有关自动控制技术发展趋势研究

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摘 要：随着技术的变革，特别是计算机控制技术的应用，自动控制技术在工业生产以及其它领域中的作用越来越大。从当前的情况来看，自动控制技术正朝着低功耗、高精度、综合化的趋势发展。本文将从自动控制技术的现状出发，浅析该技术的发展趋势。

关键词：自动控制技术;现状;发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.186

0 引言

改革开放以来，我国的工业生产水平实现了很大程度的提高，很多国外先进技术不断被引进，我国工业生产的自动化水平也在不断提高。进入二十一世纪以来，计算机技术的发展进一步解放了生产力，使得自动化生产的水平得到了进一步的提升。如今，自动控制技术已经成为工业生产中的重要环节。自动化水平决定了生产水平，降低了生产成本。为了进一步提升社会生产力，需要继续改进技术和设备，提高自动控制的技术水平。

1 我国自动控制技术的发展现状

1.1 自动控制技术的分类及特点

目前主流的自动控制技术主要包括工业PC、PLC以及DCS，在工业生产自动控制中这三者形成了三足鼎立的局面。PLC一直以来都是自动控制技术的主流，长期在该技术领域居于主导地位。DCS起源于上世纪七十年代，三十年的发展使得DCS在我国成为主流自动控制技术之一，但当前我国所使用的DCS产品依然以国外产品为主。工业PC基于计算机技术的一种新的自动控制技术，其价格相对便宜，因此在近年来不断受到青睐。

1.2 当前我国自动控制技术的应用和发展中存在的问题

从自动控制技术的作用来看，该技术是为了提高生产效率，降低生产成本。所以，自动控制技术在实际应用时也应当围绕着上述两个方面进行。盲目实行自动化的做法并不可行，并且可能会造成适得其反的效果。因此，在大多数情况下，实际应用中都不再会有盲目实行自动化的问题。但由于在一些情况下，无法有效地权衡相关问题，导致目前我国自动控制技术的应用依然存在宏观发展思路不清晰、效益水平较低的问题。从设备的技术水平来看，也能看出目前我国自动控制技术的现状。很多国产的自动控制设备，虽然实现了自动控制的基本功能，有效节约了人力物力，节省了生产成本，但是精确性、实用性、可靠性等较差的问题也非常严重。这些问题将会导致自动控制技术的有效性整体降低，产品质量良莠不齐，设备开工率不高等一系列问题。从宏观角度来看，我国自动控制技术的应用比例也相对较低，很多制造领域如服装、玩具等手工制造仍然占据很大的比重，自动控制技术难以有效应用到生产过程中去。

2 自动控制技术的发展趋势分析

（1）工业PC将成为工业控自动化的基础。工业控制自动化主要包括三个方面，依次为基础自动化、过程自动化和管理自动化。长期以来，前者主要由PLC和DCS参与，而后两者主要由各种进口过程计算机或小型计算机组成，但其价格一般较高。上世纪末，计算机技术得到了空前的发展，并迅速被应用到工业生产中去。与此同时，工业PC的发展也使得人们对于工业控制自动化的观念的转变。近年来，工业PC得到了迅速的发展，与PLC技术相辅相成，并且其可靠性可以达到PLC的水平。从当前我国工业控制的整体形势来看，工业PC将会成为工业控制自动化的基础，并且这种基础性的地位将会逐步成为主流。

（2）PLC将趋于微型化、网络化和开放化的特点。一直以来，PLC都是工业控制自动化的主力军，其特点是控制便捷、可靠性高、控制精度高等。随着技术的迅速发展，PLC的地位也面临着一些新的先进的自动控制技术的冲击。在工业PC产生的时候，有些人就认为工业PC可能会完全取代PLC，但事实否定了这一预言。这说明了，PLC在自动控制技术领域依然发挥着主导作用。微型化、网络化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC（小于32 I/O）已经出现，价格只有几百欧元。随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。

（3）DCS系统将趋于测控管一体化。集散控制系统即DCS，产生于上世纪七十年代中期，七十年代末被我国引进，生产商主要集中在德国、日本等。长期以来，我国所使用的DCS产品主要是从国外引进，国内产品少之又少。进入二十一世纪以来，过内产品所占有的份额逐渐提升。一项2001年的调查数据显示，当时的国产DCS已经占到了35%。结合当前DCS的应用和发展趋势分析，笔者认为DCS系统将朝着测控管一体化的方向发展，使得DCS系统逐渐趋于一体化、小型化以及开放化。与此同时，将会逐渐摆脱国外产品的垄断，国产品牌将会在市场上获得更大的竞争力。

（4）相关设备将朝着小型化、数字化以及智能化的方向发展。自动控制技术相关设备是工业控制自动化的关键环节，它决定了自动控制技术应用的有效性。就目前的情况而言很多自动控制设备的水平与自动控制技术的水平不符合，设备系统繁琐、操作不便、精度差以及可靠性差等问题依然比较突出。而这些问题都是制约着自动控制技术发挥其应有作用的关键问题。因此，笔者认为自动控制技术相关设备将会朝着小型化、数字化以及智能化的方向发展，使得控制的自动化水平更高，生产效率得到有效提高。

3 结语

自动控制技术在工业生产中的作用越来越大，已经成为工业生产中不可分割的一部分。工业生产中的自动控制技术主要有PLC、DCS以及工业PC。我国在这一技术领域中的应用在近年来得到了很大程度的发展，但由于各方面因素的限制仍然存在一些问题，主要包括宏观发展思路不清晰、效益水平较低以及相关设备缺乏有效地应用。根据自动控制技术的特点和目的，结合其发展历程及现状，笔者总结了自动控制技术的发展趋势：以工业PC为基础、小型化、网络化以及开放化的PLC、测控管一体化的DCS以及微型化、数字化和智能化的设备。笔者相信，自动控制技术将在很长一段时间内扮演其在工业生产中的关键角色，并随着技术的变革而不断发展，以适应时代的潮流，在人类工业发展中发挥更大的作用。

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