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工控自動(dòng)化的發(fā)展道路，大多是在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次和應(yīng)用。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，工業(yè)計(jì)算機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。
⒈以工業(yè)PC為基礎(chǔ)的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化將成為主流
*，從20世紀(jì)60年始，就依靠技術(shù)進(jìn)步（即新設(shè)備、新工藝以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用）開始對(duì)工業(yè)進(jìn)行改造，使工業(yè)飛速發(fā)展。20世紀(jì)末上大的變化就是市場的形成。市場競爭激烈， 企業(yè)必須加快新產(chǎn)品投放市場時(shí)間（Time to Market）、（Quality）、成本（Cost）以及完善服務(wù)體系（Service），這就是企業(yè)的T.Q.C.S.。雖然計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）結(jié)合信息集成和集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)“在正確的時(shí)間，將正確的信息以正確的傳給正確的人，以便作出正確的決策”，即“五個(gè)正確”。然而這種自動(dòng)化需要投入大量的資金，是一種高投資、益同時(shí)是高風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展，很難為大多數(shù)中小企業(yè)所采用。在，中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動(dòng)化的道路。
工業(yè)控制自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次，從下往上依次是基礎(chǔ)自動(dòng)化、自動(dòng)化和自動(dòng)化，其核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和自動(dòng)化。
的自動(dòng)化，基礎(chǔ)自動(dòng)化部分基本被PLC和DCS所壟斷，自動(dòng)化和自動(dòng)化部分主要是由各種進(jìn)口的計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成，其硬件、和應(yīng)用的價(jià)格之高令眾多企業(yè)望而卻步。
20世紀(jì)90年代以來，由于PC-based的工業(yè)計(jì)算機(jī)（簡稱工業(yè)PC）的發(fā)展，以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC-based的自動(dòng)化了迅速普及，成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動(dòng)化的重要途徑。
由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠，并且作和人員接受，所以，一個(gè)接一個(gè)的制造商至少在部分生產(chǎn)中正在采用PC控制方案。基于PC的控制易于安裝和使用，有的診斷功能，為集成商提供了更靈活的選擇，從長遠(yuǎn)角度看，PC控制成本低。由于可編程控制器（PLC）受PC控制的威脅大，所以PLC供應(yīng)商對(duì)PC的應(yīng)用感到很不安。事實(shí)上，他們也加入到了PC控制“浪潮”中。
工業(yè)PC在了異常迅速的發(fā)展。從范圍來看，工業(yè)PC主要包含兩種類型：IPC工控機(jī)和Compact PCI工控機(jī)以及它們的變形機(jī)，如AT96總線工控機(jī)等。由于基礎(chǔ)自動(dòng)化和自動(dòng)化對(duì)工業(yè)PC的運(yùn)行性、熱插拔和冗余配置要求很高，現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能*要求，將逐漸退出該領(lǐng)域，取而代之的將是CompactPCI-based工控機(jī)，而IPC將占據(jù)自動(dòng)化層。于2001年設(shè)立了“以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開放式控制產(chǎn)業(yè)化”工業(yè)自動(dòng)化重大專項(xiàng)，目標(biāo)就是發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PC-based控制，在3~5年內(nèi)，30%~50%的國內(nèi)市場，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
幾年前，當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時(shí)，業(yè)界曾認(rèn)為工業(yè)PC將會(huì)取代PLC。然而，時(shí)至工業(yè)PC并沒有代替PLC，主要有兩個(gè)原因：一個(gè)是集成原因；另一個(gè)是操作Windows NT的原因。一個(gè)成功的PC-based控制要具備兩點(diǎn)：一是所有工作要由一個(gè)平臺(tái)上的完成；二是向客戶提供所需要的所有東西?？梢灶A(yù)見，工業(yè)PC與PLC的競爭將主要在應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。工業(yè)PC不可能與低價(jià)的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長快的一部分。從發(fā)展趨勢看，控制的將來很可能存在于工業(yè)PC 和 PLC之間，這些融合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。
和PLC一樣，工業(yè)PC市場在過去的兩年里保持平穩(wěn)。與PLC相比，工業(yè)PC很便宜。
⒉PLC在向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性方向發(fā)展
全PLC生產(chǎn)廠家約200家，生產(chǎn)300多種產(chǎn)品。國內(nèi)PLC市場仍以國外產(chǎn)品為主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品，可以說PLC在尚未形成制造產(chǎn)業(yè)化。在PLC應(yīng)用方面，是很活躍的，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。專家估計(jì)，2000年P(guān)LC的國內(nèi)市場銷量為15~20萬套（其中進(jìn)口占90%左右），約25~35億元幣，年增長率約為12%。預(yù)計(jì)到2005年P(guān)LC需求量將達(dá)到25萬套左右，約35~45億元幣。
PLC市場也反映了全制造業(yè)的狀況，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的，盡管經(jīng)濟(jì)下滑，PLC市場將會(huì)復(fù)蘇，估計(jì)PLC市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，并繼續(xù)略微增長。
微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性是PLC未來發(fā)展的主要方向。在基于PLC自動(dòng)化的早期，PLC體積大而且價(jià)格昂貴。但在近幾年，微型PLC（小于32 I/O）已經(jīng)出現(xiàn)，價(jià)格只有幾百歐元。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態(tài)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)和PC-based控制的*將逐步增長。
當(dāng)前，控制領(lǐng)域大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展，PLC也不例外。如今越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供Ethernet接口?？梢韵嘈牛琍LC將繼續(xù)向開放式控制方向轉(zhuǎn)移，尤其是基于工業(yè)PC的控制。[5]
⒊面向測控管一體化設(shè)計(jì)的DCS
集散控制DCS（Distributed Control System）問世于1975年，生產(chǎn)廠家主要集中在美、日、德等國。從70年代中后期起，首先由大型進(jìn)口設(shè)備成套中引入國外的DCS，*有化纖、、化肥等進(jìn)口項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)，主要行業(yè)（如電力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部進(jìn)口。80年代初期在引進(jìn)、消化和吸收的同時(shí)，開始了研制國產(chǎn)化DCS的技術(shù)攻關(guān)。
DCS的市場年增長率約為20%，年市場額約為30（35億元。由于近5年內(nèi)DCS在石化行業(yè)大型自控裝置中沒有可替代產(chǎn)品，所以其市場增長率不會(huì)下降。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2005年，石化行業(yè)有1000多套裝置需要應(yīng)用DCS控制；電力每年新裝1000多萬千瓦發(fā)電機(jī)組，需要DCS實(shí)現(xiàn)監(jiān)控；不少企業(yè)已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。
⒋控制正在向現(xiàn)場總線（FCS）方向發(fā)展
由于3C（Computer、Control、Communication）技術(shù)的發(fā)展，控制將由DCS發(fā)展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以將PID控制*分散到現(xiàn)場設(shè)備（Field Device）中?；诂F(xiàn)場總線的FCS又是全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的新一代生產(chǎn)自動(dòng)化，它將取代現(xiàn)場一對(duì)一的4~20mA模擬線，給的工業(yè)自動(dòng)化控制體系結(jié)構(gòu)帶來性的變化。
根據(jù)IEC61158的定義，現(xiàn)場總線是安裝在制造或區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場總線使測控設(shè)備具備了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，了的測量、傳輸和控制精度，了與設(shè)備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組于1984年開始致力于推出上單一的現(xiàn)場總線工作，走過了16年的艱難歷程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的制定就陷于混亂。
計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展在經(jīng)歷了基地式氣動(dòng)儀表控制、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制、集中式數(shù)字控制以及集散控制（DCS）后，將朝著現(xiàn)場總線控制（FCS）的方向發(fā)展。雖然以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的FCS發(fā)展很快，但FCS發(fā)展還有很多工作要做，如統(tǒng)一、儀表智能化等。另外，控制的和改造還需要DCS，因此FCS*取代的DCS還需要一個(gè)較長的，同時(shí)DCS本身也在不斷的發(fā)展與完善?？梢钥隙ǖ氖?，結(jié)合DCS、工業(yè)以太網(wǎng)、*控制等新技術(shù)的FCS將具有強(qiáng)大的生命力。工業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場總線技術(shù)作為一種靈活、方便、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，在工業(yè)現(xiàn)場了越來越多的應(yīng)用，并將在控制領(lǐng)域中占有更加重要的地位。
⒌儀器儀表技術(shù)在向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化方向發(fā)展
經(jīng)過五十年的發(fā)展，儀器儀表工業(yè)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，初步形成了門類比較齊全的生產(chǎn)、科研、體系，成為亞洲除之外第二大儀器儀表生產(chǎn)國。隨著上數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流，差距還將進(jìn)一步加大。、大型儀器設(shè)備大多依賴進(jìn)口。中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件，國外產(chǎn)品占有市場60%以上的份額，而國產(chǎn)分析儀器占市場不到千分之二的份額。
今后儀器儀表技術(shù)的主要發(fā)展趨勢：儀器儀表向智能化方向發(fā)展，產(chǎn)生智能儀器儀表；測控設(shè)備的PC化，虛擬儀器技術(shù)將迅速發(fā)展；儀器儀表網(wǎng)絡(luò)化，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)儀器與遠(yuǎn)程測控。
幾點(diǎn)建議：具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，核心技術(shù)；加強(qiáng)儀器儀表行業(yè)的集成能力；進(jìn)一步拓展儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域。
⒍數(shù)控技術(shù)向智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展
從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種不同層次的開放式數(shù)控應(yīng)運(yùn)而生，發(fā)展很快。就結(jié)構(gòu)形式而言，當(dāng)今上的數(shù)控大致可分為4種類型：1.數(shù)控；2.“PC嵌入NC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控；3.“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控；4.SOFT型開放式數(shù)控。
數(shù)控的與生產(chǎn)，通過“七五”引進(jìn)、消化、吸收，“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化，取得了很大的進(jìn)展，基本上了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控、生產(chǎn)基地，了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，也帶動(dòng)了機(jī)電控制與傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，具有特色的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控經(jīng)過這些年來的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的，逐漸被用戶認(rèn)可。
國外數(shù)控技術(shù)發(fā)展的總體發(fā)展趨勢是：新一代數(shù)控向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；增強(qiáng)通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；數(shù)控在控制性能上向智能化發(fā)展。
進(jìn)入21世紀(jì)，人類社會(huì)將逐步進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)將成為科技和生產(chǎn)發(fā)展的資本與動(dòng)力，而機(jī)床工業(yè)，作為機(jī)器制造業(yè)、工業(yè)以至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的裝備部門，毫無疑問，其戰(zhàn)略性重要地位、受程度，也將更加鮮明突出。
智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化成為未來數(shù)控和數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要趨勢：向高速、、高精度、高可靠性方向發(fā)展；向模塊化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展；向PC-based化和開放性方向發(fā)展；出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備，機(jī)械加工向虛擬制造的方向發(fā)展；信息技術(shù)（IT）與機(jī)床的結(jié)合，機(jī)電一體化*機(jī)床將發(fā)展；納米技術(shù)將形成新發(fā)展潮流，并將有新的突破；節(jié)能環(huán)保機(jī)床將加速發(fā)展，廣大市場。
⒎工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展
無線局域網(wǎng)（Wireless LAN）技術(shù)可以非常便捷地以無線連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，人們可隨時(shí)、隨地、隨意地訪問網(wǎng)絡(luò)資源，是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信發(fā)展的重要方向。無線局域網(wǎng)可以在不采用網(wǎng)絡(luò)電纜線的情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，無線局域網(wǎng)也在改變著人們的生活。無線網(wǎng)通信協(xié)議通常采用IEEE802.3用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，802.11用于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。無線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實(shí)現(xiàn)，以無線網(wǎng)卡使用為普遍。無線局域網(wǎng)的未來的研究方向主要集中在性、漫游、網(wǎng)絡(luò)以及與3G等其它通信之間的關(guān)系等問題上。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，有成千上萬的感應(yīng)器，檢測器，計(jì)算機(jī)，PLC，讀卡器等設(shè)備，需要互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，通常這些設(shè)備提供的通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型轉(zhuǎn)換器，將工業(yè)設(shè)備的RS-232串口與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)相互轉(zhuǎn)換，符合無線局域網(wǎng)IEEE 802.11b和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.3，支持的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，有效的擴(kuò)展了工業(yè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信能力。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生了“基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器”的全新概念。這種基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使得工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能夠通過無線鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線局域網(wǎng)技術(shù)能夠在工廠下，為各種智能現(xiàn)場設(shè)備、機(jī)器人以及各種自動(dòng)化設(shè)備之間的通信提供高帶寬的無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在一些特殊下有效地彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)的不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的通信性能。
⒏工業(yè)控制正向*控制方向發(fā)展
作為工控的一個(gè)重要組成部分，國內(nèi)人機(jī)界面組態(tài)研制方面近幾年取得了較大進(jìn)展，和硬件相結(jié)合，為企業(yè)測、控、管一體化提供了比較完整的解決方案。在此基礎(chǔ)上，工業(yè)控制將從人機(jī)界面和基本策略組態(tài)向*控制方向發(fā)展。
*控制APC（Advanced Process Control）還沒有嚴(yán)格而統(tǒng)一的定義。一般將基于數(shù)學(xué)模型而又必須用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的控制算法，統(tǒng)稱為*控制策略。如：自適應(yīng)控制；控制；魯棒控制；智能控制（專家、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）等。
由于*控制和可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因此這些也身價(jià)倍增。上已經(jīng)有幾十家公司，推出了上百種*控制和產(chǎn)品，在范圍內(nèi)形成了一個(gè)強(qiáng)大的流程工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。因此，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的*控制和，打破外國產(chǎn)品的壟斷，替代進(jìn)口，具有十分重要的意義。
在未來，工業(yè)控制將繼續(xù)向化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性發(fā)展方向。
工業(yè)信息化是指在工業(yè)生產(chǎn)、、經(jīng)營中，通過信息基礎(chǔ)設(shè)施，在集成平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息的采集、信息的傳輸、信息的處理以及信息的綜合利用等。
由于大力發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化是加快產(chǎn)業(yè)改造、企業(yè)整體素質(zhì)、整體國力、工業(yè)結(jié)構(gòu)、迅速搞活大中型企業(yè)的有效途徑和手段，將繼續(xù)通過實(shí)施一系列工業(yè)自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的深層問題，進(jìn)一步國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和綜合國力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展
