物联网技术在工业自动化中的应用与研究论文_李明华,公帆

物联网技术在工业自动化中的应用与研究论文_李明华,公帆

浙江正泰中自控制工程有限公司 浙江杭州 310018

摘要:科学技术带来的便利,使物联网技术引起了工业自动化行业的高度关注。信息化工程技术、通讯技术、图像识别技术发展速度越来越快,物联网的产业化发展已经成为了必然趋势。本文针对物联网技术在工业自动化中的实际应用情况进行了具体分析,同时结合工业领域的自动化、智能化、科学化发展需求,简要论述几点可行有效的推广策略,希望可以为相关部门物联网技术应用方案的优化设计提供一些合理建议。

关键词:物联网技术;工业发展;自动化;应用;研究;建议

引言

科学技术迅猛发展趋势势不可挡,物联网技术的广泛应用已成必然。物联网技术应用的越普遍,各项生产活动开展起来才越便捷。物联网技术是互联网技术的一种延伸,是互联网产业链创新后所产生的一种先进技术,物联网技术具有一定的包容性,它可以智能感知、射频识别、全球定位、红外线感应,把信息高效传递到相关设备上去,为其他各类高科技技术的运用提供好的支持与保障。物联网行业发展现状非常乐观,在工业自动化生产中更是发挥着重要的协调作用。工业行业自动化设备的应用,能够大大提升运输效率,控制水平,监测力度,并不断朝着智能化、科技化方向发展,为我国国际竞争力的快速增长贡献出最大助力。笔者凭借自身多年的实践经验,对工业自动化中物联网技术的应用发表几点不同看法。

一、物联网面向工业自动化的关键技术

(一)识别技术

在物联网中,任何的交换物都有着属于它的识别代码,这种识别代码是全球唯一且特有的,能够在特定范围内永久性的特定。部分识别代码具有一定的临时性质,一个交换物上也可能存在几个不同的识别代码,不同物的代码可能是一个ID,也可能是一个IP。而物联网技术方面,物物发生交换,要由固定设备进行不同代码的识别,某些时候,一个物体可能是由多个小物体构成的,要求这些物体在本身安装时就要有一个能够识别这些小物体代码的设备,并且这个设备还要跟互联网建立共享数据规则的构架装置。

(二)架构技术

所谓物联网的架构技术,实际上就是一种在异构信息系统中,服务的提供者与需求者之间的达到的一种可互操作性的一种关系,达到这种关系的方法有很多种,而最直接也是最有效的一种方法就是在两者之间建立一种资源、信息及数据的一种共享的模式[1],在这一共享模式下,有效地将服务的提供者与需求者紧密的联系在一起,然而这种资源的共享是非语言环境的共享,是为了确保服务的提供者与需求者之间有一个更为开放的运作空间,我们对物联网的设计关键是在于我们所说的“物”及其环境之间必须具有可伸缩性、模块化、可扩展性以及可互操作性等特性。

(三)数据和信号处理技术

海量的物联网数据对时效性的要求极高,处理策略有两种:一种是把所有数据交给服务器,为此需要更高档次、更大处理能力的服务器或数据中心;另一种是化整为零,提高物联网中每个元素的计算能力,使得其自身能够完成部分数据处理。

智能化是物联网的必然趋势,而海计算是物联网数据处理技术发展的必然之路。

二、物联网技术在工业自动化中的具体应用

(一)工业自动化概述

工业自动化是一种以工业生产参数为控制目的、利用自动化和机械化的设备来对过程进行实时控制以减少人工操作的作业方式,简单来说就是让工业自动地进行生产的过程,涉及到微电子、机械、机器视觉等相关技术,多被用于电力、制造业、建筑、信息技术等领域。从目前工业自动化的优化过程中可以发现,其在国际上的自动化程度不一。例如在德国启动工业4.0时,主要在电气工程、机械制造等领域中的自动化给其创造了条件,而至今在工业领域德国也大多选用“嵌入式系统”。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它在工业作业过程中将会起到提高作业安全性、提高生产效率和产品质量、节约成本(减少作业中的能源、原材料的损耗)等作用。传统的工业作业自动化主要是针对生产过程和设备进行控制,采用的是机电一体化系统,硬件部分(测试传感部分、本体部分、驱动部分、动力部分、执行机构、信号控制处理单元等)在电子电路逻辑、软件程序的有目的性引导、集成、融合、协调信息流,在能量、物质的有序运动后形成自动化产品;而现代化的工业自动化则是依托于工业控制机系统(对工业作业过程、工艺装备、机电设备进行控制与测量的自动化技术工具),用包含计算机在内的广义机器来部分或者完全替代人工的一种方式。

(二)具体应用

1.生产领域的应用

安全生产是工业领域内作业中最基本、最重要的一条规范,其在发展自动化的过程中尤为重要,这就要求了在现有的科学技术水平下,工业自动化进程中必须考虑到生产安全、运输安全[3]。而因物联网技术具有智能感知、全球定位、红外线感知等优点将其与工业自动化进行相结合,不仅能够极大程度上地提高工业生产的安全性能,还能够对生产的环境、人员素质有着“沙丁鱼效应”。例如,在工业作业的机械设备、作业人员身上等位置配置具有物联网技术的防护设备、定位装置等物体,这将会提高对工业作业的监控质量、检测结果、诊断隐患情况的精准度,有利于提高作业的安全系数,减少作业事故。

以某远程无人值守水源井装置中,通过远程安全通讯网关及3G RTU等设备监控各个环节的传感器和各种设备的DCS、PLC或其他控制器,并通过WIFI、3G、以太网等各种通讯方式将数据采集至设备云远程综合管理平台,通过短信预警、视频监控等从而实现并节省大量的人力物力以及减少误差的引入,使处理过程更加科学更加合理,提高了工作效率和工作质量。

2.制造领域的应用

物联网技术在生产制造过程中的应用越来越广泛,在其每一个环节都有具体的表现。例如在生产的相关机械设备中,选用嵌入式系统或者安装与物联网相关的技术,用信号、数据技术来对生产设备所产生的数据进行采集,用识别技术和架构技术来对作业中能源与原材料损耗、进库等环节进行实时监测,对产品的质量进行严格把控,这样既能因其自动化管理生产的流程而提高工作效率,减少成本的投入,还能够促进产品质量的提高,促进工业生产企业的自动化水平和核心竞争力的提高。

3.物流领域的应用

在货物运输、储存等物流过程中,其自动化程度因物联网技术的广泛运用而越来越高,最为突出的就是射频识别技术、架构技术等技术的运用,表现得最为具体的就是自动化物流仓库的建立。自动化仓库的运行流程主要包含了自动寻址、自动识别系统、监控系统、物流管理系统等环节[4]。在自动寻址环节中,利用物联网技术中的红外传感器,并将其安装在仓库内各个巷道的堆垛机上,以便于能够及时有效地采集物体的具体地址等信息,再通过中央计算机的监管系统对输入信号进行处理,然后将处理结果输出。

三、结语

总而言之,物联网技术创新发展中,引起了越来越多行业的关注。大力推广和应用物联网技术,可以为工业自动化生产进程的持续加快起到极大的促进作用。将物联网技术引入工业自动化领域、制造领域、流通领域、生产经营领域,不仅能为企业减少相关的成本投入,还能为企业长远规划目标的顺利实现提供有利条件,保证生产质量的同时进一步提升生产效率,将自动化程度逐步扩大起来,优质完成节能减排、绿色环保任务,帮助企业树立起良好的社会形象,使企业在激烈的市场竞争中占据绝对的优势地位,为整个行业的可持续发展奠定下坚固的基础。

参考文献:

[1]王军.物联网技术在工业领域的应用研究[J].工业产业,2017(12)45-46.

[2]韩瑜.物联网的发展及其工业应用的方向[J].现代物流,2016(11)67-68.

[3]谷青阳.物联网带给工业自动化的创新机遇[J].制造业自动化,2016(17)76-78.

论文作者:李明华,公帆

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/9/10

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

物联网技术在工业自动化中的应用与研究论文_李明华,公帆
下载Doc文档

猜你喜欢