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2019年十大热门工业自动化行业技术盘点

时间:2020-02-13 来源:机器人在线 阅读:7477

在自动化技术的促进下,工业正在朝着数字化、智能化、网络化与综合集成化的方向发展,制造业的工厂正不断朝着高度一体化、集成化的进程前行。接下来与大家分享2019年十大热门工业自动化行业技术盘点!

01 控制系统网络化


21世纪的控制系统将是网络与控制结合的系统。关于网络化控制系统(NetworkedControlSystem,简称NCS)的研究已经成为当前自动化领域中的前沿课题之一。随着通信网络作为一个系统环节嵌入控制系统,很大地丰富了工业控制技术和手段,使自动化系统与工业控制系统在体系结构、控制方法以及人机协作方法等方面都发生了较大的变化。


将现场总线、以太网、多种工业控制网络互联、嵌入式技术和无线通信技术融合到工业控制网络中,在保证控制系统原有的稳定性、实时性等要求的同时,又增强了系统的开放性和互操作性,提高了系统对不同环境的适应性。


以信息化带动工业化既是保持国民经济持续快速发展的有力保证,也是传统工业体系结构转型的重要手段。


02 仪器仪表智能化


仪器仪表的智能化主要归结于微处理器和人工智能技术的发展与应用。当前,我国智能化领域最薄弱、最需要发展的是仪器、仪表、传感器等基础产业。随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高。目前,控制理论已发展到智能控制的新阶段,自动化仪器仪表的智能化就成为必然了。


基于智能控制理论基础的智能仪器仪表目前进展如下:

①专家控制器

②模糊控制器

③神经网络控制器


需要注意的是:在仪器仪表的智能化领域,无论是神经元网络、模糊控制或混沌控制,尽管我国学者发表的文章很多,但是,严格细致和自主创新的工作与成果却并不多。一些高端仪器仪表还仍然需要向国外进口。


03工业通信无线化


工业通信无线化也是当前自动化领域探讨比较热烈的问题。工业控制企业已经逐步认识到无线技术将是下一个技术腾飞的基础,将能够大大提升工厂效能与保证用户的安全。


无线技术进入工业领域的趋势是毋庸置疑的,特别是在有线无法使用的场合,更显得无线具有优势。但是这要求无线技术本身性能的完善,可靠性、通信的确定性与实时性、兼容性等性能有待加强。


但随着可靠性的增强,无线技术将会有更广范围的应用。无线通讯将在未来的若干年快速地增长,但无线并不会替代有线通讯。有线具有稳定、可靠和安全性并不会消失,无线只有在有线不方便实现或成本高的地方去替代有线方案。由于有线和无线通讯都支持TCP/IP协议,这两种通讯方式能够有机地结合在一起,发挥各自特长,并能够提高生产效率。


04 物联网与自动化


当今,物联网可谓是在各大媒体出镜率最高、而且与“智能”联系密切的名词之一。从“管理、控制、智能”的角度来看,其实物联网与工业自动化是一脉相承的,工业自动化包含采集、传输、计算等环节,而物联网是全面感知、可靠传递、智慧处理。


两者的区别是:“传统的自动化网络多是通过有线网络来实现,网络连接范围较窄,而在传感网络中,无线网络成为主要的传输路径,且连接的范围更加广泛。”一脉相承的天性,让工业自动化厂商寻机物联网的发展是顺其自然的事情。


05 云计算与自动化


云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它的核心是海量数据的存储和计算,特别强调虚拟化技术的应用。简言之,云计算就是一种依托internet的超级计算模型,将巨大的资源联系在一起为用户提供各种IT服务。云计算模式将来带来自动化软件行业的巨大变革。主要有:


①自动化系统的架构将更加灵活,分布式架构将扩展到更大范围。

②海量信息的分析与处理将成为自动化软件的常规功能。

③彻底改变工程开发模式。

④转变软件供应商的服务模式,降低维护成本。

⑤降低自动化系统对硬件的要求,提升软件的行业地位。

⑥新技术与新的产品理念将成为竞争的核心。


06 工控软件的发展


工控软件的发展同样是自动化技术发展的重要方面。在工业控制领域中,硬件软件化就是一种发展趋势。如嵌入式软PLC的出现等。


软件复用化是一种计算机软件工程的方法和理论,这是将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统,以缩减软件开发时间和维护费用。因此也是提高软件生产力和质量的一种重要技术。


07 节约降耗自动化


随着时代发展,节能减排的任务将更加艰巨,控制指标日益苛刻,这些指标的提出将对工业运行提出更高的要求。积极地采用先进的节能降耗技术,实现科学的管理理念、模式、流程,以技术创新为基础的新技术、新工艺、新材料和新方法的推广应用,可以逐步淘汰低效设备和高耗能产品群在企业生产中的应用,对于实现节能降耗有着重要的推动作用。


以高新技术创新来推动节能降耗是装备制造业必需要迈出的步伐。现代高新技术的发展,对装备制造业的发展提出了更高、更新、更好的要求。


例如,电机节能、过程优化、变废为宝、余热利用、企业改造、新能源利用等无不和采用自动化技术密切相关。


08 安全生产自动化


近年来由于各种安全生产事故不断发生,应用自动化技术促使安全生产的需求日益增长。如何高效地利用自动化与信息化等高新技术,提高安全生产的水平成为当务之急。制造业的安全可以分为机械安全和过程安全。


机械安全主要保障的是人身,已经受到了高度重视,安全开关、安全按钮、安全门、安全地毯相继成为工厂内的宠儿,伴之而来的还有安全传感器、安全PLC、安全总线、安全以太网等产品。过程安全则是保障生产过程的安全性。如今,许多自动化供应商已经在考虑安全解决方案的提供,真正的安全解决方案不仅仅是提供一种或几种安全产品,而更多的是提高用户设备的安全性。


09 模拟仿真普适化


网络化建模与仿真技术是目前建模与仿真界的一个研究热点。当前,网络化建模与仿真的技术内涵和应用模式正随着网络技术的发展而不断地扩展和丰富,网络技术和计算技术的快速发展将带领我们进入普适计算时代。


普适计算是建立一个由计算和通信构成的信息空间与人们生活的物理空间相融合,形成智能化空间。面向未来复杂、异构、动态的普适计算环境,普适仿真系统具有以下基本特征:


⑴普及泛在:仿真网格借助于网格技术,为用户屏蔽了复杂、异构的普适计算环境,使得仿真资源无所不在。

⑵随时随地:人们可以在工作、生活的现场获得仿真服务,摆脱了时间和空间的束缚。

⑶自适应:仿真信息空间能以适合用户的方式,提供计算环境能适应变化的、连贯的仿真服务;

⑷透明:仿真服务的访问方式是十分自然的甚至是用户本身注意不到的,即所谓蕴涵式的交互。


10 低碳经济自动化


低碳经济自动化是一个广泛而重要的课题。我们以流程工业为例来说明之。流程工业是指石化、炼油、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力等在国民经济中占主导地位的行业,企业年产值占全国工业企业年总产值的66%。


流程工业既是能源、各种原材料的产生者,也是能源的主要消耗者,节能降耗与减排至关重要。


那么,什么是未来人类社会发展需要重点关注的重大问题和未来具有巨大发展远景的项目呢?毫无疑问,其中之一无疑就是服务于“低碳经济”与“低碳技术”的项目。现在,世界经济正在加速向“低碳经济”转型,“低碳经济”催生了许多新的经济增长点,“低碳经济”将是未来国家和企业竞争力之所在。


小结


从当前十大自动化热门技术发展趋势可以看到自动化创新可以用几个词来概括:集成、通讯、协同、节能、安全、标准与开放。随着也诞生了许多新的产品和理念。多少年来,新自动化都是推动制造业高速发展的最直接力量,而这种力量,必然将会搭载着“创新”的源动力,在智能制造时代大放光彩。


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