Ansamblu PCB prototip de automatizare industrială

Automatizarea industrială se referă la termenul general pentru măsurarea și manipularea prelucrării informațiilor și controlului proceselor fără intervenția directă a operatorilor umani în mașini sau procese de producție., pe baza unor obiective prestabilite. Tehnologia de automatizare implică explorarea și cercetarea metodelor și tehnicilor pentru a realiza automatizarea proceselor. Este o tehnologie cuprinzătoare care cuprinde ingineria mecanică, microelectronica, informatică, viziunea artificială, și alte domenii tehnologice. Revoluția industrială a fost catalizatorul pentru tehnologia de automatizare, which emerged and flourished due to the demands of the industrial era. In turn, automation technology has also propelled industrial progress. Astăzi, automation technology is widely applied in fields such as mechanical manufacturing, electricitate, construcție, transport, and information technology, becoming a primary means to enhance labor productivity.

Industrial automation is one of the key prerequisites for Germany’s initiation of Industry 4.0, mainly reflected in the fields of mechanical and electrical engineering. The “embedded systems” currently widely used in German and international manufacturing industries involve embedding mechanical or electrical components into controlled devices. These are specialized computer systems designed for specific applications. Data shows that this “embedded system” generates annual market benefits of up to 20 billion euros, cu cifra estimată să se ridice la 40 miliarde de euro de către 2020.

Tehnologia de automatizare industrială utilizează teoria controlului, instrumentaţie, calculatoare, și alte tehnologii informaționale pentru a realiza detectarea, controla, optimizare, programare, management, și luarea deciziilor în procesele de producție industrială, urmărind creșterea producției, îmbunătăți calitatea, și reduce consumul asigurând în același timp siguranța. Este o tehnologie cuprinzătoare de înaltă tehnologie care include software, hardware, și sisteme. Ca una dintre cele mai importante tehnologii în domeniul producției moderne în secolul al XX-lea, tehnologia de automatizare industrială abordează în primul rând problemele de eficiență și coerență în producție. Fie că este vorba de întreprinderile de producție în masă de mare viteză sau de cele care urmăresc flexibilitate și personalizare, aplicarea tehnologiei de automatizare este indispensabilă. În timp ce sistemele de automatizare nu creează în mod direct beneficii, îmbunătățesc semnificativ procesele de producție ale întreprinderii:

1. Creșterea siguranței procesului de producție;
2. Creșterea eficienței producției;
3. Îmbunătățirea calității produsului;
4. Reducerea consumului de materii prime și energie în timpul producției.

Potrivit agențiilor internaționale de consultanță autorizate, raportul investiții-producție pentru întreprinderile care implementează sisteme de automatizare este de aproximativ 1:4 la 1:6. În special în întreprinderile cu capital intensiv, sistemele de automatizare reprezintă mai puțin de 10% din investiția totală în echipamente, dar joacă un rol semnificativ în generarea unor profituri substanțiale. Sisteme tradiționale de automatizare industrială, Adică, sisteme mecatronice, în principal echipamente de control și procese de producție cuprinzând corpuri mecanice, piese de putere, testarea pieselor de detectare, actuatoare, şoferii, și alte componente hardware, împreună cu unităţile de control şi procesare a semnalului, și interfețe. Ghidat de fluxuri de informații intenționate în programele software și logica circuitelor electronice, aceste elemente se coordonează și se integrează organic, formând mișcări ordonate și regulate ale materiei și energiei, creând astfel sisteme sau produse de automatizare industrială.

În domeniul automatizării industriale, sistemele tradiționale de control au evoluat de la sistemele de control de bază ale instrumentelor pneumatice, sisteme de comandă a instrumentelor analogice combinate de unități electrice, sisteme de control digital centralizate, la sistemele de control distribuit (DCS).

Odată cu dezvoltarea tehnologiei de control, calculatoare, comunicări, și crearea de rețele, schimbul de informații și comunicarea acoperă rapid toate nivelurile, de la echipamentele din fabrică până la managementul controlului. Sistemele PC industriale se referă la instrumente tehnice automate pentru măsurarea și controlul proceselor de producție industrială (inclusiv instrumente automate de măsură și dispozitive de control) și echipamentele lor electromecanice și de proces. Astăzi, cea mai simplă înțelegere a automatizării a trecut și la utilizarea mașinilor generalizate (inclusiv calculatoarele) a înlocui parțial, înlocuiți complet, sau depășesc munca fizică umană.

Istoricul dezvoltării

Prima faza

1940s – începutul anilor 1960

Impulsat de concurența de pe piață, utilizarea resurselor, reducerea intensității muncii, imbunatatirea calitatii produsului, și satisfacerea nevoilor producției de masă. Principala caracteristică a acestei faze a fost etapa de automatizare cu o singură mașină. Realizările și produsele tipice includ mașini-unelte CNC echipate cu sisteme CNC hardware.

Faza a doua

Mijlocul anilor 1960 – începutul anilor 1970

Impulsat de concurența intensificată pe piață care necesită actualizări rapide ale produselor, calitate înaltă a produsului, adecvare pentru producția de loturi medii și mari, și intensitatea redusă a muncii. Această fază a fost marcată de linii de producție automatizate. Pe baza automatizării cu o singură mașină, au apărut diverse mașini-unelte combinate și linii de producție, împreună cu sisteme software CNC aplicate mașinilor-unelte, și aplicarea practică a CAD, Software CAM în proiectarea și fabricarea proiectelor. Echipamentele de prelucrare hardware în această etapă se potriveau producției de loturi medii și mari. Realizările și produsele tipice includ forajul, plictisitor, frezarea, și alte linii de producție de automatizare de prelucrare.

Faza a treia

Mijlocul anilor 1970 – prezent

Schimbările mediului de piață au făcut ca problemele comune ale multi-varietății, producția de loturi mici și mijlocii din ce în ce mai severă, tehnologia de automatizare solicitantă pentru a se dezvolta în amploare și profunzime, integrarea tehnologiilor conexe pentru a obține o performanță generală optimă. De la începutul anilor 1970, când savanții americani au propus pentru prima dată conceptul de CIM, s-au produs schimbări semnificative în domeniul automatizării. Caracteristica principală este că CIM ca concept și metodă a fost acceptată treptat; tehnologiile corespunzătoare se integrează dispersate, tehnologii de automatizare a unităților independente într-un întreg optimizat. Așa-numitul concept este gândirea strategică pentru care întreprinderile trebuie să analizeze și să depășească existența “blocajele” pentru a îmbunătăți continuu puterea și competitivitatea; în timp ce tehnologiile corespunzătoare pentru integrare includ în general colectarea datelor, distributie, partajarea; rețea și comunicare; controlere de echipamente la nivel de fabrică; specificații hardware și software de calculator, Standarde, etc. Concomitent, ingineria concomitentă ca filozofie de afaceri și model de lucru a fost aplicată și activă în domeniul tehnologiei de automatizare de la sfârșitul anilor 1980, promovarea în continuare a integrării tehnologiilor de automatizare a unităților. Realizările și produsele tipice includ fabricile CIMS, sisteme flexibile de fabricație (FMS).

Tehnologia echipamentelor și controlul managementului producției

Odată cu dezvoltarea economiei naționale și îmbunătățirea nivelului de viață al oamenilor, cererea de energie electrică a crescut, conducând la o creștere corespunzătoare a echipamentelor de generare a energiei electrice. Structura și modul de funcționare al rețelei electrice au devenit mai complexe, cu cerințe mai mari la calitatea energiei electrice. Pentru a asigura consumul de energie electrică de către utilizator, este necesară gestionarea și controlul rețelei electrice.

Sarcinile de gestionare a funcționării sistemului de alimentare și de expediere sunt complexe, dar pot fi rezumate după cum urmează:

1. Menținerea funcționării normale a sistemului de alimentare pe cât posibil. Siguranța este primordială în sistemele de alimentare. Odată ce are loc un accident, consecințele sale sunt imprevizibile. Prin urmare, menținerea funcționării normale a sistemului de alimentare este de cea mai mare importanță;
2. Furnizarea utilizatorilor cu energie electrică de înaltă calitate. Cei trei parametri care reflectă calitatea puterii sunt tensiunea, frecvenţă, și forma de undă. Acești parametri trebuie să fie în intervalele specificate pentru a asigura calitatea puterii. Stabilizarea tensiunii depinde de reglarea echilibrului puterii reactive din sistem, modificările de frecvență reflectă echilibrul puterii active în întregul sistem, iar forma de undă este determinată de generatoare;
3. Asigurarea funcționării economice a sistemului electric pentru a minimiza costurile de generare.

Sistemul de alimentare este un sistem distribuit pe o suprafață largă, cu o cantitate mare de echipamente și mulți parametri de informații. Centralele electrice trimit energie electrică utilizatorilor prin mai multe modificări ale tensiunii transformatorului înainte de transmisie. Tensiunile sunt furnizate utilizatorilor prin linii de transmisie, variind de la scăzut la mare și apoi de la mare la scăzut pentru un transfer convenabil de energie. Transformarea tensiunii formează diferite niveluri de tensiune, crearea de substații de diferite niveluri de tensiune și linii de transport între ele, formând astfel o topologie complexă de rețea de putere. Dispecerizarea rețelei electrice gestionează și controlează în conformitate cu această topologie.

În general, rețelele înființează centre de dispecerizare pe baza nivelurilor de tensiune, cu niveluri de tensiune mai ridicate corespunzând centrelor de expediere de nivel superior. Întregul sistem formează o diagramă de rețea pe niveluri. Dispecerarea ierarhică simplifică topologia de a face transmisia de informații mai rezonabilă, economisind astfel foarte mult echipamentul de comunicații și îmbunătățind stabilitatea funcționării sistemului. Conform condițiilor naționale ale Chinei, dispecerizarea sistemului de energie electrică este împărțită în centre naționale de dispecerizare, centre de control al dispecerelor la nivel de birou de rețea regională, centrele provinciale de control al dispecerelor, centrele raionale de control al dispecerelor, și centrele de dispecer județene. Fiecare nivel gestionează și trimite direct următorul nivel inferior.

Dispecerizarea rețelei electrice

Automatizarea dispecerării rețelei electrice este un termen general. Datorită sarcinilor diferite la fiecare nivel al centrului de expediere, scarile sistemelor de automatizare variază, dar indiferent de nivelul de există o funcție de bază: controlul monitorizării și colectarea datelor, denumite în mod obișnuit funcții de sistem SCADA.

SCADA include în principal următoarele funcții:

Achizitie de date; Afișaj informații; Monitorizare si control; Manevrarea alarmelor; Stocarea și raportarea datelor; Înregistrarea secvenței evenimentelor; Calculul datelor; Capabilitati de procesare RTU; Funcția de revizuire a evenimentelor.

Control automat al generației (AGC): Principala cerință a sistemului AGC este să se asigure că puterea de ieșire a generatoarelor nu este controlată direct de centrala electrică., ci mai degrabă optimizat la nivel global de către centrul superior de dispecer al fabricii, bazat pe principii.

Controlul dispecerelor economice (EDC): Scopul EDC este de a controla distribuția puterii de ieșire între fiecare generator din sistemul electric pentru a minimiza costurile de operare ale rețelei.. EDC este de obicei încorporat în AGC.

Analiza de securitate (pe): Funcția SA este o caracteristică proactivă echipată în dispecerare în rețea. Acesta analizează starea actuală a rețelei electrice prin calcule, prezice potențiale eșecuri, ia măsuri preventive pentru prevenirea accidentelor. Dacă sistemul de automatizare a dispecerului în rețea include SCADA+AGC/EDC+SA, este denumit sistem de management al energiei (EMS). Cu progrese în transmisia digitală și tehnologiile de comunicații prin fibră optică, automatizarea dispecerului prin grilă a intrat, de asemenea, în era rețelei. În prezent, cele mai multe configurații de computer în grid dispatch adoptă sisteme de calcul distribuite. Odată cu dezvoltarea economiei naționale a Chinei, China a intrat într-o eră a rețelelor electrice mari, unitati mari, și transmisie de ultra-înaltă tensiune. Se crede pe deplin că odată cu dezvoltarea de noi sisteme automate de rețea electrică în China, nivelul de automatizare a dispecerului la grilă se va îmbunătăți în continuare și va atinge niveluri internaționale avansate.

Fabricare flexibilă

Introducere

Tehnologie de fabricație flexibilă (FMT) cuprinde diverse tehnici pentru fabricarea flexibilă programatic a diferitelor forme de piese de prelucrat. FMT este un grup de tehnologii intensive din punct de vedere tehnologic. Toate tehnologiile care pun accentul pe flexibilitate și sunt potrivite pentru multi-varietate, producție în loturi mici și medii (inclusiv produse unice) se încadrează în tehnologia flexibilă de fabricație.

Flexibilitatea se poate manifesta sub doua aspecte. Primul aspect este capacitatea sistemului de a se adapta la schimbările din mediul extern, care poate fi măsurat prin gradul în care sistemul îndeplinește cerințele noilor produse; al doilea aspect este capacitatea sistemului de a se adapta la schimbările interne, cum ar fi folosirea lui atunci când există tulburări (De ex., defecțiuni ale mașinii). În lipsa tulburărilor, raportul dintre productivitate și productivitatea așteptată poate servi ca măsură a flexibilității. “Flexibilitate” este relativ la “rigiditate.” Tradiţional “rigid” liniile de producție automatizate realizează în principal producția de masă de soiuri individuale, cu avantajul unei productivităţi foarte mari. Datorită echipamentelor fixe, rata de utilizare a echipamentelor este de asemenea foarte mare, reducând costul fiecărui produs. Cu toate acestea, pretul este destul de scump, capabil să prelucreze doar una sau câteva piese similare. Pentru a obține alte tipuri de produse, trebuie făcute ajustări structurale semnificative și elemente din cadrul sistemului reconfigurate, adesea la un cost și investiții comparabile cu construirea unei noi linii de producție. Liniile rigide de automatizare a producției în masă sunt potrivite doar pentru câteva varietăți de produse și se confruntă cu provocări în adaptarea la loturile mici și medii, Producție cu mai multe vieți. Pe măsură ce societatea progresează și nivelul de trai se îmbunătățește, piețele cer produse mai distinctive care să răspundă nevoilor individualizate ale clienților în ceea ce privește stilul și funcționalitatea. Concurența acerbă de pe piață obligă metodele tradiționale de producție în loturi să se schimbe, necesitând îmbunătățiri ale proceselor tradiționale de fabricare a componentelor. Sistemele tradiționale de producție nu pot satisface cererea pieței pentru mai multe varietăți, produse de varietate mică, făcând flexibilitatea sistemului din ce în ce mai importantă pentru supraviețuirea sistemului. Pe măsură ce era producției de masă cedează treptat loc producției care se adaptează la schimbările dinamice ale pieței, viabilitatea și competitivitatea unui sistem de automatizare a producției depind în mare măsură de capacitatea acestuia de a produce diferite soiuri de produse la costuri mai mici și de calitate superioară într-un timp foarte scurt. Cicluri de dezvoltare. Flexibilitatea ocupă o poziție foarte importantă.

Clasificare

• Flexibilitatea mașinii: La producerea unei serii de diferite tipuri de produse, ușurința cu care mașinile procesează diferite piese se modifică odată cu variația produsului.
• Flexibilitatea procesului: În primul rând, se referă la capacitatea de a se adapta la schimbările produse sau materiilor prime fără a modifica procesele corespunzătoare din sistemul de producție; în al doilea rând, se referă la dificultatea de adaptare la schimbările produse sau materiilor prime prin modificarea proceselor corespunzătoare din sistemul de producție.
• Flexibilitatea produsului: Se referă la două aspecte: în primul rând, capacitatea de a actualiza sau înlocui complet un produs după actualizarea produsului sau este rezonabil din punct de vedere economic; în al doilea rând, capacitatea de a moșteni caracteristici utile și compatibilitatea produselor noi și vechi după actualizările produsului.
• Flexibilitatea întreținerii: Folosește diferite metode pentru a interoga și gestiona defecțiunile pentru a asigura capabilități normale de producție.
• Flexibilitatea capacității de producție: Când volumul de producție se modifică, sistemul poate funcționa și economic. Acest lucru este deosebit de important pentru sistemele de fabricație conform comenzii-organizare.
• Flexibilitate de expansiune: Când structura de producție trebuie extinsă, sistemul se poate extinde cu ușurință prin adăugarea de module, formând un sistem mai mare, și poate adăuga capacități module.
• Flexibilitate operațională: Utilizarea diferitelor mașini, materiale, și procese pentru a produce o serie de produse cu caracteristici fizice și tehnologii de procesare similare; și capacitatea de a utiliza procese diferite pentru a procesa același produs.
• Flexibilitatea programării producției: Utilizarea diferitelor mașini și materiale pentru a produce o serie de produse cu caracteristici fizice și tehnologii de procesare similare, și capacitatea de a reprograma dinamic căile logistice în cazul unor eșecuri parțiale.

Amploarea FMS tinde spre miniaturizare și costuri reduse, evoluând în celule de producție flexibile (FMC), care poate avea un singur centru de prelucrare, dar posedă capabilități independente de procesare automată. Unele FMC-uri au transmisie automată și funcții de gestionare a monitorizării, unele FMC pot chiar să realizeze 2048 ore de funcționare nesupravegheată. FMS folosit pentru armament se numește sisteme de arme flexibile (FAS).

Fabricare inteligentă

Introducere

Fabricare inteligentă (IM) este un sistem inteligent integrat om-mașină compus din mașini inteligente și experți umani. Poate efectua activități inteligente, cum ar fi analiza, raţionament, judecata, și extinderea în timpul procesului de fabricație. Prin cooperarea dintre oameni și mașini inteligente, se extinde, înlocuiește, și extinde parțial o parte din experții umani’ lucru mental în procesul de fabricație. Acesta actualizează conceptul de fabricație inteligentă, extinzându-l la flexibil, foarte integrat, și producție inteligentă.

Incontestabil, inteligentizarea este direcția de dezvoltare a automatizării producției. Tehnologia inteligenței artificiale este aplicată pe scară largă în aproape toate verigile proceselor de producție. Tehnologia de sistem expert poate fi utilizată pentru proiectarea inginerească, proiectarea procesului, programarea productiei, diagnosticarea defecțiunii, etc. Metode avansate de inteligență computerizată, cum ar fi rețelele neuronale, tehnologie de control fuzzy, etc., poate fi aplicat și la formulele de produse, programarea productiei, etc., realizarea inteligentei proceselor de fabricatie. Tehnologia inteligenței artificiale este potrivită în special pentru rezolvarea unor probleme deosebit de complexe și incerte. Dar este la fel de evident că inteligența completă a întregului proces de producție al întreprinderilor nu este cu totul imposibilă., cel puțin nu în viitorul apropiat. S-au ridicat chiar întrebări dacă automatizarea inteligentă poate fi realizată în următorul secol? Cu toate acestea, dacă inteligența este implementată doar într-o anumită parte a unei întreprinderi fără a asigura optimizarea generală, atunci acest tip de semnificație este limitat.

În linii mari CIMS (Sistem de fabricație integrat pe computer), Fabricare Agilă, etc. toate pot fi considerate exemple de exemple de fabricație inteligentă. Treptat, prin integrarea informaţiei, design inteligent pas cu pas, management inteligent, și în cele din urmă stabilirea unui sistem de producție inteligent, creșterea optimizării la nivel de sistem, îmbunătățirea treptată a nivelului de inteligență al sistemului, în cele din urmă, stabilirea unui sistem de producție inteligent ar putea fi o cale fezabilă pentru a obține o producție inteligentă.

Dintr-o perspectivă mai largă, în general CIMS, producție agilă, etc. toate pot fi considerate exemple de fabricație inteligentă. Treptat prin integrarea informațiilor, design inteligent pas cu pas, management inteligent, și în cele din urmă stabilirea unui sistem de producție inteligent, creșterea optimizării la nivel de sistem, îmbunătățirea treptată a nivelului de inteligență prin stabilirea unui sistem de producție inteligent ar putea fi o cale fezabilă pentru realizarea unei producții inteligente.

Întregul subsistem

Componenta de bază a întregului subsistem este întregul subsistem (Holon). Holon este împrumutat din greacă. Oamenii folosesc Holon pentru a reprezenta cea mai mică componentă dintr-un sistem. Întregul subsistem constă din multe tipuri diferite de Holoni. Cele mai fundamentale caracteristici ale Holons sunt:

• Autonomie, unde fiecare unitate își poate planifica propriul comportament operațional, răspunde la situații de urgență (precum modificările resurselor de producție, schimbări în cerințele sarcinilor de producție, etc.), comportamentul său este controlabil;
• Cooperare, unde fiecare entitate poate solicita altor entons să efectueze operațiuni pentru propriile cereri de servicii;
• Inteligența, unde fiecare Holon are raționament, capacitati de judecata, care sunt de asemenea intrinseci autonomiei şi cooperării sale. Aceste caracteristici indică faptul că întregul subsistem are un concept similar cu cel al agentului.

Caracteristicile întregului subsistem includ:

• Capacitate de auto-organizare, permițând construirea rapidă și fiabilă de noi piețe și cerințele de producție în schimbare rapidă;
• Adaptabilitate ridicată, cerințele pieței în schimbare rapidă și cerințele de producție în continuă schimbare;
• Flexibilitate ridicată, foarte adaptabil la cerințele pieței în schimbare rapidă și la cerințele de producție în continuă schimbare;
• Bio-manalfacturing, producție verde, modelele de bio-manalfacturing și alte moduri sunt, de asemenea, rezultate ale rezultatelor cercetării în domeniul științei managementului. Ele reflectă dezvoltarea științei managementului și sunt, de asemenea, rezultate ale cercetării tehnologiei și sistemelor de automatizare. Privind înainte spre viitor, automatizarea producției va continua să se deplaseze de-a lungul pistelor istorice.

Tehnologia de control al automatizării este una dintre cele mai importante tehnologii moderne de producție, în principal pentru a rezolva problemele de eficienţă şi consistenţă. Calea sa de dezvoltare se bazează în principal pe introducerea de seturi complete de echipamente, urmată de digestie secundară și absorbție, și aplicare și dezvoltare. Tehnologia de control al automatizării industriale din China, industrie, iar aplicațiile au făcut progrese semnificative, cu tehnologii de bază, inclusiv automatizarea de bază, automatizarea proceselor, automatizarea managementului, și automatizare integrată. Direcția tehnologiei de automatizare industrială este către inteligență, networking, integrare, și modularizare.

1. Automatizarea controlului industrial la costuri reduse bazată pe PC-uri industriale va deveni curentul principal

Este bine cunoscut faptul că încă din anii 1960, Țările occidentale s-au bazat pe progresul tehnologic (adică. echipamente noi, noi tehnologii și aplicații informatice) pentru a transforma industriile tradiționale, conducând la o dezvoltare industrială rapidă. Cea mai mare schimbare din lume la sfârșitul secolului al XX-lea a fost formarea pieței globale. Piața globală a dus la o concurență acerbă fără precedent, determinând companiile să accelereze timpul de comercializare a noilor produse (Timpul de a comercializa), îmbunătăți calitatea (Calitate), reduce costurile (Cost) și îmbunătățirea sistemului de servicii (Serviciu), care este T.Q.C.S. a companiei. Deși sistemul de fabricație integrat computerizat (CIMS) combină integrarea informațiilor și integrarea sistemului pentru a urmări un T.Q.C.S mai perfect., permite companiilor să “furnizați informațiile potrivite persoanelor potrivite, la momentul potrivit, în modul potrivit, pentru a face produsul potrivit”. Decizia corectă. ”, și anume „Cinci pozitive”. Cu toate acestea, acest tip de automatizare necesită o mare investiție de capital. Aceasta este o investiție mare, de înaltă eficiență, model de dezvoltare cu risc ridicat, care este dificil de adoptat de majoritatea întreprinderilor mici și mijlocii. În China, întreprinderile mici și mijlocii și întreprinderile cvasi-mari merg încă pe calea cu costuri reduse a automatizării controlului industrial.

Automatizarea controlului industrial include în principal trei niveluri, de jos în sus, automatizare de bază, automatizarea proceselor și automatizarea managementului, printre care nucleul este automatizarea de bază și automatizarea proceselor.

În sistemele tradiționale de automatizare, partea de automatizare de bază este practic monopolizată de PLC și DCS, iar partea de automatizare a proceselor și managementului este compusă în principal din diverse calculatoare de proces sau minicalculatoare importate. Prețurile mari ale hardware-ului său, software-ul de sistem și software-ul de aplicație țin mulți comercianți departe.

Din anii 1990, datorită dezvoltării calculatoarelor industriale bazate pe PC (denumite PC-uri industriale), Sisteme de automatizare bazate pe PC constând din PC-uri industriale, Dispozitive I/O, echipamente de monitorizare, rețele de control, etc. au fost popularizate rapid și au devenit o modalitate importantă de a realiza automatizări industriale cu costuri reduse.

Deoarece controlerele bazate pe PC s-au dovedit a fi la fel de fiabile ca PLC-urile și acceptate de către operatori și personalul de întreținere, un producător după altul a adoptat controlul bazat pe PC în cel puțin o parte a producției lor. Sistemele de control bazate pe PC sunt ușor de instalat și utilizat, și au funcții avansate de diagnosticare, oferind integratorilor de sisteme opțiuni mai flexibile. Pe termen lung, Sistemele de control bazate pe PC au costuri reduse de întreținere. Din moment ce controlere logice programabile (PLC-uri) sunt cele mai amenințate de controlul PC-ului, Furnizorii PLC sunt neliniștiți cu privire la utilizarea computerelor. De fapt, s-au alăturat și ei “val” a controlului PC-ului.

PC-urile industriale se dezvoltă extrem de rapid în China. Dintr-o perspectivă globală, calculatoarele industriale includ în principal calculatoare industriale IPC și computere industriale Compact PCI și variantele acestora, cum ar fi computerele industriale cu magistrala AT96. Deoarece automatizarea de bază și automatizarea proceselor au cerințe ridicate pentru stabilitatea funcționării, conectarea la cald și configurarea redundantă a calculatoarelor industriale, calculatoarele industriale existente nu mai pot îndeplini pe deplin cerințele și se vor retrage treptat din acest domeniu. În schimb, vor fi înlocuite cu calculatoare industriale bazate pe CompactPCI, în timp ce calculatoarele industriale vor ocupa nivelul de automatizare a managementului. În 2001, statul a stabilit un proiect major de automatizare industrială de “industrializarea sistemelor de control deschise bazate pe calculatoare industriale de control”. 50% a pieţei interne şi a realiza industrializarea.

Acum câțiva ani, când “PLC moale” a aparut, industria credea că PC-urile industriale vor înlocui PLC-urile. Cu toate acestea, PC-urile industriale de astăzi nu au înlocuit PLC-urile din două motive principale: unul este motivul integrării sistemului; celălalt este sistemul de operare software Windows NT. Un sistem de control bazat pe PC de succes trebuie să aibă două puncte: una este că toată munca trebuie făcută de software pe o singură platformă; celălalt este de a oferi clienților tot ce au nevoie. Se poate prevedea că competiția dintre PC-urile industriale și PLC-urile se va concentra în principal pe aplicații de ultimă generație cu date complexe și integrare ridicată a echipamentelor. PC-urile industriale nu pot concura cu micro PLC-urile cu costuri reduse, care sunt partea cu cea mai rapidă creștere a pieței PLC. Din tendința de dezvoltare, viitorul sistem de control este probabil să existe între PC-urile industriale și PLC-uri, iar aceste semne de convergenţă au apărut deja.

La fel ca PLC-urile, piața PC-urilor industriale a rămas stabilă în ultimii doi ani. Comparativ cu PLC-urile, software-ul pentru PC industrial este mai ieftin.

2. PLC-urile se dezvoltă spre miniaturizare, networking, PCizare, și deschidere

Sunt aproximativ 200 Producători de PLC din lume, producand mai mult de 300 produse. Piața internă a PLC-urilor este încă dominată de produse străine precum Siemens, Modicon, A-B, Omron, Mitsubishi, și GE. După ani de dezvoltare, sunt aproximativ 30 Producători de PLC din China, dar nu și-au format încă o capacitate de producție pe scară largă și produse de marcă. Se poate spune că PLC nu a format încă o industrializare a producției în China. În ceea ce privește aplicațiile PLC, China este foarte activă, iar industria aplicațiilor este, de asemenea, foarte extinsă. Experții estimează că volumul vânzărilor de PLC pe piața internă în 2000 a fost 150,000 la 200,000 unitati (dintre care aproximativ 90% au fost importate), despre 250 milioane la 3.5 trilioane de yuani, iar rata anuală de creștere a fost de aproximativ 12%. Se așteaptă ca până la 2005, cererea națională de PLC va ajunge la aproximativ 250,000 unitati, despre 350 milioane la 4.5 trilioane de yuani.

Piața PLC reflectă, de asemenea, situația industriei manufacturiere din lume, care a scăzut brusc de atunci 2000. Cu toate acestea, conform prognozei Automation Research Corp, în ciuda recesiunii economice globale, piața PLC-urilor se va redresa în continuare. Este de așteptat ca piața globală a PLC-urilor să fie de 7,6 miliarde USD 2000, și se va recupera la 7,6 miliarde USD până la sfârșitul lui 2005, și continuă să crească ușor.

Miniaturizare, networking, PCizarea și deschiderea sunt direcțiile principale pentru dezvoltarea viitoare a PLC. În primele zile ale automatizării bazate pe PLC, PLC-urile erau voluminoase și scumpe. Dar în ultimii ani, micro PLC-uri (mai puțin decât 32 I/O) au aparut, iar pretul este de doar cateva sute de euro. Odată cu îmbunătățirea și dezvoltarea în continuare a software-ului soft de configurare a controlului PLC, cota de piață a software-ului de configurare soft PLC și a controlului bazat pe PC va crește treptat.

În prezent, una dintre cele mai mari tendințe de dezvoltare în domeniul controlului proceselor este extinderea tehnologiei Ethernet, iar PLC nu face excepție. Acum tot mai mulți furnizori de PLC încep să ofere interfețe Ethernet. Se crede că PLC va continua să se îndrepte către sisteme de control deschise, în special sistemele de control bazate pe PC-uri industriale.

3. Sistem DCS conceput pentru măsurare integrată, control si management

Sistem de control distribuit DCS (Sistem de control distribuit) a ieșit înăuntru 1975, iar producatorii sunt concentrati in principal in Statele Unite, Japonia, Germania și alte țări. De la mijlocul până la sfârșitul anilor 1970, țara mea a introdus pentru prima dată DCS străine din seturi complete de echipamente importate la scară largă. Primul lot de proiecte introduse a inclus fibre chimice, etilenă, îngrăşământ, etc. În acel moment, DCS-ul industriilor majore din țara mea (precum electricitatea, petrochimice, materiale de constructii, metalurgie, etc.) a fost practic importat. La începutul anilor 1980, în timp ce introducerea şi digerarea tehnologiilor, am început cercetările tehnice privind dezvoltarea DCS autohton.

Rata anuală de creștere a pieței DCS din China este de aproximativ 20%, iar dimensiunea anuală a pieței este de aproximativ 3 miliard (3.5 trilioane de yuani). Deoarece DCS nu are produse alternative în dispozitivele de control automat la scară largă în industria petrochimică în ultimii cinci ani, rata sa de creștere a pieței nu va scădea. Conform statisticilor, de 2005, industria petrochimică a țării mele va avea nevoie de mai mult decât 1,000 seturi de echipamente controlate de DCS; sistemul de alimentare va instala mai mult de 10 milioane de kilowați de generatoare noi, care va avea nevoie de monitorizare DCS în fiecare an. Multe companii au folosit DCS de aproape 15-20 ani și trebuie actualizate.

4. Sistemul de control se dezvoltă spre fieldbus (FCS)

Datorită dezvoltării 3C (calculator, controla, comunicare) tehnologie, sistemul de control al procesului se va dezvolta de la DCS la FCS (sistem de control fieldbus). FCS poate distribui complet controlul PID către dispozitivele de teren (Dispozitiv de câmp). FCS bazat pe fieldbus este o nouă generație de complet distribuite, complet digital, sistem de automatizare a procesului de producție complet deschis și interoperabil. Structura aduce schimbări revoluționare.

Conform definiției IEC61158, fieldbus este digital, transmisie în două sensuri, rețea de comunicații cu mai multe ramuri între dispozitivele de teren instalate în zonele de producție sau de proces și dispozitivele de control automat din camera de control. Fieldbus permite echipamentelor de măsurare și control să aibă capabilități de calcul digital și de comunicare digitală, îmbunătățește măsurarea, precizia transmisiei si controlului semnalelor, și îmbunătățește funcțiile și performanța sistemelor și echipamentelor. Grupul de lucru SC65C/WG6 al IEC/TC65 a început să lucreze la introducerea unui singur standard fieldbus la nivel mondial în 1984. După 16 ani de eforturi, IEC61158-2 a fost lansat în 1993, iar formularea standard ulterioară a căzut în haos. .

După dezvoltarea sistemelor de control al instrumentelor pneumatice de tip bază, unitatea electrică combinată sisteme analogice de control al instrumentelor, sisteme de control digital centralizate și sisteme de control distribuit (DCS), dezvoltarea sistemelor de control pe calculator se va îndrepta spre dezvoltarea sistemelor de control fieldbus (FCS). Deși FCS bazat pe fieldbus s-a dezvoltat rapid, mai este mult de lucru in dezvoltarea FCS, precum unificarea standardelor și inteligența instrumentelor. În plus, întreținerea și transformarea sistemelor tradiționale de control necesită și DCS, deci va fi nevoie de un proces lung pentru ca FCS să înlocuiască complet DCS tradițional, și DCS în sine se dezvoltă și se îmbunătățește constant. Este cert că FCS va avea o vitalitate puternică atunci când este combinat cu noile tehnologii precum DCS, Ethernet industrial, și control avansat. Ethernet industrial și tehnologie fieldbus, ca flexibil, metodă convenabilă și fiabilă de transmitere a datelor, sunt din ce în ce mai utilizate în domeniul industrial și vor ocupa o poziție mai importantă în domeniul controlului.

5. Tehnologia instrumentelor se dezvoltă spre digitalizare, inteligenţă, rețea și miniaturizare

După 50 ani de dezvoltare, industria de instrumente din țara mea are o bază solidă și a format inițial o producție relativ completă, sistem de cercetare științifică și marketing, devenind al doilea mare producător de instrumente din Asia după Japonia. Ca digital, inteligent, produsele în rețea și miniaturizate devin treptat mainstream internațional, decalajul se va mări în continuare. Majoritatea instrumentelor și echipamentelor de ultimă generație și la scară largă din țara mea se bazează pe importuri. În ceea ce privește produsele de gamă medie și multe componente cheie, produsele străine reprezintă mai mult de 60% a pieței chineze, în timp ce instrumentele analitice interne reprezintă mai puţin de 2/1000 a pietei globale.

Principalele tendințe de dezvoltare ale tehnologiei de instrumentare în viitor: Instrumentația se va dezvolta spre inteligență, producând astfel instrumente inteligente; Echipamentele de măsurare și control bazate pe PC și tehnologia instrumentelor virtuale se vor dezvolta rapid; Instrumentele vor fi conectate în rețea, producând astfel instrumente de rețea și sisteme de măsurare și control la distanță.

Câteva sugestii: Dezvoltați produse cu drepturi independente de proprietate intelectuală și stăpâniți tehnologiile de bază; Îmbunătățiți capacitățile de integrare a sistemelor din industria de instrumente; Extindeți în continuare domeniile de aplicare ale instrumentelor.

6. Tehnologia CNC se dezvoltă spre inteligență, deschidere, networking si informatizare

De când Massachusetts Institute of Technology a dezvoltat primul sistem CNC experimental în 1952, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei informatice, au apărut și s-au dezvoltat rapid diverse sisteme CNC deschise de diferite niveluri. Din punct de vedere al structurii, sistemele CNC din lumea actuală pot fi împărțite aproximativ în patru tipuri: 1. Sistem CNC tradițional; 2. Sistem CNC deschis cu “PC încorporat în NC” structura; 3. Deschide “NC încorporat în PC” structură sistem CNC; 4. Sistem CNC deschis SOFT.

Cercetarea și producția de sisteme CNC în țara mea au făcut progrese mari prin introducere, digestia şi absorbţia industrializării în timpul “Al șaptelea plan cincinal”, “Al optulea plan cincinal” şi “Al nouălea plan cincinal”. , baza de productie, a cultivat un grup de talente CNC, și-a format inițial propria sa industrie CNC, și a promovat, de asemenea, dezvoltarea tehnologiei de control electromecanic și de control al transmisiei. În același timp, după ani de dezvoltare, sistemul economic CNC cu caracteristici chinezești a îmbunătățit considerabil performanța și fiabilitatea produsului, și a câștigat treptat recunoașterea de la utilizatori.

Tendința generală de dezvoltare a tehnologiei CNC străine este: noua generație de sisteme CNC se dezvoltă spre PC și arhitectură deschisă; dispozitivul de acționare se dezvoltă spre comunicare și digitizare; și se dezvoltă spre inteligență.

Intrarea în secolul XXI, societatea umană va intra treptat în era economiei cunoașterii, iar cunoștințele vor deveni capitala și forța motrice pentru dezvoltarea științei și tehnologiei și producției. Industria mașinilor-unelte, ca departament de echipamente pentru dezvoltarea manufacturii mecanice, industria şi chiar întreaga economie naţională, este, fără îndoială, strategic și important, și va deveni mai proeminentă.

Inteligența, deschidere, networking, și informatizarea au devenit principalele tendințe în dezvoltarea viitoarelor sisteme CNC și mașini-unelte CNC: spre viteza mare, randament ridicat, Precizie înaltă, și fiabilitate ridicată; spre modularizare, inteligenţă, flexibilitate, networking, si integrare; spre PCizare și deschidere; Odată cu apariția unei noi generații de tehnologie și echipamente de prelucrare CNC, prelucrarea mecanică se va dezvolta spre fabricarea virtuală; Combinația de tehnologie a informației (IT) iar mașinile-unelte vor dezvolta mașini-unelte mecatronice avansate; Nanotehnologia va forma o nouă tendință de dezvoltare și va avea noi descoperiri; Mașinile-unelte economisitoare de energie și ecologice vor accelera dezvoltarea și vor ocupa o piață largă.

7. Rețelele de control industrial se vor dezvolta în direcția combinării cu fir și fără fir. Tehnologia LAN fără fir poate conecta cu ușurință dispozitivele de rețea fără fir, iar oamenii pot accesa oricând resursele rețelei, oriunde si dupa bunul plac. Este o direcție importantă pentru dezvoltarea sistemelor moderne de comunicații de date. LAN fără fir poate oferi interconectare Ethernet fără a utiliza cabluri de rețea. În timp ce promovează dezvoltarea tehnologiei de rețea, WLAN schimbă și stilul de viață al oamenilor. Protocoalele de comunicare în rețea fără fir utilizează de obicei modul punct la punct IEEE802.3 și 802.11 modul punct-la-multipunct. Wireless LAN poate fi implementat pe baza unei rețele LAN obișnuite prin hub-uri wireless, puncte de acces wireless (AP-uri), poduri fără fir, modemuri fără fir și plăci de rețea fără fir, printre care plăcile de rețea fără fir sunt cele mai utilizate. Direcția viitoare de cercetare a WLAN este axată în principal pe securitate, roaming mobil, managementul rețelei, și relația cu alte sisteme de comunicații mobile, cum ar fi 3G. În domeniul automatizării industriale, sunt mii de senzori, detectoare, calculatoare, PLC-uri, cititoare de carduri și alte dispozitive care trebuie conectate între ele pentru a forma o rețea de control. De obicei, interfața de comunicare oferită de aceste dispozitive este RS-232 sau RS-485. Echipamentele LAN fără fir utilizează un convertor de semnal izolat pentru a converti semnalul portului serial RS-232 al echipamentelor industriale în semnale LAN și Ethernet fără fir., care respectă LAN wireless IEEE 802.11b și Ethernet IEEE 802.3 Standarde, și acceptă protocolul standard de comunicare în rețea TCP/IP, care extinde efectiv capacitățile de comunicare în rețea ale echipamentelor industriale.

Combinația de tehnologie a rețelei de calculatoare, tehnologia fără fir și tehnologia senzorilor inteligenți a produs un nou concept de “senzori inteligenți în rețea bazați pe tehnologie fără fir”. Acest senzor inteligent conectat în rețea, bazat pe tehnologie fără fir, permite transmiterea directă a datelor din amplasamentul industrial, publicate și partajate în rețea prin legături wireless. Tehnologia LAN fără fir poate oferi legături de date fără fir cu lățime de bandă mare și topologie de rețea flexibilă pentru comunicarea între diferite dispozitive inteligente de câmp, roboți mobili și diverse echipamente de automatizare în mediul fabricii, compensând eficient deficiențele rețelelor cu fir în unele medii speciale, îmbunătățirea în continuare a performanței de comunicare a rețelelor de control industrial.

8. Software-ul de control industrial se dezvoltă spre un control avansat

Ca parte importantă a software-ului de control industrial, dezvoltarea software-ului intern de configurare a interfeței om-mașină a făcut progrese mari în ultimii ani. Combinația de software și hardware oferă o soluție relativ completă pentru integrarea măsurătorilor, controlul si conducerea intreprinderilor. Pe această bază, Software-ul de control industrial se va dezvolta de la interfața om-mașină și configurația de bază a strategiei la control avansat.

Nu există o definiție strictă și unificată a controlului avansat de proces APC (Control avansat al procesului). În general, algoritmii de control bazați pe modele matematice care trebuie implementate de computere sunt denumiți în mod colectiv ca strategii avansate de control al procesului. Ca: control adaptiv; control predictiv; control robust; control inteligent (sistem expert, control neclar, rețea neuronală), etc.

Deoarece software-ul avansat de control și optimizare poate crea beneficii economice uriașe, valoarea acestor programe a crescut exponențial. Zeci de companii din întreaga lume au lansat sute de produse software avansate de control și optimizare, formând o industrie puternică de aplicații pentru industria de proces la nivel mondial. Prin urmare, este de mare importanță să dezvoltăm software avansat de control și optimizare cu drepturi independente de proprietate intelectuală în țara mea, rupe monopolul produselor străine, și înlocuiesc importurile.

În viitor, software-ul de control industrial va continua să se dezvolte în direcția standardizării, networking, inteligenţă, și deschidere.

Informatizarea industriala se refera la realizarea colectarii de informatii, transmiterea informatiilor, prelucrarea informațiilor și utilizarea completă a informațiilor pe o platformă integrată prin infrastructura informațională în procesul de producție industrială, operare si management.

Dezvoltarea viguroasă a automatizării industriale este o modalitate și un mijloc eficient de a accelera transformarea și modernizarea industriilor tradiționale, îmbunătățirea calității globale a întreprinderilor, spori puterea națională cuprinzătoare a țării, ajustarea structurii industriale, și să revitalizeze rapid întreprinderile mari și mijlocii. Pentru întreprinderile mijlocii, statul va continua să implementeze o serie de proiecte de industrializare a industriei high-tech de automatizare a proceselor industriale, conduce industrializarea cu informatizare, promovează dezvoltarea în continuare a tehnologiei de automatizare industrială, consolidarea inovației tehnologice, realiza industrializarea, si aprofundeaza solutia – rezolva problemele restante cu care se confrunta dezvoltarea economiei nationale, îmbunătăți în continuare calitatea generală și puterea națională cuprinzătoare a economiei naționale, și obținerea unei dezvoltări superioare.

Furnizați un ansamblu de verificare a PCB pentru automatizări industriale, Ansamblu de verificare a PCB, și servicii de asamblare a plăcilor de circuite imprimate. UGPCB este fabrica dvs. unică de asamblare pentru protecția PCB.