工廠自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用與發(fā)展

王艷苓　聞麗秀

摘 要：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)客戶化程度非常高的自動(dòng)控制系統(tǒng)。企業(yè)體制的進(jìn)一步改革，對(duì)制造型的自動(dòng)化系統(tǒng)提出了更高的要求，高科技信息技術(shù)的發(fā)展為制造型的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了條件。制造行業(yè)工廠自動(dòng)化水平不斷提高，對(duì)物流系統(tǒng)的要求也相應(yīng)提高。必須滿足企業(yè)不斷提高的生產(chǎn)效率，降低成本。

關(guān)鍵詞：企業(yè)；自動(dòng)化系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展

時(shí)代的發(fā)展，高科技成為體現(xiàn)各個(gè)行業(yè)發(fā)展的重要形式，企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)也不例外。

1 自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行

制造行業(yè)的工廠自動(dòng)化系統(tǒng)有上位機(jī)監(jiān)控、控制器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)對(duì)話及總線產(chǎn)品等軟件硬件構(gòu)成。上位機(jī)監(jiān)控采用工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，軟件為監(jiān)控軟件，PLC是控制器，也有專用控制器的，傳感器種類較多，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有各類機(jī)構(gòu)，人機(jī)對(duì)話有文本屏、觸摸屏還有經(jīng)常用的按鈕指示燈產(chǎn)品。軟件有自身的組態(tài)軟件或編程軟件。應(yīng)用開發(fā)工程人員必須考慮硬件和軟件如何構(gòu)成的制造自動(dòng)化系統(tǒng)，依據(jù)企業(yè)對(duì)設(shè)備的性能要求、生產(chǎn)工藝、功能要求，降低以后的工作量，設(shè)計(jì)出好的方案，滿足企業(yè)的要求。

1.1 自動(dòng)化系統(tǒng)如何發(fā)揮作用及要求

企業(yè)在進(jìn)行輸送系統(tǒng)的過程中，有安檢、運(yùn)輸、提取等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)需要相應(yīng)的控制系統(tǒng)，同時(shí)各個(gè)系統(tǒng)必須連結(jié)起來構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，完成產(chǎn)品的運(yùn)送過程。每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，所以首先考慮系統(tǒng)的可靠性和靈活性。

企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的要求：提高生產(chǎn)效率，運(yùn)行可靠；故障維護(hù)、操作要簡(jiǎn)單；與工廠的管理系統(tǒng)連接在一起；應(yīng)滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)；方便以后的改造。

1.2 自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案

由于企業(yè)自動(dòng)化為制造設(shè)備服務(wù)，其控制量有很大變化。機(jī)械制造對(duì)自動(dòng)化的要求很復(fù)雜，制造企業(yè)為眾多的客戶服務(wù)必須完善服務(wù)。

自動(dòng)化系統(tǒng)由于它本身的硬件擴(kuò)展性和軟件的靈活性，以致系統(tǒng)的功能不統(tǒng)一，沒有固定的系統(tǒng)可以使用。在自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)中，各種數(shù)據(jù)必須充分準(zhǔn)確，運(yùn)行人員、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員及自動(dòng)化技術(shù)人員的資料必須完整準(zhǔn)確。

2 自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展

工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展：過去是傳統(tǒng)集中多級(jí)控制，今天是分布式控制，各個(gè)控制環(huán)節(jié)都具有控制功能，并用總線技術(shù)進(jìn)行連接。相互之間的信息實(shí)行共享，控制系統(tǒng)連接的到MES、WEB等工廠管理系統(tǒng)。

我國(guó)制造型企業(yè)，近幾年有較快的發(fā)展，設(shè)備逐漸進(jìn)入高性能制造，不再對(duì)國(guó)外進(jìn)行簡(jiǎn)單模仿而有了自主開發(fā)能力。采用新的技術(shù)、提高設(shè)備的性能、降低企業(yè)的成本就成了企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，因此企業(yè)必須提高工廠自動(dòng)化系統(tǒng)。但企業(yè)缺乏優(yōu)秀的自動(dòng)化技術(shù)人才，新的技術(shù)開發(fā)與推廣、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面也有很大欠缺。

I/O設(shè)備、控制軟硬件、人機(jī)接口與信息系統(tǒng)的連接構(gòu)成了自動(dòng)化系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件及開發(fā)也越來越多，如何實(shí)現(xiàn)資源的不浪費(fèi)，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，開放系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，為工廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展給軟件的開發(fā)也提供的良好的機(jī)遇。

3 工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)措施

工廠自動(dòng)化系統(tǒng)如能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)必須具備完整的硬件結(jié)構(gòu)，有適合的軟件平臺(tái)和適合的應(yīng)用系統(tǒng)。

3.1 安全生產(chǎn)意識(shí)的增強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)管理水平的提高以及市場(chǎng)等各種需要的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備提出了更高的要求。高速交換式以太網(wǎng)以其在設(shè)備的選購(gòu)、產(chǎn)品的更換、產(chǎn)品的價(jià)格、軟硬件的可移植性等方面具有的優(yōu)勢(shì)成為網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的首選。連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分枝結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)稱為現(xiàn)場(chǎng)總線。它能把各種智能設(shè)備連接成一體，提高了系統(tǒng)的自治性與可靠性，節(jié)約成本并能適應(yīng)分布式、開放式的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 制造行業(yè)的可靠性逐漸提高，監(jiān)控系統(tǒng)中的UNIX操作系統(tǒng)等會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。只有在統(tǒng)一的數(shù)字總線上，遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，才能使數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確的傳輸，以致計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)越來越多的會(huì)引入Web及面向?qū)ο蟮腏ava等新技術(shù)。在領(lǐng)導(dǎo)辦公室、總工辦公室及生產(chǎn)等部門任何聯(lián)網(wǎng)的地方都可以輕松的在操作員站和處理器等監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的界面獲得一樣的人機(jī)界面實(shí)行人機(jī)交互，通過組態(tài)界面非常方便的完成其操作。

3.3 應(yīng)用系統(tǒng)的逐漸強(qiáng)大

3.3.1 制造企業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了操作的方便，提高了生產(chǎn)效率，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高可生產(chǎn)過程和品質(zhì)系統(tǒng)的監(jiān)控性和穩(wěn)定性，軟件的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步便利化，監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用性進(jìn)一步增強(qiáng)，并能與其他系統(tǒng)連接。在進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時(shí)，通過與現(xiàn)場(chǎng)各各制造站點(diǎn)的控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，完整的保存各種管理數(shù)據(jù)，通過歷史數(shù)據(jù)管理功能，計(jì)算機(jī)就形成制程管理和品質(zhì)管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為制造企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理提供可靠的依據(jù)。

3.3.2 在企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，對(duì)設(shè)備效率的及時(shí)監(jiān)測(cè)很重要。但效率在線監(jiān)測(cè)還沒有得到廣泛的推廣。目前，提高設(shè)備的可用率，減少運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用，是企業(yè)急需要做的工作。

3.3.3 鑒于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，運(yùn)行人員的技術(shù)水平成為重中之重。只有把一些操作不熟練的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使他們盡快熟悉業(yè)務(wù)，提高操作水平，才能減少誤操作行為，減少事故的發(fā)生，確保企業(yè)的運(yùn)行安全。

3.3.4 利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)對(duì)企業(yè)設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析，從而對(duì)設(shè)備可能存在的問題作出評(píng)估，這在實(shí)施過程中逐漸成了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。把這種狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，既可節(jié)省部件的投資又可以使運(yùn)行管理人員隨時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)，使之發(fā)揮潛力，對(duì)不良好的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行檢修。

3.3.5 報(bào)警系統(tǒng)能把監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)信息進(jìn)行及時(shí)處理，傳遞給工作人員，讓他們快速做出反應(yīng)，對(duì)故障進(jìn)行維修。

4 結(jié)束語

企業(yè)具備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制和調(diào)節(jié)功能、具有ON-CALL功能。根據(jù)實(shí)際情況，把與計(jì)算機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)，配置成相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)或配置成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，就能完成企業(yè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行決策的服務(wù)功能，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理起到不可低估的作用，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力和安全監(jiān)控技能。

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