工業(yè)控制是指工業(yè)自動(dòng)化控制，主要通過電子、機(jī)械和軟件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。 那就是工業(yè)控制，或者說工廠自動(dòng)化控制。 主要是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電氣手段，使工廠的生產(chǎn)制造過程更加自動(dòng)化、高效、精確、可控和可視化。

工業(yè)控制的作用

工業(yè)控制技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命，使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。 20世紀(jì)80年代初，伴隨著改革開放的春風(fēng)，國外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國大陸，廣泛應(yīng)用的工控產(chǎn)品有“PLC、變頻器、伺服電機(jī)、工控機(jī)”等。 這些產(chǎn)品和技術(shù)有力地推動(dòng)了中國制造業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程，為中國的現(xiàn)代化建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

工業(yè)控制的主要核心領(lǐng)域在大型電廠、航空航天、大壩建設(shè)、工業(yè)溫控加熱、陶瓷等方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

例如，電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控需要采集大量的數(shù)據(jù)值并進(jìn)行綜合處理。 工控技術(shù)的介入，為大量信息的處理提供了便利。

工業(yè)控制的出現(xiàn)，提高了制造業(yè)和建筑業(yè)的安全和精度，解決了原有的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業(yè)需求。 原來需要半自動(dòng)化、人工的工作，已經(jīng)演變成自動(dòng)化，包括常見的空氣開關(guān)、壓力變送器、流量計(jì)等。

工控工作原理：例如空氣開關(guān)的功率控制，當(dāng)電器功率過大時(shí)，內(nèi)部機(jī)械原理開始運(yùn)行，開關(guān)自動(dòng)斷開，從而保證使用安全 工業(yè)或建筑物中的電力，并準(zhǔn)確找到短路源。

工控機(jī)

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是采用總線結(jié)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和控制的工具的總稱。 它具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特性，如：計(jì)算機(jī)CPU、硬盤、內(nèi)存、外圍設(shè)備和接口、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面等。工業(yè)的主要組成部分 計(jì)算機(jī)有五類：IPC（PC總線工業(yè)計(jì)算機(jī)）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、DCS（分布式控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場總線系統(tǒng)）和CNC（數(shù)控系統(tǒng)）。

開發(fā)

工業(yè)控制一直是制約我國裝備工業(yè)乃至產(chǎn)品升級(jí)的瓶頸。 裝備制造業(yè)是工業(yè)的核心和基礎(chǔ)，決定著一個(gè)國家的工業(yè)水平和技術(shù)水平，也決定著在全球分工格局中的地位。

對(duì)于機(jī)床等工業(yè)主機(jī)，作為國內(nèi)廠商，需要西門子或三菱提供整體運(yùn)動(dòng)控制解決方案。 直線電機(jī)、交流伺服電機(jī)及系統(tǒng)等核心運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品是國外跨國公司整體提供精密運(yùn)動(dòng)控制的核心部件或應(yīng)用解決方案，從產(chǎn)品到技術(shù)均由國外公司設(shè)計(jì)。 國內(nèi)從事機(jī)床制造的廠商從應(yīng)用的角度了解這些關(guān)鍵部件的作用以及如何更多地使用它們，最后將它們集成到一套機(jī)械設(shè)備中。 這是制造業(yè)的差距，也是追趕的方向。

全鋼底盤

IPC全鋼機(jī)箱按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，抗沖擊、抗振動(dòng)、抗電磁干擾，內(nèi)部可安裝兼容PC-bus的無源背板。

無源背板

無源背板的插槽由總線擴(kuò)展槽組成。 總線擴(kuò)展槽可根據(jù)用戶實(shí)際應(yīng)用由多個(gè)插槽組成，用于擴(kuò)展ISA總線、PCI總線、PCI-E總線、PCIMG總線。 各種總線的版本都有組合和搭配的要求。 例如，PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持。 電路板為四層結(jié)構(gòu)，中間兩層為接地層和電源層。 這種結(jié)構(gòu)可以削弱電路板上的邏輯信號(hào)。 相互干擾和較低的源阻抗。 背板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。

工業(yè)電源

早期基于英特爾奔騰處理器的工控機(jī)主要采用AT開關(guān)電源，像PC一樣主要采用ATX電源，平均無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到25萬小時(shí)。

CPU 處理器

工控機(jī)CPU卡的種類很多，按大小可分為長卡和半長卡。 大多采用桌面系統(tǒng)處理器，早期如386\486\586\PIII，現(xiàn)在主流是P4、酷睿等處理器，主板用戶可以根據(jù)自己的需要自由選擇。 其主要特點(diǎn)是：工作溫度0-60℃； 帶有硬件“看門狗”定時(shí)器； 也有部分要求低功耗的CPU卡采用嵌入式系列CPU。

其他配件

工控機(jī)其他配件基本兼容PC，主要包括CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、光驅(qū)、顯示器等。工控機(jī)箱標(biāo)準(zhǔn)長度為19英寸， 高度為4U。

適用領(lǐng)域

IPC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和人們生活的方方面面。 例如：控制站點(diǎn)、路橋控制收費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)保監(jiān)控、通信保障、智能交通控制系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控與安防、語音呼叫中心、排隊(duì)機(jī)、POS柜臺(tái)收銀機(jī)、數(shù)控機(jī)床、燃油 點(diǎn)膠機(jī)、金融信息處理、石油化工數(shù)據(jù)采集與處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)保、軍工、電力、鐵路、公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告等。

特征

通俗地說，工控機(jī)就是專門為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，而工業(yè)現(xiàn)場一般振動(dòng)強(qiáng)，粉塵多，電磁場干擾大，一般工廠都是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是一年一般沒有休息。 因此，與普通電腦相比，工控機(jī)必須具備以下特點(diǎn)：

① 機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，具有較高的防磁、防塵、抗沖擊能力。

②機(jī)箱內(nèi)有專用背板，背板上有PCI和ISA插槽。

③機(jī)箱內(nèi)有專用電源，電源抗干擾能力強(qiáng)。

④ 要求具有長期連續(xù)工作的能力。

⑤ 一般采用安裝方便的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱比較常見） 注：除以上特點(diǎn)外，其余基本相同。 另外，由于以上的專業(yè)特點(diǎn)，同級(jí)別工控機(jī)的價(jià)格要比普通電腦貴一些，但一般相差不大。

工控機(jī)的劣勢(shì)雖然工控機(jī)與普通商用電腦相比有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但其劣勢(shì)也非常明顯——數(shù)據(jù)處理能力差，具體如下：

①配置的硬盤容量?。?/p>

② 數(shù)據(jù)安全性低；

③ 貯存選擇性小。

④價(jià)格較高。

可編程控制器

詳細(xì)介紹

可編程邏輯控制器的英文名稱是Programmable LogIC Controller，在1970年代和1980年代一直被稱為PC。 自20世紀(jì)90年代個(gè)人電腦發(fā)展以來，也簡稱為PLC； 而可編程編程的概念涵蓋范圍太大，因此美國AB公司首次將可編程控制器命名為可編程邏輯控制器（PLC-PLC）。 （Programmable Logic Controller），為方便起見，PLC仍簡稱為可編程控制器。 有人把由可編程控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)可編程控制器制造商為人們提供的是一個(gè)完整的系統(tǒng)。

市場展望

PLC的發(fā)展歷史

1968年，美國通用汽車公司（General Motors）提出取代繼電器控制裝置。 第二年，美國數(shù)字公司研制出第一代可編程控制器，滿足了通用汽車裝配線的要求。 隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了第五代PLC產(chǎn)品。

在以幾何形狀和機(jī)械性能變化為特征的制造業(yè)和以物理和化學(xué)變化為特征的將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程工業(yè)中，除了基于連續(xù)數(shù)量的反饋控制外，特別是在制造業(yè)中還有開環(huán) 基于大量開關(guān)的順序控制，根據(jù)邏輯條件執(zhí)行順序動(dòng)作； 此外，還有根據(jù)邏輯關(guān)系對(duì)與順序、時(shí)序無關(guān)的連鎖保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行控制； 以及大量開關(guān)量、脈沖量、定時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量超限報(bào)警等基于狀態(tài)量的離散量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。 由于這些控制和監(jiān)視的要求，PLC發(fā)展成為一種替代繼電器電路并進(jìn)行順序控制的產(chǎn)品。 在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，PLC、DCS、IPC逐漸形成三足鼎立的局面，如表1所示，其他單回路智能調(diào)節(jié)器占據(jù)了一定的市場份額。

80年代至90年代中期是PLC增長最快的時(shí)期，年增長率達(dá)30-40%。 由于PLC機(jī)觸點(diǎn)處理仿真能力和網(wǎng)絡(luò)功能的提高，擠占了一部分DCS市場（過程控制），逐步壟斷了污水處理等行業(yè)。 但由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，因此PLC的增速普遍放緩。 全球有200多家制造商生產(chǎn)300多個(gè)品種的PLC產(chǎn)品，主要用于汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/采礦（11.5%）、 紙漿/造紙 (11.3%) %) 等行業(yè)。

PLC的市場情況

國內(nèi)PLC制造商約有30家，但尚未形成規(guī)模化生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，部分產(chǎn)品采用仿制、來料組裝或“貼牌”生產(chǎn)。 因此，可以說PLC在我國還沒有形成制造業(yè)。 作為一個(gè)在原理、技術(shù)、工藝上都沒有尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要我們努力，就可以形成制造業(yè)。

在PLC應(yīng)用方面，我國非常活躍。 每年新投入PLC產(chǎn)品約10萬套，年銷售額30億元，應(yīng)用行業(yè)也非常廣泛。 但是，與其他國家相比，在機(jī)械加工和生產(chǎn)線的應(yīng)用方面需要更多的投資。

PLC的市場潛力巨大，不僅在我國，即使在工業(yè)發(fā)達(dá)的日本，調(diào)查顯示，支持PLC的機(jī)電一體化產(chǎn)品比例也達(dá)到42%，其中24%由繼電器和接觸器控制。 所以，還有很多場合需要應(yīng)用PLC，尤其是在我國。

從技術(shù)創(chuàng)新的角度看，我國大中型企業(yè)要大力發(fā)展CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)），在機(jī)械制造廠形成FMS柔性制造系統(tǒng)。 PLC是基礎(chǔ)，所以PLC市場廣闊。

PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 這是它能夠長期占據(jù)市場的根本原因。 下面我們將重點(diǎn)關(guān)注幾個(gè)問題，研究其發(fā)展趨勢(shì)。

硬件軟件

PLC的分類

PLC在1990年代形成了微型、小型、中型、大型和巨型PLC。 按I/O點(diǎn)數(shù)可分為：

l 微型PLC：32個(gè)I/O

l 小型PLC：256個(gè)I/O

l 中型PLC：1024 I/O

l 大型PLC：4096個(gè)I/O

l 巨型PLC：8195 I/O

單機(jī)支持300個(gè)回路、65000個(gè)I/O點(diǎn)的大型系統(tǒng)對(duì)應(yīng)中型及以上的PLC，均采用16-32位CPU。 微型和小型 PLC 最初使用 8 位 CPU。 根據(jù)通信要求，有的還采用16位CPU。 位 ~ 32 位 CPU。 由于I/O點(diǎn)數(shù)在64點(diǎn)以下的PLC銷量占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)到256點(diǎn)的占31%，加起來占整個(gè)PLC銷量的78%，所以應(yīng)該多研究 在微型和小型 PLC 上完成。

PLC硬件

PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。 以日本歐姆龍C200HE為例，它是總線模板框架結(jié)構(gòu)，CPU模板安裝在基本框架（CPU主板）上，I/O模板安裝在其他插槽上； 如果I/O模板較多，可將CPU主板通過I/O擴(kuò)展線連接到I/O擴(kuò)展主板，I/O模板安裝在上面； 另一種方法是配備遠(yuǎn)程I/O從站等。這些都表明PLC制造商將所有硬件組件開發(fā)給用戶，方便用戶選擇和配置成不同規(guī)模的PLC。 此外，這種硬件配置的開放性為制造商、分銷商（代理商）和系統(tǒng)集成商提供了巨大的利益。 ，給終端用戶帶來了很多便利，也給營銷供應(yīng)鏈帶來了很大的便利。 這是一個(gè)很好的成功經(jīng)驗(yàn)。

PLC中的I/O模板，除了通用的DI/DO、AD/DA模板外，還開發(fā)了一系列具有特殊功能的I/O模板，為PLC在各行業(yè)的應(yīng)用開辟了道路 ，如用于識(shí)別的條碼ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于操作控制和加工的高速計(jì)數(shù)模板，單軸位置控制模板，雙軸位置控制模板，凸輪定位器模板，射頻識(shí)別接口 模板等等，這個(gè)以后會(huì)得到很大的發(fā)展。 另外在輸入輸出相關(guān)元器件、輸入輸出電氣隔離、強(qiáng)干擾情況下的地隔離等方面也會(huì)更加完善。

PLC中的CPU配合存儲(chǔ)器完成控制功能。 它不同于處理溫度、壓力和流量等參數(shù)的DCS系統(tǒng)。 采用較快的巡回掃描周期，一般為0.1~0.2s，較快的掃描周期為50ms以下。 它是一個(gè)數(shù)字采樣控制系統(tǒng)。

PLC軟件

為了完成控制策略，為了代替繼電器，使用戶可以完成類似于繼電器電路的控制系統(tǒng)梯形圖，有一組控制算法功能塊（或子程序），稱為指令系統(tǒng)。 編譯在內(nèi)存ROM中。 用戶可以在編譯應(yīng)用程序時(shí)調(diào)用它。 指令系統(tǒng)大致可以分為兩類，即基本指令和擴(kuò)展指令。 細(xì)分通用PLC指令系統(tǒng)包括：基本指令、定時(shí)/計(jì)數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運(yùn)算指令、二進(jìn)制運(yùn)算指令、遞增/遞減指令、邏輯運(yùn)算指令、特殊運(yùn)算指令等 ., 這些指令大多類似于匯編語言。 此外，PLC還完善了充足的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器和存儲(chǔ)區(qū)等內(nèi)部資源，給編程帶來了極大的便利。

編程語言

IEC61131-3

由于各PLC廠商產(chǎn)品指令系統(tǒng)的差異，以及用戶對(duì)編程方式的要求不同，IEC制定了基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3（IEC于2007年頒布了可編程控制器國際標(biāo)準(zhǔn)IEC1131 1993），規(guī)定了五種編程語言：指令表（IL）、梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）。 這包括文本編程（IL、ST）和圖形編程（LD、FBD），而 SFC 可用于兩種類型的編程語言。

IEC技術(shù)委員會(huì)（TC65）進(jìn)來開展

IEC61499項(xiàng)目擴(kuò)展了IEC61131-3，這是一個(gè)通過通信網(wǎng)絡(luò)互連的模塊化分布式系統(tǒng)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，并將改進(jìn)IEC61131-3。 這是基于數(shù)字技術(shù)的可編程邏輯控制設(shè)備開放性的高層次標(biāo)準(zhǔn)化文件，是PLC發(fā)展的大趨勢(shì)。

發(fā)展趨勢(shì)

一臺(tái)或幾臺(tái)PLC和PC機(jī)連接到系統(tǒng)中，PC機(jī)起到原編程器和人機(jī)界面操作站的作用。 這是20世紀(jì)90年代的新趨勢(shì)，為系統(tǒng)集成帶來商機(jī)。 同時(shí)，還開發(fā)了編程軟件和人機(jī)界面軟件（監(jiān)控軟件或組態(tài)軟件）和軟件界面（或驅(qū)動(dòng)軟件）。

PLC廠商在原有CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)上，逐步增加各種通訊接口，提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。 由于數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對(duì)開放性的要求強(qiáng)烈，而現(xiàn)場總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，因此由PLC組成的PCS系統(tǒng)的開放性略優(yōu)于DCS。 Rockwell AB已形成多層結(jié)構(gòu)體系，即Ether Net、Control Net、Device Net和Asi等現(xiàn)場總線（原DH+網(wǎng)絡(luò)也兼容）。 除了Profibus-DP通訊網(wǎng)絡(luò)和Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)外，西門子還提出了S7路由網(wǎng)絡(luò)，即Profibus-DP和Industrial Enternet的二層結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)還在發(fā)展，國家應(yīng)該積極投入。

2001年，我國機(jī)械工業(yè)成為工業(yè)發(fā)展的新亮點(diǎn)。 總產(chǎn)值比上年增長17.15%。 汽車產(chǎn)量居世界前十位，機(jī)床產(chǎn)量居世界第五位。 機(jī)械工業(yè)利潤增長33.35%，占全行業(yè)新增利潤的60%以上。 出口也呈現(xiàn)令人鼓舞的增長。 機(jī)械行業(yè)提出要實(shí)行聯(lián)網(wǎng)。 對(duì)于這一點(diǎn)，PLC從業(yè)者應(yīng)該有清醒的認(rèn)識(shí)，尤其要注意組網(wǎng)的開放性，組網(wǎng)的性能價(jià)格比，組網(wǎng)的可靠性、安全性和先進(jìn)性。 .

網(wǎng)絡(luò)向上連接是Internet問題，向下連接是現(xiàn)場總線問題。 此外，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能否采用以太網(wǎng)“電子網(wǎng)絡(luò)到底”方式，網(wǎng)絡(luò)采用客戶端/服務(wù)器方式，瀏覽器/服務(wù)器方式，生產(chǎn)者/消費(fèi)者方式，接口軟件采用OPC方式等問題需要解決 進(jìn)一步落實(shí)。 PLC與智能MCC電機(jī)控制中心、數(shù)控機(jī)床配套的NC/CNC數(shù)控設(shè)備及其他運(yùn)行控制系統(tǒng)、電控設(shè)備、變頻器、軟啟動(dòng)器等連接成系統(tǒng)； PLC必須配合DCS作為DCS遠(yuǎn)程I/O站等； PLC要和IPC分工合作。 除了使用工控機(jī)作為人機(jī)界面外，使用軟件PLC的I/O組件也是可行的； 此外，PLC和緊急停車安全系統(tǒng)（ESD，Emergency Shut Down Systems），與立體倉庫、機(jī)器人、CAD/CAM等的關(guān)系也要處理好。 總之，PLC必須兼容各種新技術(shù)，才能使PLC成為真正的“計(jì)算機(jī)”。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，還有很多領(lǐng)域亟待探索，如用于海關(guān)過境車輛認(rèn)證（深圳鹽田），我國的藥品自動(dòng)售貨（多家中藥店）等。 此外，PLC還可用于離散事件系統(tǒng)，如高速公路網(wǎng)絡(luò)交通流量（車輛計(jì)數(shù)、乘客計(jì)數(shù)、停留時(shí)間測(cè)量）、物流系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（敏捷制造系統(tǒng)）和所有非標(biāo)跟進(jìn) 服務(wù)系統(tǒng)。 ，然后建模并采取對(duì)策和優(yōu)化。 PLC的未來是光明的，一切悲觀的論調(diào)都是站不住腳的。 至于技術(shù)進(jìn)步，PLC與其他技術(shù)融合并消失還需要一定的時(shí)間！

智能

概述

眾所周知，自20世紀(jì)60年代以來，西方國家依靠技術(shù)進(jìn)步（即新設(shè)備、新技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用）改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 20世紀(jì)末世界最大的變化是全球市場的形成。 全球市場導(dǎo)致前所未有的激烈競爭，促使企業(yè)加快新產(chǎn)品上市時(shí)間、提高品質(zhì)、降低成本和完善服務(wù)體系。 這就是 T.Q.C.S. 企業(yè)的。

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）雖然結(jié)合了信息集成和系統(tǒng)集成，追求更完善的T.Q.C.S，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)“在正確的時(shí)間，以正確的方式將正確的信息傳遞給正確的人，從而 能做出正確的決定”，即“五個(gè)正確”。 然而，這種自動(dòng)化需要投入大量資金。 這是一種高投入、高效率、高風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展模式，是大多數(shù)中小企業(yè)難以接受的。 我國中小企業(yè)、準(zhǔn)大型企業(yè)仍在走低成本工控自動(dòng)化之路

自動(dòng)化

工控自動(dòng)化主要包括三個(gè)層次，從下到上依次為基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化，其中核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化。

在傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)中，基礎(chǔ)自動(dòng)化部分基本由PLC和DCS壟斷，過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化部分主要由各種進(jìn)口過程計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成。 其硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的高昂價(jià)格讓很多商家敬而遠(yuǎn)之。

20世紀(jì)90年代以來，由于基于PC的工業(yè)計(jì)算機(jī)（簡稱工業(yè)PC）的發(fā)展，由工業(yè)PC、I/O設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、控制網(wǎng)絡(luò)等組成的基于PC的自動(dòng)化系統(tǒng)得到迅速普及，成為 現(xiàn)實(shí)。 低成本工業(yè)自動(dòng)化的重要途徑。 我國重鋼等大型企業(yè)的大型加熱爐幾乎也全部拆除了原有的DCS或單回路數(shù)字調(diào)節(jié)器，代之以工控機(jī)組成控制系統(tǒng)，并采用模糊控制算法， 取得了很好的效果。

市場

由于基于 PC 的控制器已被證明與 PLC 一樣可靠，并被操作和維護(hù)人員所接受，因此一家又一家制造商正在采用基于 PC 的控制解決方案，至少在他們的部分生產(chǎn)中。 基于PC的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，并具有先進(jìn)的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇。 從長遠(yuǎn)來看，基于PC的控制系統(tǒng)維護(hù)成本低。

       由于可編程邏輯控制器（PLC）受到PC控制的威脅最大，因此PLC供應(yīng)商對(duì)PC的使用感到不安。 事實(shí)上，可編程邏輯控制器（PLC）也加入了PC控制的“浪潮”。

       工業(yè)PC在我國發(fā)展極為迅速。 從全球范圍來看，工控機(jī)主要包括IPC工控機(jī)和緊湊型PCI工控機(jī)及其變形機(jī)兩大類，如AT96總線工控機(jī)。 由于基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化對(duì)工控機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求較高，現(xiàn)有工控機(jī)已不能完全滿足要求，將逐步退出該領(lǐng)域，取而代之的是基于CompactPCI的 工控機(jī)，而工控機(jī)則占據(jù)管理自動(dòng)化層。 2001年，國家設(shè)立了“基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的開放式控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”的工業(yè)自動(dòng)化重大專項(xiàng)。 目標(biāo)是開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于PC的控制系統(tǒng)，占據(jù)國內(nèi)30%（50%）的市場份額并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

       幾年前，當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時(shí)，業(yè)界認(rèn)為工業(yè)PC將取代PLC。 但是，今天的工業(yè)PC并沒有取代PLC，主要有兩個(gè)原因：一是系統(tǒng)集成的原因； 二是軟件操作系統(tǒng)WindowsNT的原因。 一個(gè)成功的基于PC的控制系統(tǒng)必須具備兩點(diǎn)：一是所有的工作都必須在一個(gè)平臺(tái)上由軟件來完成； 另一種是為客戶提供他們需要的一切。 可以預(yù)見，工業(yè)PC與PLC的競爭將主要集中在高端應(yīng)用，數(shù)據(jù)復(fù)雜，設(shè)備集成度高。 工業(yè) PC 不可能與低成本微型 PLC 競爭，后者是 PLC 市場增長最快的部分。 從發(fā)展趨勢(shì)來看，未來的控制系統(tǒng)很可能存在于工業(yè)PC和PLC之間，而且這些融合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。

      與 PLC 一樣，工業(yè) PC 市場在過去兩年中保持平穩(wěn)。 與 PLC 相比，工業(yè) PC 軟件便宜。 據(jù)Frost & Sullivan估計(jì)，全球每年7億美元的工業(yè)PC市場中，約有8500萬美元為控制軟件，1億美元為操作系統(tǒng)。 到2007年將翻番，工業(yè)PC市場變得十分可觀。

工控行業(yè)

工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊。 為其他行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工控機(jī)。 隨著社會(huì)信息化的不斷深入，它是一種中間產(chǎn)物。 重點(diǎn)行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越依賴工控機(jī)，基于IPC的低息工控自動(dòng)化正成為主流，本土工控機(jī)廠商越來越受到關(guān)注。 隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的快速發(fā)展，從數(shù)字家庭機(jī)頂盒、數(shù)字電視、銀行柜員機(jī)、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、加油站管理、制造生產(chǎn)線控制、 金融、政府、國防等行業(yè)對(duì)信息化的需求不時(shí)增加，對(duì)工控機(jī)的需求量很大。 工業(yè)計(jì)算機(jī)市場前景廣闊。 讓我們看看工控機(jī)行業(yè)的未來會(huì)是什么樣子。

向綜合方向發(fā)展

由于標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種單（多）環(huán)調(diào)節(jié)器、PLC、工控比、NC等工控設(shè)備構(gòu)成一個(gè)大系統(tǒng)，以滿足工廠自動(dòng)化的要求，適應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化的大趨勢(shì)。 開放性。

向智能化發(fā)展

由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和推理功能的發(fā)展，特別是知識(shí)庫系統(tǒng)（KBS）和專家系統(tǒng)（ES）的應(yīng)用，如自學(xué)習(xí)控制、遠(yuǎn)程診斷和自優(yōu)化等，人工智能將在各個(gè)層面實(shí)現(xiàn) 的DCS。 與FF現(xiàn)場總線類似，基于微處理器的智能設(shè)備，如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執(zhí)行器、智能人機(jī)界面和可編程調(diào)節(jié)器等相繼出現(xiàn)。

簡單的操作方向

對(duì)于工控機(jī)來說，最好能操作簡單，這也將成為未來的發(fā)展方向。 操作簡單可改進(jìn)人機(jī)界面，簡化編程，在操作面板上使用符號(hào)鍵，盡量采用對(duì)話方式，以方便用戶。

儀器開發(fā)

概述

工控儀表重點(diǎn)開發(fā)基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置、智能儀表、專用及特種自動(dòng)化儀表； 全面拓展服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀表系統(tǒng)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)型，5年內(nèi)儀表數(shù)字化比例達(dá)到60%以上 ; 推動(dòng)具有自主著作權(quán)的自動(dòng)化軟件商品化。

儀器儀表

電工儀器儀表方面，重點(diǎn)發(fā)展長壽命電能表、電子式電能表、專用電能計(jì)量儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。 2005年中低端電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率達(dá)到95%； 到2010年，中高端電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率要達(dá)到80%。

測(cè)試儀器

       科學(xué)檢測(cè)儀器重點(diǎn)發(fā)展過程分析儀器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器，以及汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)試驗(yàn)和車輛性能檢測(cè)儀器、大地測(cè)量儀器、 基礎(chǔ)工業(yè)所需的電子測(cè)速儀器、測(cè)量全球定位系統(tǒng)等試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。 產(chǎn)品以技術(shù)含量高的中檔產(chǎn)品為主，到2005年占總產(chǎn)值的50%～60%。

環(huán)境儀器

環(huán)保儀器儀表重點(diǎn)開發(fā)大氣環(huán)境和水環(huán)境環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、采樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品。 2005年技術(shù)水平達(dá)到國際90年代后期先進(jìn)水平，國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%～60%。 ，到2010年國內(nèi)市場占有率將達(dá)到70%以上。

儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”期間和2010年前，盡快開發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場效果好的產(chǎn)品，品種占有率達(dá)到70%～80%，市場占有率高 - 60%以上的成品； 攻關(guān)和開發(fā)新產(chǎn)品，使產(chǎn)品質(zhì)量水平在90年代后期達(dá)到了國際水平，部分產(chǎn)品接近國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

電測(cè)儀器

信息技術(shù)電測(cè)儀器主要發(fā)展電測(cè)儀器軟件、智能化技術(shù)、總線式自動(dòng)測(cè)試技術(shù)、綜合自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)、新型元器件測(cè)量技術(shù)與測(cè)試設(shè)備、在線測(cè)試技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測(cè)試技術(shù)、多媒體測(cè)量技術(shù)等。 相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備、用電監(jiān)控管理技術(shù)等。

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