工业控制系统的三大变革

文章来源:互联网 发布时间:2013-04-15
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自动化技术正经历重大变革,我们的工作实质上是围绕这种变革进行的.主要方面是:现场总线和现场总线控制系统FCS;PC-BASED工业控制计算机;管控一体化系统集成技术.

自动化技术正经历重大变革,我们的工作实质上是围绕这种变革进行的。主要方面是:现场总线和现场总线控制系统FCS;PC-BASED工业控制计算机;管控一体化系统集成技术。

1.关于FCS

由于现场总线技术的发展,新一代的现场总线控制系统FCS正走向实用化,这是自动化技术的一个重要热点,它将给自动化技术带来一次深刻的革命。 FCS的关键要点是:FCS的基础是数字化智能化现场装置;FCS的核心是现场总线协议,即总线标准;FCS的本质是信息处理的现场化和网络化。FCS是从两个方面发展而来的,一是PLC,二是DCS。在FCS走向实用化之后,必然会影响PLC和DCS的前景,专家们认为,FCS将与DCS逐步融合,FCS将会最后取代DCS,但是,将会有一个很长的历史过程;而PLC在顺序控制方面有独特优势,作为一个站掛在现场总线上可以充分发挥PLC在处理开关量方面的优势,因此,今后将以能遵循现场总线通信协议的PLC或能与FCS通信交换信息的PLC为优选对象。

2.关于IPC

工业PC自上世纪90年代初进军工业自动化以来,正势不可挡地进入各领域,获得了广泛应用。究其原因,在于PC机的开放性,它具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源,即得到广大工程技术人员的支持,也为广大人群所熟悉,这是IPC热的基础。PC-Based(包括嵌入式PC)控制系统,正以20%以上的速率增长,远远超出了DCS、PLC。值得注意的是,各大PLC制造商已接受了IPC的技术路线,PLC有 IPC的趋势。不仅如此,DCS、NC也都有IPC化的趋势。PC-based控制技术将成为本世纪初自动化界的主流技术之一。今后在相当长的一段时间内,FCS、DCS、PLC、IPC、NC将会相互补充,相互促进,但IPC的优势会更突出,其应用范围将迅速扩大到全部自动化领域。

预计,到2005年,PC-based工业控制机将占市场份额50%以上。我国IPC市场(包括嵌入式控制器)十分活跃,和国际市场一样,IPC增长速度也是最快的,这是因为IPC能提供非常丰富的开放的硬件和软件平台,价格低廉,易于与其它信息技术集成。我国IPC厂商很多,主要有研祥、研华、凌华、磬仪、康泰克、康拓等等,在FCS、DCS、PLC、IPC、NC几大类之中,IPC的国产化是最高的,估计要不了多久,和PC机一样,IPC将主要是国产化产品的天下,特别是大陆产品的天下。

3.管控一体化系统集成系统与软件随着Internet技术深入到企业管理和控制之中,控制系统与管理系统的结合成为必然,这使得工业自动化界渴望已久的管控一体化、工业企业信息化、基于网络的自动化的目标成为可能。管控一体化可以使企业选择到真正符合新经济时代的最佳解决方案,从而提高企业的生产效率,增强市场竞争能力。这就必须发展管控一体化的系统集成技术和系统。因此,自动化技术进入了一个新时代,其方向是,通过以太网和Web技术实现开放型分布式智能系统,基于以太网和TCP/IP协议的技术标准,提供模块化、分布式、可重用的自动化方案。其中,主要的方面是发展基于网络的工程化工业控制与管理软件。企业信息集成系统三层结构的中间层的应用软件系统,称之为工厂软件,包括实时数据库、历史数据库、数据发布、数据挖掘、模型计算、过程仿真、配方设计、运行优化、参数检测、偏差分析和故障诊断等内容。它向下可以为控制软件提供智能决策,向上可以为管理软件提供有价值的数据。

工厂软件系统的基础内容就是实时分布式数据库系统。工厂软件建立在实时数据库和关系数据库之上,定位在Internet/Web应用网络环境之上,由此,实现管控一体化。国家科技部2001年9月发布“过程自动化系统”专题中,将实时数据集成技术与过程控制技术、过程优化技术和流程工业生产计划与动态调度技术列为主要方向。而两项重点课题之一是:实时数据库及监控系统。其研究目标是:流程工业综合自动化的数据集成、大中型实时数据库及监控系统等核心技术,支持多种DCS、PLC、测控系统的实时数据库及监控系统。主要指标及要求之一是,支持主流DCS、FCS、数据采集设备的双向数据传输,提供 OPC接口。

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