摘要：目前，工业自动化控制技术已在我国许多行业得到了应用。自动化控制大大减轻了劳动负担，有效提高了工作效率，提高了生产质量。同时，自动化的应用反映了科学技术的发展，促进了我国产业结构的调整、升级和优化。未来，我国工控自动化技术将继续结合多学科、多技术领域，以先进的科学技术不断发展，走向更加智能化、网络化、便捷化的道路。这对促进我国经济繁荣，提高我国综合国力，增强国际竞争力具有十分积极的作用。
关键词：工业自动化；控制技术；发展趋势
1 工业自动化的概念
在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，并能充分利用能源和动物以外的各种信息来进行生产工作，即工业自动化生产，而使工业能够进行自动化生产过程称为工业自动化。工业自动化主要包括加工生产设备自动化的自动完成，正常生产过程自动化的自动完成，以及企业管理管理自动化的自动实现。当前工业自动化发展的特点是智能化和集成化。也就是说，一方面，制造和应用智能机器（如计算机和机器人）来代替人类的体力劳动和一些脑力劳动，实现高水平的自动化生产：另一方面，综合运用计算机、制造技术、控制技术、电子技术、通信技术和管理科学等学科知识，实现设备集成、信息集成，实现规划设计、制造、管理和销售等功能的集成。现代工业自动化控制主要是基于微机控制，它依附于电子通信行业的发展。其典型的控制模式由上位机、工业控制器和现场执行机构三层组成。上位机实现人工干预和预测：该控制器实现了主要的逻辑和计算功能，主要是PLC和DCS，FCS的比例越来越大。现场执行机构主要包括I/O模块、仪表、被控对象等。上位机与工业控制器之间的通信主要通过TCP/IP通信网络1建立，工业控制器与现场执行器之间的通信主要通过RS485或改进的RS485通信网络2建立。
1.1机电液一体化
机电液一体化是未来工业自动化技术的发展趋势。一个完整 的机电液一体化系统，一般包括微机、传感器、动力源、液压传 动系统、执行机构等部分，它摒弃了常规工业自动化技术中的繁 琐和不合理部分，而将机械电子、微电子技术、液压技术、先进 传感技术等多种学科的先进技术融为一体，给工业自动化带来了 深刻的变化，从根本上改变了工业自动化的现状。机电液一体化系统是机械、电子和信息等性能各异的技术融 为一体的综合系统，机电液一体化技术主要包括检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、比例与伺服驱动技术和接口技术。在机电一体化技术中，诸如高精度定位控制、速度控制、自适应 控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等自动控制技术都是重 要的关键技术。
1.2结构设计标准化、模组化
对于传统的工业自动化设计来说，如果想要推出一个新机型，需要进行大量繁重的工作，还要靠新设备收回高昂的设计成本，从而拉高了新机型的价格。未来的工业自动化控制技术设计应采 用标准化、模块化的设计理念，能够充分利用原有机型的模块化 设计，可以在短时间内将之转换成新机型，把新机型的价格控制 在比较合理的范围内。
2 工业自动化控制的发展现状
2.1工业自动化的产品与系统组成
工业自动化控制系统主要包括了计算机硬件、传动设备和通信网络。即：1）计算机硬件，主要是指嵌入式的，还有工业的及工业控制的计算机等；2）系统传动设备，主要有电动机、伺服系统及调速器等；3）通信网络，主要有通信连接器、网络交换机及网桥等。
2.2工业自动化控制的发展现状
（1））PLC。即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），长期以来，PLC一直主导着工业自动化领域的发展方向，它能够执行逻辑运算、顺序控制、计数、算数操作、定时等用户指令，并能够有效控制机械生产的全过程，因此它可以为不同的机械设备提供种类众多的、安全可靠的、符合用户需求的、控制方案，其基本结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，PLC技术与下文中的DCS技术与工业PC技术一起推动着工业自动化技术的发展。
（2）DCS。是指分布式控制系统（或者称为集散控制系统），它是以通信网络为基础、由过程监控级和过程控制级组成的多级计算机体系，它融合了通信、计算机、控制以及显示等四种高新技术。DCS技术具有集中操作、分级管理、分级控制、组态方便以及配置灵活等优点，其基本结构见图二。它在上个世纪70年代被研发出来，在80年代我国便取得了较大的进展，目前，我国正在对它的许多关键技术进行重点攻关。
（3）工业PC。以工业PC为基础的分布式控制系统可以替代现有的PLC与DCS。由于客户的不同，服务器的模式也存在着不同，工业PC可以作为客户机和服务器的兼容机进行形成工业PC群，并在通信网络的协助之下构成融合管理与控制的自动化控制系统。该系统不仅可以实现企业内部的沟通和交流，还能够非常方便地与客户、金融部门等共同构建起信息共享的网络控制系统。
3 工业自动化控制的未来发展趋势
3.1 可编程逻辑控制器（PLC）向一体化、网络化发展
作为新型的PLC，OCS（一体化控制器）的开发和应用具有结构简便紧凑，安装更加方便的优点，它的出现让PLC的控制线路更加清晰。OCS不同于传统的PLC，它的出现有效集合了包括HMI、FO在内的多个控制器设备的优点，OCS有效将它们集成一体，实现了人机交互，使技术人员在操作时更简单也更便捷。作为可编程的逻辑控制器，它在未来将向着一体化、网络化的方向发展，在实现人机界面的过程中，采用的是HORNER编程平台，使用起来更加快捷，十分受企业青睐。另外，随着我国信息技术的不断发展，借助计算机技术也让PLC的发展之路更加广阔，当前不论是控制终端还是传输速度都有大幅提高，并且在未来还会向更加智能和高效的方向发展。
3.2 新型现场总线控制系统的发展
随着科学技术的不断发展，计算机技术的应用让新型现场总线控制系统得到了发展，由计算机控制的系统经过了这样几个发展阶段，即基地式气动仪表控制系统、组合式仪表控制系统、数字计算机集中式控制系统和DCS，经过了一系列整合发展后，当前控制系统开始向总线控制的方向发展，我们简称FCS，FCS在未来还会结合互联网技术不断发展壮大，让总线控制系统广泛应用到工业控制的各个领域，凭借更高的灵活性、更好的准确性、更快的传输速度应用到更广的领域，占据更高的市场地位。
3.3 智能化控制的发展
它是信息技术的应用。它采用人工智能理论、学习算法和先进技术，使设备能够模拟人类智能的一些特性和功能。工业智能控制是在人工智能的基础上提出的一种控制方法，主要表现在机械设备自动控制的多功能方面。通过以太网和Web技术实现了一个开放的分布式智能系统。基于网络通用的TCP/IP四层协议族，提供了高度模块化、分布式的技术和可重用的工业控制解决方案。例如：新一代的固态传感器和智能传感器的小型化、高精度、低功能、智能化方向发展，智能阀门定位器是由一个高水平的集成控制的微控制器，控制参数可配置，线性的，过程控制，如比例、快开特性，比如修正功能，可以实现智能。
4 结论
工业自动化控制技术是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、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，是自动化技术、电子技术、仪器 仪表等技术的综合集成技术。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的 水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。尤其是在生 产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航 天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。
参考文献：
[1]张岩. 工业自动化控制技术的发展趋势[J]. 数字化用户，2013（10）：137-138.
[2]赵亚军. 工业自动化控制技术的发展趋势[J]. 经济技术协作信息，2009（17）：189-189.
[3]周围，闫文斌，刘洪有. 水工业自动化控制技术的发展趋势[J]. 黑龙江科技信息，2010（16）：42-42.
[4]林丽荣，刘新. 水工业自动化控制技术的发展趋势[J]. 科技资讯，2008（8）：54-54.
论文作者:刘红磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/13
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