工业自动化技术精选(九篇)

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第1篇：工业自动化技术范文

运用工业自动化技术和计算机应用技术，实现以提高经济效益为总体目标的传统产业的技术改造，已成为提高国力主要手段之一。目前，国与国、企业集团与企业集团之间展开了激烈竞争。日本和西德十几年前的经济起飞，就是从这里开始的。后来美国在高度重视技术密集型的高技术产业的同时，十分重视工业自动化技术，美国的经济能持续119个月高速增长，也是与用工业自动化技术改造传统产业有密切关系。

基于多现场总线及Internet 综合自动化系统MFIAS

产品简介：综合自动化工程中心在完成国家“九五”科技攻关计划有关石化行业先进控制、现场总线控制系统、冶金行业管控一体化和承担科技型中小企业技术创新基金项目等项目的十多个攻关专题的基础上,密切注视和跟踪国内外的现场总线技术的发展,充分利用Internet的潜力,并且结合我国工业控制的具体特点和多年积累的控制系统工程经验,自行研究开发的一套通用的、国产化的基于多现场总线及Internet的新一代综合自动化系统MFIAS。为企业进行管理和控制一体化系统建设提供综合解决方案。 MFIAS系统通过中国科学院成果鉴定,鉴定专家一致认为:系统在技术上已达到国际先进、国内领先的水平。该项目作为工业过程自动化重大专项已由国家计委立项进行产业化，由自动化所和首钢总公司组建的项目公司具体实施。 MFIAS采用采用实时数据平台技术，支持多现场总线，实现了现场设备管理、组态，过程监控，多媒体监控，远程监控、图象处理，语音控制，远程设备管理/诊断，先进控制等功能，实现与MIS/ERP系统的连接,并提供销售管理、生产计划、调度决策支持及专家系统开发平台等软件包选项。

产品前瞻：该项目可用于石油化工、冶金、建材、环保、交通、机电一体化等行业。该产业化专项目由项目公司组织生产MFIAS系统。如按年生产能力为52套的生产能力(其中大型定制系统12套,中小型定制系统40套)。投产后正常年利润总额2050万元,年税后利润1374万元。

大口径管道生产线自动控制系统

产品简介：合研制的DN300~3000mm聚乙烯缠绕结构壁管材成套设备，填补了国内大型塑管加工设备的空白。 该设备生产的聚乙烯缠绕结构壁管材及配套管件，可广泛应用于远距离低压输水、农田灌溉；城市排水、排污、工业废水排放等领域。该设备年设计加工能力为2500吨。

产品前瞻：以两条生产线，年销售能力5000吨计算，每吨售价15000元，每吨折合成本（包括直接成本、间接成本、管理费、财务成本）9193元，每吨利润为5807元，每年可实现利润：（15000-9193）×5000×（1-33%）=1567.49万元。

交流伺服控制系统

产品简介：交流伺服系统采用大规模集成化技术及智能化功率模块，脉冲方式控制，定位精度为 ±1个脉冲，转速变动率0.1%以下，调速范围1：5000―1：10000，动静态特性良好，实现了交流伺服的位置，速度和电流环的全数字化控制，性能指标和基本功能已达到国外当前同类产品水平，广泛应用于数控机床，机器人，纺织等各种行业。

产品前瞻：相对国外同类产品占据价格优势，并且较国外产品便于操作，在国内技术上具有领先水平。国内控制驱动正大量趋于交流伺服系统。市场前景广阔，每台售价约是成本价的1-2倍，经济效益可观。本产品总投资规模约二百万左右。

多变量预测控制软件包

产品简介：中国科学院自动化研究所综合自动化工程研究中心以国家九五科技攻关项目“新一代全分布式控制系统研究与开发”中的“基于现场总线的先进控制技术”课题为基础，自主开发了多变量预测控制软件。该软件包功能齐全，面向多种工业过程，适用范围广。对于那些复杂的较慢过程的多变量系统，对象特性复杂，准确建模较难，常规控制难以获得令人满意的效果。多变量预测控制软件包目的就是替代昂贵的进口软件，对此类一般的控制方法控制效果差的系统进行控制，解决一些工业上的控制难点，以期获得比较令人满意的效果，提高产品质量，降低企业的成本，增加经济效益。该软件具有很高的推广价值，光明的应用前景，是一个经济实用的软件包。多变量预测控制软件包主要包括三部分：系统辨识、组态仿真及多变量控制器。这三部分中的辨识模块可以是一个独立的软件，也可以是整个控制软件的一部分。

产品前瞻：多变量预测控制应用于对象特性复杂、准确建模较难、常规难以控制的复杂的较慢过程的多变量系统。替代昂贵的进口软件，解决一些工业上的控制难点，获得比较令人满意的效果。该软件具有很高的推广价值。

基于HART的设备管理系统（HDMS）

产品简介：基于HART的设备管理系统（HDMS）软件是国家“九五” 重大科技攻关项目《新一代全分布式控制系统研究与应用》的专题“基于HART的控制系统软件开发”的攻关成果。该软件具有自主版权，符合HART协议标准，采用OPC技术，在解决HART仪表特殊命令处理有较大突破，性能可与国际上的同类产品比较，在性价比方面优于国外产品，达到国际先进水平。 HDMS用于有效地管理和维护工厂现场设备。

产品前瞻：主要功能有： a.设备管理：包括工厂管理、连接地址和按仪表厂商归类。 b.仪表参数读写。 c.监视动态变量。 d.设备状态监视。 e.电流微调。 f. 配方功能。 g. 实现OPC服务器 h.专有属性的处理 该软件已成功应用于山东省三孔啤酒有限公司等企业。并且可以广泛地应用于石油、化工、冶金、建材、轻工、环保等方面。成果转换效果显著，经济效益明显，市场前景好。

基于HART的过程监控系统（HCVS）

产品简介：基于HART的过程监控系统（HCVS）软件是国家“九五” 重大科技攻关项目《新一代全分布式控制系统研究与应用》的专题“基于HART的控制系统软件开发”的攻关成果。用于现场总线控制系统的过程控制与监视。其功能有：实现控制过程监控组态、网络系统组态、生产过程监控，监控图形组态、报警系统、报表系统、实时数据管理和历史数据趋势等。 该软件具有自主版权，符合HART协议标准，采用实时数据平台的“软总线”数据交换技术、OPC标准接口技术，该软件能够推广到FF、PROFIBUS及DCS等系统的控制监控。性能可与国际上的同类产品比较，在性价比方面优于国外产品，达到国际先进水平。

产品前瞻：该软件已成功应用于山东省三孔啤酒有限公司等企业。并且可以广泛地应用于石油、化工、冶金、建材、轻工、环保等方面。成果转换效果显著，经济效益明显，市场前景好。

气相法聚乙烯装置优化控制系统

产品简介：该成果通过对气相法流化床反应行为机理的深入分析，采用系统辩识和神经元网给方法建立了气相法聚乙烯质量预到模型和优化控制模型，实现了以提高经济效益为目标的优化操作和优化控制。针对聚合反应这一类强放热效应的温度回路具有大惯性，大滞后，干扰因素多，热不稳定性严重的特点，在所建立的温度通道和干扰通道的过程数学模型基础上，首次提出了DMC(动态矩阵控制)与前馈补偿相结合的先进控制方案， 并直接将高级控制算法集成在现有DCS(集散控制系统)上投运，解决了聚乙烯生产装置的关键温度控制回路长期存在的难题。开发了实时故障诊断专家系统，系统基于复杂系统的层次结构模型，大量引入关于装置和过程的深层知识，具有带不确定性推理的产生式系统和神经元网络模型两种知识表达和处理机制。系统的实施，对装置设备及运行中存在的各种故障进行了有效的监测，诊断结果准确、可靠。以上研究成果首先在中试装置上进行开发，然后被成功地移植到生产装置上，并已取得明显经济效益。该成果在DCS环境下综合应用了高级过程控制、优化控制技术及故障诊断专家系统。其整体应用水平居同类过程控制国际领先水平。该成果有很强的实用性和通用性，便于推广应用，具有明显的经济效益。

产品前瞻：该技术应用于聚乙烯装置优化控制，解决了聚乙烯生产装置的关键温度控制回路长期存在的难题。实时故障诊断专家系统科对装置设备及运行中存在的各种故障进行了有效的监测，诊断结果准确、可靠。，并已取得明显经济效益，年增效益582，4万元。

RTGS大屏幕工业实时监控系统

产品简介：该课题是“863“攻关课题之一，该成果由核心的MAG―312智能图形处理卡、微机及应用软件组成。MAG―3l2卡插在AT总线上，可接两台监视器显示不同画面，与微机组成多CPU的并行处理系统。软件配有基础软件，实时监控程序、监控组态软件及通信软件。可在MS―DOS，windows及RMX―DOS环境下运行。系统具有如下特点：实时性强， MAG―3l2承担全部图形处理任务与主机构成DMA(直接内存取)方式通信；快速画面切换可做大图形的漫游与滚动，也可同时连接多台投影仪；使用方便：系统提供的全部汉化组态工具自动生成实时图形监控应用程序；系统商品化程度高，已小批量生产并在电力，化互、冶金、建材、矿山、交通及管理部门中应用得到用户好评，曾在94年国际傅览会上获得金奖。

产品前瞻：该系统应用于工业实时监控系统，实时性强，使用方便，可接两台监视器，快速画面切换，大图形的漫游与滚动，也可同时连接多台投影仪；系统商品化程度高，已小批量生产。在电力，化互、冶金、建材、矿山、交通及管理部门中应用。

轧钢厂均热炉群综合自动化

产品简介：该项目开发了由工业PC和多功能PLC组成的管理、监控和现场控制三级DCS。在国内首创“多目标寻优”燃烧控制策略，以炉膛温度、压力和废烟温度为目标开发出基于自寻优控制和专家系统相结合的控制算法，使寻优快速准确。在此基础上还建立了钢锭凝固冷却和加热 过程数字模型，采用技生产率优化和节能优化的各种快慢不同的烧钢方法，通过调度专家系统协调轧制节奏达到充分发挥轧机能力，又节约能耗、减小烧损的目标。本系统灵活、稳定可靠、控制精度高，其综合水 平处于国际先进，国内领先。投运以来已取得明显的经济效益，具有很大的推广价值。

产品前瞻：该技术应用于轧钢厂均热炉控制，节约能耗、减小烧损，充分发挥轧机能力。投运以来已取得明显的经济效益，具有很大的推广价值。

工业装置操作优化技术

产品简介:几乎现有的工业生产过程都有提高生产率的潜力。这种潜力不仅来源于原设计的缺陷，而且来源于工厂在生产过程中可能发生的各种变化。例如，随着生产的发展，原料成分、设备状况、生产负荷、工艺技术等因素均在不断变化。一个时期认为是最优的操作参数，过一段时间却不一定适用。现有装置在长期运行中，就有必要根据不同的情况和要求对生产操作参数及时地加以调整，以确保生产时时都维持在最优操作条件下运行，从而获取最大的经济效益。

现有工业装置调优操作技术是一种在现有工业装置上寻求优化操作参数的技术。它将计算机技术、数理统计方法与工厂实际生产经验相结合。通过对工业装置操作数据的分析，建立目标与操作参数之间的数学关联式，并用先进的响应面技术绘制响应面图。生产指挥者和操作工人可方便地根据响应面来优选各种目标下的操作参数，使工业装置时时维持在最优的操作参数下运行，从而使工厂获得最大的经济效益。其特点在于方法简便，不需要增人、增设备，只需根据优化结果对操作参数作适当调整，便可充分挖掘现有工业装置的潜力，使工厂迅速达到提高产品产量和质量、节能降耗、降低产品成本等目标，从而获得显著的经济效益。此外，该技术适应性强，普遍适用于化肥、农药、精细化工、生化、医药、冶金等各种工业。为了提高效率，还开发了工业装置操作优化技术软件系统POS。

该软件在Windows98环境下用Visual Basic 6.0开发而成，技术先进，功能齐全，界面友善，提供全面、实时的在线"帮助"，可使用户能方便地用本软件解决自己的操作优化问题。该技术深受工厂的欢迎，已在国内几十家大、中、小型企业的生产装置上应用，获得了显著的经济效益和社会效益，为此曾荣获化工部和江苏省科技进步一等奖、国家经委优秀项目奖。该技术的推广应用受到了国家有关部委和江苏省有关领导的高度重视。

现有工业操作优化技术是企业振兴的"法宝"，其应用可帮助企业解决当前生产中的问题，获得实际的经济效益，在国内外激烈的市场竞争中立于不败之地。

技术应用简况

应用单位：中国石化集团公司金陵石化烷基苯厂

应用项目：正构烷烃脱氢装置

应用效果：产量提高20%以上，年经济效益580万元，获化工部、江苏省、南京市科技进 步一等奖。

应用单位：上海吴泾化工厂

应用项目：以轻油为原料经转化制甲醇的年产8万吨甲醇装置

应用效果：甲醇的平均能耗下降0.298×106（Kcal/吨），6个月内增产甲醇1032吨，年经济效益144万元，获江苏省科技进步二等奖。

JP-CAL-P压力仪表自动检定系统

产品简介:表自动检定系统是集现代化计量测试技术、计算机技术、信息管理技术于一体的新一代全自动化压力检定系统，使高精度数字压力制造技术成果的积累，也是许多客户和工程技术人员实际应用技术及管理经验的归纳。

该系统适用于压力量程范围在0-70MPa的压力变送器、差压变送器、压力控制器（压力开关）、弹簧管式压力表的计量检定。该系统由气瓶、真空泵、增压泵、控制柜和操作台等组成。

该系统主要适用于：（1）专业计量检定所、计量院和工厂、大专院校所建立各类校准、检定、检测、试验实验室开展压力仪表的校准、检测，压力组件的试验；（2）冶金、化工、供水供气(汽)、锅炉、压力容器等系统压力仪器仪表较多相对集中的现场校准、试验。方便现场使用，无需提供动力能源；（3） 该装置若以水作介质，则可校验禁油和非禁油的一切压力测量仪器仪表。

功能：自动化程度高；先进的操作方式；高准确度，高分辨率；可检定压力仪表种类广泛；可准确测量与压力相关的环境温度；可根据压力标准器和被检定压力仪表的特点，选择“标称基准法”（反校法）两种方法进行检定；提供数据管理功能，检定记录报表进行存储、检索和查询。供操作者随机查阅或打印任意一次检定记录报表；备有多种进口压力控制器（或高精度压力数字表）的接口驱动程序，用户可根据实际配置直接在菜单种选择；备有多种进口标准数字表的接口驱动程序和RS232串行通讯、GPIB488通讯接口程序，用户可根据实际情况灵活的进行选择；自动升、降压力平稳，无波动过程，优于人工操作，满足JJG规程要求；该装置配有自校准功能，可实现各压力值的自校准，确保示值准确可靠；该装置与计算机连接，安装自动检测软件，可实现压力仪器的自动检定、检测，打印原始记录和证书的功能；自动操作过程短，提高单台仪器的检定速度，缩短检定时间，大大提高工作效率

KD―418―γ射线料位监控仪

产品介绍：KD―418―γ射线料位监控仪是依据核物理与核电子技术而制造的一种检测、控制料位的仪器，由于它是以γ射线作为测量基础的，因而具有非接触测量的特点，不受管（库）壁、管（库）内介质类型、状态和恶劣工作条件的限制。该仪器采用闪烁探测器，其探测效率较高，较之G―M计数器，其放射源的活度大大降低，对放射源安全防护和工作人员的安全具有重大意义。

仪器包括主机、探头及放射源三大部分。整机采用集成电路，备自检装置，仪器灵敏度高，反应快速，长期运行稳定可靠，安装使用及维修简便。

该仪器可广泛用于水泥、冶金、化工、石油、采矿、建材、火力发电、食品等部门，都有很明显的经济效益和社会效益。

产品性能

1.灵敏度：使继电器动作的每秒输入脉冲数≥50次/秒；

2．反应时间：≤3秒；

3．继电器输出触头最大容量：―220V×3A；

4．探头与主机的最大距离：400米；

5．长期稳定性：仪器连续工作，表头读数（不包括放射源衰变过程的涨落引起的指针摆动）不超过3%；

6．环境条件：

主机：环境温度 20℃― + 55℃，相对湿度≤80%；

探头：环境温度 20℃― + 55℃，相对湿度≤80%；

源体：环境温度≤300℃

7．放射源：137Cs，活度0.3mCi左右；

8．电源电压：―220V±10%；

9．外型尺寸：

主机：260mm×200mm×115mm；探头：Φ74mm×320mm；源罐：Φ94mm×105mm，重7.8Kg。

开放网络化控制系统 ( SIACON )

技术介绍:随着工业控制技术的不断发展，工业控制系统正向着数字化、智能化、网络化和开放的方向发展。我所推出以现场总线技术为核心、OPC技术为纽带的开放的网络化控制系统SIACON，将现场总线仪表、模拟仪表、分布式智能I/O、DCS、和PLC等工业自动化设备有机地集成在一起，为企业综合自动化系统提供了一套全新的解决方案。

产品性能：SIACON系统可以集成各种流行的工业自动化设备和监控组态软件，是真正开放的网络化控制系统； SIACON以FF现场总线技术为核心，将控制任务下放至工业现场的智能仪表，实现了控制功能的彻底分散，而控制功能的分散意味着危险分散，从而极大地提高了系统的可靠性； FF HSE高速总线和FF H1总线相互补充，构成企业综合自动化系统的网络平台。现场总仪表、智能I/O与计算机之间通过现场总线连成一体，系统结构简单，可扩展性强，不仅降低了布线成本，而且还具有设备远程调试和自诊断能力，维护方便；SIACON不仅支持多种现场总线智能仪表，也支持传统的模拟仪表、DCS和PLC，可以在最大程度上保护用户的已有投资； 采用OPC标准，实现硬件与软件及软件与软件间的信息集成，充分保证了系统的开放性。

继电器自动装配生产线

成果简介:继电器半自动装配生产线主要由以下几个功能单元组成：自动除尘单元，自攻钉自动拧紧单元，组合螺钉自动装配单元，自动检测单元，激光自动刻字打标单元，机械手自动搬运装配单元，接触板半自动装配单元等，共20个自动半自动单元。整个生产线各单元之间通过自动传输带及自动机械上下料。该线通过以上单元将散件自动装配成合格的继电器，并自动完成刻字打标，按要求摆放在托盘中。

主要技术指标：工作节拍为12.5秒，年产量在50万件以上。

市场前景: 它的应用可避免人为的随机性，确保装配质量，提高生产效率，减轻劳动强度。

YT-2100油田电力综合自动化管理系统

项目介绍：采油机综合管理系统

1.对采油量实施实时数据采集。

2.对采油机运行状态实施实时监测。

3.对用电量实施实时监测和管理。

线路管理系统:各关口和线路节点电能量采集、各段线路的线损分析管理;各关口和线路节点无功监测和无功控制。各条出线、线路段的故障检测、录波和故障选线和定位功能。用电线路实时数据监测、进行供电质量监测、供电可靠性统计。进行负载分析，进行三相不平衡统计，用电单位调整协助用电方案，进行合理用电。

通信组织方式：

1.沿电力线的采油设备、用电采集设备的数据传输通过电力多址数字通信机，利用电力线本身作为通信媒介无须再投资。

2.数据汇集点到管理中心的通信可以通过电话专线、光纤、数传电台、微波，或根据用户的需要采用的GPRS通信方式。

产品性能：油田的采油点分布广,数量多，流动性强,交通及通信状况复杂。如何对分散的采油点进行实时监控是保证采油设备安全运行、提高原油产量的关键，如果每个采油点现场有人值班,则须花费大量的人力物力。油田电力的10KV和6KV线路分布复杂，随井拉线，电能量采集、线损管理和故障选线定位与无功管理的实现非常困难，用电的人力和财力成本很高。油田电力综合自动化管理系统缺乏合适的信息传输通道，传统的通信方式如光缆、音频电缆、无线等投资大，施工困难，维护量大，不适用于流动性较大的采油点。针对这一状况，凭借国内独有的电力线多址数字通信技术，开发油田电力综合自动化系统，实现采油点的远方实时监控，故障选线和定位保证了各采油点设备的安全、可靠、高效运行。

油田综合自动化主要功能：

移动式和固定式油井电力SCADA系统；完成实时数据的采集、处理、监视、控制，实现三遥功能；可与RTU、微机保护、故障录波器等站内自动化设备通信；与上级调度部门或集控中心进行双向实时数据通信。

KDJC-2100配电网络综合自动化系统

成果介绍及技术指标: KDJC-2100配电网络综合自动化系统适用于10KV配电线路的环网及辐射状供电系统,全面支持馈线自动化及配电网自动化系统。

通信解决方案：中心站到二级主站、二级主站（区域主站）到配电子站（监控子站）采用光纤局域网方式，个别地方的二级主站到配电子站的通信采用光纤MODEM方式。

配电子站到FTU、RTU的通信方式采用光纤局域网、光纤MODEM、专线拨号方式、电力线多址数字载波通信方式、数传电台方式。

自动控制模式,合用户配电网络的实际和用户的投资情况，给用户量身定做馈线自动化控制模式，主要有分布式就地控制模式、远方集中控制模式、综合智能控制模式三种控制模式。分布式就地控制模式主要重合器加分段器方式和完全重合器组网两种模式；远方集中控制监控模式依赖通信，通信数据采集进行分析完成远程控制方式的故障隔离和网络重构；综合智能控制模式，采用高速光纤方式进行本地保护和远程监控相结合的模式。向用户推荐综合智能控制模式，该模式能够进行快速故障隔离，系统用户用电的可靠性，减少对一次设备的冲击，在远方监控不能正常工作也能完成故障隔离和部分重构功能。

一体化设计思想，将配电和调度、营销系统进行综合考虑，统一设计、进行一体化数据库建模，数据源头唯一，系统扩展性强、数据综合、利用率高。

系统功能特点: SCADA功能：数据采集、数据处理、状态估计、电度量处理、统计分析、事故报警、SOE功能。AM/FM/GIS功能：网络拓扑着色功能、FM设备管理功能、GIS系统在线和离线应用。DMS功能：配电设备维护及检修管理、配网运行工况监视、配网停电管理、TCM投诉电话受理、GPS抢修车调度管理、配网运行工作管理。DA功能：故障诊断、故障隔离、故障恢复。高级分析功能：网络拓扑分析、配网潮流、线损统计计算、可靠性管理、电压控制与无功优化、负荷预测。与其他系统常用的接口：与调度系统、GIS系统、负荷管理系统、用电MIS系统、客户服务中心管理系统的接口。WEB功能：主要有WEB SCADA功能、WEB报表统计分析、WEB GIS功能。

冲压线柔性自动化系统

成果简介:冲压线柔性自动化系统成功应用于一汽大众捷达70#冲压生产线。该系统是国内首次自主研制开发的第一条轿车大型覆盖件冲压连线自动化系统，性能稳定可靠，运行情况良好，操作简便。在该系统中解决了上下料机器人、翻转及传送装置、可快换端拾器及其调整、全线协调控制、状态检测、故障监控与诊断、一体化磁力分层系统等关键设计开发技术。

应用范围:该冲压线自动化系统可广泛应用于汽车覆盖件、家电钣金件等工件的冲压成形。

市场前景及经济效益分析:个系统具有九十年代国际先进水平。获得了高速上下料机器人、防连片传感器、一体化强力磁力分层座、翻转穿梭传输装置等多项国家发明专利。连续生产节拍为4~5件/分；系统刚度高，负载能力大，协调性好；生产线布局好，作业空间大。

配电自动化系统解决方案

系统概述：配电系统是保证安全、高效用电的重要环节，目前已成为各电力部门重点改造设备的对象,工控机的应用使得配电系统的可靠性和稳定性大大提高。南方某电网控制系统有限公司采用研祥"evoc"工控设备新开发的csda2000配电自动化系统就是基于工业pc的高起点的配电设备，产品一经推出即赢得了市场的青睐。

系统构成：整套csda2000配电自动化系统包括dms主站,gis地理信息系统,pas高级应用软件包,多种与其它系统的接口等部份。系统采用由研祥智能股份提供的 “evoc” 工控作为硬件平台、由 “evoc”ipc-8621作为主站控制系统，ipc-6806作为子站控制系统。

第2篇：工业自动化技术范文

【关键词】 无线技术 工业自动化 通信 Zigbee UWB超宽带

无线技术在目前的工业自动化及通信市场领域应用极为广泛，这主要得益于它的几大优点。例如相比较于有线通信更加节约成本而且构建方便，时刻都能为工业自动化应用带来合理的应用方案；其次就是追加节点，拥有强大的扩展性。即在已有的无线网络基础上增加了更多WAP无线接入点，对软件设置修改并达到扩展节点的目的。而基于无线技术的安全协议由于拥有独特加密算法和扩频跳频技术，所以它既不容易被窃听，也具有更稳定的抗干扰性，这在恶劣的工业环境领域中就能够发挥极大的作用。

一、Zigbee无线技术在工业自动化领域中的应用

Zigbee具有低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本和近距离传输等特点，是典型的双向无线通信技术。在工业自动化领域中，它常被应用于自动控制和无线控制环境中，能够满足某些小型工业设备的无线联网及控制需求。从技术构造角度来看，Zigbee的协议主要包括了网络层、数据链路层、物理层、应用框架层等等。它基于IEEE802物理层及数据链路层标准构建，在实际应用中拥有以下几大特点。

1、Zigbee的技术应用特点。首先一点它的功耗相当低，如果将其调节到低耗电待机模式下，两节5号电池就能为它提供6个月的电量维持。这一优势是目前工业自动化领域的无线技术所没有的。第二它的数据传输速率和成本都很低。一般情况下它的传输速率只有10～250kb/s，是典型的低传输应用技术。由于拥有低传输速率，因此它的协议也相对简单，这也帮助企业极大程度降低了工业自动化运营成本。据统计一个Zigbee芯片的单体价格只有3～5美元。第三它的时延性比较短，这主要体现在它的通信时延和休眠状态激活时延环节。一般来说，Zigebee设备在搜索时间时的典型时延值都要在30ms以上，而设备激活时间则为15ms，活动设备接入时间也有15s左右。最后它具有高度的安全可靠性，Zigbee为工业自动化体系提供了较为完整的数据检查和鉴权功能，这完全得益于它所采用的AES-128加密算法和碰撞避免策略。这两大功能一方面确保了工业自动化设备运行过程中数据的安全完整性，另一方面也避免了由于固定宽带通信业务预留时隙所造成的发送数据冲突情况出现。

2、具体应用。就目前我国的工业自动化发展现状来看，Zigbee技术在工控传感器领域比较常见，例如自动抄表系统。考虑到目前已有的GPRS无线抄表系统在运营成本方面花费过高，而Zigbee网络抄表系统由电力部门自行建网设计开发，无需缴纳任何额外费用，再加之它的超大容量和广覆盖能力，所以目前许多企业在工业自动化这一层面都会采用Zigbee技术来对其工业环境温湿度、气体、污水等等进行无线监测。再一方面，在工业自动化领域中还会基于Zigbee的网络功能来采集数据并传递到汇聚节点，借助微处理器、GPRS模块与Zigbee共同构成汇聚节点，实现诸如UDP/TCP等自动化协议。在实际应用过程中，用户端利用GPRS与PC服务器作为基础模块构建硬件平台、软件数据库，对所收到的数据进行分析和处理，进而实现对企业工业技术领域全网络的管理与任务执行[1]。

二、UWB超宽带无线技术在工业自动化领域中的应用

上文所述的Zigbee拥有其自身独特的优势，但是它的技术特点也决定了它的局限性，那就是只能在短距离低速率的场合中应用。然而在实际工业监测过程中，自动化操作必须要求拥有高素质影像配合数据分析处理，这显然是需要更快捷高速的数据传输效率的。因此，UWB超宽带无线技术的存在就弥补了这一点，满足了工业自动化的进一步应用需求。

UWB（Ultra Wideband）技术占空比较低，它通过冲击脉冲来作为信息载体实现无载波通信技术。具体来说，它依赖于脉冲串来传递信息，并将信息调制到离散脉冲信号上，直接通过窄脉冲发射信号来实现通信功能，是典型的无载波传输技术。在工业图像及声音监控领域，UWB技术被得以广泛应用。以一张分辨率为640x480、色彩为24位的实时视像为例，据检测它的图像数据量高达7.32Mb/帧，数据传输率也达到190Mb/s。如此之高的数据率传输显然是大部分无线技术所无法做到的。所以在实际应用过程中就在工业设备的摄像头处增加一处微处理器，对所摄录的实时图像进行简单的压缩处理，进而将图像数据率降低到几十Mb/s左右。此时运用到UWB技术，远程传输图像数据到UWB中心控制室，再配合远程监控为中心控制室与远程主机端形成无线网络连接，最终促成无线通信体系共同完成工业图像及声音监控和数据获取工作[2]。

总结：无论是Zigbee还是UWB，它们都是相对而言功耗更低、效率更高的短距离无线通信方式。正是有了它们的存在，工业自动化领域的无线技术应用才越来越广泛，生产效率才越来越高，这是许多其它无线通信技术所无法比拟的。

参 考 文 献

第3篇：工业自动化技术范文

关键词：工业控制技术；变频；嵌入式微控；触摸屏

Abstract: analyses the development of industrial automation control technology application. From one of the inverter, embedded microcontroller control, touch screen and technology of a detailed introduces the structure, function and working principle.

Keywords: industrial control technology; Frequency conversion; Embedded microcontroller control; Touch screen

中图分类号：U468.2+2文献标识码：A 文章编号：

一、引言

在工业自动化控制技术领域，为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言，它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制，就能实现上述目标，并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。

二、变频器技术

1、变频器基本功能

作为变频器技术来说，它是一门综合性的技术，是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动的功能，不需要增加制动控制电路了，就能顺利实现制动功能。在需要制动时，只要通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是非常显著的。

2、变频器的结构

变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压，变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分：

1）整流电路。主要由三相全波整流桥组成，其作用是对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。

2）逆变电路。它是变频器最主要的部分，也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，它的主要作用是在控制电路的控制下，有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出，也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。

3）直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器；当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻，甚至一些其他辅助电路。

4）控制电路。它是变频器核心部分，高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，并采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。

3、变频器发展趋势

随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，以及控制技术的不断发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展：

1）高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化，使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。

2）大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为变频器小型化搭接了很好的平台，并促使其装置更加小型化。

3）随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而保证变频器的长寿命和高可靠性，并利用网络实现多台变频器联动，以致于组成变频器综合。

三、嵌入式微控技术

1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU)是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用，设计和开发必须考虑特定环境与系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。

2）结构。嵌入式微控制器系统，它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性，它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心，加上外部专用电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等。它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。

3）应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面，均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟，并全面展开，现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。

四、触摸屏技术

1）功能。人机界面通常被大家称为触摸屏，是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上，触摸屏是首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏，因其具有很强的适应性，比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下（灰尘、油污潮湿、磨损、划伤等）工作时，都不会造成触摸屏的损坏。因此，它在工业自动化控制技术中，能够发挥着很好的作用与效果。

2）工作原理。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS-232串行口）送到CPU，从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两个部分。其中，触控屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触摸点坐标，再送给CPU，它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。

3）发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展，HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长，HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。

五、结语

在现代制造领域中，工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术，如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率，并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展，它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力，从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展，其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。

参考文献：

第4篇：工业自动化技术范文

摘要：可编程控制器（Programmable Logic Controller，即PLC）是一种数字运算和操作的控制装置，它是代替传统继电器发展起来的，集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统。目前，PLC 广泛应用于机械制造、造纸、化工、轻工、电力、冶金等领域，是现代工业控制的支柱之一，大大推进了机电一体化的进程发展。

关键词：PLC；机械；技术；发展

PLC的本质其实是一种专门用于工业控制的计算机，它的硬件结构与微型计算机大体上是相通的，由电源、输入输出接口电路（I/O模块）、存储器、中央处理单元（CPU）等结构组成。

开发PLC 的目的就是为了把工业环境中的一台设备控制转化成工厂流程的自动化运行。PLC的特点是体积小，编程容易，能够灵活的组装，并且能够高效的抗干扰，而且还有很强的可靠性。随着技术的进步，硬件和软件的设计以及开发使得PLC的程序更简单化。其功能和系统却增强了。

控制理论是实现PLC自动化的理论基础。这样能根据被控对象的一些特征和环境，自动的将信息反馈回来，并加以控制，达到系统按预设的功能进行运行。

PLC在工业自动化技术中的应用主要体现在以下方面

物资供输自动化。物资供输自动化管理是自动化机械制造过程中不可缺少的一部分，它可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到相应的位置。一般情况下，该材料的一个自动化物资供输管理系统包括一个独立的自动装置，自动输运设备，自动化软件系统的组件。

生产自动化。机械制造和处理系统的自动化，它不但可以自动装卸机械组件，还可以自动地不断重复该循环过程。减少机械在生产过程中存在的其他因素和人为操作失误的风险，完全取代人工劳动，使用自动化机械制造，生产和处理系统，可以大大提高产品的质量。

设备装配自动化。基于对技术的要求使用特定规格、形状的机械零件，通过装配自动化设备的设计预订和处理程序形成组装，调试，测试，验收等，自动装配生产线的生产过程。设备装配是机械制造过程中重要的组成环节，以往人工循环是制造加工机械设备的组装，装配工作的重要组成部分，随着现代制造业的发展，人工循环复杂操作已经不适应，而自动化设备装配系统作为现代化机械制造中的一项重要技术，它不但能够有效的提高机械生产的效率还可以提高产品的质量。

检测自动化。在二十一世纪机械制造业中，随着科学技术不断的提高和发展，导致各种新型材料和部件陆续出现，更有的新型复杂加工设备还需要特殊功能要求，因此产品的检测技术和工作难度随着科学技术的不断发展也迅速的增大，现代化高精度工艺水平的产品检测已经不适合传统的人工直接检测的方法，也不能满足要求，所以，自动化检测技术代替人工检测是一个必然的发展趋势。基于时序、组件磨损状态的识别检测、人工神经网络对刀具、电流信号、以及智能设备诊断技术等都是当代应用相对较多的技术。

PLC 在工业自动化技术应用中的注意事项

温度： 0～55 ℃范围内是PLC所要求的环境温度，发热量较大的元件下面是不适合安装PLC的，通风和散热需要有足够大的空间，基本单元和扩展单元之间的间隔必须要确保其大于30 mm，在开关柜上，用来避免太阳光的照射的通风百叶窗可以不用设置，如果周围的环境高于55 ℃的情况下，就必须安装风扇强迫通风。

湿度：为了保证PLC 的绝缘性，它周围空气的相对湿度要保持低于85%的范围内，并且要保证没有凝露。

震动：PLC 周围不能有强烈的振动源，要尽可能的远离，防止振动频率为10～55 Hz 的频繁振动或者连续振动。如果在使用环境中不可避免会有震动时，就必须采取相应的减震措施。

电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。为了减少设备与地之间的干扰，可以在对电源干扰特别严重或可靠性要求很高的环境中安装一台带屏蔽层的隔离变压。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易导致PLC接收到错误的反馈信息。

PLC在工业自动化技术中的发展趋势

先进机械制造自动化技术在于应用。发展PLC机械自动化技术的最终目的是为了满足企业的生产和技术发展的需求。PLC自动化的本质其实是一个动态的概念，它的主要研究表现在制造单元技术和人机一体化制造系统、适应现化生产模式的制造环境、制造系统中的集成技术、制造过程的计划、调度、系统技术和柔性制造技术等方面。

第5篇：工业自动化技术范文

关键词：工业自动化；自动化控制；发展；应用；

中图分类号：C931.9 文献标识码：A

随着工业自动化产业对于传统产业的改造，企业素质的提高和国家国力的提高是非常有效的途径。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，实现国民经济跨越式发展。工业自动化大体经历了单机生产的自动化、组合生产的自动化与现代技术综合应用的自动化生产阶段，这主要体现在制造业的使用和发展上。从蒸汽机的制造使用，到CAPP和CAD的自动化设计，再到现在的柔性制造系统，以及智能化制造与虚拟技术等，工业自动化技术的发展覆盖了制造业、电力等国民经济主要部门，在国家建设中起着中流砥柱的作用。

最近的工业自动化软件系统正利用先进的软件技术朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展。

1、工业自动化控制的未来发展趋势

1、1未来 PLC

PLC 自诞生以来在不断发展改进创新的。采用新的、先进的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现。小型的、低成本的PLC，可以替代 4 到 10 个继电器，获得更大的发展动力。从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种丰富、规格齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应工业控制的需求。从市场上看，少数几个品牌垄断国际市场，会出现国际通用的编程语言。

1、2控制系统正在向现场总线方向发展

现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点。现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。国内现场总线的发展趋势是：①多种现场总线在国内展开激烈竞争，竞争的重点是应用工程；②自己开发的现场总线产品开始投入市场；③各行业的现场总线应用工程迅速发展。

1、3工业自动化控制软件的发展趋势

IDE 为每个应用程序组件提供了一种历史记录审核跟踪机制，包括用户标识符、时期与时间戳、以及关于变化的详细的摘要信息。IAS 对用户而言可显著降低工程成本，为简化分布式自动化应用的开发、部署、维护与管理提供了基础。

总之，工业自动化产业对于传统产业的改造，企业素质的提高和国家国力的提高是非常有效的途径。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，实现国民经济跨越式发展。

2工业自动化重点发展区域

2.1电力系统自动化

现代社会对电能的需求日益加大，电网的设置结构和运行方式呈现多样化趋势，为了满足人们对电能的需求，必须对电网进行合理的管控，维护电力的正常运行。由于电力系统分布面广，电网调度是按照电网的拓扑结构进行管理的，但无论哪种管理方式都具备一个最基本的功能，即监控和数据收集系统，也就是常说的SCADA系统功能，包括数据的采集、信息的显示和监视控制以及信息储存等。例如，控制自动发电的AGC功能，结合全局进行系统的优化和调控；控制经济调度的EDC功能，控制电力系统的发电分配，降低成本；安全分析功能的掌控，建立自动化的电网，采用分布式的计算机系统，随着中国电力自动化的发展，我国电网的整体自动化调度已经达到世界先进水平。

2.2柔性制造系统

柔性制造技术侧重于对不同形状的对象实行柔性加工技术。随着社会的发展，人们的需求不再是单一的少数几种品种样式，更加需要的是具有特色和独特样式功能的产品，同时需要中小批量产品等。柔性自动化技术就能大幅度降低成本，在很短时间内生产出符合规格的特色产品，对比传统的自动化生产线具有很大优势。

柔性技术分为机器的柔性、工艺柔性、产品柔性和维护的柔性，分别针对的是产品的形变加工、原材料的适应变化力、功能的特殊和改进以及多功能多方式的自动化控制等，此外，在生产能力和机器运行方面，也可采用柔性制造技术，形成不同的生产和加工能力。

2.3智能制造系统

智能制造是现代工业自动化研究的一个重要方向，目的是将制造过程都赋予人工的智能和技术，从而部分和全部替代人类的劳动，形成自动化、程序化和高效率的控制体系。

目前来看，智能制造已经开始走入人们的生活中，形成人机合作、共同工作的情景，利用智能技术来进行工程设计、生产调度、故障诊断等，而在此基础上的多智能控制体系，为产品的设计、制造和生产提供了一套完整的智能方法。智能化是我国当前研究的重点方向，除了在制造的全过程当中实现智能化外，智能的设计和管理的信息集成和全局优化是实现智能制造的良好途径。

3我国工业自动化的发展方向和前景

随着电子计算机和网络的出现，各种层次的数控系统诞生，当前正向开放和标准化的方向前行。

我国首先加紧数控人才的培养，同时，致力于研究数控系统向PC和开放体系的发展，建设驱动数字化和通信的研究，做到工业自动化的网络化和控制性能的智能化。

目前，我国的机床工业总产值已经进入世界前5名，并且向着“智能、开放、网络和信息化”的趋势前进，高速度、高质量和高精确度，模块化、智能化、集成化和网络化的工艺装备成为今后的发展潮流，并且即将融入最新的纳米技术。

工业自动化的先进过程的控制（APC），更是智能控制中的一项市场潜力巨大的控制算法，其利用到了模糊数学的原理，目的是加强工业过程的自适应控制、预测控制和模糊控制，它将取代传统的工业自动化控制体系，给控制系统带来一场革命。

综上所述，工业自动化技术的运用，要在立足现有发展水平的基础上，加强对未来前瞻性的技术发展应用，结合工作实践，不断地寻求更新和更高的技术方法，运用到生产实践当中，建立起一个开放、综合和使用方便的平台，使企业发展赢得先机，创造出最大利润，以此推动整个国民经济的发展，加大我国信息化向前迈进的步伐。

参考文献：

[1]吴宝江，耿恒山.基于PC的工业控制系统[J].工业控制计算机，2005，（8）.

[2]刘华波.西门子工业自动化系列教材[M].北京:机械工业出版社，2011.

第6篇：工业自动化技术范文

关键词：工业自动化；仪表；自动化控制；技术

1 工业自动化仪表简介

1.1 工业自动化仪表基本概念

工业自动化x表指的是在工业生产活动中，按照设定的程序和流程，通过自动化技术，控制生产工艺、监测生产流程、显示生产进度，从而保障生产加工任务顺利完成的一系列仪表设备。工业自动化仪表可以对各项生产数据和信息进行监测和控制，从而保障工业产品的生产质量，同时将相关的数据传输到工业生产的控制终端，为管理者制定相关的管理决策和生产规划提供可靠的参考。

1.2工业自动化仪表分类

工业自动化仪表种类较多，按照不同的划分方式可以分成不同的种类，从生产过程中测量参数类型角度进行分类，主要包括温度测量仪表、流量测量仪表、压力测量仪表、物理位置测量仪表等；从实现的基本功能角度进行划分，主要有执行类仪表、调节类仪表、计算类仪表、显示类仪表。以显示类仪表为例，主要通过显示数据、图像以及模拟显示，对工业生产中涉及的各种信息数据进行跟踪记录和动态显示，当生产过程中出现磁场干扰，还会通过亮灯或鸣笛进行自动报警，提示相关检修人员进行及时调试和维修，减少生产事故，降低企业经济损失。

1.3 工业自动化仪表性能特点

工业自动化仪表的基本性能特点是通过微电脑技术，不断精简结构，避免笨重的外观，提高工作的可靠性和抗干扰性能，其具体特点体现在以下几点：一是可编程，通过软件编程代替传统的顺序控制，在仪表中植入软件设计，就可通过定时和控制电路实现工业控制，从而简化了硬件设备；二是记忆功能，自动化仪表通常采用组合逻辑电路和时序电路完成控制操作，可以对一些简单的运行状态和操作进行记录；三是计算功能，自动化仪表可以实现较复杂的计算，并且计算精度较高，例如在仪表中设定相关数据的范围，测量数据需要与相关系数进行乘除计算，然后与设定范围进行比较分析；四是数据处理功能，传统工业生产中，需要人为的对相关数据进行检测、校正、线性化处理等，难以保证数据准确性，而自动化仪表可以通过微处理器和相关软件形成数据综合处理系统，极大提高了数据处理效率。

2 关于工业电气自动化仪器仪表的技术分析

工业电气自动化仪器仪表是现代社会中的一种技术手段，其以多样化的功能在现代工业生产中得到了越来越多的应用，而在应用的过程中，工业电气仪器仪表的主要技术手段包括以下几种：

2.1 系统集成技术

在应用工业自动化仪器仪表的过程中，离不开系统集成技术的大力支持。所谓系统集成技术，主要是为大规模生产而服务的，该技术对相应模块的通信与系统分析比较注重，可以对工业生产的各个环节进行有效监控，不仅可以大大降低企业的生产成本，而且对于提高企业的生产效益也具有积极作用，同时，系统集成技术的广泛应用，也使得企业工业化的发展目标成为可能。

2.2 传感技术

在工业企业生产的过程中，很多方面都需要应用到传感技术，并且传感技术已经成为现代工业生产监控系统的重要组成部分，不仅可以为系统提供有效的数据，而且也为系统的自动控制提供了支持。

2.3 智能技术

在工业电气自动化仪器仪表中，提及的智能技术，就是指现代的智能控制技术。在实际的应用过程中，需要结合不同企业的实际要求，选择适合的智能控制设备与工具，才能更好地促进信息技术与工业仪器仪表的相互融合，更好地扩展系统效益。

2.4 人机界面技术

要想实现工作人员对工业机器设备的有效控制，必须加强对工业仪器仪表中人机界面的研发力度，设计更为科学的人机界面，当工作人员在人机界面下达工作指令之后，相关设备可以按照目的进行操作。当然，为了方便对人机界面进行升级和维护，在工业电气自动化仪器仪表的发展过程中，应该做好相关的处理工作。

3 自动化控制技术

3.1 应用自动化控制技术原理

科学的应用自动化的控制技术，能够在实际的企业生产工作过程当中提升生产产品的质量，对于整体的生产流程也具有安全监督与管理的作用，这是智能化生产仪表实际的工作和技术原理，也是支撑企业整体发展的关键性技术。智能化的设备工作体系不需要人工的支持就可以达成具体的生产工作需求，在实际的设备操作过程中能够不断的进行技术的升级，满足实际的生产效率提升需求。全面智能化的仪表生产技术广泛的应用到实际的工作内容中，可以提升市场经济整体的发展水平。

3.2 应用自动化技术控制的发展趋势

未来，自动化的生产技术应用的范畴会越来越广泛，逐渐会升级为机电生产的综合形式，这两种模式的融合能够极大的提升实际的社会生产力，并且能够在具体生产工作过程中进行数据和信息的审核，实现对具体工作的校正需求。通过系统化的生产模式能够提生产技术的质量，还能够为实际的生产工作节约成本，促进短时间范围内的工作质量提升。应用自动化技术能够满足实际的企业生产需求，在具体施工的过程中可以进行多元化的生产控制，满足市场商品供应的丰富性要求。

3.3 应用自动化控制技术

自动化的控制技术在企业生产工作当中应用的范畴十分广泛，涉及的行业非常丰富，具有良好的生产工作质量提升需求，并且能够满足实际的社会市场经济交易目标。在工业企业生产的过程当中应用自动化的控制技术，能够将生产和检验工作紧密的联系在一起，由智能化的设备完成一条流水线的工作需求，进而保证产品生产过程的安全性，也能够实现生产产品的质量要求。智能化的生产模式逐渐取代了传统的生产理念，引导行业进步。

3.4 应用自动化控制技术注意事项

自动化的控制技术在实际的应用过程当中需要注意使用的细节，针对企业生产的生产流程进行整体的规划，希望能够推动企业的生产质量和效率的全面进步。但是这将是一个漫长的过程，需要有良好的资本投入渠道来支持。另外，针对企业的生产实施自动化的控制技术，还需要关注到具体操作的规范性需求，保证具体工作进行的质量及稳定性。最后，重视人才的培养工作是提升工作质量的重要途径，以此确保自动化控制技术的实际应用效果，也是企业长久发展的重要战略计划内容之一。

4 结束语

综上所述，在工业自动化仪表中，对自动化控制技术的应用也取得了一定的实际效果，提高了企业的生产效率，保证了产品的精确度，促进了企业的良性发展。对于工业自动化仪表来说，最显著的优势就是自动化程度较高，具有很强的专业性和技术性，为自动化控制技术的利用打下坚实的基础。

参考文献

[1]田娜.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].橡塑技术与装备，2016，04：86-88.

[2]田宜，刘少杰.关于工业自动化仪表与自动化控制技术的思考[J].科技视界，2016，25：147.

第7篇：工业自动化技术范文

关键词：伺服技术； 工业自动化； 数控机床； 包装机械

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.050

0 引言

伺服技术在现代工业中的应用相当广泛。伺服技术是在对工业生产过程中各个方面的优化控制，比如检测、调度和管理等等，通过这些优化控制达到提高工业产品质量的目的和降低工业生产过程中材料损耗以达到有效节约生产成本的目的。伺服技术在现代工业自动化中高度的性价比决定了其在现代化发展过程中具有不可替代的作用，其对各行业工业自动化的发展有着巨大的促进作用，是顺应现代化建设而发展起来的一门综合性的高新技术。

1 工业自动化

自 20世纪上半叶开始，自动化技术开始在工业生产中开始被应用，由于工业生产对生产效率要求的提高，人们开始对自动化相关技术研究。伺服技术作为自动化技术领域的一个方面，也开始逐渐被相关技术开发人员进行研究。然而，在二十世纪中叶以后，由于经济全球化的快速发展，现有的生产技术已经不能满足当下的生产需求，因此生产技术迫切的需要得到改良以进一步提高生产效率。在这期间，新的软件控制等技术开始被广泛应用在自动化实际应用领域。从20世纪后半叶到现今，信息技术开始在工业自动化领域进行运用，研究出了很多使自动化程度和生产效率都得到了普遍的提高的生产技术。出现了比较新颖且高效的处理系统，比如数控机床机器人、柔性制造系统等；伺服技术作为这一阶段的技术研究的重点，其技术得到了快速的发展。

2 伺服技术的发展现状

伺服系统是一种智能的反馈控制系统，在设备正常的情况下能够精确跟随和重复同一个动作，保障工业生产的精确度和速度。伺服技术的分类可以简单地分为两个类型，一种是狭义的伺服系统，一种是广义的伺服系统。狭义的伺服系统同其他形式的反馈系统没有本质上面的区别，都是通过对位移、转速和加速度等量的控制实现既定的生产内容；广义的伺服系统是通过脉冲、光感等相应的设备实现在生产过程中机械的自我调节，满足现代工业生产需求。

3 伺服技术在工业自动化中发展与应用

3.1 伺服技术在数控机床中的应用

伺服技术在数控机床中的应用主要是通过在伺服系统在人为设定好的需要的操作指示下完成相应的工作，在这种系统下的工业生产具有相比较于人工的更高的运行准确性、高速性和稳定性，所以伺服操作系统决定着工业生产的性价比，我们可以通过提升完善伺服系统就能在工业生产的效率上得到有效的提升。伺服技术在工业生产中的应用是一个机电一体化的过程，通过电脑输入相应的命令在伺服系统的运行下指导相应的工业机器部件准确、高速完成指定的工作命令。在工业生产的过程中，当大规模的工业生产涉及到了精度和速度的时候，伺服系统肯定在生产过程中扮演重要的作用，因为它只需要在各反面硬件软件就位后输入相应的参数就能使机械完成我们所需要的工业生产操作，即减少了工人的工作时间又能得到较高的工业生产效率。随着时间的推演，伺服系统将会在数控机床中的应用扮演越来越重要的角色。

3.2 伺服技术在包装机械中的应用

包装机械行业作为现代工业中生产中的不可或缺的一个部分，在生产过程中对于生产的产品具有相应的精度要求，其在生产过程也具有重复性生产动作的特征，因此，伴随着社会的不断发展进步的需要，伺服技术必将在包装机械中得到广泛的应用。

在传统的包装机械行业生产过程中，由于包装加工生产的频率较高的重复性同步定位动作在仅依靠单机电、制动器和离合器的方式来完成相应的生产操作，容易使生产部件之间产生摩擦损坏，为此常常需要为设备的维护付出较多时间和金钱，使工业生产的精确度和效率降低，无法满足现代工业生产对于高精度和高效率的需要。而现代伺服技术则有效的避免了这一工业生产问题，其主要利用脉冲发出信号使变换器输出相应的指令信号，通过控制脉冲的方式来控制机器的运转生产，这样不仅能避免设备之间的摩擦损坏，减少传统包装机械生产在设备的维护上面所耗费的时间和金钱，还能有效提高生产的质量和效率，适应市场发展的需要。

3.3 机器人视觉伺服

在现代工业生产的机器人均采用了视觉伺服。在上个世纪中叶人们就开始了对有视觉机器人的研究工作，机器人视觉伺服主要是通过相关的图像反馈设备获取图像信息，并在获取图像的基础上在工业生产中实现自我调节和自动化控制。

4 总结

伺服技术作为一门逐渐发展的高新技术，在竞争日益激烈的市场经济中扮演着重要的角色，在经济发展的过程中发挥着不可替代的作用。通过伺服技术的应用能够有效提高工业生产产品的质量和数量，也能不断提高工业生产效率和经济效益，提高提高企业的核心竞争力。

参考文献：

[1]杨嵩.浅述伺服技术在工业自动化中的发展与应用[J].工业设计，2016（08）：113-114.

[2]何然然.伺服技术在工业自动化中的应用研究[J].科技展望，2015（27）：161.

[3]王树勇.浅谈伺服技术在工业自动化中的应用与发展[J].科技创新与应用，2015（21）：138.

第8篇：工业自动化技术范文

【关键词】：工业自动化控制系统 抗干扰技术 分析

【前言】：近年来，工业自动化控制系统在我国的工业发展中占有举足轻重的作用，社会经济在不断地发展，工业化水平也在不断的提高。工业自动化控制系统在运行的过程中，会受到多种干扰源的干扰。不仅如此，由于干扰源种类多种多样，抗干扰的工作变得极其复杂，只有将这些影响因素逐一解决，才能使得工业自动化得到较好的发展。想要将这些问题解决，就必须分析并指出其干扰源，并进一步地制定出能有效解决问题的相应措施。

一、 工业自动化控制系统主要的干扰源分析

工业自动化控制系统是工业生产中的重要组成部分，运行效率直接与工业的发展有着一定的影响。就当前工业自动化控制系统的分析来看，在很多情况下都会受到干扰的情况，而干扰源主要来源于宽频干扰源、辐射性干扰源、连续性干扰源、技术性干扰源、导体性干扰源等，每种干扰源给系统带来的危害有一定的差异性，工业自动化控制系统的抗干扰技术也逐渐被重视。

（一）通过电源线引入的干扰

通过电源线引入的干扰是工业现场较为常见的一种。这类干扰主要是有两个方面的来源，一是直接通过供电电源系统窜入控制系统中，二是通过供电电源的耦合而进入控制系统。由于常见的控制系统是由电网的电源进行供电的，许多因素会对控制系统造成影响和干扰，例如电网的波动、大功率用电设备的开启或停止、电网短路的暂态冲击等等都会通过输电电源线路传送，对控制系统带来一定的影响。对在输送的过程中产生的干扰来说，可以使用铠装电缆对其进行抑制，并将动力电缆与信号电缆进行分离。对变频器产生的干扰来说，通常是对变频器加装一个隔离变压器、并保证安装的位置能够尽量的和检测开关保持距离，其走线应尽量使用钢管单独的穿并将变频器单独安装到铁皮箱内，使其对外部屏蔽等等。

（二）通过信号线引入的干扰

当一根导线中有电流流过，在其周围会产生一个感应磁场，感应磁场能够引起其相邻的导线产生感应电流，若这个感应电流增大到一定的值时，就会对检测开关后级接收信号的设备产生干扰和影响。由于线路中总是有电流流过的，所以和控制系统相连接的各种信号线中都会受到外部信号对其的干扰，从而导致控制器的逻辑数据发生变化、错误动作或是死机。

（三） 辐射干扰源

辐射干扰是指射频设备、雷电以及高频感应的相关设备还有电弧电路等等对工业自动化控制系统所产生的干扰。就此类干扰源来说，并没有办法可以对其进行抑制，为了减少其影响，主要是通过切断或者是减弱电磁干扰传播的途径。具体的措施如：使用等电位的联机、屏蔽、保护隔离以及合理分布线路和装设防雷装置等等，通过这些措施实现全方位防雷保护措施。

（四）传导干扰源

传导干扰主要有两种，由电源线引入的干扰和由信号线引入的干扰。

二、工业自动化控制系统抗干扰技术措施

（一）对接地系统的合理设计

工业自动化控制系统在受到干扰的情况下，对系统的正常运行会造成极大的影响，而通过对干扰情况的调查发现，在接地系统设计上的不合理会产生电磁干扰的现象，针对这种现象，应对接地系统进行合理的设计。正确合理的接地设计能够有效的抑制电磁干扰的现象发生，尤其是对设备外方干扰信号的抑制有着一定的作用。当然，这必须建立在接地系统设计合理的基础上，如果接地系统设计不合理的话，不仅无法起到抗干扰信号的作用，甚至会因为接地系统运行问题

而引入较强的干扰信号，从而导致工业自动化控制系统的运行故障。

（二）对管线的合理设计

管线设计即指合理的设计信号线、电源线以及通信线路管道，选择适当的电缆并正确的进行敷设，在选用信号电缆的过程中，也应充分考虑实用性、经济性等以及抗干扰性。就目前来说，普遍使用标准型号的电缆。在进行敷设信号时，应当注意类别不同的信号应有不同的电缆进行传输，信号电缆应当按照其传输信号类型的不同来进行分层的敷设，模拟信号与数字信号不能共用同一根电缆。信号线的电缆杜绝接头的现象发生，要用完整的电缆。信号线电缆应当远离感性负载例如大功率的电动机等等。

（三）利用软件设计方式实现抗干扰

工业自动化控制系统在正常运行的过程中，在受到辐射、传导、通信信号等方面的影响，会造成工业自动化控制系统运行过程中出现干扰的现象，对系统的正常运行带来一定的影响，因此，必须做好相关的抗干扰技术措施。可以通过利用软件设计的方式来实现系统的抗干扰作用，软件设计一般都是在计算机环境下进行的，可以通过对各个程序的设计进行过滤和分析，利用滤波法来对软件设计的各项参数值进行分析和过滤，实现信号的数字化处理，从而有效的降低干扰信号的强度，提升工业自动化控制系统运行的抗干扰能力。

（四）保障施工现场的工作顺利开展

由于在施工现场对工业自动化控制系统进行实际的操作和施工过程中，现场的条件是较为复杂的，在施工过程中必须由经验丰富的工作人员进行现场的指挥以及监督。施工人员必须能够按照设计中提出的要求进行施工，应当重视接地线以及强点弱点之间的安全距离。

（五）合理选择器件

在对期间进行选择时，应当根据所选的电子产品所具有的基本特性来进行选择。为了降低茶末干扰，可以在传输过程中使用电流信号来替换电脑呀信号，利用双积分型的RC以及AD滤波器来消除高频的干扰。若设备是以双差分的输入型的绞合线以及差动放大器来作为主要器材，为了能够使信号线路上的共模抑制比得到一定程度的提升，那么应该结合阻抗匹配，其中包含了屏蔽地线、单边接地以及光电隔离等等措施，这样就可以消除共模干扰。

【结语】：

综上所述，随着社会经济的不断发展，工业自动化技术的发展也极为迅速，尤其是在近些年对控制系统的完善也在不断的展开，更有利于工业自动化控制系统运行效率的提升。工业的发展推动了国家经济以及社会的发展，是未来发展规划中重要的组成部分。然而，在其运作的过程中依然存在着许多的干扰因素，对系统的正常运行带来极大的影响，如何对工业自动化控制系统采取抗干扰措施也成为

工业发展的重点工作。对此需要对工业自动化进程中的抗干扰措施加以重视，应当在电源、软件、管线等方面的设计上加强完善，选择合适的器件、重视现场施工中的工作质量，从而促进工业自动化控制系统的良好发展。

【参考文献】：

[1]李荣华.色心晶体微弱信号测试抗干扰技术的研究[J].华侨大学学报，2014（03）.

[2]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷，2011（13）.

第9篇：工业自动化技术范文

关键词：工业自动化；控制系统；计算机技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0035-02

在市场经济充分发展的今天，社会的竞争越来越激烈，对于制造业和生产行业来说，如何提高生产效率、保障产品质量已经成为企业生存和发展必须考虑的重大课题。随着各项新技术的发明和应用，工业自动化已经成为生产行业发展的新趋势，这是赢得市场、降低成本的必选之路。在工业生产自动化的领域，PLC以自身独特的优势依然占据着控制系统的重要地位，在新技术发展的刺激下正朝着小型化、开放性和网络化的方向发展；DCS作为过程控制的典型系统积极向上拓展，越来越多地扮演管控一体化的角色；IPC以其灵活、开放的特点，重新赢得了用户的青睐；CNC除了在机床上的应用外，也在向更广泛的领域

延伸。

1 工业自动化技术基本概念分析

工业自动化技术就是综合运用控制理论、电子装备、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性技术。这里说的工业生产过程指的是发电冶金、煤油石化、建材造纸、制药采矿、油库粮库等，可以是一个设备、一个工段、一条生产线，也可以是一个工厂、一个联合企业。工业自动化技术的组成主要包括硬件技术、软件技术和系统技术三大部分。硬件技术是控制设备、变送器、执行器、辅助设备等；软件技术是控制软件、优化软件管理软件、软测量软件等；系统技术是各种硬件的集成技术、各种软件的集成技术、硬件与软件的集成技术等。工业自动化技术在工业领域的应用可以有效提高企业整体素质，可以提高国家整体国力，是合理调整产业结构的主要手段之一，也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。

2 控制管理系统

在实现工业自动化和智能化的过程中，控制管理系统的作用是非常巨大的，起着关键性的作用。所谓的控制管理系统就是为了达到既定的控制目标所需要的软件系统和物理部件，这是一个部件相互整合的过程，一般来说控制管理系统由控制设备和被控制的对象所组成。目前，在工业自动化的过程中，有效的控制管理系统分为以下四类：一是顺序控制管理系统：这种控制管理系统有一定的编程设计，以时间或者工序的逻辑关系为程序，一步一步地对生产设备、生产系统和生产对象进行加工和处理，顺序控制方法应用的领域很多，比如常见的电梯就是采用的顺序控制管理系统；二是过程控制系统：这种控制管理系统是在实施工业自动化生产的过程中，对温度、压力等相关的物理量进行闭环控制，实现生产过程按照既定的程序和规律进行，保障生产过程的流畅性；三是运动控制系统：这种控制管理系统是通过管理和指挥运动物体的位置、转速、移动方向等，实现既定安全操作的管理，比如调速系统等；四是监控管理系统：这种控制管理系统主要是采用记录和裁定生产过程中的相关信息，采集生产流程，反馈遇到的问题并及时报警等。针对控制管理系统，实现工作的方法一般包括继电逻辑控制系统、常规仪表控制系统、拖动控制系统、常规显示、记录或报警仪表等。近些年，随着计算机技术的发展，计算机技术开始运用到工业生产自动化上，出现了很多的计算机控制程序和计算机控制系统，如PLC、DCS、FCS及工业以太网等。

图1 计算机技术在工业控制技术中的运用

3 分布式控制系统体系结构

自动化中的分布控制系统的出现是与计算机技术的发展密不可分的，其实就是一个中型的计算机控制系统，这种控制系统是通过专业的计算机来进行工业生产过程中的数据收集、分析、处理和对生产流程的监管。多级计算机控制系统，这种控制系统是在近些年计算机处理速度极大提高的基础上和微型计算机的广泛使用上发展起来的，使得计算机的应用技术更加准确可靠，可以说这种控制技术的出现和发展与计算机技术的发展是分不开的。对于集散型计算机控制系统来说，就是通过对生产过程和车间生产现状的数据分析，将信息传送到前端计算机上，在这个过程中，中央计算机只充当后继到系统管理方面的工作，实现集中管理、分散控制，提高整个系统的可靠性。自动化的分布式控制系统最为基本的就是场控制器：通常带有I/O部件，与生产过程相联接，实现数据采集和控制执行，通过既定的人机接口，指令，然后经过通信系统，实现数据的传输和传递。

现场控制器包括回路控制器，回路控制器内部的算法预先用程序作成功能块的形式，存在ROM中。可以按照所要求的控制策略，进行组态。可编程控制器（PLC）：PLC是由模仿继电器控制原理发展起来的，以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令。运动控制器：用于控制运动部件的速度或位置，通常包括变频器和伺服系统。现场总线：智能化取代传统仪器，控制站由分散取代集中，这一定程度上改变了传统的信号和通信

标准。

参考文献

[1] 赵文彬.计算机控制技术在工业自动化生产线上的应

用[J].计算机光盘软件与应用，2011，（23）.

[2] 杨雷忠，胡石当.现代工业自动化控制中微机控制技

术的应用[J].城市建设理论研究，2012，（1）.

[3] 赵春.浅析工业自动化计算机控制系统的应用[J].科

技咨询，2013，（13）.