工業自動化控制匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇工業自動化控制范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1.1PLC（可編程序控制器）PLC—可編程序控制器的英文為ProgrammableLogicController，1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求:①編程簡單，可在現場修改和調試程序；②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

1.2工控PC由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%(50%的國內市場，并實現產業化。幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

2.工控行業儀器儀表發展

工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

2.1電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

2.2科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

2.3環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

2.4儀器儀表

篇（2）

1.1PLC（可編程序控制器）

PLC—可編程序控制器的英文為ProgrammableLogicController，1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求

①編程簡單，可在現場修改和調試程序；

②維護方便，采用插入式模塊結構；

③可靠性高于繼電器控制系統；

④體積小于繼電器控制裝置；

⑤數據可直接送入管理計算機；

⑥成本可與繼電器控制系統競爭；

⑦可直接用115V交流電壓輸入；

⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；

⑨通用性強，易于擴展；

⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。

我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。

目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

1.2工控PC

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%(50%的國內市場，并實現產業化。

幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西?？梢灶A見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

2工控行業儀器儀表發展

工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

2.1電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

2.2科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

2.3環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

2.4儀器儀表

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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.12.009

近年來，我國工業發展逐漸朝著自動化、信息化、智能化方向發展，越來越多的自動化控制系統被應用在工業生產中，然而工業自動化控制系統應用現狀卻不理想，各種各樣的干擾源對于自動化控制系統的穩定、正常運行產生了直接影響，所以應充分了解工業自動化控制系統受到的干擾情況，有針對性地進行抗干擾處理，提高工業自動化控制系統運行的穩定性。

1工業自動化控制系統的干擾分析

1.1傳導干擾

（1）信號線引入干擾。電流通過信號線過程中產生感應磁場，相鄰信號線受到感應磁場影響會產生一定的感應電流，隨著感應電流的增大，和檢測開關相連接的接收設備會受到干擾影響，由于信號線中電流持續流過，會影響和信號線相連接的自動化控制系統正常運行，使得控制器邏輯數據不穩定，甚至發生死機或者錯誤動作。（2）設計施工干擾。工業自動化控制系統在施工設計階段，由于操作、設備型號、調試、安裝、工程技術設計等因素，安裝設計過程中，接地系統混亂或者控制器、高頻發生器或者開關高功率設備之間的距離較短，造成工業自動化控制系統設計施工干擾。（3）電源線干擾。工業現場的電源線干擾非常常見，其主要來自兩個方面，一方面是工業自動化控制系統受到供電電源耦合影響；另一方面，干擾信號通過供電電源系統進入自動化控制系統。工業自動化控制系統主要通過電網電源供電，其運行過程中經常受到很多因素的干擾和影響，例如，電網短路暫態沖擊、大功率用電設備停止或者開啟、電網波動等都會影響工業自動化控制系統的正常運行。

1.2輻射干擾

工業自動化控制系統受到的輻射干擾主要是指電弧電路、高頻感應設備、雷電、射頻設備等產生的干擾，對于這種干擾源，在實際應用中沒有很好的方法進行消除，而可以通過減弱或者直接切斷電磁干擾傳播途徑，采用裝設防雷設備、合理布置線路、保護隔離、等位機屏蔽或者聯機等措施，保障工業自動化控制系統的安全運行。

2工業自動化控制系統的抗干擾技術

2.1軟件設計

工業自動化控制系統設計過程中，采用慣性濾波、限幅濾波、中位值濾波、平均值濾波等方法通過計算機程序對系統信號實現數學處理，消除或者減少干擾信號的強度、數量，保障輸入信號的穩定性和可靠性，這種方法計算機程序很容易移植，便于修改系統參數，有效提高數字濾波的穩定。

2.2管線設計

為了減少工業自動化控制系統的干擾，應優化管線設計，包括通信線、電源線、信號線管道等，電源線設置應和通信管線保持足夠距離，并且使用金屬管道覆蓋通信管線，正確敷設電纜線路，結合抗干擾、經濟性、實用性等因素，選擇合適的信號電纜線，其中最常見的是雙芯屏蔽雙絞線，電纜線敷設過程中應注意以下問題：其一，對于不同信號，敷設不同電纜線路，結合傳輸信號類型，分層敷設電纜線路；其二，不能使用同一根多芯電纜同時傳輸數字信號和模擬信號，電纜和電源線不能共用；其三，不能在同一個線槽中放置電源線纜和信號線纜，避免平行、近距離的進行敷設施工，若電源線纜和信號線纜必須放置在一起，兩種線纜應保持60cm以上的距離；其四，大功率電動機應和信號線纜保持適當的距離。

2.3電源設計

若工業生產現場包含變頻器和大功率器件，對于電源線路采取科學有效的抗干擾措施，對電源設備進行有效隔離，在進線電源分級部位設置避雷器，使用隔離變壓器設置在PLC電源輸入端，對于隔離變壓器的次級繞組和初級繞組，裝設屏蔽層，然后做好可靠接地，通過雙絞線作為二次側接線。

2.4接地設計

工業生產現場環境變化會干擾信號線，發生誤動作、測量精度下降、死機、程序跑飛、系統數據混亂等現象，這主要是由于接地系統設置不合理，對于工業自動化控制系統應做好接地設計，通過正確、合理的接地設計，有效抑制工業自動化控制系統受到電磁干擾影響，在實際應用中包括信號屏蔽接地、系統接地和安全接地。工業自動化控制系統接地設計過程中，嚴格區分保護接地和工作接地，保護接地電阻不能超過2歐姆，強電設備接地點和接地極接地點之間保持10m以上的距離，埋設在工業生產現場建筑物周圍10m的區域。信號源接地設計，在信號側接地設置屏蔽層，若信號線中間如果有接頭，做好絕緣處理，牢固連接屏蔽層，防止信號線多點接地，連接多芯對絞電纜線和屏蔽雙絞線，相互連接好各個屏蔽層，然后進行絕緣處理以后，選擇合適接地位置進行單點接地。另外，計算機接入信號之前，在大地和信號線之間連接電容，有效減少共模干擾，將濾波器裝設在信號兩極之間，減少差模干擾。

2.5選擇合適器件

結合不同電子設備的特性，選擇合適的器件，例如，通過設置RC、AD雙積分濾波器，使電流信號和電壓信號轉換傳輸過程中消除高頻干擾，有效減少差模干擾。采用雙絞線和差動輸入器，做好單邊接地、屏蔽地線和光電隔離，消除共模干擾。

3結束語

工業自動化控制系統在實際應用中容易受到各種各樣的干擾影響，而干擾抑制是一項非常復雜、系統的項目，應綜合考慮多方面因素，在施工設計過程中結合自動化控制系統的規格和型號，做好各方面的抗干擾設計，提高工業自動化控制系統的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]李世發.基于工業自動化控制系統的抗干擾措施的研究[J].硅谷,2011(13):86.

[2]趙琳,翟諾,申敏.工業控制系統中應用的PLC抗干擾技術[J].自動化技術與應用,2008(09):129-131+76.

[3]宋家杰.PLC控制系統中的工程問題研究[D].南京理工大學,2004.

篇（4）

中圖分類號TP13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0053-02

0引言

自動化控制設備在工業系統當中，屬于極為重要的產業設備，它將直接決定著工業生產工作是否可以正?；倪\轉，并且對于工業的生產來說，將直接關系到工業系統是否能正常穩定的運轉。通過較長的的一段時間發現，工業部門為了保證自動化控制設備能夠安全有效地工作，常會定期進行試驗、檢查以及維修。但是這種做法有其盲目性及強制性，沒有充分考慮到設備的現實運行情況，僅僅是依照規定的定期檢查、維修周期來執行。這樣易造成過度檢查或者檢查不足，浪費人力財力。

1 工業自動化控制設備的可靠性分析

1.1設備可靠性

對于工業自動化的定義主要是指：相關設備在所規定的具體時間之內，完成并實現所要求的具體功能的能力。目前設備產生的故障形式很多，在進行可靠性分析時也極為復雜。設備的缺陷、劣化具有一定隨機性，在損壞時速度也有快慢之分，但是一般在發展期均會出現一些前兆，具體表現為光、電、熱、聲和一些其他化學性變化。依據各種征兆以及特點判斷其發展趨勢，進行一些比較必要的可靠性分析后，預測并判斷出工業自動化控制設備的運行狀態，盡可能早發現設備中存在的故障。

1.2工業自動化控制設備可靠性診斷

在對可靠性較高的事件進行研究與制定時，其研究內容方面，不僅是對各種類型的故障以及相關檢修停運工作作出科學性的統計與合理的評價，而且還要對于相關指標的可靠性進行具體的推斷與考察，在進行的方式方面上，應當特別注意，盡可能將預測與評價兩者相互結合，并對導致問題出現的根本性因素與關鍵性原因進行重點解決。

2 設備可靠性測試的主要方法

對工業自動化控制設備的可靠性進行評價時，首先要選擇比較合適的測試方法，現今比較通行的對工業自動化控制設備進行可靠性測試的方法如下表1所示。

2.1試驗室測試法

試驗室要具備一定的設施條件，可以在現場進行模擬，使被測的工業自動化控制設備能夠達到工作時的環境應力，試驗累計時間與失效數據等通過相應的分析軟件進行計算分析，得到一系列可靠性指標。數據準確真實但對試驗條件要求較為苛刻。而且由于試驗條件等因素，實驗值與真實值很難一致。試驗費用較高，適合用于批量生產的自動化控制設備。

2.2保證實驗法

一般是在產品出廠之前在一定條件下進行的無故障試驗。對工業自動化控制設備進行保證試驗，即測試設備早期的時效性。改進設備的性能使設備達到相應的指標規定。該方法適用于數量少但可靠性要求高的控制設備。

2.3現場測試法

在工業自動化控制設備運行現場進行測試，記錄其數據，利用相關軟件分析計算。這種方法更能反映設備在實際運行中的真實可靠性。缺陷是不可以進行有效控制，在試驗時容易受到外界影響，試驗條件再現性不足。一般將現場測試分為在線測試、脫機測試以及停機測試3種（如下表2所示）。在線測試法相對比較復雜，但是設備容易在運行時發現或者產生故障，所以常采用在線測試法進行檢測。

3 對于目前所存在的相關問題與具體的解決建議

對于監測系統的本省來說，由于其自身具有相應的可靠性，因此在對其進行管理時，應當盡可能的將其進行統一管理，對于系統當中帶有性能不穩定的設施、設備則應當通過適當的技術手段對其進行處理，并且盡可能的將故障問題盡早的將其解決。工業自動化控制設備的操作人員技術、管理水平不足，不能夠及時發現設備的早期故障，使故障變得越來越復雜，要對相關人員進行專業培訓。同時也要考慮工業自動化控制設備的易用性。

4 結論

如今國民經濟迅猛發展，國內企業的規模發展也迅速壯大，而工業自動化控制設備結構復雜程度也越來越高。對工業自動化控制設備的可靠性進行系統的研究非常重要，本文探討了工業自動化控制設備可靠性診斷與測試方式，為設備的維修提供了依據，促進工業的發展。

參考文獻

篇（5）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035

人的創造力是無限的，社會的發展就是人類不斷改造世界的過程。在生產制造行業中，機械已逐步代替了人工，在能源的驅動下會社會不斷創造豐富的物資，而隨著計算機技術的發展與廣泛應用，人們開始研究機械的自動化控制，降低人工運營成本，提高工業制造效率。工業控制自動化技術包括工業自動化軟件、硬件以及系統這三個組成部分，通過信息技術的應用來實現工業生產過程中的自動控制調配，能大大提升生產效率和生產質量，確保生產安全性，為企業創造更大的經濟效益。隨著科學技術水平的提高，工業生產中的自動化控制技術也在不斷發展，目前正向著網絡化、智能化、集成化的方向發展[1]。

1 工業自動化控制技術的應用價值

目前我國工業生產中使用最廣泛的自動化控制系統是PC-based自動化控制系統，具有成本低，收益高的優點。在工業自動化控制的三個層次――基礎自動化、過程自動化和管理自動化中，基礎自動化和管理自動化體系中所運用的硬件、軟件設施基本上都是從國外進口的，價格昂貴，一般公司都無法承受如此高的建設成本，因此PC-based自動化控制系統在開發之后被廣泛應用，而且事實證明該系統的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。

我國人口基數大，產品的市場需求量也比較大，在科學技術還沒有現在發達的時候，工業生產一般都是依靠人工的力量，屬于勞動密集型發展模式，而隨著科學技術在工業生產中的應用，我國的生產主力已經從人工轉變為機械設備，目前電氣自動化生產已經占據了我國工業生產的主流。電氣自動化生產體系的應用，大大提升了產品的生產效率，且統一的機械化生產又保證了產品的質量，因此生產規模能夠不斷擴大。隨之而來的，就是生產的控制體系，要想保證工業化生產效益，就必須有與之對應的自動化控制體系，通過收集各個生產環節的生產信息，實現電氣設備生產的自動化調控，最大程度上壓縮生產成本，取締人工調控。工業自動化控制技術是實現電氣自動化生產的基礎，類似于人體的大腦，是確保整個生產過程能夠有序進行的一項技術。

工業自動化控制系統的廣泛應用，正說明了它的價值，說明它能夠為企業創造更大的利益。儀器儀表技術、計算機技術、網絡信息技術的發展，都為工業自動化控制提供了良好的建設基礎。工業自動化技術的應用，具有以下幾點意義：①實現工業生產的低成本控制，工業自動化技術的應用，是工業生產中的一項變革，打破了傳統工業制造的原有生產方式，能夠更有效地引進生產新工藝與生產設備，通過自動化控制系統進行良好的銜接，消除傳統工業生產中高耗低收益的生產環節。工業自動化控制系統能降低生產中的材料浪費，簡化工序，大大提升生產效益；②消除人工生產的主觀不理因素。人工的調控具有一定主觀性質，會受到很多外界因素的干擾，而且操作不規范，自動化控制是根據設定好的程序進行的，能夠通過系統軟件信息自動分析，進行合理的調配，節省時間，只要保證控制系統不出現故障，就能確保各個生產環節按部就班進行，不會出現生產事故，提高生產安全性；③實現工業生產的統一調配?，F在的企業規模越來越大，單靠人工控制很難有效處理各個生產環節的信息，實現協調統一的調配，自動化控制系統能夠直接將所有有效信息收集錄入，進行系統分析，實現各個生產環節的統一調度，確保生產的有序性和高效性。

2 工業發展過程中應用的自動化控制技術

隨著科學技術的不斷發展，自動化控制技術在實際應用時也在不斷根據市場需求進行調整完善，目前，市面上的自動化控制系統已經能夠良好地適應生產環境，對采集到的信息進行系統分析，確?？刂频募皶r有效性和準確穩定性，保證工業生產的質量和效率。在不同的生產行業中，其中運用到的自動化控制技術和系統組成基本是一致的，但是會根據生產的現實要求和企業的生產環境進行適當的調整重組，而且其中應用到的數據處理系統以及系統參數都需要具體設置，確保自動化控制體系能滿足生產需求，提高自動化控制技術的使用效益。

2.1 信息采集模塊

要想實現工業生產的一體化系統性控制，就必須將各個生產環節中儀表數據和具體信息采集錄入到中樞管理系統中，因此信息采集模塊是實現工業自動化控制的基礎模塊。自動化控制的實現，是需要控制系統能夠掌握實際的生產信息，協調控制自動化生產設備以及先進的工藝工序，解決各方面的矛盾，實現統一的調配。大數據時代的帶來，讓工業生產面臨著巨大的考驗，信息采集系統就能夠有效解決的數據信息的獲取問題，實現龐大數據的捕獲與處理，為工業生產的進步提供與發展提供信息支持。

2.2 系統建模模塊

在工業自動化控制系統中，憑借A/D單元實現信息的數字化裝換，錄入存儲數據，通過系統中的信息處理軟件進行整合分析，獲取有效信息，做為系統調配的參考，進行統一地管理調配。信息采集模塊能夠實現生產信息的實時采集，也就相當于實現生產的實時監控，能夠確保自動化控制的精準性，最大程度地節約生產成本[3]。此外，在整個系統中，如果有某個生產環節發生異常，系統能及時感應，并進行處理，將出現故障的機械停止，啟用備用器械，將故障器械送去檢修，及時止損，確保各個生產環節的生產安全性和效率。生產設備故障問題其實是在電氣自動化生產體系應用以來控制系統中最難解決的一個問題，因為多個生產環節數千臺機器一同運作，單靠人工管理的話，如果出現設備故障，需要花費較長的時間去排查，找出故障環節，這樣會嚴重影響到產品的生產效率，給公司造成較大的經濟損失。

（下轉第20頁）

（上接第43頁）

2.3 動態控制模塊

自動化控制技術的核心，在于動態控制模塊，在一體化自動控制系統中，憑借著計算接技術與網絡信息技術的應用，就能基本實現工業生產的動態控制。自動化控制技術的應用，以智能動態控制系統取代了以往控制生產工序的人工，具備全體那后全方位監控生產過程的優點，能夠大大提升控制的精密性，實現各個生產環節的完美銜接。

機械之所以能夠逐步取代人工的位置，就在于其勞動強度更大，能夠做到很多人們無法做到的事情。機械設備與動態控制系統地結合，避免了人工操作質量不統一、工作效率較低且體力有限的問題，這也正是工業自動化控制系統被廣泛應用于生產管控的主要原因[4]。

3 結語

工業自動化技術在開發之后被迅速投入生產過程中，取得了良好的應用效果，能夠降低生產成本，提高生產效率，同時保證生產安全與產品質量，對于工業生產的促進作用是毋庸置疑的[5]。在工業中用于生產過程管理的自動化控制技術其基本組成是相同的，都包含了信息采集、系統建模、動態控制這三個模塊，但是在實際應用過程中，還需要根據企業生產環境和生產需求來進行適當地調整，選擇合適的軟件、硬件與系統，確保自動化控制技術的應用效果。

參考文獻：

[1]伊棟，郭樹珂.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.淺析工業自動化儀表與自動化控制技術[J].輕工科技，2013（05）：99-100.

篇（6）

信息技術近幾年來在工業生產領域得到了廣泛應用，信息化也是現如今工業生產的大勢所趨。自動化控制系統在工業生產中的的迅速發展，極大地減少了對人力的使用，降低了企業生產成本，提高了生產效率。用好工業自動化控制系統關鍵在信息，對企業而言，隨之而來的問題是，如何保障工業自動化控制系統的信息安全[1]。本文將對這一問題展開討論，簡要介紹工業自動化控制系統自身的特點，并具體說明我國企業在保障工業自動化控制系統信息安全方面存在的問題以及應對的策略。

1.工業自動化控制系統簡述

傳統的工業生產以人力操作為主，需要人為的直接干預，遇到繁重的生產活動，常常使人不堪重負，而且易出現偏差。而工業自動化則是通過對各種參數的調節，生產目標的提前設定和控制生產過程來實現工業生產，是人類社會的巨大進步，大規模的、智能型的機器生產代替了手工操作，工人不必直接面對生a流程，只需熟練掌握自動化控制系統，對照產品要求啟動相應的系統程序。與傳統的工業生產相比，自動化生產效率更高，產品合格率也更高。從實際情況來看，企業在自動化系統方面收獲的效益要遠遠高于其對該系統的投入[2]。要實現工業自動化，所用的設備也較多，大致可分為三類：通用自動化裝備、自動裝配檢測生產線、專用設備自動化控制系統。專用設備自動化控制系統又包括控制層、驅動層和執行層三個部分。如今在機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，工業自動化已得到廣泛運用，極大地提高了企業生產效率。

2.對工業自動化控制系統信息安全的探討

2.1我國企業在保障工業自動化控制系統信息安全方面存在的問題

（1）管理制度不夠完善。我國市場經濟的發展歷史才三十年，即使是較為成熟的大型國有企業，在管理制度方面也存在很多漏洞。人員是企業運行的主體，管理好了人員，一個企業才能良好運行。例如，現如今我國很多生產企業都沒有規范門禁制度，外來人員與內部員工不能很好區分，魚龍混雜，極容易導致重要信息的泄露。對于工業自動化控制系統也沒有嚴格執行“一人對應一個系統”的管理制度，無法規范自己的人員，也就無法保障信息的絕對安全。

（2）缺乏專業的技術人才。工業自動化控制系統的迅速普及呼喚專業的技術人才。目前我國在培養工業自動化控制系統專業技術人才方面還未建立健全科學、有效的教育培訓體系，專業技術人才略顯匱乏。另外一個方面，自動化控制系統更新換代的速度也遠遠超過人才培養的速度，對員工的技術培訓遠遠跟不上時代前進的步伐。中國企業真正缺少既了解控制系統又能保障信息安全的綜合性人才。

2.2針對存在的問題采取的應對策略

（1）借鑒歐美發達國家的先進管理理念。歐美發達國家的工業生產歷史長達兩百多年，他們有更為豐富的工業管理經驗，當前中國企業在管理上出現的諸多問題對他們而言屢見不鮮。在保障工業自動化控制系統信息安全領域，他們也有著更多成功的經驗，可以充分借鑒。

（2）加強專業技術人才培養。專業技術人才是工業自動化控制系統的靈魂，靈魂健全才能使該系統發揮最大效力。因此，企業應針對工業自動化控制系統，完善教育培訓體系，大力培養專業性的操作人才，與工業生產前沿接軌，同時針對員工信息安全意識薄弱的問題，加強思想教育，使其充分認識到保障信息安全的重要性[3]。此外，還有必要構建完善的工業自動化控制系統信息安全管理體系，加強人員及系統設備的管理，進一步使工業自動化系統信息安全得到有效保障。

3.結語

工業自動化控制系統信息安全是控制系統和信息安全的充分結合，是當下工業生產的潮流。不僅要求企業了解計算機控制系統，還要求企業懂得如何保障信息安全。用好工業自動化控制系統將極大地促進我國工業的迅猛發展，為中國經濟添磚加瓦。工業自動化控制系統信息安全涉及到企業生產的多個環節，需要各個生產部門的完美協作。相信在企業、員工與政府三方的共同努力下，工業自動化控制系統必將不斷完善，信息安全也將得到充分保障。

參考文獻：

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1、工業自動化的概念及意義

工業自動化，是指工業生產的一個自動化過程，在這個過程中利用各種先進的科技設備，使生產不需要人員的直接參與的一種過程。

工業實現這種自動化的生產，目的是節省人力資源，提高工作效率。工業自動化控制，主要是通過對生產過程中參數的控制，從而控制整個過程?？刂茀?，實現自動化，而不是人為的直接參與，這就節約了人力資源，優化了生產和管理結構；工業自動化控制，是通過一些能源和咨詢進行生產工作，應用了先進的科學和技術，將生產模式優化，使之提高生產效率。自動化技術，涉及機械、微電子、計算機等技術領域的一門綜合性技術。工業革命是自動化技術的起源。工業革命與科學技術是相互作用的，科學技術有效地促進了工業的發展。如今，自動化技術已經運用到社會各個領域，比如，機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，并且自動化技術已經成為提高勞動生產率的主要手段。

2、工業自動化控制的現狀

工業自動化控制的誕生和應用，是我國制造業高速發展的需要。我國制造業發展，制造業內傳統的設備和技術都不能滿足生產的需要，因此，現實的需要，激發了自動化儀表和控制系統的形成和發展。

近年來，自動化儀表技術發展，在現場總線技術的發展方面雖取得了顯著成就，現場總線，不僅是信號制式的改變，它是為控制技術的信息化提供基礎的。用戶對系統底層信息化改造的需求是現場總線技術推廣的原始動力。近些年來現場總線在設備資產管理、預測診斷和平穩操作等方面的潛力開始被挖掘出來，顯現了極富發展前景的勢頭。但自動化儀表的發展有一定的缺陷，主要的是存在資金和市場的缺陷。其一是自動化儀表的新興市場的用戶對產品價格敏感度很高；其二是往往可以找非常便宜的替代品時，用戶更熱衷選擇替代品。這樣的現狀，很難激發研制新型儀表。因此，許多自動化生產儀器在應用方面仍處在初級階段。

自動化控制的這種發展趨勢的變化是很自然的，任何一個新東西的推廣和應用都是需要一定的過程的，符合事物的發展規律。在應用方面積累了一些問題，智能儀表設計的許多創新功能也未得到充分的應用，應該注意一下幾個問題：其一數字儀表和系統的信息保密問題、安全問題；其二程序和軟件的可行性問題。其三通信的保密、安全和可行性問題；其四智能儀表在運行時是可以與控制系統互動的以及如何進行互動問題；其五智能儀表提供了遠比模擬儀表多的信息以及如何充分利用這些信息；其六眾多智能儀表的可互操作問題；其七儀表和系統的故障診斷以及故障診斷信息的可互操作問題等。

上述問題經過細細分析會發現，都是由于數字化和網絡化引起的，不是現有技術不能解決的問題，只是可沒有統一的解決方案，而如何統一是當前正在研究的。

3、工業自動化控制的發展趨勢

3.1將自動化儀表與企業的信息化有效結合，增強工業自動化控制，更好地為企業服務。 信息技術的發展與自動化儀表兩者也是相互聯系，相互影響的。信息化對自動化的影響主要體現在兩個方面：其一，信息技術與自動化儀表同樣都需要科技人才；另一方面自動化儀表借用了信息技術，加快了信息的步伐。自動化對信息化的影響呢？自動化儀表技術包括內容廣泛，其在信息采集、信息處理、信息應用這方面，其實是信息化技術的一個分支。也就是說信息技術的發展是依賴于自動化儀表的。在工業生產過程中，重視信息技術與自動化控制技術的結合，是工業自動化控制得以發展的重要方法之一。

3.2自動化儀表重視工業內部信息的分層次、有序性、開放性。自動化儀表系統在工業內部要具有全面可互操作性?？刹僮餍允欠謱哟蔚?，最基本的是控制系統與現場儀表表層的聯系，上一層是控制系統維護與生產設備診斷信息，在高一層是企業管理信息的客戶操作。整體信息化至少要實現可互操作。不同層級實現可互操作的技術和方法是不完全一樣的。在控制系統中就要實現相應的程序設置，讓全局信息整合至少要使企業各層之間的信息交換無障礙。儀表的用戶企業由于貼近生產過程和應用，一些用戶組織對自動化儀表的應用提出許多要求，制訂了一些團體標準。 當然這是一個漫長的過程，需要不斷地完善。

3.3 注意自動化控制功能安全問題。安全是一個非常廣泛的主題，在自動化儀表領域，主要的安全問題是關注功能方面的安全問題。近年來，大量經過功能安全認證的儀表已經推向市場。因此，功能安全儀表，不只是用在有安全要求的系統中，功能安全認證還起到對儀表質量的檢測中。為了爭取競爭中的有利地位，儀表制造商都會致力于開展功能安全研究。自20世紀，由于研究的重視，儀表制造的質量大幅提高。但是由于可行性數據都是由制造企業自己取得的，對用戶的公信力較低，因此只有很少企業將可行性的定量數據公布出來。所以可行性對用戶來說是經驗性的、模糊的，人們更愿意相信品牌。

3.4 重視系統維護與儀表診斷。緣于企業對安全和質量的要求，系統維護與

儀表診斷受到用戶、制造商和研究者各方面的關注。系統維護與儀表診斷分為

四個層次:生產流程的診斷、生產裝備的診斷、自動化控制系統的診斷、現場儀

表的診斷。生產流程的診斷，在原則上是不屬于自動化儀表范疇，但是診斷信息

的交換涉及自動化儀表系統。自動化控制系統診斷產品發展很快，功能和性能不

斷增強；現在生產裝備的監控與自動化控制系統自身的診斷往往是在同一個平臺

上進行。

3.5 要求自動化控制實現無線通信。工業無線通信技術的快速發展是近兩年自動化儀表領域顯著的亮點，主要表現在以下幾個方面。其一技術方案多樣化。各種方案針對一定的對象和應用，在某些局部具有優勢。其二參與者迅速增加。有學校、研究機構、自動化儀表企業，還有一些半導體器件制造企業和具有專項技術的小型高技術企業。其三成立了專業組織。其四推出多種無線演示系統、測量儀表樣機，各種供自動化儀表企業開發無線產品各種無線模塊更是不計其數，而提供這些模塊的企業往往才是無線技術的真正持有者。

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1 關于工業自動化儀器儀表模塊的分析

1.1 為了滿足現階段工業自動化工作的需要，進行控制方案的優化是必要的，這需要進行工業控制體系的健全，滿足工廠的自動化控制的需要。這需要應用到各種技術，保證工廠的生產及其制造，保證其自動化、效率化、精確化，保證其整體可靠性及可視性。這就需要進行工業自動化控制體系的健全，實現內部各個模塊的協調。

時代的進步，推動了世界經濟的發展，這就有利于工控技術的發展，這就出現了第三次工業革命，提升了工程的生產速度，有利于其效率的提升。為了提升現階段的工業自動化效益。進行國外先進工控技術的更新是必要的。從而進行先進性的工控技術的分析。進行相關的工業控制產品的分析，比如進行觸摸屏、變頻器、工控機等的分析。滿足我國制造業自動化工作的需要。這就需要進行現代化建設的貢獻的突出。進行相關型號的可編程序控制器的應用。比如進行繼電器控制裝置的應用，更好的進行先進工控技術的分析。

上述設備的應用，具備良好的效益性，比如具備良好的編程性，能夠滿足現場修改及其調試的需要，其維護具備簡單性，更有利于進行插入式模塊結構的應用，其有利于繼電器的控制系統的工作需要，更有利于進行繼電器的控制裝置的優化。通過對數據的管理計算機的送入，更有利于進行繼電器及其成本的系統競爭的控制，滿足了交流電壓的輸入工作需要，更好的進行輸出量的控制，保證了一系列的設備的驅動，也具備良好的性能通用性，比較適合于機器設備的擴展。這對于用戶程序的存儲器提出了更高的要求，為了使用當下通用汽車的工作需要，進行可編程序控制器的應用是必要的，從而滿足當下制造模塊的需要。這是種國際流行趨勢，都體現在PLC設備的研發及其開發上，這需要進行不同模塊的PLC生產模塊的優化，從而提升其應用效益。

1.2 隨著我國科學技術體系的健全，我國的PLC研制方案也在不斷優化，實現了生產模塊及其應用模塊的開展，比如在機器設備應用模塊取得了不錯的成功。在改革開放前，我國進行了很多的國外成套設備的引進，這些PLC設備有的是比較過時的。在現階段的傳統設備改造模塊及其新設備設計模塊中，PLC應用的范圍越來越廣泛，其實現了當下PLC現代化研制模塊的開展，更有利于其生產環節及其應用環節的協調，更有利于現階段科學工作的開展。進行傳統設備及其新設備設計方案的更新，更好的滿足PLC應用的需要，保證其經濟效益的提升。這需要引起相關人員的重視，保證工業自動化水平的優化，保證科研環節及其工廠生產環節的研制模塊及其生產模塊的控制。進行相關工作體系的健全，滿足PC控制器的工作需要。

1.3 PC控制器的發展，更像是PLC機械設備的發展。這是現代工作的普及，逐漸引起操作及其維護人員的重視。這就誕生了一個個的PC控制方案。通過對PC控制系統的分析，更有利于安裝模塊及其使用模塊的發展，這就需要進行高級診斷功能的分析，為PC控制系統的穩定發展創造更加良好的利潤，保證PLC控制體系的健全，更有利于滿足當下工作的需要。為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。

在當下PC控制模塊中，可以看到PC的應用方案在我國的不斷發展。在；國際應用范圍上，工業PC模塊可以進行多種類型的分析，比如進行IPC工控機及其相關變形機的分析。通過其基礎自動化模塊及其過程自動化模塊的分析，更有利于進行PC工業機的運行穩定性的控制，更有利于進行其配置的優化，這就需要進行IPC方案的更新，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%-50%的國內市場，并實現產業化。

隨著軟PLC模式的開展，工業PC實現了對PLC的沖擊，但是目前來說，工業PC體系依舊是存在的，并沒有進行PLC的替代。這受到很多因素的影響，比較常見的因素就是系統的集成模塊的影響，影響了其平臺軟件工作的開展。另一個系統就是軟件的操作系統，影響了工業PC工作的開展。另一個重要的原因就是軟件操作系統的的原因。這就導致了控制系統的在不同方式、功能上的選擇。這需要應用到一系列的平臺軟件，進行客戶所需要東西的分析，保證工業PC及其PLC競爭模塊的開展，滿足當下高端應用模塊的優化，進行數據復雜性及其設備集成性的分析。微型的PLC模塊及其工業PC模塊都有各自的應用模式，為了更好的進行PLC市場的適應，進行控制系統整體方案的優化是必要的。

2 工控行業儀器儀表發展模塊及其相關模塊的分析

2.1 隨著工業經濟的發展，工控儀表實現了現場總線技術的不斷發展，這主要表現為主控系統的裝置及其現場總線技術的不斷發展，比如自動化儀表模塊、特種儀表模塊等。實現了服務領域的擴大。不斷的推進了儀器系統的數字化模塊、網絡化模塊、智能化模塊等的開展，實行了自動化儀表的數字技術的變化，保證了數字儀表的比例的提升。保證自主產權的軟件商業化工作的開展，保證電工儀器儀表的設計模塊的優化，滿足其電網計量自動管理工作的需要，進行國內市場占有率的控制，更有利于進行國內市場的占據，滿足現階段工作的需要。

在當下工作模塊中，進行測試儀器發展體系的健全是必要的的，比如進行工業所需的各種零部件提升的健全，更好的進行工業儀器儀表等的更新，進行相關汽車零部件的動力測試模塊及其相關性能檢測模塊的開展，更好的進行相關儀器、試驗機的產品設計優化，保證其設計整體路線的分析，實現其整體產值的優化控制，這需要引起相關人員的重視，保證現階段測試儀器的工作發展需要。這也需要進行大氣環境、取樣系統等各種產品模式的分析，保證技術水平的提升。

2.2 在當下工作模塊中，環保儀器儀表也是比較常見的，其更適合進行大氣環境、水環境的檢測儀器儀表的設計，進行取樣系統的分析，更好的進行環境檢測自動化控制系統產品的應用，從而滿足當下國際先進技術的應用需要，進行國內市場占有率的控制，保證儀器儀表元器件的控制及其優化，保證適銷對路的產品的適應。盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

3 結束語

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一、前言

工業自動化控制主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制，或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術，微電子技術，電氣手段，使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。

工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初，隨著改革開放的春風，國外先進的工控技術進入中國大陸，比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC，變頻器，觸摸屏，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。

二、工業自動化儀器儀表

（一）PLC（可編程序控制器）

PLC―可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求： ①編程簡單，可在現場修改和調試程序；②維護方便，采用插入式模塊結構；③可靠性高于繼電器控制系統；④體積小于繼電器控制裝置；⑤數據可直接送入管理計算機；⑥成本可與繼電器控制系統競爭；⑦可直接用115V交流電壓輸入；⑧輸出量為115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等；⑨通用性強，易于擴展；⑩用戶程序存儲器容量至少4kB。

為了實現通用汽車提出的要求，第一臺適合其要求的PLC（可編程序控制器）于1969年在美國成功制造出來，自從第一臺出現之后，隨之，日本、德國、法國也相繼開始了PLC的研發，并得到了迅猛的發展，現在主要生產PLC的廠家分別是：德國西門子、AEG，日本的三菱、美國AB，GE法國的TE公司等。

我國的PLC研制、生產和應用也發展很快，尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著的經濟效益，PLC在我國的應用越來越廣泛，對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。

目前，我國不少科研單位和工廠在研制和生產PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司，北京和利時和杭州和利時，浙大中控等。

（二）工控PC

由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣，并且作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案?；赑C的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

由于PLC受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。 事實上，他們現在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年來，工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是其他工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3-5年內，占領30%（50%的國內市場，并實現產業化。幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC并？沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因；另一個是軟件操作系統Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成；二是向客戶提供所需要的所有東西?？梢灶A見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

三、工控行業儀器儀表發展

工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

（一）電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

（二）科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

（三）環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

（四）儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

（五）信息技術電測儀器

信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術，總線式自動測試技術，綜合自動化測試系統，新型元器件測量技術及測試儀器，在線測試技術，信息產業產品測試技術，多媒體測量技術以及相應測試儀器，用電監控管理技術等。

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中圖分類號：TG603 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0192-01

1 引言

工業自動化控制技術可以提高工業生產的效率和質量，降低工業生產過程對人工操作的依賴，是未來工業發展的一個必然趨勢。而在工業自動化控制領域中，PLC以其強大的性能和優點，成為了國內外生產企業采用最普遍的控制技術之一，尤其在一些生產環境較為惡劣的領域中，PLC控制技術更是具有突出優勢，它對外界的干擾具有較強的抵抗能力，因此備受關注。

PLC是一種專門服務于工業自動化控制的裝置，在工業自動化控制中有著尤為廣泛的應用，如開關量控制、模擬量控制、數字量控制等，這給工業生產控制帶來了極大的便利。雖然當前PLC在工業自動化控制中的應用還存在一些問題，但筆者堅信，隨著相關技術及產品的不斷完善，PLC作為工業控制領域中的主要控制裝置，其未來的應用前景是非常廣闊的。

2 PLC的功能及構成

2.1 PLC的基本結構

PLC是采用計算機技術為基礎的一種新型的控制裝置，其硬件組成部分主要包括中央處理器、儲存器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口和電源等。其中，中央處理器是 PLC的核心硬件；輸入單元的作用是將輸入設備與處理器相連；輸出單元將輸出設備與處理器相連；通信接口用于與編程器等外部設施的連接。根據各部件的連接方式不同，PLC 可以分為整體式和模塊式兩類。前者所有部件都集成在一起；后者的各部件都分別封裝成模塊，并通過總線連接為一個整體。

下面簡單介紹 PLC幾種主要硬件的作用：

1.電源

電源主要是由掉電保護系統進行控制，備用系統是電源之中的重要組成部分，幫助 PLC 可以在斷電的情況之下穩定的工作。

2.中央處理器

PLC裝置中相關工作主要由中央處理器來協調和實現，主要負責將讀入數據進行處理和分析，并轉化成為相應的控制指令。

3.存儲器

存放用戶編寫的程序和數據。

4.I/O 接口電路

輸入接口電路是連接PLC 與現場各種輸入設備的接口，其目的是將外部設備的狀態或信息讀入中央處理器；而輸出接口電路則是將處理器的運行結果進行處理和放大，實現電平的轉化，從而實現對現場設備的驅動。

5.通信接口

PLC配有各種通信接口。通過這些接口可與不同設備連接，實現不同的功能。

2.2 PLC的功能

總的來講，PLC的組成與一般的計算機結構非常的相似，但是因為PLC主要是服務于工業生產控制領域，所以它與一般的計算機肯定會有所區別。在PLC之中，微電子技術起著重要的作用，通過運用微電子技術對讀入PLC的數據進行處理，可以按照預先編好的程序對數據進行處理，并生成控制指令以完成對現場設備的驅動。PLC的一個非常重要的功能是對開關量進行控制，對工業設備和相關機械設備的運動、操作、按鈕的工作方式、限位開關的信號檢測和現場的數據處理等進行調控，實現高效的現場操作。另一個重要功能則是依靠PLC自帶的計時指令實現高精度的技術控制，其操作過程和程序編譯方式也非常簡單，一般通過廠家提供的PC端軟件就可以很方便地進行設定。

結合上述的分析可知，在對工業生產實施自動控制時，選取PLC控制裝置具有簡單、易行等方面的優勢，它不僅可以滿足當前工業生產領域絕大部分的自動控制需要，并且具有編程簡單、技術實現成本低等方面的優勢，這對于現代化的工業自動化控制和相關技術的發展產生了巨大的推動作用。

3 PLC在工業自動化控制中的應用

3.1 控制開關量

PLC所控制的I/O點數，少則十幾點，多則可達成千上萬點。因為它能聯網，所以任意數量的點數幾乎都能控制。此外，PLC所控制的邏輯問題也具有多樣性，例如即時和延時問題、隨機和固定順序問題、計數和不計數問題等。

3.2 控制模擬量

PLC能夠控制壓力、溫度、速度及電壓等連續變化的模擬量，這使得其在工業連續型生產的控制系統中具有較大的應用優勢。在進行 PID（將模擬量轉換為數字量） 運算前，需要將模擬量轉化為無量綱的標準格式。在進行 PID 運算后，通常會產生在0～1范圍內的控制標準值，用于驅動執行機構完成控制動作。應用PLC控制模擬量時，要配置A/D和D/A 轉換模塊。

3.3 控制數字量

除了開關量和模擬量外，在工業控制系統中，有時還需要對機床主軸的位移等數字量進行控制。數字量控制宜采用PLC數字控制技術（Numerical Control，NC）。

3.4 數據采集

PLC的數據存儲區越來越大。早期的PLC產品存儲數據有限，其DM區往往僅有幾十個字，而現在的PLC產品能夠存儲大量數據，多則可達6000個字。

3.5 進行監控

PLC自檢信號很多，如果對其加以合理利用，則完全可以實現對控制對象的自動監控。當控制對象較復雜時，為了確保控制動作執行無誤，對整個系統進行監控乃至于診斷是十分有必要的。這能有效降低控制系統的故障率，即使故障無法避免，也能為故障排除工作提供數據參考。

3.6 聯網、通訊

PLC的聯網、通訊能力很強，能夠與PC或服務器進行通訊。此時，可通過PC編寫PLC的控制程序，并通過網絡傳輸給PLC，完成對PLC的控制設定。PLC與計算機的通訊功能靈活多樣，既可以通過一臺PC實現對多個PLC的管理，也可以將一個PLC的控制信息傳輸到多臺計算機上，從而實現了多地同步監控。

4 PLC的實際應用案例

4.1 用PLC取代傳統的工業電氣控制系統

以往的工業電氣控制系統中用的繼電器比較多，這種控制方式雖然原理簡單、易于實現，但其工作穩定性和動作準確性都較低。相比較而言，PLC是一種專門為工業控制而開發的裝置，它不僅同樣具有易于實現的優點，而且抗干擾能力得到了顯著提高，無論穩定性還是動作準確性都明顯強于傳統的電氣控制系統，應用潛力巨大。

4.2 遠程控制系統

隨著技術的發展，當前的工業生產正朝著服務型制造的方向發展，未來的生產模式必然會越來越多地涉及到生產服務型網絡、物聯網以及云制造等方面的技術，對工業遠程控制系統的依賴程度會越來越高。而PLC能夠提供更為快捷的遠程控制服務，例如在工程師站和遠程PLC站之間通過Modem撥號進行連接，就可以在需要時很方便地進行遠程訪問（如圖1所示）。

5 結束語

綜上所述，通過分析PLC在工業自動化控制中的應用可以看出，PLC對推動工業自動化的發展具有重要意義。隨著PLC技術及其相關產品的日趨完善，筆者堅信，PLC在工業自動化控制領域中的應用范圍一定會越來越大，其應用程度也會日漸加深。

參考文獻