着一定的局限性。随着PLC技术的不断发展,过程的连续性成为了一种可能,传统的可编可控制器也将会被取代。(3)运动的条件下保持较高的精准性。控制快连续量的运动控制系统正好做到了这一点,由于控制快连续量的运动控制系统的编程控制器能够实现运动过程的准确监控,从而就能够控制快连续量的运动控制系统:在企业的生产过程中永远一直处于一种流动过程,在整个过程之中我们要保证过程的控制在让生产过程实现对不同生产过程的流动控制,大大加快了数据的处理速度,效率也是十分明显。当今PLC的快速发展将另一种控制系统推向主导地位,那就是多级分布控制系统,它目前已经逐渐成为工业自动化系统的核心力量,它将上述的逻辑控制、运动控制和过程控制结合在一起,接入同一个网络之中,能够极大的方便对底层现场、中间生产过程的监督和检测和对上层的管理,它是由多台计算机在生产过程控制多个回路,并且集中获取数据、处理、控制,是生产中比较完善的管理系统,这种控制方式改善了系统的可靠性。每一等级有各自的控制回路,因此当一个回路有障碍时不会影响全局,使其机构更加灵活。多级分布控制系统历史现状和发展趋势:近几年来火电厂和各大工厂不断提出了适合自己的监控信息系统,多级分布控制系统为工厂管理层提供了真实可靠的数据,同时为市场运作的企业提供精准的科学指标。
3、PLC的网络通信未来的发展趋势
单从PLC角度上来讲,未来的PLC应该具备以下几个特点:1、未来的PLC从外观上应该具有小型化、模块化、集成化。2、PLC的性能上会更加稳定,更加牢靠,运算的速度更快,内存更大。3、技术编程上更加简单,容易快速掌握,具有更加宽广的平台。4、为了完成更加复杂的工作,在汇编语言方面会更加直观,操作更加方便。5、为了实现扫描的速度和控制的精度,PLC在未来I/O模块也会朝着智能化专业化方向发展。6、PLC应用领域也将会不断广泛,促进各个行业的快速发展。未来PLC通信在工业中将越来越重要,在工业的各个领域应用将越来越广泛,PLC网络1、通信方面将通讯速度将会有大幅度的提高。2、在通讯上将会实现开发化和无线化,这样用户可以不需要亲自到现场就可以提高Internet浏览器可以随时查看CPU的状态,简化了信息的采集。3、可用PLC构成网络,实现屏幕显示在线采集,记录保持及打印功能。同时多台PLC之间的通信、主机与远程I/O口、PLC与其他的智能控制设备,它们可以组成分布式的控制系统,来实现自动控制,极大了提高了产品的生产效率。
在Internet应用方面,政府部门已陆续建立了自己的Web服务器和网站,有的还实现了一些简单的网上业务。但由于各相关单位在信息化建设中的技术差异和经验欠缺,电子政务并未在真正意义上得以实现,相反,不少政府站点在规划建设、管理维护以及安全性方面还停留在较低的水平上,各级政府部门还有待建立和完善从页面制作、审批、更新,流程管理,应用开发,安全性保证,与后台应用系统(如OA和业务系统)集成的以及客互支持的一整套行之有效的管理模式、运营方法和技术平台。
电子政务应用与一般的办公自动化系统既紧密相关,又在应用侧重点、用户群体以及采用的技术等方面都有所差异,总的来说,前者在用户的范畴上包含后者,电子政务是更广义上的政府办公自动化或者理解为“面向社会的政府办公自动化”。
实施原则:
实用性原则;先进性及成熟性原则;可靠性原则;开放性及安全性原则;标准化原则;可扩充性原则;可维护性、可管理性原则;节约性原则
实施步骤
首先,在组织内部构建通信平台(如电子邮件系统、电子论坛等),工作人员之间建立网上信息交流和初步的网上协同工作。
第二,在组织内部人员的计算机应用水平得以普遍提高,基本建立起网上协同办公的意识之后,考虑在办公网络内进行一些日常工作流程如公文审批、常用申请、会议管理、档案管理、信息采集审批与查询,以及各部门的日常业务等。在这一阶段,基本实现组织内部办公自动化。
第三,在Internet上建立公用网站,进行信息采集、,部门间公文交换乃至简单的电子贸易等,将办公自动化的范围进一步扩大到跨行业、跨部委。此时,基本实现电子政务。
在以上过程中,网络信息系统的安全稳定性自始至终都是十分重要的。是否建立起强健的网络信息安全防范系统,在某种程度上决定着政府部门信息化建设的成败。
第一部分内部办公自动化系统的建设
功能需求:
一般来说,政府部门办公自动化系统应以公文处理和机关事务管理(尤其以领导办公)为核心,同时提供信息通讯与服务等重要功能,因此,典型的办公自动化应用包括公文管理、督查管理、政务信息采集与、内部请示报告管理、档案管理、会议管理、领导活动管理、政策法规库、内部论坛等应用,另外鉴于Internet在日常办公中占有日益重要的地位,办公自动化系统应该与Internet留有平滑的接口。
一、提供电子邮件功能是办公自动化系统的基本需求
在一个办公自动化系统中通常包含了多个应用子系统,如发文、收文、信息服务、档案管理、活动安排、会议管理等等,可以将电子邮件信箱作为所有这些办公应用子系统的统一接口,每一个用户通过自己的电子邮件信箱就可以了解到需要处理的工作,而不必经常性地来回检查不同的应用系统,办公自动化应用系统以电子邮件作为统一入口的设计思想,可以大大提高系统用户的友好性和易用性,减少培训的工作量。
二、处理大量的复合文档型的数据信息
办公自动化所处理信息的载体大多是以文件、报表、信函、传真等形式出现,因此办公自动化系统是典型的文档处理系统。这些区别于传统数据类型的信息,就是“非结构化数据”、“复合文档数据”或“对象数据”。
一般认为,关系数据库系统(如Oracle、DB/2、SQLServer、Foxpro等)适合传统数据类型(结构化信息)的表示和存储,但是对复合文档数据的处理并非能够完全表达信息和存储效率最高。因此,“文档数据库”或“对象存储”的概念就被引入数据库领域,其目标就是针对新出现的需求,高效率地表达和存储管理“复合文档数据”。当然,传统数据的存储和处理也是办公自动化系统经常不可或缺的。
办公自动化系统由于其对复合文档数据的处理要求,必须以文档数据库为核心建立,同时选择性地结合关系数据库。
三、包含大量的工作流应用
所谓的工作流就是一组人员为完成某一项业务所进行的所有工作与工作转交(交互)过程。办公自动化应用系统的大多数应用如公文审批、各类申请等。每一项工作以流程的形式,由发起者(如文件起草人)发起流程,经过本部门以及其他部门的处理(如签署、会签),最终到达流程的终点(如发出文件、归档入库)。
工作流程可以是互相连接、交叉或循环进行的,如一个工作流的终点可能就是另一个工作流的起点,如上级部门的发文处理过程结束后引发了下级部门的收文处理过程。工作流程也可是打破单位界限的,发生于机关与机关的相关单位之间。
在相当程度上工作流自动化有三种实现模式。即:基于邮件的、基于共享数据库的、基于邮件和共享数据库结合模式(即“群件模式”)的。
从信息技术的角度出发,群件模式结合了“推”、“拉”技术,充分发挥了不同技术的优点,克服了其缺点,是理想的办公自动化流程处理模式,也使办公自动化人员拥有了完整的信息 技术工具。
四、支持协同工作和移动办公
在日常办公中,办公人员需要花费大量的时间进行讨论和交流意见,才能作出某种决策。而这种在群体中互相沟通、合作的工作方式就是所谓的“协同工作”。随着网络技术的发展,异步协作方式如电子邮件、网络论坛等,以及同步协作方式如网络实时会议正在逐渐成为除了人们面对面开会之外的新的工作方式,它们打破了时间、地域的限制,使人们可以随时随地参加到协同工作中去,大大提高了工作效率。
所谓的“移动办公”就是提供办公人员在办公室以外的办公手段,他可以远程拨号或登录到出差地的网络,通过电话线或广域网络,随时可以访问到办公自动化系统;为提高工作效率和减少费用,办公人员还可以选择“离线”工作方式,即将需要处理的信息先下载到本地便携机上,然后切断连接,“离线地”处理信息(例如他可以在旅途中批阅公文,起草电子邮件等),工作完毕才再次接通连接将自己的工作结果发出以及再次下载新的待办信息。办公自动化系统作为网络应用系统应提供用户协同工作支持和移动办公支持。
五、应有完整的安全性
安全性控制功能成为办公自动化系统得以投入使用的先决条件。机关办公自动化的安全性控制要求一般包括防止非法用户侵入、权限控制、存储和传输加密,以及电子签名。这些手段必须足够强大,难以被攻破,而且也必须足够灵活,方便使用者掌握和利用。
2自动化在我国钢铁工业中的应用现状
目前,在我国的钢铁企业中存在着发展的不同差异,通过企业的发展与经营状况可以清楚的看出,自动化发展与装备应用发展存在着发展不平衡现象。出现这种现象的原因是:在钢铁企业中比较领先的,因其成套或是部分引进了国外先进技术,从而在自动化水平上呈显著较高的水平。对于中等企业大都始建于二十世纪五六十年代,生产设备与加工工艺明显落后,因此出现控制监测仪表在特殊情况下的检测的情况。到二十世纪八十年代开始,大多的钢铁企业认识到了自身存在的不足,所以钢铁企业纷纷开始引进国外的先进设备,重新对企业进行一次重建或是改造,通过这次的技术及设备的变革之后,钢铁企业的自动化控制水平有了质的飞跃。通过这次重大的企业改革之后,目前,新建企业与之前的中高企业均都采用PLC、DCS自动化控制系统,并能较好的控制自动化系统。而中小企业也采用国PLC、DCS自动化控制系统,但在控制方面还不够成熟,处于过渡阶段。
3自动化仪表在我国钢铁工业中的发展策略
3.1提高智能化控制与先进控制相结合的应用策略,所谓的智能化控制就是在操作员操作过程中,只要在控制系统中输入相应的数据就可以完成整个操作,前提只需要掌握设备的操作方法即可。智能控制技术在钢铁工业中得到了广泛的应用,并且发挥了显著的效果。而在先进控制的推动下,智能控制得到了进一步的提升,两者较好的结合在了一起。在实际工作中进一步的向工程化方向发展,使PLC、DCS系统充分发挥其控制系统价值与功能潜力。
3.2重视系统开发和现场总线控制仪表的应用,实现自动化系统与现场设备智能化连接,是由现场总系来实现的,通过现代化数字通信技术直接扩展到现场级仪表,从而现场智能仪表接收来自中央控制DCS系统百分之六十至百分之八十的控制功能,进而构成了现场总控制系统FCS,将测量、控制一体化和明确的分散控制。从而使得控制系统的安全性可靠性进一步提高。在钢铁工业中,我们要重视对现场总共控制系统的应用及开发,让自动化仪表的功能优势充分发挥出来,研究现场自动控制仪表同有关系统的实际应用策略,制定出符合钢铁工业发展的实用性方案。
3.3适应钢铁工业发展趋势,全面开发特殊的专用仪表,在钢铁工业的实际生产中,对多种特殊专用仪表综合应用的情况,如在对极高温度进行测量,并分析其成分、测量液面,高温高速移动钢带,以及产品的大小等。鉴于这种特殊仪表的应用范围之广,我们要采用现代化的手段,利用计算机、现代化微处理器等来促使其自动化、机电一体化的发展。如今很多钢铁工业积极利用现代化技术研发特殊专用仪表,譬如应用CCD元件,红外线、光纤、射线检测装置等,并将其投入到工业生产过程中,随着钢铁工业的发展,我们要继续研究开发更先进的自动化仪表,从而提高钢铁工业综合生产水平。
2工业电气自动化数字技术的应用情况
2.1数字技术在航空工业中的应用
航空市场发展问题对于我国的经济发展都是极为重要的,就我国当前的航空市场现状而言,已经存在许多的航空巨头,但是我国实际的航空技术水平与国外航空技术水平相比还是存在一定差距的,尽管随着我国航空技术也在迅速发展,差距正在不断缩小,但是对于一些高科技技术缺乏相应的自主创新产权,多数需要依靠国外技术。对于大多数的航空机械加工都是需要高精度的工业技术来实现,但是我国明显还是无法实现的,如果通过人工也是无法实现的,实际航空机械器件所使用的合金就是我国当前工业技术无法实现的,所以加强我国工业电气自动化中数字技术的发展对于我国航空技术的发展十分重要。
2.2数字技术在汽车工业中的应用
随着经济的发展,人们生活水平的不断提高,汽车的使用量不断提高,这对于汽车工业的发展无疑是一个巨大的发展机会。我国当前工业电气自动化的生产水平要想满足当前汽车工业的发展,应加强数字技术在汽车工业中的应用,提高汽车工业生产力的发展,提高我国汽车工业加工效率,通过应用数字技术发展汽车工业的柔性生产线,此外,还需要结合虚拟工业技术、集成控制技术等。
2.3数字技术的高性价比
把数字技术大量地运用到实际的工业电气中去,从而实现工业电气自动化,这样就能够让设备实现最大化地高效运行等智能化工作状态。运用数字技术能够实现设备数据资料收集一体化等功能,实现设备智能化控制和工作。数字技术能够为企业节约大量的时间和成本。例如,用仪器设备进行数据收集分析时,可以利用数字技术中的测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估来进行数据的收集和分析,这样就能够在设备收集的数据和分析出的数据之间进行很好的比较和分析,并且还可以运用多项数字技术来进行多设备之间的数据收集和相互比较,这可以大大节约因为多设备数据量大而造成的工作量大容易失误等问题。在工业电气自动化中运用数字技术可以大大提升设备的精确度,实现最大化的设备性价比的提升。
3数字技术在工业电气自动化的发展趋势
数字技术对于工业发展有着重要作用,所以在工业电气自动化中加强应用数字技术对于工业电气自动化的发展是极为重要的。在未来数字技术的发展中,数字技术主要用于智能化系统的发展,通过数字技术控制各个模块进行工业生产,对于工业效率的发展需要重视应该数字技术。在未来数字技术主要是用于智能化控制,例如电机参数的自适应控制、自动识别负载控制、自动选型控制等智能化控制,所以数字技术的发展主要是向智能化控制方向发展。只有不断加深数字技术在工业自动化方面的影响,才能够推进我国工业电气自动化的发展和创新。
2专业认证过程与方式
机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表,并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后,对申请进行审核评析,审核通过后申请学校需进行自我评价,并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后,与学校协商并进行实地考察,目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察,并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。
3认证实践
机械设计制造及其自动化以及相关专业,应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标,以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求,因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例,该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式,对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时,加强基本教学科目的巩固,在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨,其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质,必须追求创新,应用新理论,该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养,注重基础理论和实践相结合的培养理念,以时代和企业的需求为培养方向,以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质,并精选优秀师资力量,针对机械制造专业学生的教育教学特点,研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力,对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作,使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人,603人通过认证,认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证,该认证在机械行业内具有重要影响,它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要,通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中,发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可,实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅,从而更加热爱机械制造业,为祖国工业的发展贡献力量。
4认证的重要作用
境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证,我国受到体制和高等教育背景的影响,正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明,开展此项工作具有以下重要作用。
(1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。
目前若干高校专业教学脱离实际,不考虑学生素质能力与社会需要的契合性,教学内容繁多而缺乏重点,空泛而不切合企业实际需求,注重理论而缺乏实践,学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此,高校的专业教育应当改革,引导学生与企业沟通,培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才,并积极地与国际人才培养模式接轨。
(2)推动企业积极参与人才培养。
企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴,一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意,从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实,高校的教育投入是有限的,再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才,只有充分利用企业和社会的资源,让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来,才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才,企业也应担负起与高校共同培养人才的责任,实现双赢。
(3)毕业生可以快速适应工作环境。
高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才,高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力,能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力,真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。
(4)为我国机械工程师得到国际认可,并走向国际市场奠定基础。
在生产经济趋向高度全球化的今天,专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场,应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定,虽然我国目前还未加入任何国际认证体系,但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见,未来我国的机械工程师必定会与国际接轨,并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。
中图分类号:TP317.1 文献标识码:A 文章编号:1673-2596(2016)02-0101-02
企业办公自动化技术的多样化、成熟化,让企业的办公效率不断提升,各项行政事务的处理也变得更加便捷,但是对于因办公自动化而产生的企业信息安全和保密等问题,却并没有引起企业行政管理者的足够重视。尤其是在知识经济时代,很多企业的生产、经营与管理活动都面临着国内外两个市场的竞争压力,企业的很多关键信息一旦泄密,会让企业在市场竞争中处于十分不利的局面,轻则造成一定数量的经济损失,重则削弱企业的核心竞争力。因此,关于企业办公自动化中的保密问题,必须从意识、制度、技术、管理等多个角度进行完善,确保企业办公自动化的安全性。
一、企业办公自动化中的保密问题及其成因
针对企业办公自动化中的保密问题,虽然很多企业都会依托于互联网技术进行网络办公系统的安全防护,但这并不能从根本上消除计算机网络系统的安全隐患,这是因为办公自动化的保密问题,会受到设备、观念、技术、人才、管理制度等多方面因素的影响。
(一)计算机与存储设备管理不到位
在企业的办公自动化系统中,除了常用的计算机本机硬盘存储外,还会经常用到U盘、移动硬盘等存储介质和备份载体。但是,如果对这些存储设备管理不善,则很容易造成企业关键信息的外泄。例如U盘,不仅体积小、携带方便,而且具有信息存储量大等特点,是企业员工最常用的文件备份载体和存储载体,但是由于在企业内部存在大量U盘办公内网外网混用以及公私混用的情况,这就为办公自动化系统中的信息保密工作埋下了隐患。此外,有很多企业没有根据保密需要配备专用的用计算机及附属设备,企业的工作人员通常需要将计算机联网后才能进行信息资料的编辑、打印和传输等工作,这也就大大增加了企业保密信息外泄的可能性。
(二)企业保密意识不强,缺乏保密专业知识
对于企业的有些员工,由于受制于学历水平、专业知识以及企业培训投入等方面的影响,对企业信息的收集、传递、使用、存储和管理等环节并没有树立应有的保密意识,存在很多侥幸心理和使用不规范的情况,在企业内部对保密信息的控制与管理力度不够,很难保证办公自动化系统上信息的安全性。此外,有些员工对企业自动化保密工作的认识不够充分,如认为只要安装了杀毒软件和防火墙,或者使用了文件加密技术,企业的信息传递和存储就万无一失了,这显然都是不合理的,会给企业重要信息的泄密埋下安全隐患。
(三)办公自动化系统的网络架构存在安全隐患
通过调查发现,很多企业在构建办公自动化系统的网络架构时,并没有将关键部门的办公网络同互联网进行隔离,很多办公用的计算机既需要进行网上办公,有需要同互联网相连接,即便是采取了一定的网络防护措施和加密技术,但是仍然无法完全规避网络病毒、黑客等非法攻击,从而增加了企业办公自动化系统的安全隐患。
(四)办公自动化系统的软件技术相对落后
企业办公自动化系统的软件技术落后也是造成企业关键信息泄密的一个重要原因。一方面,有的企业办公自动化系统选用的操作系统和数据库管理系统没有同企业的工作性质相适应,安全控制能力相对薄弱,具体表现在:没有对企业信息的安全密集和使用人员的权限进行分级;企业数据库的访问没有设置高级别的密令;程序编译没有进行严格保密,他人可以避开程序轻松进入数据库等。另一方面,企业没有及时对杀毒软件、办公软件进行更新,没有及时对系统漏洞进行修补,从而为外界入侵提供了可能,对企业的关键信息造成了威胁。
(五)企业办公自动化的制度缺陷
企业办公自动化中保密问题的解决,不仅需要管理者拥有相应的保密意识,还需要建立完善的管理制度。这是因为在办公自动化环境下,企业关键信息的处理和文件的存储方式等都已经发生了很大的改变,传统以纸质文件为主的管理模式已经严重滞后,尤其是电子文档的大量出现,通常以电讯和磁介质为载体,从信息的搜集,到文件的建立、传递和存储,各个环节都对保密工作提出了新的挑战和要求,企业唯有建立起健全、完善的保密管理制度,才能有效约束各类人员的行为,增强信息传递和文件管理的规范性。例如,企业废弃的打印纸和用过的磁盘上,都有可能留有企业的秘密信息,如果随意丢弃都有可能被他人所利用,造成企业关键信息的泄密,这些行为都需要企业从制度的建设和完善上进行规避。
二、企业办公自动化中保密问题的加强策略
(一)加强保密教育,提高企业员工的综合素质
在办公自动化环境下,企业关键信息的泄漏,大多都与“人”有关,要么企业管理者的安全保密意识薄弱,要么工作人员保密措施不到为,所以要想解决办公自动化条件下的保密安全问题,必须首先从思想上提高企业全体职工的安全保密意识和素质。对此,企业要定期不定期的开展与安全保密相关的培训活动,通过系统的宣传教育、培训、专题讲座等活动,让企业全体员工都能够充分认识到企业保密工作的重要性,增强每个人在保密工作中的责任意识和主动意识,熟练掌握多样化的保密技术和管理措施,促进员工队伍在整体上综合素质的提升,从而更好的适应企业安全管理工作的现实需要。此外,在安全保密教育的基础上,企业要重视计算机管理和操作人员的选拔与培训工作,一定要选择那些德才兼备、责任意识和专业素质过硬的人员,积极开展相关的保密安全教育,让他们能够充分认识到办公自动化条件下安全保密工作的各项挑战和具体要求,增强办公自动化条件下安全保密工作的规范性、科学性。
(二)防范病毒的侵入和黑客的攻击
在办公自动化条件下,由于很多计算机都是在联网状态下运行的,所以容易遭到网络病毒的侵入以及网络黑客对企业信息的窃取、篡改和破坏等,这就需要企业在日常工作中要对网络病毒的防治工作。计算机病毒和网络黑客的防治应依赖于有效的应用软件和完善的操作系统安全机制。在网络环境下,病毒的传播速度较快,若单纯地依靠单一防杀病毒产品是难以达到清除病毒的最佳效果,所以应选用能够在广域网和局域网均适用的防杀病毒产品。防范病毒的具体方法包括:使用正版杀毒软件,启动相应的网络监控功能,要对计算机上的杀毒软件定期进行更新,及时更新病毒信息库;对于移动存储介质的使用,一定要在进行严格杀毒后才能连接电脑使用;对于来路不明的电子邮件,要在查明来历后进行查收;对于企业关键性的数据和电子文件,要定期进行备份,并进行重点监控,防治被他人窃取或篡改。
(三)完善企业的安全保密管理制度
为了有效堵塞可能导致企业关键信息泄密的各种漏洞,企业需要建立健全、完善的保密管理制度。一方面,企业要建立严格的机房管理制度,禁止无关人员随便进出机房。另一方面,要对企业数据和电子文件等关键信息的使用规定使用权限,具体可以根据计算机中心数据的重要性划分保密级别,然后分别采取相应的安全管理措施,企业的关键信息不能在公开联网的计算机上进行处理,对于使用者也要进行具体界定,合理划分相应的职责和权利。再者,在开发企业的办公自动化管理系统时,系统分析员、程序员、操作员应职责分离,降低日后程序破解和信息外泄的可能性。此外,对于秘密信息存储媒体的使用也要制定严格的管理制度,有效规范各类文件的复制、打印、借阅、存储和销毁等工作,保密文件和普通文件一定要进行分类管理。
(四)设置访问控制权限
实践证明,设置访问控制是办公自动化环境下保障网络安全的重要举措,主要包括操作权限控制和人员访问控制两方面的内容。一方面,要对计算机网络维护人员、管理人员和用户人员进行访问控制,企业的网络管理人员可以通过建立用户账户、提供访问口令等方式设置方位控制,当无关人员多次输入错误口令时,办公自动化系统应当及时发出警告信息。另一方面,在用户与用户之间,也应当设置不同的访问权限、修改权限、使用权限等,通过对访问控制权限的有效划分,可以对企业保密责任和权限进行明确划分,做到权责统一。
(五)加大安全保密技术的应用
随着网络技术的发展,企业办公自动化保密技术的发展也是日新月异,这无疑给企业提供了更多的选择,企业可以根据自身的保密需要进行灵活选择。首先,企业要尽量选择低辐射计算机,防止电磁干扰和电磁泄漏,同时要对新购入的计算机进行专业检查,防止有人提前做手脚。其次,企业要尽可能选择高级别的数据库管理系统、操作系统、杀毒软件和防火墙技术等要根据保密需要建立相应的报警、锁机、引爆程序、清除数据等防范措施。再次,对于企业关键部门的办公自动化系统,可以设计独立运行的安全监测程序,检测用户的活动,记录秘密文件的使用者、使用日期、使用方式、使用结果等。
三、结语
总之,在企业的办公自动化系统中,导致企业信息外泄的原因是多方面的,所以加强计算机保密的技术措施也是多种多样的,企业一方面要从上到下树立起应有的办公自动化安全保密意识,完善企业的办公自动化网络系统和保密管理制度,另一方面要积极引进和学习新的计算机保密技术,提高企业办公自动化系统的安全防护级别,这样才能对企业的核心信息进行有效的保护,保证企业办公自动化系统的安全性和高效性。
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正文是论文的主体,系指引言之后结论之前的部分,应按GB7713--87的规定格式编写。这一部分的形式主要是根据作者意图和文章内容而定。
实验为研究手段的论文或技术报告,包括以下几个方面:
(1)实验原材料及制备方法。主要描述研究材料的可靠性、均衡性及随机性的情况。
(2)实验所用设备、装置和仪器。通用设备应注明规格、型号,如果是自己特制的装置,应提供示意图,并附测试、计量所用仪器的精度,使读者得知实验结果的可信度和准确程度。
(3)实验方法和过程。方法包括测量仪器、测定方法、标本处理、计算方法等,过程如何进行,操作应注意事项。若有技术上的经济性,要正确处理好学术交流与技术保密的关系。
(4)实验结果。结果部分是示出处理后的实验效应,包括各项指标的数据和图像。对结果进行分析,把实验所得的数据和现象加以解释,阐明自己的新发现或新见解。图表的数量应择其要者。
写该部分时要注意:首先是选取数据必须严肃认真,实事求是;其次是描述现象要分清主次,抓住本质,图表设计要精心,使其一目了然;最后是分析问题必须以理论为基础,以事实为依据。
撰写理论或解析文章,应注意以下内容:
(1)解析方法。包括前提条件、提出的假设、解析的现象、适用的理论和计算的程序;
(2)解析的结果。可用图表、公式进行整理。
(3)分析讨论。对结果的可信度、误差的评价。
范文赏析:
工业自动化论文发展趋势
摘要:目前计算机应用产业产业在我国工业控制自动化中的应用有了很大的发展,我国工业自动化计算机应用产业系统已经形成。工业控制自动化技术以低成本工业pc基础为主流,向智能化、网络化和集成化方向发展。随着计算机应用产业的发展,工业自动化计算机应用产业产业的应用领域迅速扩大,其发展趋势难以捉摸。本文就工业自动化计算机应用产业产业的发展现状和特点,对其趋势进行分析与讨论。
关键词:工业自动化;计算机应用产业应用;发展趋势
一、引言
工业自动化计算机应用产业是工业自动化产业基础的核心。传统意义上计算机应用产业用于工业生产过程的测量、控制和管理,包括计算机过程输入、输出通道。而今天的工业自动化计算机应用产业内涵已经远不止这些,其应用范围也已经远远超出工业过程控制与管理。
目前,在通讯、网络、软件及光电的整合应用之下,工业自动化计算机应用产业也不再单纯局限于工业自动化领域的应用,而是结合了通讯、电子、光电、半导体及软件等应用,扮演愈来愈重要的角色且呈现多元及定制化的设计特点。计算机应用产业在工业自动化和信息化产业链中处于要素市场,处于快速发展的关键时期,不仅加速升级改造传统行业,而且也为新一代工业自动化计算机应用产业的应用和发展提供了良好的发展机遇。
二、工业自动化计算机应用产业发展特点
1.界限模糊。工业自动化计算机应用产业的系统、自动化、机电一体化、数控、cims等技术和学科之间逐渐渗透,界限越来越模糊,而在实际中也没有必要把它们分得很清楚,这是实际发展的需要,也是技术发展的必然。
2.技术融合。工业自动化一些fcs、ipc、nc/cnc与dcs、plc等计算机应用产业系统体系虽然设计初衷不一,各有特色,各有适宜的应用领域,也各有不适应的地方,但技术上都存在相互补充、相互促进、彼此共存的要素。仅仅靠独立的学习已失去传统意义上,各种控制系统之间融合不可阻挡。
3.应用领域扩大。过去,工业自动化计算机应用产业主要应用于过程控制,如控制电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程;离散加工制造机械、电子、汽车等自动化生产过程;单机自动化,如数控机床、智能仪器仪表,机器人等产品机电一体化等。目前,工业自动化计算机应用产业还逐渐应用于新的增长点,如公用工程、环保、楼宇与社区、道路与交通、农业与农村等。
三、工业自动化计算机应用产业发展趋势
在计算机应用产业市场层面来说,主要表现为:(1)工业计算机应用产业市场规模急剧增长。即使受全球金融风暴袭击,中国工业计算机应用产业市场依然将保持较快增长。据中国计算机应用产业行业协会工业计算机应用产业分会预计:未来5年,预计中国工业计算机应用产业市场仍将保持15%以上的年平均增长速度。未来的中国工业计算机应用产业市场,竞争虽然激烈,但格局会基本稳定,不论是传统ipc市场,还是新兴领域的嵌入式计算机应用产业,在构成工业计算机应用产业系统的数据采集板和功能方面,国内企业将与国外品牌同台竞争,外资品牌占有较大优势。(2)市场发展前景广阔。工业计算机应用产业产品和技术为其他各行业提供可靠的嵌入式和智能化基础平台。随着信息化深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机应用产业,以共性技术的低成本工业自动化升级改造传统行业做主流技术路线使中国的工业计算机应用产业受到越来越高的重视。行业信息化需求增加,工业计算机应用产业的需求就大,其市场发展前景十分广阔。(3)长尾市场趋势。工业计算机应用产业在不同应用上,有不同的功能需求设计,需要设计符合其功能需求的产品。因产品复杂度高,价格较低,毛利率较高,相较于商用计算机应用产业市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。
2.在企业、行业发展角度来看:(1)国内企业将对市场细分敏锐把握。国产品牌规模的工业计算机应用产业企业,将会建立广泛的直销和服务网络,取得长足进步。传统ipc市场是我国工业计算机应用产业技术的发源地,将会一直是工业计算机应用产业的主战场。(2)我国的工业计算机应用产业企业将由模仿向自主创新、由中国制造向中国创造的转变。新一代epi,解决ipc工业计算机在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工业计算机应用产业失效的问题,具有开放性、散热性、抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,将会得到广泛推广于国产数控装置。未来几年,本土企业会对新兴行业应用敏感,对需求把握准确,率先发掘市场,推出自主创新的计算机应用产业技术。
3.在技术层面上来说,主要有以下几点:(1)集中自动化趋向分布式自动化。传统的工业自动化计算机应用产业按照传统的软件技术,采用具有强大集中运算能力的中央控制器,以面向过程的程序为软件程序,需要做大量程序编制开发工作,还要编写现场设备与控制系统、管理层的通信程序。com/dcom技术,提供了一种软件架构,采用可复用的二进制软件组件,相互通信并共享数据,为实现分布式自动化提供了技术基础。dcom可以使com组件分布在不同的计算机上,并通过网络相互连接,相互交换数据,构成一个完整的应用控制程序。这就意味着分布式设备、工具和应用所具备的性能起着与集中式应用一样的作用,大大提高了系统的开放性、一致性和适用性,统一的工程和数据模型大大降低了工程项目的成本。(2)现场总线趋向以太网。近几年,工业实时以太网技术已被工业自动化计算机应用产业广泛接受。现场总线到工业以太网可以进行平滑过渡,保护制造商与用户自动化产品和解决方案问题,以最全面的profinet,automationworx为工业以太网协议。这种协议可以实现制造过程最佳化,直接访问控制和生产级自动化数据,提供生产计划管理系统,满足不同的应用技术需求。通过设备描述和控制器逻辑分配,使用指定的pc工程工具实现集成,支持将自动化功能分散于各个智能子系统,从而进一步提高了系统的可用性,这种能够不受限制的转移现场总线为工业以太网通信,能发挥高动态性能、本地化诊断、无需设置设备系统自动组态等功能。(3)工业有线自动化趋向无线通信技术。工业无线技术通过供无线数据链路和灵活的网络拓扑结构实现工厂内部设备与外部设备之间的通信提。无线通信技术具有数据传输速率高性价比优良、、区域广泛、抗干扰性强、系统维护成本较低等优点,是有线通信系统发展的重要补充,将成为工业自动化领域的又一热潮技术,据推测,无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10%左右,市场需求和应用前景十分广阔。
四、结语
如今的时代是变革的时代和推陈出新的时代。伴随着新一代工业自动化计算机应用产业的兴起,工业行业也将重新洗牌,各个行业面临机遇与挑战并存的局面。随着工业自动化计算机应用产业发展的趋势深不可测,只有抓住机遇,勇于和善于迎接挑战,才会与新一代工业自动化计算机应用产业一起发展壮大。
参考文献:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国仪器仪表学会;上海工业自动化仪表研究所
出版周期:月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-0380
国内刊号:31-1501/TH
邮发代号:4-304
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1957
期刊收录:
SA 科学文摘(英)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双百期刊
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中图分类号:P335+.1文献标识码: A 文章编号:
一、自动化仪器仪表的简介
1. 自动化仪器仪表的定义
自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备,可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野,体温计能让人们测量自己的身体的温度;此外,还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能,可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。
自动化仪器仪表又被称作信息机器,因为它的主要功能是信息形式的转换,可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达,信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
2. 自动化仪器仪表的分类
自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物,有很多种类,有的按用途分类,有的按功能分类,不同的分类方法对应着不同的产品,本文主要介绍两种分类方法。
(1)按不同用途来分类
仪器仪表有各种用途,有的用在运输上,比如汽车仪表、拖拉机仪表;有的用在航空上,比如船用仪表、航空仪表;有的用在地质上,比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器;另外随着科学技术的发展,很多仪器仪表应运而生,比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。
(2)按不同功能来分类
随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要,产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等;检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。
二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状
自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲,可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分,自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等,工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。
2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业,实现工业总产量136.24 亿元,销售收入133.75 亿元,利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化,达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化,达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全,有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。
三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题
仪器仪表行业技术发展虽然迅速,但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来,我们还存在着10~15年的差距,当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题:
1、自主创新成果比例过少,应用技术不足
我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术,近几年,也有不少科技型企业加大了自主研发力度,但从总体上说,自主创新的成果还是非常少,并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。
2、中低档产品居多,研发投入不足
我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较,大部分都属于中低档产品,产品创新能力弱,高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才,限于各大企业和单位的指导思想和投入规模,研发投入也不够,包括设备资金、人才培养等各方面的投入。
四、我国自动化仪器仪表的发展趋势
近年来,经济全球化的发展要求技术的全球化,计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进,我国应该在现有的技术基础上,借鉴国外的微电子技术,掌握关键技术,生产更多国有品牌,提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔,与国际自动化仪器仪表的发展相比,可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。
1. 智能化
智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势,与国外产品相比,国内产品在智能化方面有很多不足,我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距,因此,我国应该加大创新力度,改变创新模式,在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术,利用嵌入式软件协调内部操作,使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制,利于信号的传递,提高了工业效率,更能适应国际技术的发展。
2. 高精度化
自动化仪器仪表对技术要求很高,只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点,我国的产品在这方面明显落后,因此提高仪器仪表的精密是大势所趋,也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺,精密成型工艺,球面、非球面光学元件精密加工等工艺。
3. 网络化
在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展,但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善,许多产品功能还不完备,核心技术的掌握也差强人意,因此,网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术,完成信息的转换,构造一个庞大的信息化网络,这样信号流通顺畅,更能提高生产效率。
总结
自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的,包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途,对应的功能也不同,有的具有测量、显示功能,有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步,微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远,随着新技术的出现不断出现新的仪器,对我国经济的发展起了很大的促进作用,从目前来看,我国自动化仪表技术发展迅速,但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景,我国应该加大资金扶持力度,转变创新方式。
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传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。
一、工业以太网技术的特点
以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:
(一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。
(二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。
(三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。
(四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。
(五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。
二、工业以太网在控制领域应用现状
工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。
(一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构
这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。
(二)专用工业以太控制网络
如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。
(三)基于Web的网络监控平台
嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。
三、以太网交换技术的发展趋势
以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面:
(一)工业以太网与现场总线相结合
工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。
(二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋
随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。
参考文献:
1.研究的目的与意义
本研究以温度采集及转换,单片机处理和监控,无线传输为核心,可用于航空航天系统中,仓储温度监测及环境监测,矿井里的温度采集等。免费论文。快速方便并且可以实现远程采集,具有较高精确度,另外加有存储单元,可以对温度数据进行存储对比,以备不时之需。在该系统中还添加报警系统,自动提醒不正常温度,以免发生不必要的危险。由于采用ZigBee无线传输装置,可以远距离测温,因此可用于危险区域,例如:高压区,工厂,大型机器内部温测等,还可采集低温。另外还适用于家庭防火灾,火灾内部温度探测和温度监控,有助于灭火的开展和抢救人员和财产以及预测火势的发展等。
在现代社会中温度在航空航天,工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一,但是在某些环境下温度检测比较危险。因而需要一个智能检测和监测系统来代替危险的工作,本系统就可以很好的解决此问题,不仅可以实时的对温度进行远程检测监控,还可以在十分恶劣的环境下工作,测量结果精度高,并且对所测数据可以直接通过USB接口传给电脑存储或者直接存入外设存储单元,同时加报警装置,在温度不正常给予提醒,从而将损失减少到最低。为满足对温度记录的要求(高精度、自动控制、经济实用),系统实现了对现场环境温度的不间断测量与监控,让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化,做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器,然后由监控中心通过软件对无线采集器进行控制,代替过去由人工来完成的温度数据采集任务;同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。本系统使用方便,操作简捷,已经在许多领域中得到广泛的使用
2.国内外本项目的研究状况
温度在工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一,因此其检测装置也得到的长足的进步和发展。免费论文。例如美日生产的管缆热电阻温度传感器可测温度高达1000℃,精度0.5级,清华大学的“光纤黑体腔温度传感器”可在400~1300℃间灵敏度可达0.1℃。随着科技的进步和新材料的发现,新一代的温度传感器也在不断出现和完善,如利用核磁共振的温度检测器,可测量出千分之一开尔文,而且输出信号适于数字运算处理,在常温下可作为理想的标准温度。此外还有热噪声温度传感器、激光温度传感器等诸多发展。智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU),它在硬件的基础上通过软件来实现测试功能。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。如由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125°C,测温精度为±0.2°C。此外新型智能温度传感器的功能也在不断增强。例如,DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能,利用芯片内部256字节的E2PROM存储器,可存储用户的短信息。免费论文。另外,智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。
无线传输技术ZigBee是在工业自动化、家庭智能化和遥控监测领域对无线通讯和数据传输的需求日益增长的情况下应运而生的,它采用IEEE802.15.4协议,具有功耗低,成本低等特点,还可以方便的实现自动移动的AdHoc网络。目前市场上的RF芯片供应商主要还是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC,国产厂商在这个方面仍然是空白。鉴于ZigBee技术在功耗、组网技术等方面的出色能力,受到各国政府、军方、科研机构和跨国公司的广泛关注和高度重视,随着其技术的发展,无线传感器网络将会逐渐的深入生活的每个方面。
3.无线网络温度采集可以实现如下功能
(一)数字信号通过单片机分析处理,通过ZigBee无线传输模块,可实现无线传输功能。(二)接收模块得到的数字信号通过单片机处理,可在LCD FC12864上可进行当前温度显示,可实现数字显示功能。(三)外部存储单元可对过去温度进行存储,以便随时调用,可实现存储功能。(四)由于有无线传输,可以实现远程对温度进行监控和测量 存储,安全可靠,而且速度快精度高。(五)系统实现了对现场环境的不间断温度测量与监控,让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化,做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器,然后由监代替过去由人工来完成的温度数据采集任务;同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。(六)该系统可换部分装置,然后实现其它功能,例如:将温度传感器换成湿度传感器进行湿度采集等,具有很强的移植性。
4.结语
在当代社会科学技术的迅猛发展以及人类对自然的不断深入探索下,一些人类无法立足的恶劣环境以及相关工业、煤矿业、石油业、存储业等相关环境中的重要温度数据的采集和控制成为科学研究的重要课题。本研究项目以适应相关条件下的温度传感器为依托,以单片机为整个系统的处理和监控为核心,当需要采集人类无法立足的恶劣环境中的重要温度数据时,本系统可以通过媒介放置一体积小、精度高的温度传感器去采集;在生产和存储环境中可以通过本系统来监测温度,当超过合适的环境温度时,发出警报,通知工作人员及时处理控制温度以减少损失。本研究项目可以更好的服务于科研,提高生产效率,降低危险事故发生的几率,具有很强的现实意义
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