探讨工业自动化控制的现状和发展方向

探讨工业自动化控制的现状和发展方向

奚启章

身份证：45012119881019XXXX广西南宁530033

摘要：自工业革命以来，人类进入了快速发展的阶段，随着电子和计算机行业的崛起，使得工业自动化控制更加精密和完善。工业自动化是人类现代生产领域的的尖端技术，极大的提高了工业生产的效能，它是计算机科学、统筹学、机械学等诸多领域学科的综合体。工业自动化的出现代表着人类从传统工业时代迈向更高层的进步，自动化工业更多是与计算机科学的融合，在现代大数据背景下，工业自动化控制涉及到航空航天、精密仪器、建筑施工、资源开采等众多领域。本文从其特点进行分析，探讨工业自动化控制的发展的方向。

关键词：工业自动化控制；现状；发展方向

工业自动化一般是指工业生产中的自动装置和设备，它能自行控制、自行修正。工业自动化已经完全取代了人力操作，并具有稳定、高效等优点，是现代社会中生产操作的主力军，人们只需要监控设备的数据和外观就能有效对对其进行控制，在很多领域中工业自动化技术都是目前生产活动的劳动支柱，极大的解放了人力资源，是人类文明发展的标志，也是我们进入到现代化社会的重要技术支撑[1]。

一、工业自动化控制概述

（一）工业自动化的特点

工业自动化是指在工业生产过程中由计算机和操作机床等相关设备进行控制的一种综合性技术，包括工业自动化软件、工业自动化硬件，以及工业自动化系统三大部分。作为人类发展历史上重要的科学技术之一，其在工业、农业、资源、建筑等众多领域都极大的提高了生产效率，让大批量的产品生产有了更加标准化的操作流程，以及技术支撑。相对于人工劳力，工业自动化对于生产活动的效率、安全、质量等方面有着明显的提升效果，而且在消耗资源方面也更具优势[2]。

（二）工业自动化的历史

工业自动化主要分为三个历史阶段。在上世纪四、五十年代为第一阶段，当时的以简单的机械化的兴起为开端，那时已经出现了单机自动化设备，把工人从繁重的劳动强度中解脱出来，而且一些硬件数控机床虽然已经出现，但是不够精准，错误也经常出现。第二个阶段是上个世界六、七十年代，这个时期的工业自动化产品有了较大的提升，出现了自动流水生产线，以及组合式机床，同时期的电子数据软件也出现了端倪，例如CAD和CAM等也被用于了工程和机械设计当中。第三阶段就是八十年代至今，此时的自动化领域已经发生了天翻地覆的变化，工业自动化与计算机网络有了高度的融合，从纳米级的电路生产到万吨级高铁飞机的加工都得以实现[3]。

二、工业自动化控制的发展现状

（一）可编程逻辑控制器-PLC

随着科技的发展，在很多大型工业生产或者微型工业操控方面，人力是不可能达到的操作，所以可编程序控制器就应运而生了，即PLC。可编程逻辑控制器是一种以逻辑运算为运行模式的编程存储器，可以对设备进行顺序命令、定时命令，以及一些运算计数等命令，也就是将设备的运行命令以数字的方式进行编辑，可以说是将计算机和微电子技术相结合的一种技术设备。可编程逻辑控制器具有编程简单、组合灵活、安装方便、运行速度快等特点，广泛的营运在采矿、电子加工、机械制造等领域，但是其对于温度、湿度，已经空气质量的要求较高，在有些环境达不到标准的领域不能使用。

（二）工业PC机

PC机一般只是我们日常中常用的台式计算机，但是工业PC机和我们平日见到的电脑是不一样的。工业PC机不再具有个人电脑的配置结构，主要是以工业控制为主，对于工业自动化加工采用模块化，它继承了个人计算机的软件配套资源，但是在硬件上取消了主板，并和工业电源直接相连，工业PC机被全封闭包裹，在内部自行加风散热，针对于不同的工业生产安装相对应的操作系统和软件，可以更好的为工业自动化操控服务[4]。

（三）集散控制系统-DCS

DCS的全称是分布式控制系统，在工业自动化控制领域把它称之为集散控制系统。它是一种工业自动化的计算机控制系统。DCS区别于集中性的计算机控制系统，它以一种分散式的多级系统为主框架，分别对计算机、通讯设备、显示系统、控制系统四个大方面分别进行灵活配置，自由组合使得管理和控制。由于其分散性的特质，对于工业自动化控制系统功能分散在各个计算机上，即便其中一台计算机出现故障，也不会影响其他计算机的正常运行，所以具有可靠性、灵活性、开放性、协调性、操控性等特点[5]。

三、工业自动化控制的发展趋势

（一）各项技术不断融合

工业自动化进入到互联网和电子计算机时代，在控制上更加精准，各种技术也不断更新换代。但是目前全世界范围内，各个国家和地区都有着自己不同的擅长领域，例如美国在计算机操控方面具有一定的优势，德国在机械操作上有一定的特长，每一个国家的侧重点不同也导致了设计思路的不一样。但是从目前的科技发展每一种技术都有它们的优势和劣势，工业自动化的未来必定是各种技术和理念相互融合的过程。众所周知，全世界范围内都比较重视知识产权，任何一个国家或公司不能在所有的技术上都是领先的，所以重视工业自动化领域的合作是未来共同发展的大趋势，只有合作才有共赢[6]。

（二）互联网数据联网一体化

随着互联网的到来，大数据已经成为了未来发展的必然趋势，在众多领域中大数据都有着非常大的优势，可以将大量的信息和数据进行整理、归纳和总结，而且随着互联网传输速度不的断提高，数据的传输速度已经不再是问题，所以工业自动化控制的工厂加工的过程中，未来的趋势必然是将自动化的各种设备进行互联，让硬件、软件、系统之间的资料分享和数据传输更加密集，使得未来的工厂作为了一个整体进行管理，在一个系统下将各个设备和部件相互关联，无论哪一个环节出现问题都能立刻提示，让产品向更加集中标准产业化方向不断推进。

（三）人工智能控制化

人工智能就是我们常说的AI技术，在目前为止还没能突破技术上的瓶颈，但是已经在很多领域上有了重大的进步，人工智能化的水平也是基于大数据的运算模式，以及模糊概念的运算原理，未来的趋势必然是人工智能化代替所有工业自动化的服务。随着互联网和大数据不断向各个领域渗透，人工智能化也将在有一天必然实现，对于工业自动化的编程、数据纠正、故障诊断、工作计划等工作，目前还都是靠人类进行编写和排查，人工智能可以让人类完全摆脱这种琐碎的工作，它本身就可以看成一个服从命令的大脑，可以自行编程和纠偏，将人类专家的经验也能输入到内部，在遇到问题时可能在经验库中进行搜寻并找出最佳解决办法。

结语

综上所述，任何一个国家都离不开工业生产、基础建设、精密仪器、电子元件的加工和生产，这一切都源自于工业自动化技术为基础。我们要对目前社会形式和科学技术进行分析和探讨，针对于现在的工业自动化现状有一个客观的定位，不断摸索和创新更高层次的技术突破，加大我国工业生产科研的资金投入，让我国的工业自动化水平走向世界的前列，也为我国的社会发展和经济腾飞奠定良好的基础。

参考文献：

[1]丁艳涛.工业自动化控制的现状和未来发展概述[J].科学与信息化,2018(21):81,86.

[2]陈虎.关于工业自动化控制的现状及发展趋势思考[J].黑龙江科学,2017,8(6):94-95.

[3]胡明杨.计算机控制在工业自动化控制中的应用[J].电子测试,2019(6):132-133.

[4]熊晓倩.人工智能在工业自动化控制系统的应用分析[J].山东工业技术,2019(11):146.

[5]张东亮.工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用[J].装饰装修天地,2019(7):349.

[6]陈锐鸿.工业自动化技术人才培养体系构建与实践[J].山东工业技术,2019(4):222-223.