从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现
已走过了51年
历程。近10年来,
计算机技术
飞速发展,各种不同层次
开放式数控系统应运而生,发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构
方向前进。就结构形式而言,当今世界上
数控系统大致可分为4种类型:1. 传统数控系统;
2. “PC嵌入NC”结构
开放式数控系统;3. “NC嵌入PC”结构
开放式数控系统;4. SOFT型开放式数控系统。
我国数控系统
开发与生产,
“七五”引进、消化、吸收,“八五”攻关和“九五”产业化,取
了很大
进展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基
,培养了一批数控人才,初步形成了自己
数控产业,也带动了机电控制与传动控制技术
发展。同时,具有中国特色
经济型数控系统
这些年来
发展,产品
性能和可靠性有了较大
提高,逐渐被用户认可。国外数控系统技术发展
总体发展趋势是:* 新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;
* 驱动装置向交流、数字化方向发展;
* 增强通信功能,向网络化发展;
* 数控系统
控制性能上向智能化发展。进入21世纪,人类社会将逐步进入知识经济时代,知识将成为科技和生产发展
资本与动力,而机床工业,作为机器制造业、工业
整个国民经济发展
装备部门,毫无疑问,其战略性重要
位、受重视程度,也将更加鲜明突出。近年来,我国数控机床一直保持两位数增长。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额
世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国
53.67亿美元。2002年产值达260亿元,产量居世界第4。但与发达国家相比,我国机床数控化率还不高,目前生产产值数控化率还不到30%;消费值数控化率还不到50%,而发达国家大多
70%左右。
国产数控机床不能满足市场
需求,高档次
数控机床及配套部件只能靠进口,使我国机床
进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿美元,比上年增长27.3%。 智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展
主要趋势:* 向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展;
* 向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展;
* 向PC-based化和开放性方向发展;
* 出现新一代数控加工工艺与装备,机械加工向虚拟制造
方向发展。* 信息技术(IT)与机床
结合,机电一体化先进机床将
到发展。* 纳米技术将形成新发展潮流,并将有新
突破。* 节能环保机床将加速发展,占领广大市场。
七、 工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展
自从1977年第一个民用网系统ARCnet投入运行以来,有线局域网以其广泛
适用性和技术价格方面
优势,获
了成功并
到了迅速发展。
,
工业现场,一些工业环境禁止、限制使用电缆或很难使用电缆,有线局域网很难发挥作用,
无线局域网技术
到了发展和应用。
微电子技术
不断发展,无线局域网技术将
工业控制网络中发挥越来越大
作用。无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷
以无线方式连接网络设备,人们可随时、随
、随意
访问网络资源,是现代数据通信系统发展
重要方向。无线局域网可以
不采用网络电缆线
情况下,提供以太网互联功能。
推动网络技术发展
同时,无线局域网也
改变着人们
生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于点对点方式,802.11用于一点对多点方式。无线局域网可以
普通局域网基础上
无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,以无线网卡使用最为普遍。无线局域网
未来
研究方向主要集中
安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间
关系等问题上。
工业,有成千上万
感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供
通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备
RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE 802.3标准,支持标准
TCP/IP网络通信协议,有效
扩展了工业设备
联网通信能力。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术
结合,产生了“基于无线技术
网络化智能传感器”
全新概念。这种基于无线技术
网络化智能传感器使
工业现场
数据能够
无线链路直接
网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够
工厂环境下,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间
通信提供高带宽
无线数据链路和灵活
网络拓扑结构,
一些特殊环境下有效
弥补了有线网络
不足,进一步完善了工业控制网络
通信性能。八、 工业控制软件正向先进控制方向发展
自20世纪80年代初期诞生至今,工业控制软件已有20年
发展历史。工业控制软件作为一种应用软件,是
PC机
兴起而不断发展
。工业控制软件主要包括人机界面软件(HMI),基于PC
控制软件以及生产管理软件等。目前,我国已开发出一批具有自主知识产权
实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件,工程化、产品化有了一定突破,打破了国外同类应用软件
垄断格局。
化工、石化、造纸等行业
数百个企业(装置)中应用,促进了企业
技术改造,提高了生产过程控制水平和产品质量,为企业创造了明显
经济效益。2000年,“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”
了验收。作为工控软件
一个重要组成部分,国内人机界面组态软件研制方面近几年取
了较大进展,软件和硬件相结合,为企业测、控、管一体化提供了比较完整
解决方案。
此基础上,工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。先进过程控制APC(Advanced Process Control)目前还没有严格而统一
定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现
控制算法,统称为先进过程控制策略。如:* 自适应控制;
* 预测控制;
* 鲁棒控制;
* 智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。
先进控制和优化软件可以创造巨大
经济效益,
这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司,推出了上百种先进控制和优化软件产品,
世界范围内形成了一个强大
流程工业应用软件产业。
,开发我国具有自主知识产权
先进控制和优化软件,打破外国产品
垄断,替代进口,具有十分重要
意义。
未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。结束语
是指
工业生产、管理、经营过程中,
信息基础设施,
集成平台上,实现信息
采集、信息
传输、信息
处理以及信息
综合利用等。
“十五”期间,国家用信息化带动工业化
工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域
优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业
关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。国家实施高技术产业化
主要目标有两个:一是发展高技术,形成新兴产业,培育新
增长点;二是利用先进技术改造和优化传统产业,提高经济增长
质量。
大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业
有效途径和手段,国家将继续
实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项,用信息化带动工业化,推动工业自动化技术
进一步发展,加强技术创新,实现产业化,解决国民经济发展面临
深层问题,进一步提高国民经济整体素质和综合国力,实现跨越式发展。 (转载)



