歡迎來到上海ag娱乐网址有限公司官方網站!ag娱乐网址25年專注電氣係統集成解決方案。

上海益東PLC控製櫃廠家

25年專注電氣係統集成解決方案

提供變頻櫃、PLC控製櫃、抽屜櫃等電氣成套設計定製

谘詢熱線

13601749305

打開客服菜單
行業百科
行業百科
您的位置 : ag娱乐网址 > 行業百科 > 數控機床自動化領域的最新發展趨勢
數控機床自動化領域的最新發展趨勢
時間 : 2018-07-08 13:33 瀏覽量 : 17

我國工業企業,未來的十年將麵臨著市場和能源;清潔生產和環境保護;高效和規範;負責和協調的挑戰。節能、環保、安全、高效是每一個企業必須要麵對的課題,而自動化技術和這四大目標又是緊密相連,本文將就當今自動化領域內的最新發展趨勢做一簡述,以便為我國工業發展,搭建更為廣闊的交流和溝通的平台。

一、信息技術推動自動化

以信息技術改造冶金行業,以信息化推進自動化,自動化再促使節能、環保、安全、高效四大目標的實現,已成為業界的共識。在當今自動化領域內,從工藝現場層到工廠(集團)管理層可經由以太網,基本實現信息的暢通無縫流通,所謂的“現代集成生產工藝”是將信息技術、網絡技術和現代新工藝相結合,並應用於企業產品生命周期的各個階段,通過信息的無縫集成、過程優化和資源優化,實現物流、信息流、價值流的集成,以縮短企業新產品的開發周期(T)、提高質量(Q)、降低成本(C)、改進服務(S)和改善環境(E),從而提升企業的市場的應變能力和競爭能力,與此想適應開發出一係列管理層軟件,如ERP、MRP、MIS、PES等,並越來越顯示其巨大的經濟效益。 國內一些大冶金集團在當前競爭不斷加劇的壓力下,也緊跟這股信息化的潮流,推進自動化的發展,如國內某冶金集團近幾年來,在新建的冶金生產線做自動化控製係統配置時,在現場級和過程控製級(PCS)的上端,還增加了製造執行係統(MES )層,並正在策劃和運作ERP,即企業資源規劃和管理層,它包括有生產管理係統、質量控製係統、采購管理係統、倉庫管理係統、銷售子係統、設備管理係統、財務管理係統、辦公自動化管理係統和綜合管理子係統等。 現今計算機技術、網絡技術和先進的控製技術相結合,已不再停留在理論和實驗階段。如模型預測、神經元和神經網絡、模糊控製、多變量控製、自適應和自尋優等先進控製算法已進入實踐並用於DCS、PLC等控製器中,而且這種趨勢在加快。 IT技術與自動化結合另一熱點是公共數據庫、局域網、互聯網、無線技術等滲透控製係統使控製係統扁平化,實現了跨平台,跨地區的控製。西門子公司全集成自動化TIA的自動化新理念,Schneider公司推出的“協同自動化Collaborate Automation”,“透明就緒Transparent Ready”,“Unity 自動化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,這些自動化新理念使得自動化控製係統更完整,也更完美。

二、自動化技術的互補與滲透

DCS,PLC,IPC是自動控製領域的三大支柱,它們之間競爭激烈,但又取長補短和相互滲透,相互融合,因而形成了具有混合控製策略的PLC/DCS混合係統HCS,某谘詢集團把其稱之為PAC。對於比較典型的流程工業,決定了其開關量邏輯控製的主導地位,同時模擬量的處理多為簡單的顯示和給定,控製回路基本上為並不複雜的單回路調節,這些特點適合於HCS的應用。目前市場以PLC為主導地位的Siemens、Schneider、Rockwell等公司紛紛推出的具有混合控製策略的PLC/DCS混合係統HCS,如Siemens的PCS7, ABB的AC800F,800M, Schneider的Modicon Quantum, Rockwell的ControlLogix等,已作為主導產品在行業推廣,並已取得不俗的業績。 混合係統HCS的主要特點是:構建一個公共的、集成的開發環境,提供通用開發平台、共用標簽和單一數據庫,以滿足多領域自動化係統設計和集成的需要; 同時它采用了可自由組合的模塊化的硬件架構,減少係統升級帶來的開銷。它支持IEC61158等現場總線國際標準以實現高度分散的自動化環境,也支持事實上的工業以太網標準,可方便地和上一級的ERP、MIS、MES集成。有些企業的控製係統采用了Siemens的PCS7,就感到比西門子公司原有的PLC和step7的係統前進了一大步,主要就是開發環境的完善,並能方便實現集團的MIS和MES集成,這對於做係統工程的設計院和係統集成商是至關重要的。

三、自動化係統更注重功能和信息安全

安全生產越來越引起人們的關注,人的生命高於一切,已成為衡量現代工業的重要指標,對於安全事故多發的我國,意義更為重要。自動化控製係統主要考慮的安全有:電氣安全、防爆安全、信息安全和功能安全。信息安全是指由於信息泄密、黑客入侵等係統的安全性;功能安全是指控製係統所執行的安全功能失效引起的可能危險。目前已相繼出台的國際標準有IEC61508—電氣/電子/可編程電子安全相關係統的功能安全標準,IEC61511—關於過程工業領域安全儀表係統的功能安全標準,一般以整體安全等級SIL來評估風險程度,共有4級,安全等級SIL越高,風險就越低。 在自動化領域內現今紛紛出台了相應的標準產品,如Siemens的故障安全容錯S7F/FH係統,Rockwell的Gruard PLC等,有的公司則配置專用的安全模塊和相應的組態軟件,並由被動的維護、診斷發展到預防性安全措施,與此相適應還出台了許多安全協議,如PROFIsafe、CIPsafety等。

四、控製係統由集中向分散化發展  智能化分布式I/O是將某一部分I/O組成一個有自治能力的節點,其本身帶有處理器,獨立完成某一部分的控製。由於組合在一個框架內,它可直接安裝在現場,甚至空間十分有限的地方,但它同時又可鏈接到中央計算機,從而將控製係統從傳統的三層結構簡化為二層結構。許多有名的PLC廠商大都推出了分布式I/O,如Siemens的ET200係列,Rockwell的Flex ArmorI/O, Wago的WAGO-SPEED WAY 767等高速智能I/O。

智能化分布式I/O將使工業生產線的係統配置可更趨扁平化,原設置的遠程I/O場合,如礦山、預配料站等可用智能化分布式I/O替代,以節省I/O安裝電纜和控製係統整體的開銷。

五、無線通訊技術進一步滲透控製領域

無線通訊技術作為有線控製係統的補充,正方興未艾地用於工業自動化係統中,也是工業自動化產品一個新增長點,運行於2.4GHz 1SM波段的跳頻擴頻(FHSS)無線傳輸技術具有優良的抗幹擾性和高可靠性,無線局域網和無線網狀網絡擴大了無線傳輸的覆蓋範圍。無線通訊的數據安全性是人們所關心的,但可以通過加安全密碼和加密密碼等一係列措施來確保數據的安全傳輸。據悉HART基金會將在近期推出HART無線通訊新協議。 無線通訊技術現在汽車、石化、水處理等行業有較多應用,考慮到有些廠礦占有的物理空間很大,有些工藝測量的位置難於安裝,而有些工藝測量點環境十分惡劣,用傳統的硬連線安裝器件成本又過高,如果改用無線通訊能夠節約能源,減少配線和維護費用。 在無線通訊領域內有許多供應商,如Siemens的SCALANCE W,它是無線局域網產品係列,可用於移動設備之間的通訊,也可實現移動設備與固定網絡之間的通訊;菲尼克斯公司(Phoenix)的產品采用無線通訊技術有藍牙,局域網和Trusted wireless(信托無線)等,也有許多中國公司在開發相應的產品。


數控機床電氣成套設備

六、人機界麵更趨人性化

人機界麵已全係列化,包括手持式、麵板式、台式和PC機式。今後的人機界麵已不僅僅局限於SCADA以及編程、監控和診斷等,在工業自動化領域,人機界麵可以為操作和管理人員提供越來越多的信息,功能強大的模塊化軟件和多客戶機/服務器結構,使人機界麵成為企業實時生產信息以及商務垂直集成的統一的軟件平台,它也是連通到外部世界的媒介。通過驅動器或OPC來驅動各種I/O模塊,總之人機界麵已演變為一個完整的係統。

七、變頻器性能更加擴展

變頻器的應用領域已從常規的風機、泵類等拓展到輸送、喂料機械等,在行業應用麵上也越來越廣,因而其功能也進一步提升並多樣化,一方麵是全數字化、功能齊全、能夠補償負荷變化的自適應、調諧技術,特別是分布式具有通信、聯網功能和集成PLC的高端變頻器。另一方麵是簡易或專用的變頻器以及機電一體化的變頻器。就開展控製技術而言,DTC直接轉矩控製、無傳感器矢量控製是發展方向。目前速度響應約為2ms,電流響應能達到 0.1到0.5ms。速度調節的發展趨勢是提高速度的控製精度,一般在閉環時,對應於全範圍,調速比為1:100或更高時,速度控製精度高達0.05%。另外變頻器性能在低速時的過載能力,穩定的、四象限運行能力以及一機驅動多台電機的負荷平衡等方麵也有所增強。 為實施節能降耗,在風機、泵類、輸送設備、喂料機械等已廣泛應用,如何在低速時經受較大的過載轉矩,提高中壓變頻器的性價比是對製造商提出的課題。Siemens公司推出羅賓康中壓變頻器作為中壓變頻器的首選方案將有助於性價比的提高。 除上述領域外,在自動化界特別引起關注的,還有射頻識別技術(RFID)的突起,它促使機器視覺及其係統的迅速發展;和視覺係統連在一體的是運動控製係統,它更趨高度智能化,這對於有上百台驅動器的製造業,為提高生產效率,降低運行成本是極為有利的。另一熱點是工業以太網的突破性發展,使工業控製的三層網絡更能無縫連接,並能與IT世界相通。自動化技術的發展將使我們能盡快實現節能、環保、安全、高效這四大目標。


標簽:
相關新聞