Die industrielle Kontrolle bezieht sich auf die industrielle Automatisierungskontrolle, das wird hauptsächlich durch die Kombination von Elektronik erreicht, Maschinen und Software. Das ist industrielle Kontrolle, oder Factory Automation Control. Es bezieht sich hauptsächlich auf den Einsatz von Computertechnologie, Mikroelektronik -Technologie, und elektrische Mittel, um den Produktions- und Herstellungsprozess der Fabrik automatisierter zu gestalten, effizient, präzise, steuerbar und visuell.
Die Rolle der industriellen Kontrolle
Die Entstehung und Förderung der Industriekontrolltechnologie hat die dritte industrielle Revolution geführt, was die Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz von Fabriken um mehr als erhöht hat 300%. In den frühen 1980er Jahren, mit der Frühlingsbrise der Reform und Öffnung, Foreign Advanced Industrial Control Technology betrat das chinesische Festland in das Festland, und weit verbreitete industrielle Kontrollprodukte umfassen Produkte “Plc, Wechselrichter, Servomotor, Industrial Control Computer” und so weiter. Diese Produkte und Technologien haben den Automatisierungsprozess der chinesischen Fertigungsindustrie stark gefördert und große Beiträge zur Modernisierung Chinas geleistet.
Die wichtigsten Kernbereiche der industriellen Kontrolle haben unersetzliche Vorteile in großen Kraftwerken, Luft- und Raumfahrt, Dammbau, Heizung der industriellen Temperaturregelung, Keramik, usw.
Zum Beispiel, Die Echtzeitüberwachung von Stromnetzen erfordert die Erfassung einer großen Menge an Datenwerten und eine umfassende Verarbeitung. Die Intervention der industriellen Steuerungstechnologie bietet Komfort für die Verarbeitung einer großen Menge an Informationen.
Die Entstehung der industriellen Kontrolle hat die Sicherheit und Präzision der Produktions- und Bauindustrie verbessert, und löste die ursprünglichen industriellen Bedürfnisse wie Temperatur, Druck, Gasfluss, und flüssiger Fluss. Die Arbeit, die ursprünglich Halbautomatisierung und Handarbeit erforderte, hat sich zur Automatisierung weiterentwickelt, einschließlich gemeinsamer Luftschalter, Drucktransmitter, Durchflussmesser, usw.
Funktionsprinzip der industriellen Steuerung: Zum Beispiel, die Leistungssteuerung des Luftschalters, wenn die Leistung des Elektrogeräts zu groß ist, das innere mechanische Prinzip beginnt zu wirken, und der Schalter trennt sich automatisch, Dadurch wird die Sicherheit der Stromnutzung in der Industrie oder in Gebäuden gewährleistet, und genaues Auffinden der Ursache des Kurzschlusses.
Industrieller Steuercomputer
Industrieller Steuercomputer ist ein allgemeiner Begriff für Werkzeuge, die eine Busstruktur verwenden, um den Produktionsprozess und seine elektromechanischen Geräte und Prozessanlagen zu erkennen und zu steuern. Es verfügt über wichtige Computerattribute und -merkmale, wie zum Beispiel: Computer-CPU, Festplatte, Erinnerung, Peripheriegeräte und Schnittstellen, Echtzeit-Betriebssystem, Steuernetzwerk und Protokoll, Rechenleistung, benutzerfreundliche Mensch-Computer-Schnittstelle, usw. Die Hauptkomponenten von Industriecomputern sind in fünf Kategorien unterteilt: IPC (PC-Bus-Industriecomputer), Plc (programmierbares Steuerungssystem), DCS (verteiltes Steuerungssystem), Fcs (Feldbussystem) und CNC (numerisches Steuerungssystem).
Entwicklung
Die industrielle Kontrolle war schon immer ein Engpass, der die Ausrüstungsindustrie und sogar Produktverbesserungen meines Landes einschränkte. Der Gerätebau ist der Kern und das Fundament der Industrie, Dies bestimmt das industrielle und technologische Niveau eines Landes, und bestimmt auch seine Position in der globalen Arbeitsteilung.
Für industrielle Hosts wie Werkzeugmaschinen, als inländische Hersteller, Für die Bereitstellung umfassender Bewegungssteuerungslösungen ist Siemens oder Mitsubishi erforderlich. Kernprodukte zur Bewegungssteuerung wie Linearmotoren, AC-Servomotoren und -Systeme sind Kernkomponenten oder Anwendungslösungen für die präzise Bewegungssteuerung, die von ausländischen multinationalen Unternehmen insgesamt bereitgestellt werden. Von Produkten bis zu Technologien, Sie werden von ausländischen Unternehmen entworfen. Inländische Hersteller, die im Werkzeugmaschinenbau tätig sind, verstehen die Rolle dieser Schlüsselkomponenten aus Sicht der Anwendung und wissen, wie sie besser genutzt werden können, und schließlich in eine Reihe mechanischer Geräte integrieren. Dies ist die Lücke in der verarbeitenden Industrie und die Richtung des Aufholens.
Ganzstahl-Chassis
Das IPC-Ganzstahlgehäuse ist normgerecht konstruiert, stoßfest, Vibration, und elektromagnetische Störung, und eine mit dem PC-Bus kompatible passive Rückwandplatine kann im Inneren installiert werden.
Passive Rückwandplatine
Die Steckplätze der passiven Rückwandplatine bestehen aus Buserweiterungssteckplätzen. Der Buserweiterungssteckplatz kann je nach tatsächlicher Anwendung des Benutzers aus mehreren Steckplätzen bestehen, welches zur Erweiterung des ISA-Busses dient, PCI -Bus, PCI-E-Bus, und PCIMG-Bus. Für verschiedene Busvarianten bestehen Anforderungen an die Kombination und Anpassung. Zum Beispiel, Der PCIMG1.3-Versionsbus bietet keine ISA-Busunterstützung. Die Leiterplatte ist vierschichtig aufgebaut, wobei die mittleren beiden Schichten die Erdungsschicht und die Leistungsschicht sind. Diese Struktur kann die Logiksignale auf der Leiterplatte schwächen. Gegenseitige Beeinflussung und geringere Quellenimpedanz. Die Backplane kann mit verschiedenen Platinen bestückt werden, einschließlich CPU-Karten, Karten anzeigen, Steuerkarten, I/O-Karten, usw.
Industrielle Stromversorgung
In den frühen Tagen, Industriecomputer auf Basis von Intel Pentium-Prozessoren verwendeten hauptsächlich AT-Schaltnetzteile, und wie PCs, Sie verwendeten hauptsächlich ATX-Netzteile, mit einer durchschnittlichen störungsfreien Betriebszeit von 250,000 Std..
CPU-Prozessor
Es gibt viele Arten von CPU-Karten für Industriecomputer, die je nach Größe in lange Karten und halblange Karten unterteilt werden können. Die meisten von ihnen verwenden Desktop-Systemprozessoren, such as 386\486\586\PIII in the early days, und jetzt ist der Mainstream P4, Core und andere Prozessoren, und Motherboard-Benutzer können je nach Bedarf frei wählen. Seine Hauptmerkmale sind: Betriebstemperatur 0-60℃; mit Hardware “Wachhund” Timer; Einige CPU-Karten, die einen geringen Stromverbrauch erfordern, verwenden auch eingebettete CPUs der Serie.
Weiteres Zubehör
Sonstiges Zubehör von Industriecomputern ist grundsätzlich mit PCs kompatibel, hauptsächlich einschließlich CPU, Erinnerung, Grafikkarte, Festplatte, Diskettenlaufwerk, Tastatur, Maus, optisches Laufwerk, Monitor, usw. Die Standardlänge von Industrie-Computergehäusen beträgt 19 Zoll und die Höhe beträgt 4U.
Anwendbare Felder
IPC ist in allen Bereichen der Industrie und des Lebens der Menschen weit verbreitet. Zum Beispiel: Kontrollstellen, Mautsysteme für die Straßen- und Brückenkontrolle, medizinische Ausrüstung, Umweltüberwachung, Kommunikationsgarantie, Intelligente Verkehrsleitsysteme, Gebäudeüberwachung und -sicherheit, Sprach-Callcenter, Warteschlangenmaschinen, POS-Schalterkassen, CNC-Werkzeugmaschinen, Kraftstoffspender, Verarbeitung von Finanzinformationen, petrochemische Datenerfassung und -verarbeitung, geophysikalische Erkundung, tragbare Feldoperationen, Umweltschutz, Militärindustrie, Strom, Eisenbahnen, Autobahnen, Luft- und Raumfahrt, U-Bahnen, Intelligente Gebäude, Außenwerbung, usw.
Merkmale
Laienhaft ausgedrückt, Industriecomputer sind Computer, die speziell für Industriestandorte entwickelt wurden, und Industriestandorte weisen im Allgemeinen starke Vibrationen auf, viel Staub, und große elektromagnetische Feldstörungen. Allgemein, Fabriken sind im Dauerbetrieb, das heißt, Im Allgemeinen gibt es ein Jahr lang keine Ruhe. daher, im Vergleich zu gewöhnlichen Computern, Industriecomputer müssen die folgenden Eigenschaften aufweisen:
① Das Fahrgestell verfügt über eine Stahlkonstruktion, das eine hohe antimagnetische Wirkung hat, staubdicht und stoßfest.
② Im Gehäuse befindet sich eine dedizierte Rückwandplatine, und es gibt PCI- und ISA-Steckplätze auf der Rückwandplatine.
③ Im Gehäuse befindet sich ein eigenes Netzteil, und das Netzteil verfügt über eine starke Entstörungsfähigkeit.
④ Es ist erforderlich, über einen langen Zeitraum ununterbrochen arbeiten zu können.
⑤ Im Allgemeinen, Es wird ein einfach zu installierendes Standard-Chassis verwendet (4U-Standard-Chassis ist häufiger anzutreffen) Notiz: Mit Ausnahme der oben genannten Eigenschaften, der Rest ist im Grunde gleich. Zusätzlich, aufgrund der oben genannten beruflichen Merkmale, Der Preis für Industriecomputer des gleichen Niveaus ist höher als für gewöhnliche Computer, aber im Allgemeinen ist der Unterschied nicht groß.
Nachteile von Industriecomputern Obwohl Industriecomputer im Vergleich zu gewöhnlichen kommerziellen Computern einzigartige Vorteile haben, Ihre Nachteile liegen auch ganz offensichtlich in der schlechten Datenverarbeitungsfähigkeit, wie folgt:
① Die Festplattenkapazität ist gering;
② Geringe Datensicherheit;
③ Geringe Speicherselektivität.
④ Hoher Preis.
Programmierbare Steuerung
Ausführliche Einführung
Der englische Name für speicherprogrammierbare Steuerungen ist Programmable LogIC Controller, das in den 1970er und 1980er Jahren PC hieß. Seit der Entwicklung von Personalcomputern in den 1990er Jahren, es wurde auch als SPS bezeichnet; und das Konzept der programmierbaren Programmierung deckt einen zu großen Umfang ab, Daher nannte das amerikanische Unternehmen AB die programmierbare Steuerung zunächst speicherprogrammierbare Steuerung (SPS-SPS). (Speicherprogrammierbare Steuerung), aus Bequemlichkeitsgründen, SPS wird immer noch als speicherprogrammierbare Steuerung bezeichnet. Manche Leute nennen das aus programmierbaren Steuerungen bestehende System PCS programmierbares Steuerungssystem, Betonung, dass der Hersteller programmierbarer Steuerungen den Menschen ein komplettes System zur Verfügung stellt.
Marktausblick
Die Geschichte der SPS-Entwicklung
In 1968, General Motors schlug vor, das Relaissteuergerät auszutauschen. Im folgenden Jahr, American Digital Corporation entwickelte die erste Generation programmierbarer Steuerungen, um den Anforderungen der Montagelinien von General Motors gerecht zu werden. Mit der Entwicklung integrierter Schaltungstechnologie und Computertechnologie, Die fünfte Generation von SPS -Produkten ist erschienen.
In der Fertigungsindustrie, die durch Änderungen der geometrischen Formen und mechanischen Eigenschaften und Prozessindustrien gekennzeichnet sind, die durch physikalische und chemische Veränderungen gekennzeichnet sind, die Rohstoffe in Produkte verwandeln, Zusätzlich zur Rückkopplungsregelung basierend auf kontinuierlichen Mengen, Besonders im Fertigung, Es gibt auch eine sequentielle Steuerung von Open-Loop, die sequentielle Aktionen gemäß den logischen Bedingungen ausführen; Zusätzlich, Es gibt die Kontrolle über ineinandergreifende Schutzmaßnahmen, die nicht mit Sequenz und Timing gemäß den logischen Beziehungen zusammenhängen; sowie eine Vielzahl diskreter Mengendatenerfassungen und -überwachungen auf Basis von Zustandsgrößen wie Schaltgrößen, Impulsgrößen, Timing, Zähler, und analoge Mengenüberschreitungsalarme. Aufgrund dieser Kontroll- und Überwachungsanforderungen, SPS hat sich zu einem Produkt entwickelt, das Relaisschaltungen ersetzt und eine Folgesteuerung durchführt. In langjähriger Produktionspraxis, Plc, DCS, und IPC haben nach und nach eine dreibeinige Situation gebildet, wie in der Tabelle gezeigt 1, und andere intelligente Regulierungsbehörden mit einem Regelkreis haben einen bestimmten Marktanteil besetzt.
Die 1980er bis Mitte der 1990er Jahre waren die Periode mit dem schnellsten Wachstum für PLC, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 30-40%. Aufgrund der Verbesserung der Simulationsfunktionen und Netzwerkfunktionen der SPS-Maschinenkontaktverarbeitung, Es hat einen Teil des DCS-Marktes verdrängt (Prozesskontrolle) und nach und nach monopolisierte Industrien wie die Abwasserbehandlung. Jedoch, aufgrund des Aufkommens von Industrie-PCs (IPC), insbesondere die Entwicklung der Feldbustechnologie, Auch IPC und FCS verdrängten einen Teil des SPS-Marktes, Daher verlangsamte sich die Wachstumsrate von PLC im Allgemeinen. Es gibt mehr als 200 Hersteller auf der Welt produzieren mehr als 300 Vielzahl von PLC-Produkten, hauptsächlich im Automobilbereich eingesetzt (23%), Lebensmittelverarbeitung (16.4%), chemisch/pharmazeutisch (14.6%), Metall/Bergbau (11.5%), Zellstoff/Papier (11.3%) %) und andere Branchen.
SPS-Marktsituation
Es gibt ungefähr 30 inländische SPS-Hersteller, Sie haben jedoch noch keine großen Produktionskapazitäten und berühmten Markenprodukte aufgebaut. Einige Produkte werden durch Nachahmung hergestellt, Montage eingehender Materialien bzw “OEM”. daher, Man kann sagen, dass PLC in meinem Land noch keine produzierende Industrie gegründet hat. Als Produkt, das grundsätzlich keine hochmodernen technischen Schwierigkeiten aufweist, Technologie und Prozess, solange wir hart arbeiten, Wir können eine Fertigungsindustrie gründen.
Im Hinblick auf die SPS-Anwendung, Mein Land ist sehr aktiv. Um 100,000 Jedes Jahr werden neue SPS-Produkte investiert, mit einem jährlichen Umsatzvolumen von 3 Billionen Yuan, und die Anwendungsbranche ist auch sehr breit. Jedoch, im Vergleich zu anderen Ländern, Es sind mehr Investitionen in den Einsatz mechanischer Bearbeitungs- und Produktionslinien erforderlich.
PLC verfügt über ein enormes Marktpotenzial, nicht nur in meinem Land, aber auch im industriell entwickelten Japan, Umfragen zeigen, dass der Anteil mechatronischer Produkte, die SPS unterstützen, erreicht ist 42%, davon 24% werden durch Relais und Schütze gesteuert. daher, Es gibt immer noch viele Fälle, in denen SPS angewendet werden muss, vor allem in meinem Land.
Aus der Perspektive der technologischen Innovation, Große und mittlere Unternehmen in meinem Land sollten CIMS energisch weiterentwickeln (computerintegriertes Fertigungssystem) und bilden ein flexibles FMS-Fertigungssystem in Maschinenbaubetrieben. SPS ist das Fundament, Daher ist der SPS-Markt riesig.
SPS bietet die Vorteile von Stabilität und Zuverlässigkeit, niedriger Preis, Komplette Funktionen, flexible und komfortable Anwendung, und komfortable Bedienung und Wartung. Dies ist der wesentliche Grund, warum es den Markt lange Zeit besetzen kann. Im Folgenden werden wir uns auf mehrere Themen konzentrieren und den Entwicklungstrend untersuchen.
Hardware-Software
Klassifizierung von SPS
PLC gebildet Mikro, klein, Medium, große und riesige PLC in den 1990er Jahren. Entsprechend der Anzahl der E/A-Punkte, es kann unterteilt werden in:
l Mikro-SPS: 32 E/A
l Kleine SPS: 256 E/A
l Mittlere SPS: 1024 E/A
l Große SPS: 4096 E/A
l Giant PLC: 8195 E/A
Große Systeme, die unterstützen 300 Schleifen und 65,000 E/A-Punkte auf einer einzelnen Maschine entsprechen mittelgroßen und größeren SPSen, Alle verwenden 16-32-Bit-CPUs. Mikro- und kleine SPS verwendeten zunächst 8-Bit-CPUs. Je nach Kommunikationsbedarf, einige verwenden auch 16-Bit-CPUs. Bit ~ 32-Bit-CPUs. Da der Verkauf von SPS mit I/O-Punkten weiter unten liegt 64 Punktekonto 47% des gesamten PLC-Umsatzes, und die mit 64 Zu 256 Punktekonto 31%, die zusammen ausmachen 78% des gesamten PLC-Umsatzes, Es sollte mehr Forschung zu Mikro- und Klein-SPS betrieben werden.
SPS-Hardware
Die Hardware der SPS-Steuerung selbst nimmt eine Bausteinstruktur an, und die Produktstrukturen verschiedener Hersteller sind ähnlich. Nehmen Sie als Beispiel den japanischen Omron C200HE. Es handelt sich um eine Bus-Vorlagenrahmenstruktur. Das CPU-Template wird auf dem Grundrahmen installiert (CPU-Motherboard), und die I/O-Vorlage wird auf anderen Steckplätzen installiert. Wenn viele E/A-Vorlagen vorhanden sind, Das CPU-Motherboard kann über die E/A-Erweiterungsleitung mit dem E/A-Erweiterungs-Motherboard verbunden werden, und die I/O-Vorlage wird darauf installiert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, es mit einer Remote-I/O-Slave-Station auszustatten, usw. All dies zeigt, dass SPS-Hersteller alle Hardwarekomponenten für Benutzer entwickeln, Dadurch können Benutzer SPS unterschiedlicher Größe bequem auswählen und konfigurieren. Zusätzlich, Die Offenheit dieser Hardwarekonfiguration bietet den Herstellern enorme Vorteile, Händler (Agenten) und Systemintegratoren. Es bringt viel Komfort für Endbenutzer und auch große Bequemlichkeit für die Marketing-Lieferkette. Das ist ein gutes Erfolgserlebnis.
Zusätzlich zu den allgemeinen DI/DO- und AD/DA-Vorlagen, Die I/O-Vorlagen in der SPS haben auch eine Reihe von I/O-Vorlagen mit Sonderfunktionen entwickelt, die den Weg für die Anwendung von SPS in verschiedenen Branchen geebnet haben, wie Barcode-ASCII/BASIC-Vorlagen zur Identifizierung, PID-Vorlagen für die Feedback-Steuerung, Hochgeschwindigkeits-Zählvorlagen für die Betriebssteuerung und -verarbeitung, Vorlagen für die einachsige Positionsregelung, Vorlagen für die Positionssteuerung mit zwei Achsen, Vorlagen für Nockenpositionierer, Schnittstellenvorlagen für die Funkfrequenzidentifizierung, usw., die in Zukunft stark weiterentwickelt wird. Zusätzlich, die eingabe- und ausgabebezogenen Komponenten, Eingangs- und Ausgangsgalvanisierung, und die Erdungsisolierung bei starken Störungen wird perfekter sein.
Die CPU in der SPS arbeitet mit dem Speicher zusammen, um die Steuerfunktion abzuschließen. Es unterscheidet sich vom DCS-System, das Parameter wie die Temperatur verarbeitet, Druck und Durchfluss. Es verfügt über einen schnelleren Patrouillen-Scanzyklus, im Allgemeinen 0,1 bis 0,2 s, und der schnellere Scanzyklus beträgt weniger als 50 ms. Es handelt sich um ein digitales Probenahmekontrollsystem.
SPS-Software
Um die Kontrollstrategie zu vervollständigen, um das Relais auszutauschen, damit der Benutzer das Kontaktplandiagramm des Steuerungssystems ähnlich der Relaisschaltung vervollständigen kann, Es gibt eine Reihe von Funktionsblöcken für Steueralgorithmen (oder Unterprogramme), sogenannte Unterrichtssysteme. Kompiliert im Speicher-ROM. Benutzer können es beim Kompilieren der Anwendung aufrufen. Das Unterrichtssystem lässt sich grob in zwei Kategorien einteilen, nämlich grundlegende Anweisungen und erweiterte Anweisungen. Das allgemeine SPS-Anweisungssystem umfasst: grundlegende Anweisungen, Timer-/Zähleranweisungen, Schichtanweisungen, Übertragungsanweisungen, Vergleichsanleitung, Konvertierungsanweisungen, BCD-Bedienungsanleitung, binäre Operationsanweisungen, Inkrementierungs-/Dekrementierungsanweisungen, Anweisungen zur Logikoperation, besondere Bedienungsanleitung, usw. Die meisten dieser Anweisungen ähneln der Assemblersprache. Zusätzlich, PLC hat auch ausreichende interne Ressourcen wie Timer verbessert, Zähler, interne Relais, Register und Lagerbereiche, was die Programmierung sehr erleichtert.
Programmiersprache
IEC61131-3
Due to the differences in the instruction systems of PLC manufacturers’ products and the different requirements of users for programming methods, IEC has formulated the Windows-based programming language standard IEC61131-3 (IEC promulgated the international standard IEC1131 1993 for programmable controllers in 2007), which stipulates five programming languages: instruction list (IL), ladder diagram (LD), sequential function chart (SFC), function block diagram (FBD) and structured text (ST). This includes textual programming (IL, ST) and graphical programming (LD, FBD), and SFC can be used for both types of programming languages.
IEC Technical Committee (TC65) came to develop
IEC61499 project to expand IEC61131-3,
This is a standard for modular distributed system architecture interconnected by communication network, and will improve IEC61131-3. Hierbei handelt es sich um ein hochrangiges Standardisierungsdokument für die Offenheit programmierbarer Logiksteuerungsgeräte auf Basis digitaler Technologie, und es ist ein wichtiger Trend in der Entwicklung von SPS.
Entwicklungstrend
An das System sind eine oder mehrere SPS und PCs angeschlossen, und der PC spielt die Rolle des ursprünglichen Programmierers und der Bedienstation für die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Dies ist ein neuer Trend in den 1990er Jahren, was Geschäftsmöglichkeiten für die Systemintegration mit sich bringt. Gleichzeitig, Programmiersoftware und Mensch-Maschine-Schnittstellensoftware (Überwachungssoftware oder Konfigurationssoftware) und Softwareschnittstelle (oder Treibersoftware) werden ebenfalls entwickelt.
SPS-Hersteller fügen nach und nach verschiedene Kommunikationsschnittstellen hinzu, indem sie auf der ursprünglichen CPU-Vorlage eine RS232/422/485-Schnittstelle für die physikalische Schicht bereitstellen, um ein vollständiges Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen. Aufgrund der rasanten Entwicklung der Datenkommunikationstechnologie, Benutzer haben hohe Anforderungen an Offenheit, Auch die Feldbustechnik und die Ethernet-Technik entwickeln sich synchron, Daher ist die Offenheit des aus SPS bestehenden PCS-Systems etwas besser als die von DCS. Rockwell AB hat ein mehrschichtiges Struktursystem gebildet, nämlich Ether Net, Kontrollnetz, Device Net und Asi und andere Feldbusse (Das ursprüngliche DH+-Netzwerk ist ebenfalls kompatibel). Zusätzlich zum Profibus-DP-Kommunikationsnetzwerk und dem Profibus-FMS-Netzwerk, Siemens schlug auch das S7-Routing-Netzwerk vor, Dabei handelt es sich um eine zweischichtige Struktur aus Profibus-DP und Industrial Enternet. Das Netzwerk befindet sich noch im Aufbau, und das Land sollte aktiv darin investieren.
In 2001, Die Maschinenindustrie meines Landes wurde zu einem neuen Höhepunkt der industriellen Entwicklung. Der Gesamtausgabewert erhöhte sich um 17.15% gegenüber dem Vorjahr. Die Automobilproduktion gehörte zu den Top Ten der Welt, und die Werkzeugmaschinenproduktion belegte weltweit den fünften Platz. Der Gewinn der Maschinenindustrie stieg um 33.35%, mehr als 60% des neuen Gewinns der gesamten Branche. Auch die Exporte zeigten ein erfreuliches Wachstum. Die Maschinenindustrie schlug vor, eine Vernetzung umzusetzen. Dafür, PLC-Praktiker sollten ein klares Verständnis haben, Achten Sie insbesondere auf die Offenheit des Netzwerks, das Leistungs-Preis-Verhältnis des Netzwerks, die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Weiterentwicklung des Netzwerks. .
Die Aufwärtsverbindung des Netzwerks ist ein Internetproblem, und die Abwärtsverbindung ist ein Feldbusproblem. Zusätzlich, ob das bestehende Netzwerk Ethernet übernehmen kann “elektronisches Netzwerk bis zum Ende” Verfahren, Das Netzwerk übernimmt die Client/Server-Methode, die Browser/Server-Methode, die Producer/Consumer-Methode, und die Schnittstellensoftware übernimmt die OPC-Methode. Diese Probleme müssen gelöst und weiter umgesetzt werden. Die SPS ist mit dem intelligenten MCC-Motorsteuerzentrum verbunden, Numerische NC/CNC-Steuerungsausrüstung für CNC-Werkzeugmaschinen und andere Betriebssteuerungssysteme, elektronische Steuergeräte, Frequenzumrichter, Softstarter, usw. ein System bilden; Die SPS muss mit DCS als DCS-Remote-I/O-Station zusammenarbeiten, usw.; SPS muss mit IPC zusammenarbeiten. Neben der Nutzung von Industriecomputern als Mensch-Maschine-Schnittstelle, Es ist auch möglich, die I/O-Komponenten einer Software-SPS zu verwenden; Zusätzlich, die Beziehung zwischen SPS und Notabschalt-Sicherheitssystemen (ESD, Notabschaltsysteme), stereoskopische Lagerhäuser, Roboter, CAD/CAM, usw. muss auch gut gehandhabt werden. Zusamenfassend, Damit eine SPS real wird, muss die SPS mit verschiedenen neuen Technologien kompatibel sein “Computer”.
SPS hat ein breites Anwendungsspektrum, und es gibt noch viele Bereiche zu erkunden, wie z. B. die Zertifizierung von Zolltransitfahrzeugen (Shenzhen Yantian), der Drogenverkauf meines Landes (viele Geschäfte für chinesische Medizin), usw. Zusätzlich, SPS kann auch in diskreten Ereignissystemen verwendet werden, wie etwa der Verkehrsfluss im Autobahnnetz (Fahrzeugzählung, Passagierzählung, Verweilzeitmessung), Logistiksysteme, flexible Fertigungssysteme (Agile Fertigungssysteme) und alle nicht standardmäßigen Folgeservicesysteme. , und dann modellieren und Gegenmaßnahmen und Optimierungen ergreifen. Die Zukunft der SPS ist rosig, und alle pessimistischen Argumente sind unhaltbar. Was den technologischen Fortschritt betrifft, Es wird einige Zeit dauern, bis SPS mit anderen Technologien verschmilzt und verschwindet!
Intelligenz
Überblick
Das ist seit den 1960er Jahren bekannt, Westliche Länder haben auf den technologischen Fortschritt gesetzt (d.h., neue Ausrüstung, neue Technologien, und Computeranwendungen) traditionelle Industrien zu transformieren, was zu einer raschen industriellen Entwicklung führte. Die größte Veränderung auf der Welt am Ende des 20. Jahrhunderts war die Entstehung des Weltmarktes. Der globale Markt hat zu einem beispiellos harten Wettbewerb geführt, Dies veranlasst Unternehmen dazu, die Markteinführungszeit neuer Produkte zu verkürzen, Qualität verbessern, Kosten senken, und Verbesserung der Servicesysteme. Das ist der T.Q.C.S. des Unternehmens.
Obwohl das computerintegrierte Fertigungssystem (CIMS) vereint Informationsintegration und Systemintegration, es strebt nach einem perfekteren T.Q.C.S, Unternehmen ermöglichen, etwas zu erreichen “Bereitstellung der richtigen Informationen an die richtigen Personen zur richtigen Zeit und auf die richtige Art und Weise, damit sie die richtige Entscheidung treffen können”, das heißt, “fünf richtig”. Jedoch, Diese Automatisierung erfordert einen hohen Kapitaleinsatz. Das ist eine hohe Investition, Hocheffizient, und ein risikoreiches Entwicklungsmodell, das für die meisten kleinen und mittleren Unternehmen nur schwer zu akzeptieren ist. Die kleinen und mittleren Unternehmen sowie Quasi-Großunternehmen meines Landes gehen immer noch den Weg der kostengünstigen industriellen Automatisierung
Automatisierung
Die industrielle Automatisierung umfasst hauptsächlich drei Ebenen, von unten nach oben, grundlegende Automatisierung, Prozessautomatisierung und Managementautomatisierung, Der Kern liegt dabei in der Basisautomatisierung und der Prozessautomatisierung.
In traditionellen Automatisierungssystemen, Der grundlegende Automatisierungsteil wird grundsätzlich von SPS und DCS monopolisiert, und der Teil der Prozessautomatisierung und Managementautomatisierung besteht hauptsächlich aus verschiedenen importierten Prozesscomputern oder Minicomputern. Die hohen Preise seiner Hardware, Systemsoftware und Anwendungssoftware halten viele Unternehmen fern.
Seit den 1990er Jahren, durch die Entwicklung PC-basierter Industriecomputer (sogenannte Industrie-PCs), PC-basierte Automatisierungssysteme bestehend aus Industrie-PCs, E/A-Geräte, Überwachungsgeräte, Kontrollnetzwerke, usw. have been rapidly popularized and become an important way to realize low-cost industrial automation. Almost all large heating furnaces of large enterprises such as Chongqing Iron and Steel have dismantled the original DCS or single-loop digital regulators, replaced them with industrial computers to form control systems, and adopted fuzzy control algorithms, which have achieved good results.
Market
Since PC-based controllers have proven to be as reliable as PLCs and accepted by operators and maintenance personnel, one manufacturer after another is adopting PC-based control solutions, at least in part of their production. PC-basierte Steuerungssysteme sind einfach zu installieren und zu verwenden, und verfügen über erweiterte Diagnosefunktionen, Bereitstellung flexiblerer Optionen für Systemintegratoren. Auf Dauer, PC-basierte Steuerungssysteme zeichnen sich durch geringe Wartungskosten aus.
Da speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) sind am stärksten durch PC-Steuerung bedroht, PLC vendors are uneasy about the use of PCs. Tatsächlich, programmable logic controllers (SPS) have also joined the “Welle” der PC-Steuerung.
Industrial PCs are developing extremely rapidly in my country. Aus einer globalen Perspektive, Industriecomputer umfassen hauptsächlich zwei Kategorien: IPC-Industriecomputer und kompakte PCI-Industriecomputer und deren Varianten, wie AT96-Bus-Industriecomputer. Denn sowohl die Basisautomatisierung als auch die Prozessautomatisierung stellen hohe Anforderungen an die Betriebsstabilität, Hot-Plugging und redundante Konfiguration von Industrierechnern, bestehende Industrierechner können den Anforderungen nicht mehr vollständig gerecht werden und werden sich nach und nach aus diesem Bereich zurückziehen. Stattdessen, Sie werden durch Industrierechner auf Basis von CompactPCI ersetzt, während Industriecomputer die Ebene der Verwaltungsautomatisierung besetzen. In 2001, Der Staat gründete ein großes industrielles Automatisierungsprojekt namens “Industrialisierung offener Steuerungssysteme auf Basis industrieller Steuerungscomputer”. Ziel ist die Entwicklung PC-basierter Steuerungssysteme mit eigenständigen geistigen Eigentumsrechten, besetzen 30% (50%) des heimischen Marktanteils zu steigern und die Industrialisierung zu erreichen.
Vor ein paar Jahren, Wann “Soft-SPS” erschien, Die Industrie glaubte, dass Industrie-PCs SPS ersetzen würden. Jedoch, Heutige Industrie-PCs haben SPS aus zwei Hauptgründen nicht ersetzt: Einer davon ist der Grund für die Systemintegration; Der andere Grund ist die Software des Betriebssystems Windows NT. Ein erfolgreiches PC-basiertes Steuerungssystem muss zwei Punkte haben: Einer davon ist, dass alle Arbeiten per Software auf einer einzigen Plattform erledigt werden müssen; Die andere besteht darin, den Kunden alles zu bieten, was sie brauchen. Es ist abzusehen, dass sich der Wettbewerb zwischen Industrie-PCs und SPS vor allem auf High-End-Anwendungen mit komplexen Daten und hoher Geräteintegration konzentrieren wird. Industrie-PCs können nicht mit kostengünstigen Mikro-SPS konkurrieren, die der am schnellsten wachsende Teil des SPS-Marktes sind. Gemessen am Entwicklungstrend, Das zukünftige Steuerungssystem wird wahrscheinlich zwischen Industrie-PCs und SPS bestehen, und diese Anzeichen der Konvergenz sind bereits aufgetreten.
Wie SPSen, Der Industrie-PC-Markt blieb in den letzten zwei Jahren stabil. Im Vergleich zu SPS, Industrie-PC-Software ist günstig. Laut Frost & Sullivan, der $700 Millionen jährlicher globaler Industrie-PC-Markt, um $85 Millionen sind für Steuerungssoftware und $100 Millionen sind für Betriebssysteme. Es wird sich verdoppeln 2007, und der Industrie-PC-Markt ist sehr groß geworden.
Industrielle Steuerungsindustrie
Die Produkte und Technologien der Industriesteuerungsbranche sind etwas ganz Besonderes. Es liefert zuverlässig, eingebettet, und intelligente Industriecomputer für andere Branchen. Mit der kontinuierlichen Vertiefung der sozialen Informatisierung, es ist ein Zwischenprodukt. Die Schlüsselaufgaben der Schlüsselindustrien werden zunehmend auf Industriecomputer angewiesen sein, und kostengünstige industrielle Steuerungsautomatisierung auf Basis von IPC wird zum Mainstream, und lokale Hersteller von Industriecomputern erhalten immer mehr Aufmerksamkeit. Mit der rasanten Entwicklung von Branchen wie der Energiewirtschaft, Metallurgie, Petrochemie, Umweltschutz, Transport, und Bau, die Nachfrage nach Informatisierung von Digital-Home-Set-Top-Boxen, digitale Fernseher, Bankgeldautomaten, Autobahnmautsysteme, Tankstellenmanagement, Steuerung der Produktionslinie in der Fertigung, Finanzen, Regierung, und die Landesverteidigung wurde von Zeit zu Zeit verstärkt, und die Nachfrage nach Industriecomputern ist sehr groß. Der Markt für Industriecomputer bietet breite Perspektiven. Mal sehen, wie die Zukunft der Industriecomputerindustrie aussehen wird.
Entwicklung zur Vollständigkeit
Aufgrund der Entwicklung standardisierter Datenkommunikationsleitungen und Kommunikationsnetze, verschiedene Single (multi) Schleifenregler, SPS, industrielle Kontrollverhältnisse, NC- und andere industrielle Steuerungsgeräte stellen ein großes System dar, um den Anforderungen der Fabrikautomation gerecht zu werden und sich an den allgemeinen Trend der industriellen Automatisierung anzupassen. Offenheit.
Entwicklung zur Intelligenz
Aufgrund der Entwicklung von Datenbanksystemen und Argumentationsfunktionen, insbesondere die Anwendung von Wissensdatenbanksystemen (KBS) und Expertensysteme (ES), wie zum Beispiel selbstlernende Steuerung, Ferndiagnose und Selbstoptimierung, Künstliche Intelligenz wird auf allen Ebenen des DCS realisiert. Ähnlich dem FF-Feldbus, Mikroprozessorbasierte intelligente Geräte wie intelligente I/O-intelligente PID-Steuerung, Intelligente Sensoren, Sender, Aktuatoren, Intelligente Mensch-Maschine-Schnittstellen und programmierbare Regler sind nacheinander aufgetaucht.
Einfache Bedienungsrichtung
Für Industriecomputer, Es ist am besten, einfach zu bedienen zu sein, Dies wird auch die zukünftige Entwicklungsrichtung sein. Eine einfache Bedienung kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle verbessern, Vereinfachen Sie die Programmierung, Verwenden Sie die Symboltasten auf dem Bedienfeld, und versuchen Sie, eine Dialogmethode anzuwenden, um den Benutzern die Arbeit zu erleichtern.
Instrumentenentwicklung
Überblick
Industrielle Steuerungsinstrumente konzentrieren sich auf die Entwicklung von Master-Steuerungssystemgeräten, Intelligente Instrumente, Spezial- und Sonderautomatisierungsinstrumente auf Basis der Feldbustechnologie; Leistungsbereiche umfassend ausbauen, die Digitalisierung vorantreiben, Intelligenz und Vernetzung von Instrumentensystemen, Vollenden Sie die Transformation von Automatisierungsinstrumenten von der analogen Technologie zur digitalen Technologie, und eine Digitalisierungsquote von mehr als erreichen 60% innerhalb 5 Jahre; Förderung der Kommerzialisierung von Automatisierungssoftware mit unabhängigem Urheberrecht.
Instrumente
In Bezug auf elektrische Instrumente, Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung langlebiger Stromzähler, Elektronische Stromzähler, spezielle Messgeräte für elektrische Energie und automatische Managementsysteme für die Stromnetzmessung. In 2005, Der inländische Marktanteil von Elektroinstrumenten der unteren Preisklasse wurde erreicht 95%; von 2010, Der inländische Marktanteil von High-End-Elektroinstrumenten wird erreicht 80%.
Prüfgeräte
Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Prüfgeräte liegt auf der Entwicklung von Prozessanalysegeräten, Umweltüberwachungsinstrumente, Energiesparende Analyseinstrumente für Industrieöfen, sowie dynamisches Auswuchten von Automobilteilen, Instrumente für dynamische Tests und Fahrzeugleistungstests, geodätische Messgeräte, elektronische Geschwindigkeitsmessgeräte, die in der Grundstoffindustrie benötigt werden, Messung globaler Positionierungssysteme und anderer Prüfmaschinen, Laborinstrumente und andere neue Produkte. Bei den Produkten handelt es sich überwiegend um Hightech-Mittelklasseprodukte, Buchhaltung 50% Zu 60% des Gesamtausgangswertes um 2005.
Umweltinstrumente
Umweltinstrumente und -messgeräte konzentrieren sich auf die Entwicklung von Instrumenten und Messgeräten zur Überwachung der Atmosphäre und der Wasserumgebung, Probenahmesysteme und Produkte für Automatisierungs- und Steuerungssysteme zur Umweltüberwachung. In 2005, Das technische Niveau erreichte Ende der 1990er Jahre das fortgeschrittene Niveau des Internationalen, und der erreichte Inlandsmarktanteil 50% Zu 60%. Von 2010, Der inländische Marktanteil wird mehr als erreichen 70%.
Instrumente und Messgeräte
Während der “15Fünfjahresplan” Zeitraum und davor 2010, Es wird schnellstmöglich eine Reihe marktfähiger und marktwirksamer Produkte entwickelt, mit einem vielfältigen Anteil an 70% Zu 80% und einen hohen Marktanteil von mehr als 60% der fertigen Produkte; Schlüsselprobleme angehen und neue Produkte entwickeln, so dass das Produktqualitätsniveau Ende der 1990er Jahre das internationale Niveau erreicht hat, und einige Produkte liegen nahe am fortgeschrittenen Niveau ähnlicher ausländischer Produkte.
Elektrische Messgeräte
Informationstechnologie Elektrische Messgeräte entwickeln hauptsächlich Software für elektrische Messgeräte, Intelligente Technologie, automatische Bus-Prüftechnik, integriertes automatisches Prüfsystem, neue Komponentenmesstechnik und Prüfgeräte, Online-Testtechnologie, Produkttesttechnologie der Informationsindustrie, Multimediale Messtechnik, usw. Entsprechende Testgeräte, Stromüberwachung und Managementtechnologie, usw.
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