산업 자동화 프로토 타입 PCB 어셈블리

산업 자동화는 기계 또는 생산 공정에서 인간 운영자의 직접적인 개입없이 정보 처리 및 프로세스 제어의 측정 및 조작을위한 일반적인 용어를 말합니다., 미리 정해진 목표를 기반으로합니다. 자동화 기술에는 프로세스 자동화를 달성하기위한 방법 및 기술을 탐색하고 연구하는 것이 포함됩니다.. 기계 공학을 포괄하는 포괄적 인 기술입니다, 마이크로 전자 공학, 컴퓨터 과학, 기계 비전, 그리고 다른 기술 분야. 산업 혁명은 자동화 기술의 촉매제였습니다, 산업 시대의 요구로 인해 등장하고 번성했습니다.. 차례로, 자동화 기술은 또한 산업 진전을 추진했습니다. 오늘, 자동화 기술은 기계 제조와 같은 분야에 널리 적용됩니다., 전기, 건설, 운송, 및 정보 기술, 노동 생산성을 향상시키는 주요 수단이됩니다.

산업 자동화는 독일의 산업 시작을위한 주요 전제 조건 중 하나입니다. 4.0, 주로 기계 및 전기 공학 분야에 반영됩니다.. 그만큼 “임베디드 시스템” 현재 독일 및 국제 제조 산업에서 널리 사용되는 것은 기계적 또는 전기 부품을 제어 장치에 포함시키는 것이 포함됩니다.. 이들은 특정 응용 프로그램을 위해 설계된 특수 컴퓨터 시스템입니다. 데이터는 이것을 보여줍니다 “내장 된 시스템” 최대의 연간 시장 혜택을 창출합니다 20 10 억 유로, 수치가 상승 할 것으로 예상됩니다 40 10 억 유로 2020.

산업 자동화 기술은 제어 이론을 활용합니다, 수단, 컴퓨터, 탐지를 달성하기위한 기타 정보 기술, 제어, 최적화, 일정, 관리, 산업 생산 공정에서의 의사 결정, 생산을 늘리기위한 목표, 품질 향상, 안전을 보장하면서 소비를 줄입니다. 소프트웨어를 포함하는 포괄적 인 첨단 기술입니다, 하드웨어, 그리고 시스템. 20 세기 현대 제조 분야에서 가장 중요한 기술 중 하나로, 산업 자동화 기술은 주로 생산 효율성과 일관성 문제를 해결합니다.. 고속 대량 생산 기업을위한 것이 든 유연성과 맞춤화를 추구하는 사람, 자동화 기술의 적용은 필수적입니다. 자동화 시스템은 이점을 직접 생성하지는 않습니다, 그들은 엔터프라이즈 생산 프로세스를 크게 향상시킵니다:

1. 생산 공정 안전 향상;
2. 생산 효율성 증가;
3. 제품 품질 향상;
4. 생산 중 원료 및 에너지 소비 감소.

권위있는 국제 컨설팅 기관에 따르면, 자동화 시스템을 구현하는 기업의 투자 대출 비율은 거의 1:4 에게 1:6. 특히 자본 집약적 기업에서, 자동화 시스템은보다 적습니다 10% 총 장비 투자이지만 상당한 수익을 창출하는 데 중요한 역할을합니다.. 전통적인 산업 자동화 시스템, 즉., 메카 트로닉 시스템, 주로 기계 체로 구성된 장비 및 생산 공정을 제어합니다, 전원 부분, 테스트 감지 부품, 액추에이터, 드라이버, 및 기타 하드웨어 구성 요소, 제어 및 신호 처리 장치와 함께, 그리고 인터페이스. 소프트웨어 프로그램 및 전자 회로 로직에서 의도적 인 정보 흐름에 의해 안내, 이러한 요소는 유기적으로 조정하고 통합합니다, 물질과 에너지의 질서 있고 정기적 인 움직임을 형성합니다, 따라서 산업용 자동화 시스템 또는 제품을 생성합니다.

산업 자동화 분야에서, 기존 제어 시스템은 기본 공압 계측기 제어 시스템에서 발전했습니다., 전기 장치 조합 아날로그 계기 제어 시스템, 중앙 집중식 디지털 제어 시스템, 분산 제어 시스템에 (DCS).

제어 기술 개발로, 컴퓨터, 연락, 그리고 네트워킹, 정보 교환 및 커뮤니케이션. 산업용 PC 시스템은 산업 생산 공정을 측정하고 제어하기위한 자동화 된 기술 도구를 참조합니다. (자동 측정 기기 및 제어 장치를 포함합니다) 전자 기계 및 공정 장비. 오늘, 자동화에 대한 가장 간단한 이해도 일반화 된 기계 사용으로 이동했습니다. (컴퓨터 포함) 부분적으로 교체합니다, 완전히 교체하십시오, 또는 인간의 육체 노동을 능가합니다.

개발 역사

첫 번째 단계

1940에스 – 1960 년대 초

시장 경쟁에 의해 주도됩니다, 자원 활용, 노동 강도 감소, 제품 품질 향상, 대량 생산의 요구를 충족시킵니다. 이 단계의 주요 특징은 단일 기계 자동화의 단계였습니다.. 일반적인 성과 및 제품에는 하드웨어 CNC 시스템이 장착 된 CNC 공작 기계에 포함됩니다..

두 번째 단계

1960 년대 중반 – 1970 년대 초

빠른 제품 업데이트가 필요한 강화 된 시장 경쟁에 의해 주도됩니다, 높은 제품 품질, 중간 및 대형 배치 생산에 대한 적합성, 노동 강도 감소. 이 단계는 자동화 생산 라인으로 표시되었습니다. 단일 기계 자동화를 기반으로합니다, 다양한 공작 기계와 생산 라인이 등장했습니다, 공작 기계에 적용되는 소프트웨어 CNC 시스템과 함께, 그리고 CAD의 실제 적용, 프로젝트 설계 및 제조의 CAM 소프트웨어. 이 단계의 하드웨어 가공 장비 중간 및 대형 배치 생산에 적합합니다.. 일반적인 업적과 제품에는 시추가 포함됩니다, 지루한, 갈기, 기타 가공 자동화 생산 라인.

세 번째 단계

1970 년대 중반 – 현재의

시장 환경 변화는 다가성의 일반적인 문제를 만들었습니다., 중소형 배치 생산이 점점 더 심해지고 있습니다, 폭과 깊이에서 발전하기 위해 자동화 기술을 요구합니다, 최적의 전반적인 성능을 달성하기 위해 관련 기술을 통합합니다. 미국 학자들이 처음으로 CIM의 개념을 제안한 1970 년대 초 이래, 자동화 분야에서 상당한 변화가 발생했습니다. 주된 특징은 개념과 방법으로서의 CIM이 점차 받아 들여 졌다는 것입니다.; 해당 기술은 분산 된 통합을 통합합니다, 독립적 인 유닛 자동화 기술은 최적화 된 전체로. 소위 개념은 기업이 기존을 분석하고 극복 할 수있는 전략적 사고입니다. “병목 현상” 힘과 경쟁력을 지속적으로 향상시킵니다; 통합을위한 해당 기술에는 일반적으로 데이터 수집이 포함됩니다., 분포, 공유; 네트워크 및 커뮤니케이션; 플랜트 수준의 장비 컨트롤러; 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 사양, 표준, 등. 동시에, 비즈니스 철학 및 작업 모델로서의 동시 엔지니어링 1980 년대 후반부터 자동화 기술 분야에서 적용되고 활성화되었습니다., 장치 자동화 기술의 통합을 더욱 촉진합니다. 일반적인 업적과 제품에는 CIMS 공장이 포함됩니다, 유연한 제조 시스템 (FMS).

장비 기술 및 생산 관리 제어

국가 경제의 발전과 사람들의 생활 수준 향상으로, 전기 에너지에 대한 수요가 증가했습니다, 발전 장비의 증가로 이어집니다. 전력망의 구조 및 작동 모드가 더 복잡해졌습니다., 전력의 품질에 대한 수요가 높아집니다. 사용자 전기 사용을 보장합니다, 전력망을 관리하고 제어해야합니다..

전력 시스템 운영 및 파견 작업은 복잡하지만 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.:

1. 전력 시스템의 정상 작동 유지 가능한 한 많이. 전력 시스템에서 안전은 가장 중요합니다. 사고가 발생하면, 그 결과는 예측할 수 없습니다. 그러므로, 전원 시스템의 정상 작동을 유지하는 것이 가장 중요합니다.;
2. 사용자에게 고품질 전력을 제공합니다. 전력 품질을 반영하는 세 가지 매개 변수는 전압입니다, 빈도, 그리고 파형. 이 매개 변수는 전력 품질을 보장하기 위해 지정된 범위 내에 있어야합니다.. 전압 안정화는 시스템의 반응성 전력의 균형 조정에 달려 있습니다., 주파수 변화는 시스템 전체의 유효 전력의 균형을 반영합니다., 파형은 발전기에 의해 결정됩니다;
3. 발전 비용을 최소화하기위한 전력 시스템의 경제 운영 보장.

전력 시스템은 대량의 장비와 많은 정보 매개 변수가있는 광범위한 분산 시스템입니다.. 발전소는 전송하기 전에 여러 변압기 전압 변경을 통해 사용자에게 전기를 보냅니다.. 전송 라인을 통해 사용자에게 전압이 제공됩니다, 편리한 에너지 전송을 위해 낮은 곳에서 높음에서 높음까지, 높은 곳에서 낮은 곳으로 다양합니다.. 전압 변환은 다른 전압 레벨을 형성합니다, 다양한 전압 레벨과 변속기 라인의 변전소 생성, 따라서 복잡한 전력 네트워크 토폴로지를 형성합니다. 이 토폴로지에 따라 Power Grid Dispatching 관리 및 제어.

일반적으로, 그리드는 전압 레벨에 따라 디스패치 센터를 설정합니다, 더 높은 수준의 디스패치 센터에 해당하는 더 높은 전압 레벨. 전체 시스템은 계층 네트워크 다이어그램을 형성합니다. 계층 적 파견은 정보 전송을보다 합리적으로 만드는 토폴로지를 단순화합니다., 따라서 통신 장비를 크게 절약하고 시스템 운영 안정성 향상. 중국의 국가 상황에 따르면, 전력 시스템 파견은 국가 파견 센터로 나뉩니다, 지역 네트워크 사무국 수준 파견 제어 센터, 지방 파견 제어 센터, 지구 파견 관리 센터, 카운티 파견 센터. 각 레벨은 다음 하위 레벨을 직접 관리하고 발송합니다..

전원 그리드 파견

전원 그리드 파견 자동화는 일반적인 용어입니다. 각 수준의 디스패치 센터에서 다른 작업으로 인해, 자동화 시스템의 스케일은 다양합니다, 그러나 기본 기능이 있습니다.: 제어 및 데이터 수집 모니터링, 일반적으로 SCADA 시스템 기능이라고합니다.

SCADA에는 주로 다음 기능이 포함됩니다:

데이터 수집; 정보 표시; 모니터링 및 제어; 알람 처리; 데이터 저장 및보고; 이벤트 시퀀스 녹음; 데이터 계산; RTU 처리 기능; 이벤트 검토 기능.

자동 생성 제어 (AGC): AGC 시스템의 주요 요구 사항은 발전기의 전력 출력이 발전소에 의해 직접 제어되지 않도록하는 것입니다., 그러나 오히려 플랜트의 우수한 파견 센터에 의해 전 세계적으로 최적화 된 원칙에 따라.

경제 파견 관리 (EDC): EDC의 목적은 전력 시스템의 각 발전기 간의 전력 출력 분포를 제어하여 그리드의 운영 비용을 최소화하는 것입니다.. EDC는 일반적으로 AGC에 통합됩니다.

보안 분석 (~에): SA 기능은 그리드 디스패치에 장착 된 사전 기능입니다.. 계산을 통해 현재 전력망의 상태를 분석합니다., 잠재적 인 실패를 예측합니다, 사고를 예방하기 위해 선제 조치를 취합니다. 그리드 디스패치 자동화 시스템에 SCADA+AGC/EDC+SA가 포함 된 경우, 에너지 관리 시스템이라고합니다 (EMS). 디지털 변속기 및 광섬유 통신 기술의 발전으로, 그리드 디스패치 자동화도 네트워크 시대에 입력했습니다. 현재, 그리드 파견의 대부분의 컴퓨터 구성은 분산 컴퓨팅 시스템을 채택합니다.. 중국의 국가 경제 발전으로, 중국은 대형 전력망의 시대에 들어갔다, 큰 단위, 및 초고 전압 전송. 중국의 새로운 자동 전력 그리드 시스템의 개발로 인해, 그리드 파견 자동화 수준은 더욱 향상되고 고급 국제 수준에 도달합니다..

유연한 제조

소개

유연한 제조 기술 (FMT) 다양한 공작물 모양의 프로그래밍 방식으로 유연한 제조를위한 다양한 기술을 포함합니다.. FMT는 기술적으로 집중적 인 기술 그룹입니다. 유연성을 강조하고 다가성에 적합한 모든 기술, 중소형 배치 생산 (단일 제품 포함) 유연한 제조 기술에 속합니다.

유연성은 두 가지 측면에서 나타날 수 있습니다. 첫 번째 측면은 시스템이 외부 환경의 변화에 ​​적응하는 능력입니다., 시스템이 신제품의 요구 사항을 충족하는 정도로 측정 할 수 있습니다.; 두 번째 측면은 시스템의 내부 변경에 적응하는 능력입니다., 교란이있을 때 사용하는 것과 같은 (예를 들어, 기계 고장). 교란이 없을 때, 생산성과 예상 생산성의 비율은 유연성의 척도 역할을 할 수 있습니다.. “유연성” 상대적입니다 “엄격.” 전통적인 “엄격한” 자동화 된 생산 라인은 주로 단일 품종의 대량 생산을 달성합니다., 매우 높은 생산성의 이점으로. 고정 장비로 인해, 장비의 활용률도 매우 높습니다, 각 제품의 비용을 낮게 만듭니다. 하지만, 가격은 꽤 비쌉니다, 하나 또는 몇 가지 유사한 부품 만 처리 할 수 ​​있습니다.. 다른 유형의 제품을 얻기 위해, 상당한 구조적 조정이 이루어져야하고 시스템 내의 요소는 재구성해야합니다., 종종 새로운 생산 라인 구축과 비슷한 비용과 투자로. 엄격한 대량 생산 자동화 라인, 다품종 생산. 사회가 발전하고 생활 수준이 향상됨에 따라, 시장은 스타일과 기능에서 개별화 된 고객 요구를 충족시키는보다 독특한 제품을 요구합니다.. 치열한 시장 경쟁은 전통적인 배치 생산 방법을 변화시킵니다., 기존 구성 요소 제조 공정을 개선해야합니다. 전통적인 제조 시스템은 다당도에 대한 시장 수요를 충족시킬 수 없습니다., 소규모 제품, 시스템 유연성을 시스템 생존에 점점 더 중요하게 만듭니다. 대량 생산의 시대가 점차 역동적 인 시장 변화에 적응하는 생산에 대한 방법을 제공함에 따라, 제조 자동화 시스템의 생존 가능성과 경쟁력은 매우 짧은 시간 내에 더 낮은 비용으로 다양한 제품을 생산하는 능력에 달려 있습니다.. 개발주기. 유연성은 매우 중요한 위치를 차지합니다.

분류

• 기계 유연성: 일련의 다양한 유형의 제품을 생산할 때, 기계가 다른 부품을 처리하는 용이성 제품 변형으로 변경됩니다..
• 프로세스 유연성: 첫째로, 그것은 제조 시스템의 해당 공정을 변경하지 않고 제품이나 원자재의 변화에 ​​적응하는 능력을 말합니다.; 둘째로, 그것은 제조 시스템의 해당 공정을 변경하여 제품 또는 원자재의 변화에 ​​적응하는 데 어려움을 나타냅니다..
• 제품 유연성: 그것은 두 가지 측면을 나타냅니다: 첫째로, 제품 업데이트 또는 경제적으로 합리적인 제품을 업데이트하거나 완전히 교체하는 기능; 둘째로, 제품 업데이트 후 유용한 기능과 신규 및 오래된 제품의 호환성을 상속하는 기능.
• 유지 보수 유연성: 다양한 방법을 사용하여 정상적인 생산 기능을 보장하기 위해 결함을 쿼리하고 처리합니다..
• 생산 능력 유연성: 생산량이 변경 될 때, 시스템은 또한 경제적으로 작동 할 수 있습니다. 주문 조직에 따라 제조 시스템에 특히 중요합니다..
• 확장 유연성: 생산 구조를 확장해야 할 때, 모듈을 추가하여 시스템을 쉽게 확장 할 수 있습니다, 더 큰 시스템을 형성합니다, 모듈 용량을 추가 할 수 있습니다.
• 운영 유연성: 다른 기계의 사용, 재료, 유사한 물리적 특성 및 처리 기술을 갖춘 일련의 제품을 생산하는 프로세스; 동일한 제품을 처리하기 위해 다른 프로세스를 사용하는 기능.
• 생산 일정의 유연성: 다른 기계와 재료를 사용하여 유사한 물리적 특성 및 처리 기술을 갖춘 일련의 제품을 생산합니다., 그리고 부분 실패의 경우 물류 경로를 동적으로 재조정하는 능력.

FMS의 규모는 소형화 및 저렴한 비용으로 경향이 있습니다., 유연한 제조 세포로 진화합니다 (FMC), 가공 센터가 하나만있을 수 있지만 독립적 인 자동화 처리 기능이 있습니다.. 일부 FMC에는 자동 변속기 및 모니터링 관리 기능이 있습니다, 일부 FMC는 깨달을 수도 있습니다 2048 무인 작업 시간. 무장에 사용되는 FMS를 유연한 무기 시스템이라고합니다 (fas).

지능형 제조

소개

지능형 제조 (나는) 지능형 기계와 인간 전문가로 구성된 인간 기계 통합 지능형 ​​시스템입니다.. 분석과 같은 지능적인 활동을 수행 할 수 있습니다, 추리, 심판, 및 제조 공정 중 확장. 인간과 지능형 기계의 협력을 통해, 확장됩니다, 대체, 인간 전문가의 일부를 부분적으로 확장합니다’ 제조 공정에서의 두뇌. 지능형 제조의 개념을 업데이트합니다, 유연하게 확장, 고도로 통합, 지능형 제조.

의심 할 여지없이, 지능화는 제조 자동화의 개발 방향입니다. 인공 지능 기술은 제조 공정의 거의 모든 링크에 널리 적용됩니다.. 전문 시스템 기술은 엔지니어링 설계에 사용될 수 있습니다, 프로세스 설계, 생산 일정, 결함 진단, 등. 신경망과 같은 고급 컴퓨터 인텔리전스 방법, 퍼지 제어 기술, 등., 제품 공식에도 적용 할 수도 있습니다, 생산 일정, 등., 제조 공정의 지능화 실현. 인공 지능 기술은 특히 복잡하고 불확실한 문제를 해결하는 데 특히 적합합니다.. 그러나 기업의 전체 제조 공정에 대한 전체 지능화가 완전히 불가능하지는 않다는 것도 마찬가지로 분명합니다., 적어도 가까운 시일 내에는 아닙니다. 다음 세기에 지능형 자동화가 실현 될 수 있는지 의문이 제기되었습니다.? 하지만, 전반적인 최적화를 보장하지 않고 지능이 기업의 특정 부분에서만 구현되는 경우 이러한 종류의 중요성은 제한적입니다..

광범위하게 말하면 CIMS (컴퓨터 통합 제조 시스템), 민첩한 제조, 등. 지능형 제조 사례의 예를 모두 고려할 수 있습니다. 서서히, 정보 통합을 통해, 단계별 지능형 디자인, 지능적인 관리, 궁극적으로 지능형 제조 시스템을 구축합니다, 시스템 수준 최적화 증가, 시스템의 인텔리전스 수준을 점차 개선합니다, 결국 스마트 제조 시스템을 구축하는 것은 지능형 제조 달성에 실현 가능한 경로 일 수 있습니다..

더 넓은 관점에서, 일반적으로 CIMS, 민첩한 제조, 등. 모두 지능형 제조의 사례로 간주 될 수 있습니다. 정보 통합을 통해 점차적으로, 단계별 지능형 디자인, 지능적인 관리, 궁극적으로 지능형 제조 시스템을 구축합니다, 시스템 수준 최적화 증가, 스마트 제조 시스템을 구축하는 지능 수준을 점차 개선하는 것은 지능형 제조 달성을위한 실현 가능한 경로 일 수 있습니다..

전체 하위 시스템

전체 서브 시스템의 기본 구성 요소는 전체 하위 시스템입니다. (홀론). Holon은 그리스어에서 빌려줍니다. 사람들은 Holon을 사용하여 시스템에서 가장 작은 구성 요소를 나타냅니다.. 전체 하위 시스템은 다양한 유형의 Holons로 구성됩니다.. Holons의 가장 근본적인 특성은입니다:

• 자치, 각 장치가 자체 운영 행동을 계획 할 수있는 곳, 비상 사태에 대응합니다 (제조 자원의 변화와 같은, 제조 작업 요구 사항의 변화, 등.), 그 행동은 제어 가능합니다;
• 협력, 각 엔터티가 자체 서비스 요청에 대한 작업을 수행하도록 다른 엔턴을 요청할 수있는 경우;
• 지능, 각 홀론에 추론이있는 곳, 판단 능력, 또한 자율성과 협력에 내재되어 있습니다. 이러한 특성은 전체 하위 시스템이 에이전트와 비슷한 개념을 가지고 있음을 나타냅니다..

전체 하위 시스템의 특성에는 다음이 포함됩니다:

• 자기 조직 능력, 새로운 시장을 빠르게 신뢰할 수있는 신뢰할 수있는 제조 및 제조 요구 사항을 신속하게 변화시킬 수 있습니다.;
• 높은 적응성, 빠르게 변화하는 시장 수요와 끊임없이 변화하는 제조 요구 사항;
• 높은 유연성, 빠르게 변화하는 시장 요구 사항과 끊임없이 변화하는 제조 요구 사항에 적응력이 뛰어납니다.;
• 바이오 관리, 녹색 제조, 바이오 수사 변형 모델 및 기타 모드도 관리 과학 분야의 연구 결과이기도합니다.. 그들은 관리 과학의 개발을 반영하며 자동화 기술 및 시스템 연구의 결과이기도합니다.. 미래를 기대합니다, 제조 자동화는 역사적 트랙을 따라 계속 움직일 것입니다.

자동화 제어 기술은 가장 중요한 현대 제조 기술 중 하나입니다., 주로 효율성과 일관성 문제를 해결합니다. 개발 경로는 주로 완전한 장비 세트의 도입을 기반으로합니다., 2 차 소화 및 흡수가 이어졌다, 그리고 적용 및 개발. 중국의 산업 자동화 제어 기술, 산업, 응용 프로그램은 상당한 진전을 이루었습니다, 기본 자동화를 포함한 핵심 기술, 프로세스 자동화, 관리 자동화, 통합 자동화. 산업 자동화 기술의 방향은 인텔리전스를 향한 것입니다, 네트워킹, 완성, 모듈화.

1. 산업용 PC를 기반으로하는 저렴한 산업 제어 자동화는 주류가됩니다.

1960 년대 이래로 잘 알려져 있습니다, 서방 국가들은 기술 진보에 의존했습니다 (즉. 새로운 장비, 새로운 기술 및 컴퓨터 응용 프로그램) 전통적인 산업을 변화시키기 위해, 빠른 산업 개발로 이어집니다. 20 세기 말 세계에서 가장 큰 변화는 세계 시장의 형성이었습니다.. 세계 시장은 전례없는 치열한 경쟁으로 이어졌습니다, 기업이 신제품 시장에 시간을 가속화하도록 촉구 (시장 할 시간), 품질 향상 (품질), 비용 절감 (비용) 서비스 시스템을 향상시킵니다 (서비스), T.Q.C.S입니다. 회사의. 컴퓨터 통합 제조 시스템 (봉우리) 정보 통합 및 시스템 통합을 결합하여보다 완벽한 T.Q.C.S., 회사가 가능합니다 “올바른 방식으로 적절한 시간에 올바른 정보를 적절한 사람들에게 전달하십시오., 올바른 제품을 만들기 위해”. 올바른 결정. ”, 즉, "5 가지 긍정적". 하지만, 이런 종류의 자동화에는 많은 자본 투자가 필요합니다.. 이것은 높은 투자입니다, 고효율, 대부분의 중소 기업이 채택하기 어려운 고위험 개발 모델. 중국에서, 중소기업 및 준 배반 기업은 여전히 ​​산업 제어 자동화의 저렴한 경로를 수상하고 있습니다..

산업 제어 자동화에는 주로 세 가지 수준이 포함됩니다, 아래에서 상단으로, 기본 자동화, 프로세스 자동화 및 관리 자동화, 그 중에는 기본 자동화 및 프로세스 자동화입니다..

전통적인 자동화 시스템에서, 기본 자동화 부분은 기본적으로 PLC 및 DC에 의해 독점됩니다., 프로세스 자동화 및 관리 자동화 부분은 주로 다양한 수입 프로세스 컴퓨터 또는 미니 컴퓨터로 구성됩니다.. 하드웨어의 높은 가격, 시스템 소프트웨어 및 애플리케이션 소프트웨어는 많은 가맹점을 멀리합니다.

1990년대 이후, PC 기반 산업용 컴퓨터의 개발로 인해 (산업용 PC라고합니다), 산업용 PC로 구성된 PC 기반 자동화 시스템, I/O 장치, 모니터링 장비, 제어 네트워크, 등. 빠르게 대중화되어 저렴한 산업 자동화를 달성하는 중요한 방법이되었습니다..

PC 기반 컨트롤러는 PLC만큼 신뢰할 수있는 것으로 입증되었으며 운영자 및 유지 보수 직원이 허용하는 것으로 입증되었습니다., 한 제조업체가 다른 제조업체는 생산의 적어도 일부에서 PC 기반 제어를 채택했습니다.. PC 기반 제어 시스템은 설치 및 사용이 쉽습니다, 고급 진단 기능이 있습니다, 시스템 통합 자에게보다 유연한 옵션을 제공합니다. 장기적으로, PC 기반 제어 시스템은 유지 보수 비용이 낮습니다. 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러 이후 (plcs) PC 제어에 의해 가장 위협받습니다, PLC 공급 업체는 PC 사용에 대해 불안합니다. 사실은, 그들은 또한 합류했습니다 “파도” PC 제어의.

산업용 PC는 중국에서 매우 빠르게 발전하고 있습니다. 글로벌 관점에서, 산업용 컴퓨터에는 주로 IPC 산업용 컴퓨터 및 소형 PCI 산업용 컴퓨터 및 변형이 포함됩니다., AT96 버스 산업용 컴퓨터와 같은. 기본 자동화 및 프로세스 자동화는 작동 안정성에 대한 높은 요구 사항이 있으므로, 산업용 컴퓨터의 핫 플러그 ​​및 중복 구성, 기존 산업용 컴퓨터는 더 이상 요구 사항을 완전히 충족 할 수 없으며이 분야에서 점차 철회됩니다.. 대신에, compactpci를 기반으로하는 산업용 컴퓨터로 대체됩니다., 산업용 컴퓨터는 관리 자동화 계층을 차지할 것입니다. ~ 안에 2001, 주정부는 주요 산업 자동화 프로젝트를 설립했습니다 “산업 제어 컴퓨터를 기반으로 한 개방 제어 시스템의 산업화”. 50% 국내 시장과 산업화 달성.

몇 년 전, 언제 “소프트 PLC” 나타났습니다, 업계는 산업용 PC가 PLC를 대체 할 것이라고 믿었습니다. 하지만, 오늘날의 산업용 PC는 두 가지 주요 이유로 PLC를 대체하지 않았습니다.: 하나는 시스템 통합 이유입니다; 다른 하나는 소프트웨어 운영 체제 Windows NT입니다. 성공적인 PC 기반 제어 시스템에는 두 가지 점이 있어야합니다: 하나는 모든 작업이 하나의 플랫폼에서 소프트웨어로 수행해야한다는 것입니다.; 다른 하나는 고객에게 필요한 모든 것을 제공하는 것입니다.. 산업용 PC와 PLC 간의 경쟁은 주로 복잡한 데이터 및 고비 장비 통합을 가진 고급 응용 프로그램에 중점을 둘 것입니다.. 산업용 PC는 저렴한 마이크로 PLC와 경쟁 할 수 없습니다, PLC 시장에서 가장 빠르게 성장하는 부분 인. 개발 추세에서, 미래의 제어 시스템은 산업용 PC와 PLC 사이에 존재할 가능성이 높습니다., 그리고 이러한 수렴의 징후는 이미 나타났습니다.

PLC처럼, 산업용 PC 시장은 지난 2 년 동안 안정적으로 유지되었습니다.. PLC와 비교합니다, 산업용 PC 소프트웨어는 저렴합니다.

2. PLC는 소형화를 향해 발전하고 있습니다, 네트워킹, PCization, 그리고 개방성

약이 있습니다 200 세계의 PLC 제조업체, 이상을 생산합니다 300 제품. 국내 PLC 시장은 여전히 ​​지멘스와 같은 외국 제품에 의해 지배되고 있습니다., 모디콘, A-B, 오론, 미쓰비시, 그리고 GE. 수년간의 개발 후, 약이 있습니다 30 중국의 PLC 제조업체, 그러나 그들은 아직 대규모 생산 능력과 브랜드 이름을 구성하지 않았습니다.. PLC는 아직 중국에서 제조 산업화를 형성하지 않았다고 말할 수 있습니다.. PLC 응용 프로그램 측면에서, 중국은 매우 활동적이며 응용 프로그램 산업도 매우 광범위합니다.. 전문가들은 국내 시장에서 PLC의 판매량이 2000 ~였다 150,000 에게 200,000 단위 (그 정도 90% 수입되었습니다), ~에 대한 250 백만 대 3.5 10 억 위안, 그리고 연간 성장률은 거의 없었습니다 12%. 그것은 예상됩니다 2005, PLC에 대한 국가 수요는 거의 도달 할 것입니다 250,000 단위, ~에 대한 350 백만 대 4.5 10 억 위안.

PLC 시장은 또한 세계 제조 산업의 상황을 반영합니다., 그 이후로 급격히 감소했습니다 2000. 하지만, Automation Research Corp의 예측에 따르면, 세계 경제 침체에도 불구하고, PLC 시장은 여전히 ​​회복 될 것입니다. Global PLC 시장은 76 억 달러가 될 것으로 예상됩니다. 2000, 그리고 끝까지 미화 76 억 달러로 회복 할 것입니다. 2005, 그리고 계속해서 약간 성장하십시오.

소형화, 네트워킹, PCizing 및 개방성은 PLC의 향후 개발을위한 주요 방향입니다.. PLC 기반 자동화 초기에, PLC는 부피가 크고 비쌉니다. 그러나 최근 몇 년 동안, 마이크로 PLC (미만 32 입출력) 나타났습니다, 그리고 가격은 수백 유로에 불과합니다. 소프트 PLC 제어 구성 소프트웨어의 추가 개선 및 개발로, 소프트 PLC 구성 소프트웨어 및 PC 기반 제어의 시장 점유율은 점차 증가합니다..

현재, 프로세스 제어 분야에서 가장 큰 개발 동향 중 하나는 이더넷 기술의 확장입니다., PLC도 예외는 아닙니다. 이제 점점 더 많은 PLC 공급 업체가 이더넷 인터페이스를 제공하기 시작했습니다.. PLC는 계속해서 개방형 제어 시스템으로 이동할 것이라고 믿어집니다., 특히 산업용 PC를 기반으로하는 제어 시스템.

3. 통합 측정을 위해 설계된 DCS 시스템, 통제 및 관리

분산 제어 시스템 DC (분산 제어 시스템) 나왔다 1975, 제조업체는 주로 미국에 집중되어 있습니다, 일본, 독일 및 기타 국가. 1970 년대 중반부터, 우리 나라는 대규모 수입 장비 세트에서 처음으로 외국 DC를 도입했습니다.. 도입 된 프로젝트의 첫 번째 배치에는 화학 섬유가 포함되었습니다, 에틸렌, 비료, 등. 그때에, 우리나라의 주요 산업의 DC (전기와 같은, 석유 화학, 건축 자재, 야금, 등.) 기본적으로 수입되었습니다. 1980 년대 초, 기술을 소개하고 소화하는 동안, 우리는 국내 DC의 개발에 대한 기술 연구를 시작했습니다..

중국 DCS 시장의 연간 성장률은 20%, 그리고 연간 시장 규모는 거의 없습니다 3 10억 (3.5 10 억 위안). DCS는 지난 5 년 동안 석유 화학 산업의 대규모 자동 제어 장치에 대체 제품이 없기 때문에, 시장 성장률은 감소하지 않을 것입니다. 통계에 따르면, ~에 의해 2005, 우리 나라의 석유 화학 산업은 더 많은 것을 필요로 할 것입니다 1,000 DC에 의해 제어되는 장비 세트; 전원 시스템은 더 많은 것을 설치합니다 10 새로운 발전기의 백만 킬로와트, 매년 DCS 모니터링이 필요합니다. 많은 회사들이 거의 DC를 사용했습니다 15-20 몇 년이며 업데이트해야합니다.

4. 제어 시스템은 Fieldbus를 향해 발전합니다 (FCS)

3C의 개발로 인해 (컴퓨터, 제어, 의사소통) 기술, 프로세스 제어 시스템은 DCS에서 FCS로 개발됩니다 (FieldBus 제어 시스템). FCS는 PID 제어를 필드 장치에 완전히 배포 할 수 있습니다 (현장 장치). Fieldbus를 기반으로 한 FCS는 새로운 세대의 완전 분포입니다., 완전 디지털, 완전히 개방적이고 상호 운용 가능한 생산 공정 자동화 시스템. 이 구조는 혁신적인 변화를 가져옵니다.

IEC61158의 정의에 따르면, Fieldbus는 디지털입니다, 양방향 전송, 제조 또는 공정 영역에 설치된 현장 장치와 제어실의 자동 제어 장치 간의 다중 브랜치 통신 네트워크. FieldBus는 측정 및 제어 장비가 디지털 컴퓨팅 및 디지털 커뮤니케이션 기능을 가질 수 있도록합니다., 측정을 향상시킵니다, 신호의 전송 및 제어 정확도, 시스템 및 장비의 기능과 성능을 향상시킵니다.. IEC/TC65의 SC65C/WG6 실무 그룹은 전 세계적으로 단일 필드 버스 표준을 도입하기 시작했습니다. 1984. 후에 16 수년간의 노력, IEC61158-2가 출시되었습니다 1993, 후속 표준 제형은 혼란에 빠졌다. .

기본 유형 공압 기기 제어 시스템의 개발 후, 전기 장치 결합 아날로그 계기 제어 시스템, 중앙 집중식 디지털 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 (DCS), 컴퓨터 제어 시스템의 개발은 Fieldbus Control Systems의 개발로 이동합니다. (FCS). Fieldbus 기반 FCS는 빠르게 발전했지만, FC의 개발에 아직해야 할 일이 여전히 많습니다., 표준 통일 및 기기의 지능과 같은. 게다가, 기존 제어 시스템의 유지 보수 및 변환에는 DC가 필요합니다., FCS가 기존 DC를 완전히 대체하는 데 오랜 프로세스가 필요합니다., 또한 DCS 자체는 끊임없이 발전하고 개선하고 있습니다. DCS와 같은 새로운 기술과 결합 될 때 FC가 활력이 강한 것은 확실합니다., 산업 이더넷, 고급 제어. 산업 이더넷 및 필드 버스 기술, 유연하게, 편리하고 안정적인 데이터 전송 방법, 산업 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있으며 제어 분야에서 더 중요한 위치를 차지할 것입니다..

5. 계측 기술은 디지털화를 향해 발전하고 있습니다, 지능, 네트워킹 및 소형화

후에 50 수년간의 개발, 우리 나라의 계측 산업은 탄탄한 기초를 가지고 있으며 처음에는 비교적 완전한 생산을 구성했습니다., 과학 연구 및 마케팅 시스템, 일본 이후 아시아에서 두 번째로 큰 악기 생산자가되었습니다.. 디지털로, 지능적인, 네트워크 및 소형화 된 제품은 점차 국제 주류가됩니다, 격차가 더욱 넓어 질 것입니다. 우리나라의 고급 및 대규모 기기 및 장비의 대부분은 수입에 의존합니다.. 미드 레인지 제품 및 많은 주요 구성 요소에 관한 한, 외국 제품은 더 많은 것을 차지합니다 60% 중국 시장의, 국내 분석 기기는보다 적은 수준을 차지합니다 2/1000 글로벌 시장의.

미래의 계측 기술의 주요 개발 동향: 계측은 지능을 향해 발전 할 것입니다, 따라서 지능형 악기를 생성합니다; PC 기반 측정 및 제어 장비 및 가상 기기 기술은 빠르게 발전 할 것입니다.; 계측은 네트워크로 만들 것입니다, 따라서 네트워크 계측기 및 원격 측정 및 제어 시스템을 생성합니다..

몇 가지 제안: 독립적 인 지적 재산권 및 마스터 핵심 기술로 제품 개발; 계측 산업의 시스템 통합 기능을 향상시킵니다; 기기의 응용 영역을 더욱 확장하십시오.

6. CNC 기술은 인텔리전스를 향해 발전합니다, 개방 상태, 네트워킹 및 정보화

Massachusetts Institute of Technology는 최초의 실험 CNC 시스템을 개발 한 이후 1952, 컴퓨터 기술의 빠른 개발로, 다양한 수준의 다양한 개방형 CNC 시스템이 나타나고 빠르게 발전했습니다.. 구조 측면에서, 오늘날 세계의 CNC 시스템은 대략 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.: 1. 전통적인 CNC 시스템; 2. CNC 시스템을 엽니 다 “NC에 내장 된 PC” 구조; 3. 열려 있는 “PC에 내장 된 NC” 구조 CNC 시스템; 4. 소프트 오픈 CNC 시스템.

우리 나라의 CNC 시스템의 연구 및 생산은 소개를 통해 큰 진전을 이루었습니다., 중 산업화의 소화 및 흡수 “일곱 번째 5 년 계획”, “여덟 번째 5 년 계획” 그리고 “아홉 번째 5 년 계획”. , 생산 기반, CNC 재능 그룹을 재배했습니다, 처음에는 자체 CNC 산업을 구성했습니다, 또한 전자 기계 제어 및 전송 제어 기술 개발을 촉진했습니다.. 동시에, 수년간의 개발 후, 중국 특성을 가진 경제적 인 CNC 시스템은 제품의 성능과 신뢰성을 크게 향상 시켰습니다., 점차 사용자로부터 인정을 받았습니다.

외국 CNC 시스템 기술의 전반적인 개발 추세는: 새로운 세대의 CNC 시스템은 PC와 오픈 아키텍처를 향해 발전합니다.; 드라이브 장치는 통신 및 디지털화를 향해 발전합니다; 지능을 향해 발전합니다.

21 세기에 들어갑니다, 인간 사회는 점차 지식 경제 시대에 들어갈 것입니다, 지식은 과학 및 기술 및 생산 개발을위한 자본이자 원동력이 될 것입니다.. 공작 기계 산업, 기계 제조 개발을위한 장비 부서로서, 산업, 심지어 전체 국가 경제, 의심 할 여지없이 전략적이고 중요합니다, 그리고 더욱 두드러 질 것입니다.

지능, 개방 상태, 네트워킹, 그리고 정보화는 미래 CNC 시스템 및 CNC 공작 기계 개발의 주요 트렌드가되었습니다.: 고속으로, 고효율, 높은 정밀도, 그리고 높은 신뢰성; 모듈화를 향해, 지능, 유연성, 네트워킹, 통합; PCizing 및 개방성을 향해; 차세대 CNC 처리 기술 및 장비의 출현으로, 기계식 가공은 가상 제조를 향해 발전 할 것입니다; 정보 기술의 조합 (그것) 공작 기계는 고급 Mechatronics 공작 기계를 개발할 것입니다; 나노 기술은 새로운 개발 트렌드를 형성하고 새로운 혁신을 가질 것입니다.; 에너지 절약 및 환경 친화적 인 공작 기계는 개발을 가속화하고 광범위한 시장을 차지할 것입니다..

7. 산업 제어 네트워크는 유선 및 무선을 결합하는 방향으로 개발됩니다.. 무선 LAN 기술은 네트워크 장치를 무선으로 쉽게 연결할 수 있습니다, 사람들은 언제든지 네트워크 리소스에 액세스 할 수 있습니다, 어디서나 마음대로. 현대 데이터 커뮤니케이션 시스템 개발을위한 중요한 방향입니다.. 무선 LAN은 네트워크 케이블을 사용하지 않고 이더넷 상호 연결을 제공 할 수 있습니다.. 네트워크 기술의 개발을 촉진하는 동안, WLAN은 또한 사람들의 생활 방식을 바꾸고 있습니다. 무선 네트워크 통신 프로토콜은 일반적으로 IEEE802.3 포인트 간 모드를 사용하고 802.11 포인트-다중 모티 포인트 모드. 무선 LAN은 무선 허브를 통해 일반 LAN을 기준으로 구현할 수 있습니다., 무선 액세스 포인트 (APS), 무선 교량, 무선 모뎀 및 무선 네트워크 카드, 중 가장 일반적으로 사용되는 무선 네트워크 카드. WLAN의 미래 연구 방향은 주로 보안에 중점을 둡니다., 모바일 로밍, 네트워크 관리, 3G와 같은 다른 모바일 통신 시스템과의 관계. 산업 자동화 분야에서, 수천 개의 센서가 있습니다, 탐지기, 컴퓨터, plcs, 제어 네트워크를 형성하기 위해 서로 연결 해야하는 카드 리더 및 기타 장치. 대개, 이 장치에서 제공하는 통신 인터페이스는 RS-232 또는 RS-485입니다.. 무선 LAN 장비는 분리 된 신호 변환기를 사용하여 산업 장비의 RS-232 직렬 포트 신호를 무선 LAN 및 이더넷 신호로 변환합니다., 무선 LAN IEEE 802.11B 및 이더넷 IEEE를 준수합니다. 802.3 표준, 표준 TCP/IP 네트워크 통신 프로토콜을 지원합니다, which effectively expands the network communication capabilities of industrial equipment.

The combination of computer network technology, wireless technology and intelligent sensor technology has produced a new concept of “networked intelligent sensors based on wireless technology”. This networked intelligent sensor based on wireless technology enables industrial site data to be directly transmitted, published and shared on the network through wireless links. Wireless LAN technology can provide high-bandwidth wireless data links and flexible network topology for communication between various intelligent field devices, mobile robots and various automation equipment in the factory environment, effectively making up for the shortcomings of wired networks in some special environments, 산업 제어 네트워크의 통신 성능을 더욱 향상시킵니다.

8. 산업 제어 소프트웨어는 고급 제어를 향해 발전합니다

산업 제어 소프트웨어의 중요한 부분으로, 국내 휴먼 머신 인터페이스 구성 소프트웨어의 개발은 최근 몇 년 동안 큰 진전을 보였습니다.. 소프트웨어와 하드웨어의 조합은 측정 통합을위한 비교적 완전한 솔루션을 제공합니다., 기업의 통제 및 관리. 이를 바탕으로, 산업 제어 소프트웨어는 휴먼 머신 인터페이스 및 기본 전략 구성에서 고급 제어로 개발됩니다..

고급 프로세스 제어 APC의 엄격하고 통일 된 정의가 없습니다. (고급 프로세스 제어). 일반적으로, 컴퓨터에서 구현 해야하는 수학적 모델을 기반으로 한 제어 알고리즘은 고급 프로세스 제어 전략이라고합니다.. 와 같은: 적응 형 제어; 예측 제어; 강력한 제어; 지능형 제어 (전문가 시스템, 퍼지 제어, 신경망), 등.

고급 제어 및 최적화 소프트웨어는 큰 경제적 이점을 창출 할 수 있기 때문에, 이 소프트웨어의 가치는 기하 급수적으로 증가했습니다. 전 세계 수십 개의 회사가 수백 개의 고급 제어 및 최적화 소프트웨어 제품을 시작했습니다., 전 세계적으로 강력한 프로세스 산업 응용 소프트웨어 산업을 형성합니다. 그러므로, 우리나라에서 독립적 인 지적 재산권을 갖춘 고급 통제 및 최적화 소프트웨어를 개발하는 것은 매우 중요합니다., 외국 제품의 독점을 깨뜨립니다, 수입품을 대체합니다.

미래에, 산업 제어 소프트웨어는 표준화 방향으로 계속 발전 할 것입니다., 네트워킹, 지능, 그리고 개방성.

산업 정보는 정보 수집의 실현을 말합니다, 정보 전송, 정보 처리 및 산업 생산 프로세스에서 정보 인프라를 통해 통합 플랫폼에 대한 정보를 포괄적으로 활용, 운영 및 관리.

산업 자동화를 적극적으로 개발하는 것은 전통적인 산업의 변화와 업그레이드를 가속화하는 효과적인 방법이며, 기업의 포괄적 인 품질을 향상시킵니다, 국가의 포괄적 인 국가 강점을 향상시킵니다, 산업 구조를 조정하십시오, 대규모 기업을 빠르게 활성화시킵니다. 중형 기업의 경우, 주정부는 일련의 산업 공정 자동화 첨단 산업 산업화 프로젝트를 계속 구현할 것입니다., 정보화로 산업화를 유도합니다, 산업 자동화 기술의 추가 개발을 촉진합니다, 기술 혁신을 강화합니다, 산업화를 실현하십시오, 해결책을 깊게하십시오 – 국가 경제의 발전에 직면 한 뛰어난 문제 해결, 국가 경제의 전반적인 품질과 포괄적 인 국가 강점을 더욱 향상시킵니다., 도약 개발을 달성합니다.

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