工厂自动化方向

【摘 要】工厂自动化指的是利用自动系统和装置来进行设生产和设备管理的过程,工厂自动化可以满足当前的多元化市场的需要.在当前由于市场中竞争激烈程度不断增加,工厂企业对自动化的要求也越来越高,所以工厂企业要加强对自动化的进一步探索,提高生产过程中自动化水平,同时也要对未来自动化发展趋势进行有效的预测,提前做好准备工作.文章对工厂自动化的发展历史做了简单分析,同时对工厂自动化发展方向做了相应的阐述.

【关 键 词】工厂自动化；计算机技术；发展方向；自动化系统

当前工业的发展非常迅速,自动化技术功不可没,自动化技术的使用对于提高工厂的经济效益和实力有很大的影响.在当前由于市场中竞争激烈程度不断增加,工厂企业对自动化的要求也越来越高,但是因为当前工厂企业发展面临的环境条件有了新的变化,现有的自动化技术不能与工厂企业整个生产过程相适应.所以工厂企业要加强对自动化的进一步探索,提高生产过程中自动化水平,同时也要对未来自动化发展趋势进行有效的预测,提前做好准备工作.

一、工厂自动化及其发展史

工厂自动化指的是利用自动系统和装置来进行设生产和设备管理的过程,在工厂自动化中包含了计算机技术、激光技术、自动化技术和机器人技术.一般意义上工厂自动化指的是利用计算机掌握工厂从接受订单开始到发货结束之间的所有生产活动的信息流,同时对生产过程中进行高度控制和管理的过程.工厂自动化可以降低工厂生产活动人力资源的使用,提高人力物力的使用效率,而且能降低企业成本,便于企业周转资金.另外,工厂自动化还能实现客户个性化需求,满足当前的多元化市场的需要.

工厂自动化最先是在上世界40年代,人们开始使用控制装置,代替手工操作,到了50年代在工厂的控制室中使用检测和控制仪表,实现了对工厂车间的集中控制,但是在这个阶段中主要还是处于单输入、单输出的控制系统中.在上世纪60年代,因为科学技术的进一步发展,工厂自动化的程度也就大大提高了,各种单元组合仪表的出现,满足了对自动化多功能的需要,适用于更加复杂的控制系统中,甚至在一些工厂中开始利用计算机控制一些大型的设备,在自动化系统中出现了反馈和前馈复合控制系统.在70—90年代,工厂自动化中各种自动化仪表的开发和使用比较普遍,利用计算机系统开展多参数的综合控制、利用多台极端及对整个生产过程采用分级控制成为这个阶段自动化的主要特征.到了二十世纪,因为工厂生产过程中对节能环保的重视,无线技术、计算机技术、计息人技术、安全技术、传感技术等的使用将工厂自动化逐渐推向了工厂综合自动化,将工厂生产、质量监督、工程管理等都融合在一起,降低工厂运行中的成本,提高了工作效率.

二、工厂自动化发展方向

在科学技术高速发展的今天,工厂自动化也必然要适应市场的需要进行进一步的发展和改进,结合技术的发展和当前工厂自动化的实际情况,以及对近年来各种自动化论坛的全面回顾,工厂自动化发展的方向有如下几个：

1.以信息化推动自动化

在当前工厂运行中从车间生产到工厂的管理都实现考了无缝信息流,现代集成制造将网络技术、现造技术以及信息技术等相结合应用在企业产品的各个流通阶段,将信息和资源不断优化,企业的物流、价值流、信息流高度集成,实现了缩短产品的研发周期、提高产品质量、降低产品生产成本以及改善生产环境的作用,使得企业逐渐开始使用新的管理软件,例如,ERP系统、MIS软件、MRP软件等等,在企业发展中为且有的管理层提供更多的信息,让企业管理层可以做出准确的发展决策.

2.自动化技术和IT技术的结合进一步加强

在工厂目前的发展中计算机技术、控制技术等的深层次的结合还处在理论和实验阶段,在工厂生产运行中并没有得到全面的使用.但是在未来计算机技术、控制技术以及网络技术等的结合将会更加的紧密,各种先进的理论成果将会逐渐在实践中得到证实,模糊控制、多变量控制等发挥的作用会越来越明显.另外在工厂自动化中由于自适应算法在DCS、PLC控制器中的使用趋势加快,而且公共数据库、互联网、局域网、无限技术在控制系统中的使用会使得控制系统逐渐扁平化,对于实现跨平台的控制有很大的帮助.

3.DCS、IPC、PLC三种自动技术实现互补和渗透

在自动化控制领域中最主要的就是DCS、IPC、PLC,他们之间既有很强的竞争性,但是相互之间的融合和渗透也在逐渐进行,最终会导致形成一个混合型的控制系统,也就是会形成可变编程自动化系统,这也是自动化最主要的发展趋势之一.这个混合型的系统主要是可以构建一个集成的开发系统,满足不同领域自动化集成的需要,对多个领域具有控制功能,在一个平台上能实现多个不同功能应用程序的运行,甚至还能根据不同程序的运行的需要进行有效的资源分配.目前混合型自动化控制系统在市面上已经开始使用,在未来相信会有更大的发展和改进.

4.工厂自动化向安全化发展

工厂在运行中的安全管理是非常重要的,安全事故的发生往往会给工厂生产带来巨大的影响.鉴于此,在工厂自动化中对安全的关注程度将会进一步加强.目前世界推出的主要标准有EN954-1的类别从0-4等,相对应于这些标准的产品也有很多,例如,Gruard　PLC、S7400F/FH等,还有的自动化系统装有专门的安全模块,转变被动的安全维护状态,实现预防性的安全维护.虽然这些安全性措施的使用在一定程度上减少了自动化中的安全隐患,但是在未来随着自动化的进一步发展,安全预防等级和措施也要进一步提高.

5.智能化的运动控制

对于当前工厂生产中的运动控制已经开始逐步向高度智能化发展,智能化控制系统、运动系统以及视觉系统等正在逐渐形成一个整体.在运动控制中新型的驱动器可以对运动中的故障及时诊断,同时可以实现对集成质量的控制,对于速度、位置、温度等都能设定公差带,还可以根据已有的运算法则配置复合参数.在智能化的运动控制中还能利用信息技术向用户发送当前的运动状态和所需要的维护措施.另外,工厂自动化智能运动控制器中的接线将会越来越简单,减少了不兼容问题的出现.

6.人机界面的人性化

随着人性化的考虑,在工厂自动化控制中人际操作将会更加方便,操作机形式多样,手持式、台式、PC机式等全面发展,在操作界面中将会为操作人员提供更多的信息,功能的也逐渐强大,人机界面的系统性将会进一步加强,异构系统间的通信怎么写作和无线通信能力将会越来越强.

结论：

随着当前科学技术的发展,新理论、新装置给各项技术的发展提供了更大的舞台,对于工厂企业来说,当前自动化技术还存在一定的缺陷.相关人员必须了解到自动化技术是不断发展的,在实施自动化的过程中不能安于现状,要不断创新,对于国内外的各种技术动向要有深入的了解,对于一些新产品和新装置性能要深入研究,对工厂自动化技术的未来发展做出准确的预测,工厂在运行的过程中要及时进行技术储备工作,这样才能保证工厂有较高的生产效率,推动工厂的进一步发展.