文档介绍：冶金自动化年增刊
工业自动化的技术发展
薛兴昌
冶金自动化研究设计院,北京
〔摘要〕随着技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。三电一体化和嵌入式系统的发展,
以为基础的分布式控制系统和现场总线的产品将成为工业控制装置的主流,先进控制和智能控制技术卓有成效的应
用,表现了发展变化的趋势。
〔关键词自动化发展
【中图分类号〕文献标识码〕
在激烈的国内外市场的竞争中,为降低成本和改善产品质量,产品生产线的设备不断向高速化、
连续化和大型化发展。为提高作业率,减少故障率,节能降耗,改善产品质量,生产出市场急需的产
品,许多环节都己非人力所能及,自动化系统已经成为不可或缺的关键部分,成为生产力的要素之一。
随着技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革,这些发展和变革的趋
势主要表现在以下几个方面。
、三龟一体化和嵌入式系统
任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器电测,自动控制装置电控和以电力传动为
主的执行机构电力传动构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满
足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制
精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承
担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。
目前流行的系统组合方式主要是检测仪表和传感器仅作工业现场实物数据的检测,作为自动控
制装置的输入设备电力传动仅作执行机构的控制器,成为自动控制装置的输出设备。被控装置的逻
辑联锁、操作控制、时序控制和控制算法均由自动控制装置来完成。
近年来检测仪表正在实现数字化和网络化,特别是用于质量控制的检测仪表,如钢铁工业中铁水
定硅、定硫仪表,钢水定碳、定磷、定氮、定氧仪表,轧钢生产中的轧件长度、宽度、厚度、凸度、
平直度测量仪表,型材断面形状和圆钢椭圆度等检测仪表均是自带的数字化检测仪表,并且可以
直接上网。
作为主要执行机构的电力传动控制装置,无论是直流电机或交流电机都是采用自带的全数字
化的控制器,模拟控制己被淘汰,这些全数字化的控制器也都可以直接联网。
由于检测仪表和执行机构的数字化和网络化,控制系统的结构和功能分配也发生了变化。首先自
动控制装置同检测仪表和执行机构实现网络互连,原来从属于控制装置的检测仪表和执行机构在网络
上可以处于同等的地位。通过网络实现了数据交换和资源共享,实测数据的采集,控制指令的下发,
检测仪表和执行机构的状态信息、故障和报警信息的采集更加方便。其次检测和执行机构也分担了一
部分控制功能,如温度检测仪表兼作温度控制器,传动控制装置除了直接控制电机外还兼作张力工
艺参数控制器。
随着技术和现场总线技术的发展,许多单体的生产设备可由个或多个集检测、控制和执行机
构驱动于一身,软硬件集成的嵌入式系统作为生产设备的控制器,并且可以成为生产设备的一个部件,
这就实现了机电一体化。正是由于这种需求,嵌入式系统的产品得到了快速发展。许多通用的控制环
收稿日期
作者简介』薛兴昌,男,山东济南人,教授级高级工程师,硕士,主要从事冶金自动化工程的开发和设计工作。
冶金自动化年增刊
节,如自动位置控