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工控系統(tǒng)智能時(shí)代使工業(yè)進(jìn)入智能化
2017-11-14
隨著技術(shù)的發(fā)展所有領(lǐng)域正發(fā)生著前所未有的變革而工業(yè)也由傳統(tǒng)的控制時(shí)代進(jìn)入了智能控制時(shí)代又催生了當(dāng)前在工業(yè)控制領(lǐng)域以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合促使工業(yè)的4.0的到來(lái)。
現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)包括過程控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(sCaDa)，分布式控制(DCB0）程序邏輯控制(PLC以及其他控制系統(tǒng)等。現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中必然是朝著生產(chǎn)裝備智能化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化發(fā)展只有實(shí)現(xiàn)智能工業(yè)才能保證生產(chǎn)制造乃至產(chǎn)品整個(gè)生命生產(chǎn)周期中多領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)合作完全智能化幫助生產(chǎn)型企業(yè)“智能制造”的完美轉(zhuǎn)型。
大力發(fā)展工業(yè)智能化得到國(guó)家政策的大力支持工業(yè)轉(zhuǎn)型的需要推動(dòng)工業(yè)控制的車輪駛向“智能制造”的方向。在“十五”期間國(guó)家用信息化帶動(dòng)工業(yè)化的工作重點(diǎn)有三個(gè)方面：一是以電子信息技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)推進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)振興裝備制造業(yè);三是改造提升重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)及其相關(guān)配套技術(shù)水平、工藝和裝備水平。
工控系統(tǒng)智能化催生智能工廠
智能化工廠是部分國(guó)家實(shí)現(xiàn)軟高度自動(dòng)化生產(chǎn)之后提出的新概念它的理念優(yōu)勢(shì)在于推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)智能化從而實(shí)現(xiàn)科幻般的工業(yè)生產(chǎn)模式。工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)及過程、網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)、新技術(shù)的使用以及使用嵌入式傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)有關(guān)的環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)等都需要智能化設(shè)備的支持。
工業(yè)控制系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一就是“智能工廠”重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。德國(guó)專家們提出的“工業(yè)4.0”的全新理念主要就對(duì)聯(lián)網(wǎng)工廠以及相關(guān)方面的演變進(jìn)行研究。對(duì)產(chǎn)品開發(fā)、物流以及生產(chǎn)的集成將通過材料流、產(chǎn)品流、以及信息流得以實(shí)現(xiàn)從而構(gòu)建高度復(fù)雜又極為高效的全球化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。這樣一來(lái)一條生產(chǎn)線就能夠跟供應(yīng)商以及消費(fèi)信息進(jìn)行連接從而根據(jù)消費(fèi)者需求對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整并對(duì)所交付的原材料進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
隨著自動(dòng)化、信息化的設(shè)備基礎(chǔ)改進(jìn)到涉及制造、工程、材料使用和供應(yīng)鏈以及生命周期管理的工業(yè)工序現(xiàn)代化的工廠工廠似乎已經(jīng)開始使用一種全新的智能的途徑來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品了。
相信未來(lái)的生產(chǎn)工廠相比將會(huì)智能很多。這一智能將通過使用微型化處理器、存儲(chǔ)裝置、傳感器和發(fā)送器來(lái)實(shí)現(xiàn)這些裝置將被嵌入至幾乎所有可想象的機(jī)器、未加工產(chǎn)品、材料、智能工具類型和用于組織數(shù)據(jù)流的新型軟件。所有這些創(chuàng)新將使產(chǎn)品和機(jī)器能夠相互通信并交換命令。換言之未來(lái)工廠將可以從很大程度自行優(yōu)化和控制其制造流程。盡管在這之前還有很長(zhǎng)一段路要走，然而這絲毫不會(huì)影響到未來(lái)智能化的趨勢(shì)方向。
物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)工控系統(tǒng)智能化
對(duì)諸如圖像、語(yǔ)音信號(hào)等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊蟠呱艘蕴W(wǎng)和控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化浪潮又將諸如嵌入式技術(shù)、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無(wú)線技術(shù)等新興技術(shù)融合進(jìn)來(lái)從而拓展了工業(yè)控制的發(fā)展空間帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前工業(yè)控制信息化、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算在內(nèi)的多種新型信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，正快速推動(dòng)工控智能化。
按照目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)2020年會(huì)有數(shù)十億設(shè)備連通在一起。據(jù)權(quán)威行業(yè)研究機(jī)構(gòu)微信公眾號(hào)工業(yè)智能化的研究表明這首先起源于第一波的電腦和筆記本電腦隨后是第二波的智能手機(jī)和聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)設(shè)備。第三波也包括這些設(shè)備不過會(huì)極大地提升機(jī)器與機(jī)器之間的連通。這就涉及到工廠集成等理念也就是實(shí)現(xiàn)所有事物之間的連通并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。各供應(yīng)商正在對(duì)各種方法進(jìn)行調(diào)查研究以便將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為可以采取行動(dòng)的信息。系統(tǒng)必須能夠?qū)λ袛?shù)據(jù)進(jìn)行管理并且要足夠智能在無(wú)人為操作或較少人為操作的情況下通過這些數(shù)據(jù)來(lái)提升工廠效率。
物聯(lián)網(wǎng)正是聯(lián)接虛擬和智能制造之間的一座橋梁。由此未來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)過程中將通過信息基礎(chǔ)設(shè)施在物聯(lián)網(wǎng)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。
前三次工業(yè)革命的到來(lái)造就了機(jī)械、電氣和信息技術(shù)。如今物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)工控智能化發(fā)展的同時(shí)還宣告著第四次工業(yè)革命——工業(yè)4.0的到來(lái)。
制造業(yè)未來(lái)——工業(yè)4.0
繼蒸汽機(jī)的發(fā)明、大規(guī)模生產(chǎn)和自動(dòng)化之后“工業(yè)4.0”時(shí)代開始被人們提及。前三次工業(yè)革命的到來(lái)造就了機(jī)械、電氣和信息技術(shù)。如今物聯(lián)網(wǎng)和智能制造正宣告著第四次工業(yè)革命——工業(yè)4.0的到來(lái)。智能化制造、聯(lián)網(wǎng)化及集成化工廠正逐漸支撐起這一趨勢(shì)。工業(yè)4.0擁有巨大的潛力通向工業(yè)4.0的路將會(huì)是一段革命性的進(jìn)展。現(xiàn)有的科技將不得不為了適應(yīng)制造工業(yè)中的新需要而進(jìn)行改變和革新。
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