工业自动化监控系统

工业自动化监控系统（精选12篇）

工业自动化监控系统 篇1

引言

工业电气自动化又称电气工程及其自动化, 其发展趋势是朝着工业电气自动化信息化和开放化的方向迅速发展, 一般情况工业自动化与计算机的信息技术以及软件的应用有着密切的相关联系。随着经济及信息技术的不断发展。促进了企业管理方面的改革, 从而也促进了工业电气自动化的不断发展。因为工业电气化专业涉及的范围广。专业的适用性强, 从20世纪中期一直到现在, 发展趋势仍然不减。

1 工业电气自动化的特点和设计原则

1.1 工业电气自动化的特点

在工业建设发展的过程中, 工业电气逐渐的进入了自动化的时代, 在工业电气方面, 一般情况下电气设备都是在配电室或者是电机的中心部位, 在总体的安排方面一般都是这种部署。在工业电气设备中, 一般所应用到的配件都是十分复杂并且数量繁多的, 那么在运行的过程中, 也会有很大的工作量需要处理。在此期间, 如果某一个部件发生故障, 那么维修工作将会非常困难, 所以要保证在生产的过程中各项设备都能正常运行。在生产的过程中, 如果关键部位的设备发生了故障, 那么对于生产将会造成极大的影响, 而应用电气自动化系统, 就更需要有一个稳定的运行状态, 所以要使相关的运行设备保持在正常的运行水平, 这样才可以将电气自动化设备应用到生产中。

1.2 工业电气自动化的设计原则

1.2.1 优化供配电设计, 促进电能合理利用

在电气设备运行期间, 需要具有良好的稳定性和安全性, 这样才能够保证生产的正常运行。所以在对电气自动化进行设计之前, 应该对电气的运行环境进行考察分析, 针对不同的环境设计适宜的方案, 一定要和周边的环境相配套, 使各项设备都能够协调运行, 使自动化生产能够发挥出最大的效益。在设计的过程中, 要将安全性的因素充分的考虑进去, 保证电气系统的安全运行是保证生产正常运行的前提条件。

1.2.2 要不断提高设备的运行效率

为了在生产中可以提高运行的效率, 要对电气运行期间消耗的能量进行计量, 尽量的消耗最少的能量, 降低运行成本, 在生产中所应用到的线路等要进行紧密的计算, 选择质优价廉的设备, 减低养护成本, 提高设备的利用率。

1.2.3 电气工程设计合理地调整负荷, 提高没备的利用率在确保安全和满足建筑物时设备使用性能要求的前提下。

进行电气工程设计时需要提高电能的质量, 对负荷电力进行合理的调整, 优先选取比较合理的设计方案, 在系统运行的各个时期。要选择最佳的节能设备与最合理的节能措施, 只有这样才能提高设备的负荷能力和设备的利用效率。

2 工业电气自动化发展的趋势

21世纪是一个网络化的时代, 各个生产领域都进入到了信息化、网络化和自动化的生产模式。我国的工业生产是我国经济发展中的主要产业, 对我国的国民经济增长发挥着重要的作用, 在工业生产运行中, 电气自动化是顺应时代的发展, 是生产技术发展到一定阶段的必然产物。工业电气自动化的应用, 可以减少成本的支出, 在生产的过程中, 提高了运行的效率, 为企业增加了巨大的经济效益。电气自动化的应用可以将生产过程中的各项程序紧密的联系在一起, 实现一体化的生产, 整个的生产流程将更加的流畅, 生产技术也得到了大幅的提高, 不仅减轻了人员的劳动量, 并且提高了工作效率, 使企业的经济效益得到了大幅的提升, 所以工业电气自动化将是工业发展未来的主要方向。

自我国加入到世贸组织以来, 我国的市场竞争更加的激烈, 企业为了能够在竞争激烈的市场中占有市场份额, 就必须不断的提高生产技术, 引进先进的管理理念, 为企业的发展创造有利的条件。为了寻求适宜我国企业发展的道路, 就需要利用科学的发展观, 以人为本的思路, 不断的吸取国际上的先进技术和生产力, 提高管理理念, 为我国工业的发展创造一条适宜的道路。

3 工业电气自动化系统的发展策略

3.1 工业电气自动化系统的开发平台

工业电气自动化系统的发展首先要采用统一的系统开发平台这个相对统一的开放平台对于电气自动化系统的设计意义重大。利用该平台可以实现自动化运作的模式, 在实施和测试等每一个环节的运行中都起到积极的作用利用该平台设计的自动化系统, 可以最大程度地降低设备的损耗率。提高设备的使州效率, 该平台还应满足客户的另一个重要需求, 即开发平台独立于最终的运行平台。根据运行项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基windows CE的控制系统中, 在这方面, 基于Pc的自动化产品满足了以上要求。

3.2 工业电气自动化系统与网络建设

网络建设时于丁业电气自动化系统的发展也有一定的促进作用, 对于电气自动化系统而言, 网络构建至关重要, 整个网络的结构既要保证现场控制设备以及管理系统的信息交流的畅通无阻, 还要与计算机的监控系统紧密配合企业管理层可以利用计算机网络对现场所运行的设备进行监督和控制, 在进行系统网络规划时, 无论选择与现场设备通讯的现场总线还足与上级计算机或办公系统通讯的以太网。所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内通讯, 而且, 在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程, 集成的数据管理以及集成的通讯等功能, 即所谓的全集成自动化技术。

3.3 工业电气自动化系统与标准化的程序接口

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口, 我们可以利用现代信息技术, 包括在一定程度上实现工作时间与成本费用的控制, 还可以提高办公自动化系统中数据共享和数据交流的快捷性往与企业的MES系统、ERP系统连接。基于PLC平台的自动化解决方案意义非同寻常一使用计算机系统进行操作, 能够实现办公环境的标准化应用。计算机系统在电气化管胛和系统的平台之间建立一个连接, 保证了不同程序之间的通讯和交流, 这是未来工业电气自动化发展的一个方向。

4 结语

在信息化的时代背景下, 各项生产技术都有所创新, 在工业生产中, 电气自动化技术被广泛的应用, 为工业的发展做出了极大的贡献。我国的工业生产对我国的经济发展具有重要的意义, 占据着国民经济发展很大的比例, 所以工业生产的经济效益对我国的发展意义重大。在实行了电气改革之后, 在工业生产中, 可以将各生产设备有效的联系到一起, 形成更为流畅的操作程序, 减轻了人员的负担, 节省了生产成本, 提高了生产效益, 为我国工业的发展做出了巨大的贡献, 促进了我国经济的增长。

工业自动化监控系统 篇2

电气自动化系统在计算机的控制下，能够减少或避免人为的失误和错误，确保各部分工作的有序进行，提高工作机体的流畅性。

与人工操作相比，工业电气化系统有很大的优势，而对于工序较为复杂的工作，这种优势就更为明显。

工业自动化系统采用计算机来进行编程，其工作指令由计算机来下达，并在制造流水线上实行。

在工业控制领域，Windows已成为其标准平台、语言和规范。

目前，在商业和企业管理中，网络技术和PC已经获得广泛的应用和普及。

基于PC的人机界面，因其易于集成的特点以及控制系统的灵活性而被广泛采用。

工业自动化控制系统应用研究 篇3

【关键词】工业自动化控制 发展趋势 策略

工业自动化控制是依托控制理论、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，从而提升整个企业的安全生产能力和经济效益。改革开放后，我国的工业自动化控制逐渐发展，如PLC、变频器、触摸屏、伺服电机、工控机等产品和技术的大力推广，促进了中国的工业自动化进程，为我国经济建设的高速发展提供了重要的技术手段。目前，自动化控制技术已被逐渐运用到社会各个领域，如机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，大大提高了劳动生产效率。

一、工业自动化控制系统的发展趋势

自动化系统以微处理器为核心，其发展过程大体经历了从简单PLC（可编程序逻辑控制器）到今天的PLC系统，从仅代替模拟调节系统的DCS发展到今天融合PLC、DCS及计算机功能于一体的三电一体化DCS系统。简言之，未来工业自动化的发展趋势为：（1）工业过程自动化，主要包括集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。（2）先进控制与优化软件开发与产业化。（3）智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和优化系统的开发与产业化。具体而言，主要包括以下几个方面：

（一）控制系统的多元化

控制系统的智能化、分散化、网络化是工业自动化控制的主要趋势，其典型代表是现场总线的崛起。并采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开规范的通信协议，实现现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间的数据传输与信息交换，以满足实际需要，实现网络化。在现场总线控制系统（FCS）环境下，系统的自治性和可靠性大大提高。但长期以来的标准之争导致现场总线技术发展缓慢，为促进技术的进一步发展，倡导Ethernet，即用以太网作为高速现场总线框架的主传，将现场总线技术和计算机网络主流技术有机结合。

（二）控制管理系统

随着计算机技术和网络技术的发展，这种多层次计算机系统在数据采集共享、硬软件资源共享、数据通信、软件开发等逐渐暴露出一些弊端，在设备控制、过程控制、生产控制中表现尤为突出，因此有专业人士提出有必要实现管理控制一体化。管控一体化就是建立一个全集成、开放、全厂综合自动化的信息平台，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，建立一个综合管理系统。企业信息网络是管控一体化的前提，现场总线则为构建管控一体化网络提供了技术支持，现场总线网络将现场总线接口与过程监控层相连，或现场总线直接担当监控层，可顺利实现监控、报警、维护及人机交互等功能。企业管理层由各种服务器和客户机等组成，目的在于实现企业的各种信息的集成，并与Internet相连接，完成管理、决策和商务应用的各种功能。通过OPC、ODBC等技术可实现不同系统间的数据交换，将实时控制、可视化操作、信息分析、系统诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中，硬件灵活性大大提高，多种管理软件实现连通，从而有效解决管控系统间的连接。

（三）PLC和DCS开發工具软件

近年来，计算机技术特别是芯片技术发展迅速，但自动化系统设备的更新不能满足计算机技术的发展需要。而目前各种PLC和DCS的开发工具软件与硬件系统设备联系密切，如果更换新的第三方PLC和DCS时，就得重新进行人员培训，既费时又浪费人力资源，同时也使新开发的工具软件销售受到影响。鉴于这种现状，基于开发式工业计算机系统的逐渐成熟，PLC和DCS制造商提出“软PLC”和“软DCS”设想，使工具软件与系统硬件设备分离，可在各种开发式工业计算机系统的硬软件平台上应用，以解除硬件设备对制造商软件销售的不利影响，凸显PLC和DCS开发工具软件的技术优势和潜力，并提高其市场竞争力。

（四）生产过程控制和管理软件的融合

在上述发展趋势的推动下，集生产过程自动化和信息管理集成化的软件也逐渐被开发和应用，Wonderware公司的套装化软件Factory Suite 2000就是其中的典型代表，其在基于Windows NT操作系统的硬件平台上实现生产过程自动化和生产信息管理系统功能的结合。

二、自动化控制系统的发展策略

（一）采用统一的系统开发平台，其可支持一个自动化项目的设计和使用，并实现开发平台独立于最终的运行平台。

（二）网络结构的架设应切实保障现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统间的信息交流和数据传递，企业上级管理可利用Internet/Intranet对现场设备运行加以监督。所用的网络结构应涵盖办公自动化环境、控制级、元件级的整个系统范围内的通讯，并包含数据编辑、系统安全等方面，从而提高全集成化。

（三）依托现代Microsoft标准和技术，运用计算机技术的平台自动化实现企业MES系统、ERP系统连接，促进办公环境的标准化，计算机可以在管理和系统平台之间建立标准化的程序接口，以保证不同程序间的通讯问题。

普及工业自动化控制是推进产业结构优化升级，以信息技术改造传统产业，推进两化融合的基础工作。因此，应大力促进工业自动化控制技术的创新，规范我国自动化控制技术方面的标准，在不影响硬件系统设备更改的情况下，提高生产过程自动化和生产信息管理的应用水平，从而为我国工业生产奠定更加坚实的技术基础。

参考文献：

[1]李先文.OPC技术在工业自动化控制系统中的应用研究[J].城市建设理论研究.2012年第34期

[1]虞坤源. PLC控制技术在横排头闸门控制中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报. 2009年第2期

工业自动化监控系统 篇4

1 PLC技术的概述

1.1 PLC简介

PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），集结了自动控制技术、计算机集成技术、通讯技术于一体的数字运算操作通用电子控制装置。PLC的开发是专门针对工业环境，以实现对整个工业流程进行自动化控制。PLC属于一种新型的自动化控制技术，性能可靠、对工业环境的适应能力较强，而且它还是目前工业自动化监控系统中最先进的自动化控制装置，主导着现代工业自动化监控系统的发展。PLC的硬件组成结构如图1所示。

1.2 PLC的特点

(1)PLC具有较强大的功能，使用范围广，性价比高。PLC是在继电器控制装置的基础上发展起来的，经过几十年的发展和完善，PLC技术除了具有系统逻辑运算功能、数字运算功能、顺序控制功能、通讯功能等，还能够通过图形化的界面进行功率驱动、人机对话等。

现在的PLC中采用的是模块化和标准化的核心部件，并形成了不同系列的配套产品，这些产品通过不同的配置能够使用于不同的监控系统中，例如位置监控系统、CNC监控系统、数字监控系统等，PLC自动化监控技术既能够对某台设备进行监控，还能够对整条生产线的设备进行监控，甚至可以监控到整个工业生产过程。PLC和传统的继电器控制系统相比还具有性价比方面的优势。

(2)PLC装置具有操作简单和通用性特征。在PLC装置中包含有程序输入和程序更改两个操作步骤，在此装置中配置了各种各样的语言供操作者选择时使用，当操作者输入程序时，装置自动显示出来，这样的操作十分简单明了。在对程序进行更改时，结合实际更改相关的参数即可。另外，PLC装置有很多品种，能够满足不同领域的自动化监控系统，其通用性较强，即使在工业中更换了设备，此监控装置仍能使用，在设备安装好之后只需更改程序就可以了。

(3)PLC具有较高的可靠性。在工业自动化监控系统中，PLC装置几乎都会受到各种电路或电磁的干扰。但是在PLC装置中使用的是多层抗干扰技术，即使将此装置放在各种恶劣的环境中，它依然能够正常运行。因此，PLC具有较高的可靠性。

(4)PLC具有体积小、质轻、能耗低的优势。因为PLC在设置和制造时较多采用了集成电路技术和先进的制造工艺，因此其体积较小，同时它的安装尺寸也都≤10 cm，重量也在150 g之下，其在运行过程中耗用的功率也只有几瓦。因此PLC装置具有体积小、耗能低等特点，在实现机电一体化中起到了重要的作用。

(5)PLC装置系统的设计、安装、调试简单。在PLC装置中使用的是存储逻辑，在很大程度上减少了外部接线，因此也就使整个监控系统的设计变得简单，进而缩短了系统装置的建设周期，提高生产率。

2 PLC在工业化自动监控系统中的运用

2.1 开关量控制

在工业化自动监控系统中，对开关量的控制是最基本，也是应用最广泛的。PLC装置通过对开关量的控制，实现了系统的顺序控制和逻辑控制。首先，PLC装置控制开关量的能力很大，其控制量在十几点到上万点，若再与互联网进行连接，其控制的开关量还会更大。其次，它能够控制多种多样的逻辑形式，例如随机或固定形式、组合或单人等。

另外，PLC控制开关量可以针对某一台设备进行控制，例如订书机、注塑机等；可以对设备群进行控制；还可以对流水线INXS自动化的生产控制。

2.2 模拟量的控制

工业化自动控制系统中针对的是某些具体的对象特点，而PLC是在一定标准下组装成的具有强大功能的标准化控制系统，实现了系统的灵活性控制。PLC在工业自动化控制系统中通过对模拟量的控制实现对工业生产过程的控制，还能够利用编程语句实现对仪表的控制。PLC的使用在一定程度上提高了工业自动化监控系统的精度，同时对工业生产中热处理的过程进行严格的控制。

2.3 控制位置

在工业设备生产过程中，工业自动化监控系统对于位置的控制是十分重要的。而对于位置的控制是通过对运动的控制来实现的。在PLC装置技术中，对于位置的控制是利用脉冲量促使机械做直线运动或是圆周运动来实现的。利用脉冲量控制的位置运动位移量都很小，因此利用PLC对位置的控制具有很高的精确度。在PLC装置中，对工业设备位置的控制通常是利用装置中专用的运动控制模块来完成的。

2.4 自动化控制系统的集中

在工业自动化监控系统中，PLC除了要对工业生产过程进行控制外，还能够实现对自身系统的控制。PLC对自身系统的控制主要是对系统进行检测和故障排除等。在工业生产中每项工作都需要一定的时间才能完成，因此可以在生产设备上安装定时器，并将定时器的信号作为工作启动的完成信号。PLC在工业自动化监控系统中工作时，监控系统中各电控系统的不同工作部分之间存在一定的逻辑关系，当生产设备出现故障时，系统中的这种逻辑关系就会被破坏，因此在控制系统中要实现集中化的控制和故障处理。

2.5 系统数据处理

在工业自动化监控系统中，PLC装置中具有数字运算操作功能，PLC中的数字运算流程主要包含：数据采集、数据分析、数据处理几个部分，实现监控系统对生产过程中的数据控制和处理。

2.6 远程监控

在PLC中的通信技术，不但能够实现信息的传输，还可以将系统的通信接口和PLC的网络模块连接在一起，再通过系统中的通信功能，实现工业自动化监控系统中PLC装置的远程控制。

3 结语

在工业自动化监控系统中，PLC技术的应用不但推进了工业自动化的发展水平，还在一定程度上为工业生产节省了大量的人力和物力，同时工业的生产效率也得到了很大的提高。只有加大在工业自动化监控系统中PLC技术的运用，才能够提高工业自动化监控系统的水平，最终更好地服务于我国国民经济。

摘要：在社会经济和信息技术不断发展中,现代的工业生产逐渐进入自动化控制时代,工业自动化监控系统也得到了迅速的发展,同时各项技术也得到了全面的发展。而PLC可编程控制器技术,具有可编程性、可靠性、灵活性、通用性等强大的功能特点在工业化自动监控系统中得到了广泛的应用,因此也成为工业自动监控系统中的重要组成部分,促进工业的稳定发展。对PLC进行简单的概述,并对其特点以及PLC技术在工业自动化监控系统中的应用进行阐述。

关键词：工业自动化监控系统,PLC,功能特点,应用研究

参考文献

[1]蓝昭艺.工业自动化监控系统中PLC装置的应用[J].科技创新与应用,2014(2):290-291.

[2]王丽芳.探讨PLC技术在工业自动化中的应用[J].中国电子商务,2014(6):55-56.

[3]张彦杰.工业自动化控制技术[J].中国科技博览,2014(13):97-98.

[4]梁伟民.化工生产自动化中PLC技术的应用[J].电子技术与软件工程,2014(6):252-253.

[5]张宋文.PLC技术在自动化生产线中的应用探讨[J].电子技术与软件工程,2014(7):264-265.

工业自动化监控系统 篇5

【中文摘要】随着能源的紧张和行业竞争的日趋激烈,远程实时监控以其降低成本,提高质量,满足工业生产要求为的优化技术,日益得到各行业的高度重视。远程实时监控是指本地计算机通过网络系统对远端的设备进行监测与控制,包括设备的远程数据采集、远程监控和远程维护。能够实现远程监控的计算机软硬件系统称为远程监控系统。本文以中国石油辽河油田供水公司水源站远程监控系统为工程背景,从系统级和框架结构两个方面对水源站监控组态软件进行描述,研究了工业SCADA系统的组建方式,比较了各种组态工具软件的利弊,并结合油田水源站的实际情况,研究和开发了基于Forcecontrol开发的水源站远程监控系统。具体研究内容如下:介绍了供水水源站远程监控系统的总体设计与组成。阐述组态软件的设计思想,分析介绍关键技术。对水源站远程监控软件进行组态需求分析,确定方案,列出监控系统的逻辑层次。详细介绍基于Forcecontrol组态软件的远程监控组态功能的设计与开发。最后对本论文设计论述的监控系统进行总结与展望。

【英文摘要】With the energy of the tension and competition becomes more intense, Remote real-time monitoring of its lower costs, improve quality and meet the requirements of industrial production for the purpose of optimization technology,increasingly the industry’s attention.Remote real-time monitoring refers to the local computer network system for remote monitoring and control equipment, including equipment, remote data acquisition, remote monitoring and remote maintenance.Enables remote monitoring of computer hardware and software system, known as remote monitoring system.In this paper, the company PetroChina Liaohe Oilfield water supply system for remote monitoring station engineering background frame from the system level and two water stations on the described configuration software to study the formation of industrial SCADA system will compare the various groups State the advantages and disadvantages of software tools, combined with the actual situation of oil field water stations, research and development of water resources development based on Forcecontrol station remote monitoring system.Specific contents are as follows:Describes the water supply station remote monitoring system design and composition.Elaborated configuration software design, analysis introduces the key technologies.Water stations on the configuration of remote monitoring and control software needs analysis to determine the programs listed in the logic-level control system.Details of the configuration software based on Forcecontrol configuration

of remote monitoring function design and development.Finally, this paper discusses the design of the monitoring system and future prospects.【关键词】工业自动化 工业监控 SCADA 组态软件 Forcecontrol

【英文关键词】Industrial AutomationIndustrial MonitoringSCADAConfiguration softwareForcecontrol

【目录】基于组态技术的水源站远程监控系统的设计与实现摘要4-5

ABSTRACT5

9-10

第一章 绪论9-18

1.1 课

题的背景与应用意义1010-11

1.2 远程监控系统的总体设计规划

1.3.1 组态软件概述11-15

1.3.3 组态

1.3 开发的平台环境10-161.3.2 组态软件的结构划分

15-16

软件的数据流程特点16-1818-2819-20软件24-2627-28

1.4 本文的主要工作与章节安排

第二章 远程水源站监控系统的关键技术2.1 SCADA 系统18-192.3 Modbus 通信协议20-24

2.5 Mserver 软件26-27

2.2 RS-485 总线技术

2.4 Forcecontrol 2.6 本章小结

第三章 基于Forcecontrol 组态软件的水源站远程监

3.1 系统的需求分析28-30

28-29

3.1.1

控系统的设计28-48系统概述28能原则29-30

3.1.2 系统功能要求3.1.3 系统性

3.2 供水公司远程水源站监控系统的总体设计

30-323.2.1 主站监控中心的构成设计30-31

3.2.3 通信信道的选择

3.2.2

子站结构模块设计31-32

3.2.4 系统拓扑图323.3 远程监控系统的界面

层次设计32-3636-47

3.4 水源站远程监控系统界面设计

3.4.2 系统各

3.4.1 系统登录模块设计36-37

工区模块设计37-3939-4141-43

3.4.3 系统单水源井站模块设计

3.4.4 实时趋势曲线与历史趋势线设计3.4.5 报警查询模块设计43-45

3.4.6 历史数

据、实时数据查询模块设计45-4747

3.5 本章小结47-48

3.4.7 报表模块设计第四章 基于Forcecontrol 组48-76

4.1 系统开发环

4.2.1

态软件的水源站远程监控系统的实现境的选取48

4.2 系统安全性的软件实现48-54

用户组别层级的安全实现48-49控制实现49-54

4.2.2 远程控制安全性逻辑

4.4 4.4.1 水

4.3 用户系统登录的实现54-56

水源井、水源站、水务工区总体页面的与实现56-62源井页面的实现56-6060-61

4.4.2 水源站页面的设计

4.4.3 水务工区总图功能的实现61-624.5 实

时趋势曲线与历史趋势曲线的实现62-64的实现64-67

4.7 报表模块的实现

4.6 系统报警功能67-71

4.7.1 启停

记录报表的生成67-6969

4.7.2 实时数据报表的生成69-70

4.7.4 生产日报

4.8.1

4.7.3 历史数据报表的生成表的生成70-714.8 整个系统组网的实现71-7

5Forcecontrol 的网络发布实现71-72与本机DCC 的数据通信72-74通信74-7576-78

4.8.2 Forcecontrol

4.8.3 DCC 与Mserver 的数据

第五章 系统测试

3、性

4.9 本章小结75-761、可用性测试762、功能测试76第六章 总结与展望

能测试和安全性的测试76-7878-80

致谢

80-81

工业自动化监控系统 篇6

关键词工业自动化；控制系统；0PC接口技术

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)051-0121-01

在当代工业自动化控制系统中，软件产品和硬件设备都慢慢的变得比以前更加实时和集成化。0PC接口技术的出现，为工业现场设备相互之间的连接，进而达到现场设备可以对彼此进行访问，不失为一个开放和互操作性很好的实际控制方案。尤其值得提起的是，0PC接口的制造商可以只考虑单纯的0PC接口开发，而用户则只需要按照0PC接口标准来使用，他们二者都能够有更多的不同选择，却不必再担心集成连接设备之间的兼容性问题。

10PC的概念

0PC是“0LE for ProCess Contro1”的英文缩写，而0LE是“0bject Linking and Embedding”的英文缩写，0PC是目前世界上比较领先的一套成熟的工业技术规范和标准，是由自动化技术企业和软硬件生产供应商联合研发的，它的服务对象是基于Windows的工业应用程序，能够提供信息集成和具有交互功能的组件对象模型接口连接标准，提供工业自动化控制和自动化设备的管理， 以及控制设备之间的应用软件互操作功能和控制设备的互换功能。0PC的研发目的是为解决应用软件与控制设备驱动程序之间的数据通信问题，它是工业控制上的一个技术标准。利用它能够方便的把各个制造商研发的驱动／服务程序和应用程序有机集成或连接在一起（见图1）。

图10PC的结构简图

0PC技术在工业自动化控制软件中，在不同类型服务器和不同类型客户之间建立起了桥梁的关系，使得服务器和客户之间形成了“即插即用”的连接关系，不同类型的客户软件可以任意访问所需要的数据源，消除了是否匹配的兼容性问题。如图2所示。

图20PC接口连接示意图

0PC主要由下面三部分构成：

1）服务器对象。它包含所有的服务器里面的信息，一个服务器只和一种相应硬件设备的驱动程序相匹配。

2）组对象。它为客户提供了一种组织数据的方法，包含所有的本组信息，可以对组同步与异步的读写方式进行管理，另外，为了更新数据速率，可以对客户端进行必要的设置。如果服务器的缓冲区内补数据有了改变的话，那么0PC组会向客户发送信息，然后，客户通过得到的信息实施应用处理。

3）数据项。它是存储具体数据项的数据值、采样时间和质量值等信息的，数据项定义在服务器端，一个数据项只和一个硬件设备的寄存器单元相对应，客户对其不能直接进行操作，需要通过组对象来操作所有的数据项。

20PC在工业自动化中的作用

0PC技术对工业自动化控制系统产生了很大的影响，具体表现在以下几个方面：

1）0PC技术为设备驱动程序开发中的遇到的异构问题找到了解决的方法。在以前没有统一的标准的时候，开发商需要对控制系统的各个设备均编写各自适应的驱动程序，但是这些驱动程序会随着硬件设备的升级和修改而跟着发生改变。0PC的出现则建立了统一的接口技术标准，生产硬件的厂商只要提供一套符合0PC的驱动程序，而软件开发人员也只要编写相应的一个接口程序，用户更是能够方便的完成对设备选型和功能扩充的功能。整个的控制系统，不管需要连接的控制系统和设备是来自哪个厂家，所有的数据通信和交换都是利用0PC接口进行的。

2）0PC技术为现场总线中的异构网段间的数据通信和交换问题提供了解决的办法。现场总线系统有着多种总线并存的情况，这样，就会围绕异构控制网段之间的数据通信和交换产生出许多问题和困难。0PC可以作为异构网段集成的中间部件，此时，每根总线只需要提供出自己相应的OPC服务器，通过一致的0PC访问接口和任意的0PC客户端软件建立起方便的访问联系，从而很好的解决了异构总线间的数据通信和交互问题。

3）0PC可被用来访问专用的数据库信息。在实际的工业自动化控制系统中，大多的自动化控制软件都会使用专用的实时的和历史的数据库，因此，要想访问此类数据库的数据信息， 比访问通用的数据库信息要困难，此时，只能利用对应的开发商提供的API函数等方式来进行，而关键就在于API函数是随着开发商的不同而不同的，必须编写各自不同的程序代码来访问属于不同监控软件的专用数据库的数据信息。利用0PC技术的话，只需要开发商在提供自己的“专用数据库”时，再另加一个能够对此数据库进行访问的0PC服务器，用户只需要按0PC规范编写0PC客户端程序就可以进行访问，而不必了解该数据库对于接口的特殊要求。

3结束语

0PC接口技术现在已经广泛的应用在了工业自动化控制领域以及其他多种监控系统中，并且能够很好的实现控制系统的互操作性和实时性功能。它以其高效灵活的数据获取方式为软硬件开发商和用户都带来了效益。随着0PC接口技术的迅速，可以设想，0PC技术在未来将成为自动化控制系统的一项用于数据交换方面的核心技术，将给现代工业控制软件带来新鲜和强劲的发展活力，0PC接口技术有着很大的发展空间和前景。

参考文献

[1]顾键,王京春.黄德先.0PC-COM技术在工业自动化软件中的应用[J].计算机工程与应用.2002,12.

[2]王鲲,袁中凡.OPC接口技术在工业自动化系统中的应用[J].中国测试技术,2005,3l:1.

关于工业电气自动化系统的探讨 篇7

1 关于自动化的具体特征和设计思想

1.1 关于其特征

在工艺不断的进步的时候, 电力开展朝着自动化的层次迈进, 对于电气来讲, 通常电气装置均是在电机的中间位置开展的。对于总的布局来讲, 均是此类规划。对于这种装置来讲, 其通常是用的零件均非常繁琐, 而且总数很多, 因此在运作的时候, 也要经由很多的活动来分析。这个时候, 假如一个零件出现了问题的话, 此时维护活动将会十分的难以开展, 因此要确保在所有的步骤中都可以合理的运作。当开展生产活动的时候, 假如重要的区域存在了不利现象的话, 此时就会严重的干扰到生产活动的开展, 使用这个体系, 就要确保运作的氛围是优秀的, 因此要确保相关的装置维持在合理的运作层次之中, 此时才可以却博爱自动化装置能够切实的应用到活动之中。

1.2 关于设计思想

1.2.1确保供配电合理, 确保电能能够有效的运作。当电气装置运作的时候, 要具有非常优秀的稳定特点和安全特征, 此举才可以确保活动能够顺畅的开展。因此, 在开展设计工作以前的时候, 要对其运作的背景积极的分析, 要结合各种环境要素来布局合理的设计思想, 必须要和附近的环境之间是能够有机共处的, 确保所有的装置都可以合理的运作, 确保其能够获取最高的利润。当设计的时候, 一定要把安全性的要素合理的融汇到其中, 进而确保电气体系的运作稳定。

1.2.2切实的提升装置的运作特征。要想在生产的时候切实的提升运作的功效, 就要对运作活动使用的能量开展综合化的分析, 要降低能耗现象, 降低运作的成本, 对于生产时是用的路线等要积极的分析, 要选取优质的装置, 减少养护的资金, 切实的提升装置的使用性特点。

1.2.3电气工程设计合理地调整负荷, 提高没备的利用率在确保安全和满足建筑物时设备使用性能要求的前提下。进行电气工程设计时需要提高电能的质量, 对负荷电力进行合理的调整, 优先选取比较合理的设计方案, 在系统运行的各个时期。要选择最佳的节能设备与最合理的节能措施, 只有这样才能提高设备的负荷能力和设备的利用效率。

2 关于发展的方向

当前社会是一个经济高速前进的时代, 此时很多的生产活动都发展到了信息化的层次之中。我们国家的该项工艺活动室经济体系中非常关键的一个构成要素, 其对于带动经济发展来讲, 意义很是关键, 对于工业活动来讲, 它是和时代发展保持一致的产物, 是经济和科技前进到一定时期的要素。它的应用, 能够切实的降低费用, 在制作的时候, 能够提升活动的功效, 为单位增加利润。该项应用活动能够把生产活动中的所有的步骤紧密的结合到一起, 开展一体化的活动, 所有的生产活动都会变得更为顺畅, 此时生产工艺也获取了显著地成就, 不但能够降低人的劳动强度, 还能够提升活动的功效, 确保单位的利润能够上升, 因此其是当前工艺发展的关键趋势。

自从加入WTO之后, 和机遇并存的还有竞争活动, 单位要想在行业中获取立足之地, 就要切实的提升其生产力, 要具有优秀的管控思想, 为单位的进步创造优秀的氛围。为了探索出一条适合国家进步的路子, 就要切实的结合可持续的思想, 要关注人的发展, 切实的引进一些优秀的科技, 改革守旧的思想, 为经济的进步打造出优秀的路子。

3 关于发展方法

3.1 工业电气自动化系统的开发平台。

工业电气自动化系统的发展首先要采用统一的系统开发平台这个相对统一的开放平台对于电气自动化系统的设计意义重大。利用该平台可以实现自动化运作的模式, 在实施和测试等每一个环节的运行中都起到积极的作用利用该平台设计的自动化系统, 可以最大程度地降低设备的损耗率。提高设备的使州效率, 该平台还应满足客户的另一个重要需求, 即开发平台独立于最终的运行平台。根据运行项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基windows CE的控制系统中.在这方面, 基于PC的自动化产品满足了以上要求。

3.2 工业电气自动化系统与网络建设。

网络建设时于丁业电气自动化系统的发展也有一定的促进作用, 对于电气自动化系统而言, 网络构建至关重要, 整个网络的结构既要保证现场控制设备以及管理系统的信息交流的畅通无阻, 还要与计算机的监控系统紧密配合企业管理层可以利用计算机网络对现场所运行的设备进行监督和控制, 在进行系统网络规划时, 无论选择与现场设备通讯的现场总线还足与上级计算机或办公系统通讯的以太网。所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内通讯, 而且, 在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程, 集成的数据管理以及集成的通讯等功能, 即所谓的全集成自动化技术。

3.3 工业电气自动化系统与标准化的程序接口。

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口, 我们可以利用现代信息技术, 包括在一定程度上实现工作时间与成本费用的控制, 还可以提高办公自动化系统中数据共享和数据交流的快捷性往与企业的MES系统、ERP系统连接。基于PLC平台的自动化解决方案意义非同寻常一使用计算机系统进行操作, 能够实现办公环境的标准化应用。计算机系统在电气化管胛和系统的平台之间建立一个连接, 保证了不同程序之间的通讯和交流, 这是未来工业电气自动化发展的一个方向。

结语

在当前的时代特征之中, 很多的生产工艺都获取了显著地成就。在工业活动之中, 该项技术得到了显著地发展, 进而为工业的前进注入了全新的活力。我们国家的工艺活动对于整个的经济来讲有着非常关键的作用, 其在经济体系中的分量很高, 因此其对于经济的进步来讲, 作用非常关键。在实行了电气改革之后, 在工业生产中, 可以将各生产设备有效的联系到一起, 形成更为流畅的操作程序, 减轻了人员的负担, 节省了生产成本, 提高了生产效益, 为我国工业的发展做出了巨大的贡献, 促进了我国经济的增长。

参考文献

工业电气自动化系统的发展策略 篇8

1 工业电气自动化系统的特点

首先, 在系统安排方面, 工业电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心, 配件数量多的, 所要执行的信息处理任务庞大, 而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比, 电气设备操作的频率低, 一些系统设备在维持正常运行时, 可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高, 动作速度快, 一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点, 而控制方式也主要是工业电系统, 其主要设备监控需要接入DCS系统, 如果两台系统一起运行, 一台系统的检修不得影响另一台系统的运行, 因此, 需要考虑两台机组DCS电气控制的模式, 保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道, 在构建ECS时, 其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行, 还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性, 同时提出相应的应急措施, 确保电气系统可以在最好的状态下运行。

2 电气工程设计原则

2.1 优化供配电设计, 促进电能合理利用。

例如, 我们在进行水库电气系统设计时, 首先考虑的是设计的适应性, 就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求, 保证电气设备能发挥最大的作用, 保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行, 也是设计过程中考虑的关键, 电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行, 以及要有可靠的防雷装置;防雷设计, 在保证水库进行特殊功能运行的情况下, 还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下, 通过先进的科学技术, 完善电气设备管理。

2.2 提高设备运行效率, 减少电能的直接或间接损耗。

我们在设计的过程中, 应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下, 尽力减少成本, 最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用, 提高电力设备的是利用率, 减少电能的直接或间接损耗。

2.3 合理调整负荷, 提高设备利用率。

在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下, 设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施, 提高负荷率和设备利用率节约电能。

3 自动化系统的发展策略

3.1 采用统一的系统开发平台。

一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用, 至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用, 在每个运行环节可以起到积极的作用, 这样, 不仅可以减少设备的消耗和使用成本, 还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码, 将代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Windows CE的控制系统中。这方面, 现代计算机技术还是可以满足这些要求的。

3.2 网络结构的架设。

网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的, 而对于一个成功完整的自动化系统来说, 网络的构建也是非常重要的, 整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递时畅通无阻的。企业上级管理可以利用Internet/Intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代, 无论选择那种通信主线, 所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且, 网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面, 可以成长为全集成化的自动化系统。

3.3 标准化的程序接口。

一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代Microsoft的标准和技术, 如Windows2000、OPC、Active X和Windows CE的发展和运用, 不仅缩短了工作时间和降低了工作费用, 还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时, 计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用Windows NT/2000作为操作系统, 还能实现办公环境的标准化, 计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题, 是电气自动化未来发展的主要结构。

4 工业电气自动化的发展趋势

我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展, 节约有效的资源, 降低成本费用, 以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术, 可以将我国的电气化使用提高到一定的水平, 缩短与世界大国的发展距离, 实现自主研发, 对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准, 实现规模化、规范化生产。

工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络, 以实现危险分散, 促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系, 实现各方的网络连接, 提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合, 实现网络自动化和管控一体化。如今, 我们已经到了开创电气自动化的新时代了, 实现自主研发, 是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈, 为了从价格上赢得优势, 我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术, 为实现自主研发提供条件。同时, 将科学发展观作为前进的基础和指导思想, 根据每个地区的部门的实际情况, 实现以人为本的发展要求, 及时发现问题, 总结先进的经验, 改变传统的发展观念, 寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念, 把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。

参考文献

[1]李建.戴胜华.Windows下I/O设备驱动程序的设计, 2004, 3, 5.

[2]孙琥.科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展[J].硅谷, 2009, 1.

[3]孙金明.自动化技术的三大革新[J].中国科技信息, 2005, 14.

[4]高东杰, 谭杰, 林红权.应用先进控制技术[M]北京:国防工业出版社, 2003, 1.

[5]甘永梅, 李庆丰, 刘晓娟, 王兆安.现场总线技术及其应用[M].北京:机械工业出版社, 2004, 6.

浅谈工业电气自动化系统发展趋势 篇9

关键词：工业自动化,自动化系统,工业电气

工业电气自动化名为工业企业电气自动化, 它属于工科电气信息类, 又名为电气工程及其自动化。它涉及到的内容非常的多, 而且被大量的应用, 具体的功效十分的显著, 因此直到目前其形势依旧良好。工业自动化的发展趋势:信息化、分布式、开放化。通过分析字面意思, 我们可以发现, 所谓的信息化, 具体的讲是说, 使系统信息能够进行综合处理能力与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化;分布式则是能确保网络中任何一个智能模块够独立的进行工作的网络, 从而达到分散系统危险的概念;而系统结构具有与外界的接口, 实现系统与外界网络的连接着就是开放化。

1 体系在厂用中体现出的具体特征

厂用设备安装在配电室和电动机控制中心, 其要进行的信息内容非常的繁琐, 而且维修活动也很繁琐。电气装置的使用率并不是很高, 部分装置在平时的运作的时候, 能够历经非常久的时间进行一次活动, 而一些时候所需的时间甚至还要久远。装置对于它们要保护的设备有着非常多的规定, 其活动速率非常快, 通常一个保护活动不应超过40ms。控制方式也主要是厂用电系统, 其主要设备监控需要接入DCS系统, 如果两台系统一起运行, 一台系统的检修不得影响另一台系统的运行。因此, 需要考虑两台机组DCS电气控制的模式, 保证控制的稳定性。根据电气设备的毛要特点我们知道, 在构建ECS时, 其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行, 还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性, 确保电气系统可以在最好的状态下运行。

2 前进方向

我们这里讲述的发展, 具体的是指对各项内容开展全面分析, 和目前的电脑科技等融汇到一起。换句话讲, 即在电脑的掌控状态中, 获取相对顺畅的活动, 确保活动可以朝着顺畅有效地方向前进。此类综合的一体化的模式, 会比以往的人为活动时候出现的不利现象要低, 在此类模式中, 对那些步骤繁琐的工作室来讲, 意义非常的关键, 它的原因在于以电脑来进行编程工作, 经由电脑发布的命令在综合步骤中开展, 它是将来一段时间行业体现出的具体特征。Windows正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如wind0"NT、Wind OWS CE和Intemet Explore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。Pc和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域, 基于Pc的人机界面已经成为主流, 更多的用户基于对Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点所大量的采纳。Windows易于使用和维护以及与办公平台简单的集成, 这就是控制层采用其作为操作系统乎台的好处。

3 自动化体系的前进方向

3.1 其开发场所是一致的。

它能够支持项目范围中的各种活动, 比如设计和调试等等的所有的步骤以及内容。此举能够有效地减少最初的设计一致到后续的完毕阶段所用到的时间等。其还要确保符合使用者的别的关键的规定, 也就是即开发平台独立于最终的运行平台。结合项目具体要素以及使用者的需求等把全部的代码内容放置到系统中。在这种层次上, 基于PC的自动化产品满足了以上要求。

3.2 通用的网络结构。

这项内容对于任何优秀的体系来讲, 意义都是非常关键的。在综合单位的网络构造中要确保各项设备和装置之间的的信息能够有效地连接到一起, 能够实现信息的高速前进。企业管理层可通过Intemet/Intrane仅现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时, 无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网, 所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至原件级的整个系统范围内的通讯。而且, 在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能, 即所谓的全集成自动化技术。

3.3 标准化的程序接口。

该项内容是自动化体系非常关键的构成要素。基于Microsoft的标准和技术, 如Windows2000、OPC、Active X和Windows CE, 其可以有效地境地项目所需的时间以及资费等, 便于自动化体系等的运作。在与企业的MES系统、ERP系统连接时, 基于Pc平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用Windows 2000干19为操作系统, 使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准, Pc可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。除了上面讲述的内容之外, 其还在很大程度上可以确保各个生产单位间的信息内容可以有效地互换, 不用担心其通讯带来的各项内容。

4 前进方向

通过分析当前的实际情况, 我们发现行业的前进方向可以分成如下的一些层次:分布式、开放化和信息化。其中第一个要素是一项可以保证互联网力度一些板块可以有效地连接活动的网络, 进而有效地将体系的不利现象散开。而第二个要素是体系有着和外在模式的连接点, 可以获取和外在网的接洽。而后一项是信息可以开展全面综合处理能力与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。

5 技术与电气工业自动化

由于互联网的高速前进, 带动了上述活动朝着更加先进的层次迈进。由于行业前进, 带来了自动化的发展, 由于电子商务高速前进, 其必然可以有效地应对这种模式。信息要素对工艺的发展有两种层次, 首先是站在管理高度上的, 竖向的发展。单位的信息处理模块对目前的运作信息开展综合的存取。其次, 该项要素水平层次上分散到自动化装置等里面。

我们得知, 信息科技目前依然有效地融入到设备的综合层次里面, 不单单涵盖表计等, 还涵盖传感等设备。有效地浏览器能够获取单位在财会等层次上的信息, 能偶为单位的管理者有效地运作, 同时还能够对现在运作时期的画面开展全面的监督, 能够在最短的时间中获取最为综合精准的内容。在后续阶段的自动化设备, 如人机界面和设备维护系统的设计产生将被虚拟现实技术和视频处理技术的应用带来直接的影响。

当前形势下, 要站在一定的层次上, 有效地分析该项自动化要素。在发展自动化活动的时候, 应该认真地确保其能够从我国生产变成我国研发。在确保价格上占据有利地位的前提下, 我国的单位还要在以前的模式中, 不断的需求更加合理有效地前进方向。这主要是由于, 该类单位只有不断的吸收全新的技术要素, 才可以带动行业的高速前行。

6 结语

综合的说, 自动化等的发展, 必然会带动行业的进步, 目前许多的行业中都开始大量的使用该项内容, 该项自动化不仅仅获取了有效的前进, 其同样会在当今的工艺发展中占据有利的地位, 其一定可以带动经济的高速前行。带动生产力的发展, 带动经济的前进。

参考文献

[1]缪学勤.从菲尼克斯电气公司产品看工业自动化系统发展趋势.2008.[1]缪学勤.从菲尼克斯电气公司产品看工业自动化系统发展趋势.2008.

浅谈工业电气自动化系统发展趋势 篇10

关键词：工业电气,自动化系统,发展趋势

1 工业电气自动化的特点和设计原则

1.1 工业电气自动化的特点

从系统总体安排的角度来讲, 工业电气设备一般安装在电机和配电室的控制中心。通常来说, 系统执行信息的处理量越大, 所需的系统配件的数量就越多。因此, 发生故障或损坏后的维修工作就会更加困难。然而, 设备在运行过程中, 配件发生损坏的现象时有发生, 这就需要从设计和制造的角度出发, 确保工业电气化设备运行的可靠性, 使关键的设备更够在正常的状态下运行。其他的热工系统存在一定的缺点, 即达到正常水平所需的时间较长。而工业电气自动化系统设备的应用, 则可以避免这一问题, 确保相关配置达到正常水平的速率。这一点正是工业电气自动化系统设备的优势之一, 能够在最短的时间内实施或完成相关的设备操作。

1.2 工业电气自动化的设计原则

1.2.1 优化供配电设计, 促进电能合理利用

供配电设计的好坏, 对于电能的利用至关重要, 因此, 要加强供配电的优化设计, 尤其是要满足设计的适应性要求。动力因素是电气系统设计的前提和基础, 在这一基础上, 进一步考虑良好的发电环境的创建。为使电气化设备的作用最大限度的发挥出来, 应使其满足建设的各项基本要求。同时, 设备的安全性和稳定性也是必须考虑到的设计要素, 应在设计中不断优化和提高, 以提升供电设备运行的安全强度。

1.2.2 不断提高设备的运行效率, 减少电能的直接或间接损耗

电气系统设计中, 成本因素也是必须考虑的设计要素之一, 在满足系统要求和确保系统安全运行的基础上, 应将消耗降到最低, 从而减少设备制造和运行成本。设计应方便设备的维护, 降低相应的维修费用。选用节能设备是提高电力设备利用率、减少线路损耗的有效措施。

1.2.3 合理地调整负荷, 提高设备的利用率

电气工程设计的过程中, 应在满足设备使用的基础上, 优化设计方案, 使电能的质量获得提高, 科学合理的调整负荷电力。在电气自动化系统运行的过程中, 应充分提高设备的利用效率, 合理选择适当的节能设备, 采取行之有效的节能措施, 进而使设备的负荷能力也获得提升。

2 工业电气自动化的发展趋势

计算机技术和网络技术的应用, 使得工业电气自动化向着信息化和网络化的方向发展。电气自动化系统在计算机的控制下, 能够减少或避免人为的失误和错误, 确保各部分工作的有序进行, 提高工作机体的流畅性。与人工操作相比, 工业电气化系统有很大的优势, 而对于工序较为复杂的工作, 这种优势就更为明显。工业自动化系统采用计算机来进行编程, 其工作指令由计算机来下达, 并在制造流水线上实行。

在工业控制领域, Windows已成为其标准平台、语言和规范。目前, 在商业和企业管理中, 网络技术和PC已经获得广泛的应用和普及。基于PC的人机界面, 因其易于集成的特点以及控制系统的灵活性而被广泛采用。在控制层, 采用Windows作为操作系统的平台, 使用十分方便, 简单易于维护, 通过与办公平台的简单集成就可以实现较为复杂的控制功能。

3 工业电气自动化系统的发展策略

3.1 工业电气自动化系统的开发平台

在电气自动化系统的设计中, 建立统一而开放的系统开发平台是非常重要的。自动化运作的模式可以在该平台上得以实现, 并且从系统的实施到测试的每个环节, 该平台都将起到积极的作用。此外, 经过开发平台的设计, 可以使设备的使用效率获得提高, 并减小设备损耗。同时, 最终运行平台和开发平台是相互独立的, 满足了客户的相关需求。

3.2 工业电气自动化系统与网络建设

在工业电气自动化系统中, 网络建设发挥了重要的作用。因此, 进行网络的构建就成为了建立工业电气自动化系统的关键环节。需要注意的是, 网络的结构应该同计算机的监控系统相互配合, 同时还要确保企业管理系统和现场控制设备之间的信息交流。通过构建计算机网络, 企业管理层可以方便的监督和控制现场设备的运行状态。一旦发现设备异常, 可以及时地进行处理, 避免较大的事故发生而对设备造成严重的损害。系统网络的设计和规划过程中, 会涉及到网络产品的选择, 如与上级计算机或办公系统通讯的以太网、与现场设备通讯的现场总线等, 必须满足一定的条件, 即应确保系统的通讯, 其中包括办公自动化环境、控制级、元件级各个环节。此外, 通过网络的构建, 能够使全集成自动化技术得以实现, 即集成的网络配置和编程、数据管理、通讯等功能贯穿于整个网络。

3.3 工业电气自动化系统与标准化的程序接口

程序接口的标准化是判断自动化系统成功与否的关键要素。信息技术和网络技术的广泛应用, 使得办公自动化系统中数据的共享和交流变得更加快捷, 并能对工作时间加以控制, 降低成本, 减少费用。当前, 企业的生产和管理都在向着模块化、标准化、程序化的方向发展, 工业电气自动化系统逐渐与企业的MES系统、ERP系统相连, 而在PC平台下, 使这种连接变得更加顺畅。利用计算机系统来进行相关操作, 在不同程序之间实现通讯和交流, 建立电算化管理和系统平台之间的连接, 从而实现办公环境的标准化应用。

4 技术与电气工业自动化

网络技术推动了电气自动化的创新与发展。在市场竞争的大环境下, 自动化和IT平台逐渐融合, 而电子商务的发展无疑起到了很大的促进作用。工业世界受到了来自信息技术的纵向和横向渗透。对于管理层的渗透属于纵向渗透, 在生产过程中产生的数据, 由企业的业务数据处理系统来进行实时的存取。而对于自动化的设备、机器和系统的渗透, 则属于横向渗透。信息技术已渗透到产品所有的层面, 不仅包括控制器和仪表, 而且包括传感器和执行器。标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据, 可为企业管理层所利用, 也可以对当前生产过程的动态画面进行监控, 在第一时间了解最全面和准确的生产信息。

应以“科学发展观”的角度看待“工业自动化”, 在开创工业自动化新局面的进程中, 努力从“中国制造”向“中国创造”的方向转变。在保持产品价格竞争力的同时, 中国的企业还需要在原有的基础上, 继续寻找一条更为健康, 更适合自己的发展道路。作为工业自动化企业, 只有不断地引入高新技术, 才能为开创工业自动化的新局面添加全新的动力。

5 结束语

工业电气自动化系统与国内外电气自动化技术的发展息息相关, 文章结合工业电气自动化系统的实际应用, 分析了电气自动化设备的创新和发展的趋势。电气自动化设备应时刻保持其技术的先进性和经济的合理性, 为我国电气自动化事业的蓬勃发展作出贡献。

参考文献

[1]陈广文, 李修伟.工业电气自动化系统的发展策略[J].黑龙江科技信息, 2011, 3.

[2]邓范伟.工业电气自动化系统发展现状[J].中国新技术新产品, 2011, 7.

[3]郭维.工业电气自动化系统发展趋势及策略[J].机电信息, 2011, 9.

[4]王小卿.关于工业电气自动化技术的应用探讨[J].科技创新与应用, 2013 (21) .

工业自动化监控系统 篇11

关键词：计算机控制；自动化；应用

在当前计算机技术飞速发展的今天，社会的各行各业都在不断地要求提高生产效率，提高工作效率，这些目标的实现最后都不可能离开计算机的应用，发展至今，计算机技术已经有了很多专门的分类，工业控制自动化的领域也不可能离开计算机的实际控制技术。计算机的控制技术本身是一项非常复杂的包含多个学科知识的技术，本文对于相关问题展开相应的探讨。

一、计算机控制系统

计算机控制系统的出现在很大的程度上是基于计算机技术以及自动化控制技术的融合，计算机的控制系统就是主要用来实现工业自动化中的中央控制器的监控功能。这整个的系统主要包括外界的硬件系统、软件的控制算法以及上位机的操纵软件，这个系统主要是利用计算机的高速计算与处理的能力来进行快速而又准确的命令执行，通过对于一定的需要控制的对象来实现功能上的控制，进而达到一定的控制目的。在实际的对于计算机的控制中，也在很大的程度上需要用到一些辅助的部件来实现相应的控制。上位机软件的开发目的主要也是为了完成相应意义上的人机交互，建立相应的数据库，以便可以实施对于工业参数的实际在线的监控，一旦发现异常情况，马上报警使人觉察，上位机软件最为重要的功能就是可以人为地进行编程来进行数据的输入和输出。计算机系统在整个控制系统进行运转时，需要积极地与辅助对象进行信息交换，而且通常意义上的设备间通信具有两种方式，即有线和无线。计算机控制系统主要的目的有着以下的几个方面：第一是对于运动对象的一些运动过程进行相应的控制以便实现一些目的；第二就是对于被操控的对象来进行合理的控制，以便可以达成最优化的控制目标。

二、计算机的控制系统介绍

计算机的控制系统从广义上来说就主要是分为两个部分，即软件加硬件。要想达到对于被控制的目标的有效控制，就需要专门的信号采集器来采集相应的信号、模拟信号的转换设备以及模拟数字的转化设备。在工业的自动化过程中一般都是采取的及时控制，所以对于计算机的运行速度方面并没有严格的要求，但是对于计算机的系统可靠性方面有着极高的要求，需要在最短的时间内做出必要的反应。计算机对于整个的过程进行控制主要是通过以下的几个途径来实现的：第一要对被控制的目标进行数据的采集，然后把这些数据来输送给工业控制的计算机进行初步处理；第二就是进行决策，这个过程的实现需要使用专业的软件来对于采集到的数据进行必要的监控以及对于被监控的参数做出必要的修改，然后就使得计算机可以按照已经计划好的控制程序来对于下一步需要执行的命令进行过程的执行；第三就是通过实时控制系统来以及相应的计算决策，通过任务的执行机构来对于任务进行安排，通过发送出去的控制信号来进行任务的分配，并且再加上相应的任务执行部分来完成整个的控制任务。通过以上的三个过程不断地进行往复循环来保障整个的系统可以按照相应的品质要求来进行工作，而且还要对一些突发情况进行及时与必要的处理。

三、计算机控制系统目前在工业自动化中的运用

一般来说，钻机是钻探工作的重要装备，一旦引进了工业计算机控制系统，可以实时的钻机钻探作业时的参数进行检测，可以大大的解放人力，最大限度的实现钻机的自动化。

（一）从控制系统总体的硬件来看。钻探作业中计算机硬件部分主要可以分为以下几个部分：检测部分、钻进参数检测部分、钻机自控部分，一般来说，在乎钻探工业中，计算机控制系统都是采取的两级分布式控制，一级为上位机，一般会采用稳定性高的工控机，可以应用于恶劣的自然环境下，抗干扰能力强，对于钻探作业来说，最为合适。第二级为下位机，这部分主要负责数据的采集、传递任务，主要由传感器、信号器、光电编码器组成，还有可以编程的逻辑控制器，对各种钻进参数进行采集处理、输出控制，进而实现整个系统的自控。

（二）从控制系统总体的软件来看。控制系统总体的软件主要集中在控制算法上，由于钻机目前常用的是液压方式，给进系统采用的是先导式比例溢流阀对进油缸的给进力进行控制，回转系统采用的是电控比例变量泵对液压马达的流量进行控制，这样一来就可以实现对回转速度的掌握，为了实现对钻机的控制，进行钻机自动化作业，我们可以采用增量式控制算法。

（三）注重上位机系统的开发。上位机系统的开发对自动化的意义不言而喻，一般可以使用组态软件，这样可以实现对实时画面的快速传送，让设备操作人员第一时间了解到地下设备的运行情况，对于检测参数、现场数据、趋势预测等方面做到心里有底，除此之外，上位机软件在开发过程中还要加入脚本编程能力，这样以来可以方便数据处理方式的变化，增加灵活性。

结语：伴随着当今社会向着人类新纪元的发展趋势来看，计算机在工业生产中的运用有效地扩大了工业自动化领域的覆盖广度和深度，而且也在很大的程度上提高了相应的工业企业的生产效率，这种技术的使用为企业实际的创造了非常大的利润。

参考文献：

[1] A.R.Buberl. 大型CAD-CAM模型的建立——制造技艺、经验和计算机技术的结合[J]. 铸造. 2014（03）

工业自动化监控系统 篇12

自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械, 微电子, 计算机等技术领域的一门综合性技术。同时自动化技术也促进了工业的进步, 如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造, 电力, 建筑, 交通运输, 信息技术等领域, 成为提高劳动生产率的主要手段。

一、自动控制系统的发展

自动控制就是在没有人的直接参与的情况下, 利用控制装置使被控对象自动地按预定的运行规律支运行, 使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。导弹能准确地命中目标, 火箭将人造卫星送入预定轨道, 宇宙飞船能准确地月球上着陆并安全返回, 都是自动控制技术发展的结果。

(一) 经典控制理论。

1945年美国波德写了《网络分析与反馈放大器设计》, 奠定了经典控制理论的基础。在西方国家开始形成自动控制学科。1947年美国出版了名为《伺服机件原理》的第1本自动控制教材。50年代是经典控制理论发展和成熟的时期。经典控制理论主要用于线性定常系统, 研究的对象是单输入单输出自动控制系统的问题。其核心是自动调节器, 研究的主要内容是稳定性问题。技术工具类型为机械, 气动, 液体, 电子等, 主要用于实现局部自动化, 经典控制理论是研究控制理论的基础, 现代控制理论就是在其基础上发展起来的。

(二) 现代控制理论。

空间技术的需要和电子计算机的应用, 推动了现代控制理论和技术的产生和发展。50年代末60年代初, 空间技术的发展迫切要求对多输入多输出, 高精度参数时变系统进行分析与设计, 这是经典控制理论无法有效解决的问题, 于是出现了新的自动控制理论, 称为控制理论。以及现代控制理论为基础的控制系统, 其核心为电子计算机, 对象为多输出的复杂系统, 研究的主要内容是最优性问题, 用于实现企业管理和控制综合自动化。

(三) 大系统理论和智能控制理论。

它是控制理论向广度和深度发展的结果。大系统是指规模庞大, 结构复杂, 变量众多的信息与控制系统。它涉及生产过程, 交通运输, 计划管理, 环境保护, 空间技术等方面的控制和信息处理问题。智能控制系统是具有某些仿人智能的工程控制与信息处理系统, 其中最典型的就是机器人。

(四) 计算机控制系统的类别。

(1) 数据处理系统。尽管数据处理不属于控制的范畴, 然而一个计算机控制系统离不开数据的采集和处理, 数据处理系统对和产过程大量参数和积累和实时分析, 可以达到对生产过程进行各种趋势分析, 计算机通过输入通道对控制对象的参数作巡回检测, 根据检测得的参数, 按照一定的控制规律进行计算, 运算结果经过输出通道, 作用到控制对象, 使被控参数符合要求的性能指标。

(2) 监督控制。监督中计算机根据生产过程工艺能数不清数学模型给出工艺参数的最佳值, 作为模拟调节器或数字调节器的比例中项定值, 监督控制系统及控制现代计算机, 通信技术和CRT显示技术的巨大发展, 使得计算机控制系统不单纯包含控制功能, 现在欧美日等国家已大批量生产各种型号的集散型综合近期制系统, 尽管各种型号五花八门, 然而它们的结构都是大同小异的, 它们才是由以微处理为核心的基本调节器, 高还数据通道, 卫星计算机可以共享资源, 网络中设备能力以及其它资源可以得到充分利用。

(3) 计算机控制系统组成

A、控制对象。控制对象是指所要控制的装置或设备, 控制对象用传递函数来表征时, 其特性可以用放大系统K, 惯性时间常数TM, 积分时间常数T和纯滞扣时间来描述。

B、执行器。执行器是控制系统中的重要部件, 执行器是根据调节器的控制信号, 改变输了的角位移或直线位移, 并通过调节机构改变被调介质的注量或能量, 使生产过程符合预定的要求, 执行器按照采用的动力方式可以分为电动执行器, 气动执行器和液动执行器三大类。

C、测量环节。测量环节通常由传感器和测量线路构成, 它把被近期参数转换成某种形式的信号, 应达到在测量精度, 测量范围上符合要求, 传感器性能稳定, 可靠, 重复性好, 尽可能选择线性度好, 灵敏度较高的传感器, 电源种类尽量少, 电源电压尽量规范化。

D、数字调节器及输入, 输出通道。数字调节器是以数字计算机为核心, 数字调节器的控制规律则是由编制的计算机程序来实现的, 输入通道包括许多路开关, 采样保持器, 一模转换器, 输出通道包括数-数转换器及保持器。

二、工业自动化的发展前景

(一) 工业智能化。

从工业自动化仪表的发展趋势看, 智能化是其核心部分, 所谓智能化表现在其具有多种新功能。在工业控制方面, 过去控制的算法, 只能由调节器或DCS来完成, 如今一台智能化的变送器或者执行器, 只要植入PID模块, 就可以与有关的现场仪表在一起, 在现场实现自主调节, 从而实现控制的彻底分散, 从而减轻了DCS主机的负担, 使调节要加及时, 并提高了整个系统的可靠性。

(二) 工业高精度化。

由于工业生产对成品质量的要求日益提高, 国家的政策和法令对节能减排也有具体的要求和规定, 因此提高测量仪表与控制系统的精度就被提上了议事日程。例如变送器的精度, 资料库从百分之零点七五提高到百分之零点零四, 用于贸易交换计量的科错质量流量计, 精度已达到百分之零点零五, 部分气体超声波流量计的准确度已达到百分之零点五, 同时新一代的DCS也以此作为一个重要的指标。

(三) 工业无线化。

现场总线本来是一种非常有前途的技术, 理应得到迅速的推广, 但由于国际标准的过多, 影响了推广, 例如第一代总线型的现场总线的国际标准已达到10多种。到年底, 加上第二代的实时工业以太网, 其国际标准可能会有20多种, 而第三代的总线通信方案又在兴起, 而且各大跨国公司和有关组织都在制定各自的标准, 工业生产要求高产, 稳定, 优质, 低耗, 安全, 环保, 如果现场仪表能够实现通信无线化, 电缆和维护的工人量都会大大减少, 因此研发低功耗可靠的无线通信是当前的一个重要课题。

三、安全仪表系统

随着生产规模的日益扩大, 一旦发生事故, 不但在经济上造成巨大的损失, 而且人员伤亡和对环境的影响均非同小可, 因此生产的安全问题日益受到重视。目前, 一些化工或石化企业的安全系统, 这样企业的控制系统就由两大部分组成。由于新型DCS的功能不断扩大, 已经有了安全仪表系统, 因此也可以用一套具有SIS功能的DCS来统一管理, 这样业主当然欢迎。

四、科学仪器的在线化

随着科技的进步, 科学仪器的结构, 日益简化, 体积缩小, 重量减轻, 操作也更方便, 价格也逐步降低。而且能在工业条件下操作, 因此在过去只能在实验室内进行离线操作的科学仪器, 现在可以在生产现场进行在线运行了, 例如质谱仪居武钢的高炉上试用, 用来分析炉顶煤气的成分, 从应用的角度来看, 这种仪器也可看成工业自动化仪表中的一员了, 今后这种趋势还会加速发展。

五、MIV模式

目前新建的一些大型石化装置如乙烯项目都采用了MIV承包模式, MIV就是主要用于仪表承包商。这种做法利于大型工程的建设, 保证项目顺利按时投产, 如百万吨级的乙烯项目, 旗下产品很多, 一般有十几个装置, 需要同时投产, 否则误工一天, 就会有上亿元的损失, 为了便于管理, 工程公司和企业都愿意这样做, 但这种模式也不是一成不变的。

结束语

总而言之, 我国工业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 而且包括各种灵活的低成本, 见效快的自动化技术, 我们只有支持提高与普及相结合的方针, 我国的工业自动化技术应用才能走上高速度, 高质量和高效益的健康之路。

参考文献

[1]章昌南.浅谈我国工业自动化发展状况[J].金属加工, 冷加工.2008, 19

[2]金建祥.科技创新推动工业自动化发展[J].世界仪表与自动化.2006, 04