2013年自動化與控製技術發展趨勢

作者 ：admin  來源 ：本站  發表時間 ：2013/1/21 9:03:01  點擊 ：2086

企業自動化係統

任何合理的規模是不可能的工業廠房安裝有一個單一的控製係統體係結構的趨勢是有一個軟件平台 ，統一運營和信息流 ，以改善決策 ，提高靈活性 ，降低風險 ，提高生產效率 。這是將要完成更多的時候選擇了一個統一的軟件架構由一個供應商提供的 。這些平台是基於一個開放的軟件架構，該架構包含一個高性能的實時數據庫 ，支持各種行業標準 ，包括OPC ，OPCUA ，B2MML ，多個本機的協議驅動程序 ，ERP接口 ，和數據庫接口 。成功的關鍵是集成第三方的應用軟件使用開放標準的軟件平台 ，可以很容易地配置為應用程序 ，而無需定製軟件 。企業自動化軟件才剛剛開始 ，出現了大量的炒作與許多供應商聲稱有一個集成的產品 。現實的情況是 ，大多數的供應商仍然鬆散耦合的軟件應用程序 ，不使一個有凝聚力的企業管理製度 。用戶需要認真評估產品 ，選擇一個合法的綜合性企業軟件解決方案 。

折疊架構

新技術可能需要創建流線型的2-3層自動化係統 ，以提高性能和降低軟件維護成本 。五個層係統模型已集中於自動化行業已多年通常表示在5級普渡模型 ，這是一個顯著的簡化 。

5級-商業係統

等級4-電廠廠級的企業資源計劃(ERP ，MRP ，MES)

等級3-經營單位的級別

第2級-機器/過程自動化水平

等級1-控製器級別

0級-傳感器/執行器

現有的自動化係統普遍反映這種體係結構 ，在通用計算機上運行的軟件在級別2 ，3 ，4 ，和5 。級別2 ，3和4的設備一般包括一個數據庫和通信接口 ，除了相關的HMI和其他接口緩衝和每一級之間的信息同步 。從曆史上看 ，計算成本和網絡帶寬的限製 ，決定了此配置 。然而 ，這種多層次 ，多計算模型是複雜的 ，並創造了大量的成本 ，持續配置的控製和生命周期投資 。在新模式中 ，的控製器信息傳達給各級直接從0級和1到4級和5使用適當的協議 ，特別是WEB服務 。

自動化計算引擎(ACE)

更強大的控製器 ，自動化的計算引擎(ACE) ，第2級 ，第3和4個功能嵌入未來的市場上 ，這將繼續加快 ，使崩潰的自動化架構 。這個品種有雙核和四核 CPU ，是自動化控製和計算引擎 ，使他們在工廠車間 ，包括嵌入式曆史學家 ，分析 ，報警管理 ，設備診斷 ，先進控製優化擴展的企業係統的功能 ，並規則引擎 。這些強大的設備 ，完善的信息源在車間進行有意義的數據 。摻入更高層次的功能直接傳送到這些新的控製器消除了等級2 ，3及4台計算機的需要 ，從而提高了係統的性能 ，消除瓶頸 ，消除重複的數據庫 ，簡化的配置控製 ，並降低軟件維護成本 。

OPCUA

OPCUA帶來了開放式計算的行業標準 ，使工程師能夠實現數字化工廠的概念 ，並提高生產效率 。OPCUA技術提供了一種高效 ，安全的基礎設施 ，為從傳感器到企業計算的所有自動化係統 ，SCADA製造 ，通訊和過程控製 。通過利用國際公認的計算標準 ，OPCUA將自動化係統的通用計算行業一個公平的競爭環境 。OPCUA采用了業界標準的Web服務 ，這是首選的方法為係統所有網絡設備的通信和交互 。萬維網聯盟(W3C)定義了一個Web服務設計的軟件係統 ，支持通過網絡互操作的機器對機器的交互 。“這正是自動化係統的任務。OPCUA的麵料被並入控製器 ，例如 ，PLCopen的OPCUA功能塊是 IEC61131-3標準 ，封裝映射的IEC61131-3軟件模型的OPCUA信息模型的擴展 。基於OPCUA服務器提供了一種標準的方式控製器包括控製器 ，人機界麵 ，MES ，LIMS ，ERP和其他係統的OPCUA客戶端公開數據 。

麵板免費安裝

聚星撲克的目標是消除控製櫃 ，並簡化布線 。自動化產品設計理念 ，以消除需要設備安裝在機櫃中開始 ，IP67和IP20I/O設備支持的工業網絡協議 。一個完整的IEC61131-3控製器嵌入到IP67和IP20I/O模塊 ，零件的數量減少和消除櫃是另一個例子 。新趨勢更進一步控製器 ，驅動器 ，伺服電機 ，閥門 ，設備和HMI設備不需要安裝在麵板上 ，從而降低了成本 ，簡化了安裝和降低維護勞動 。

大數據-資訊杠杆

在自動化係統中的數據的量已經爆炸與監測實時數據更廣一些 。工具來分析這些大的大數據集的出現 ，將用於提高生產力和創新 。這一趨勢的加速器是更強大的低成本電腦 ，無線傳感器 ，軟件和分析軟件 。成本較低的計算能力已經能夠使用先進的分析軟件的操作和提高生產力 。這打開了一扇大門 ，為企業找到更多的方法來分析 ，以提高效率 。預測性維護是一個很好的例子 ，用來預測在問題發生之前 ，從而避免生產中斷的分析 。除了降低停機時間 ，這也最大限度地利用熟練的維修人員 ，誰是供不應求 。越來越多的用戶和供應商已超越軟件的儀表板使用的功率計算 ，以創建先進的控製和自動化 。此外 ，先進的分析可以大大提高決策改進和完善的製造工藝 。

改造和升級

改造和升級的機會是巨大的 ，將持續數年 。ARC谘詢集團估計 ，$65十億價值的過程自動化係統已接近其使用壽命結束 。至少為22億美元 ，這些係統安裝在北美地區 ，其中大部分是20歲以上 。在美國和歐洲製造商更容易保持現有的係統和增加新的特性和功能 ，以節省資金 。幾乎所有的自動化供應商有一個布線係統則提供了一個軟件轉換程序 ，將客戶從舊係統到新的 ，保留現有的傳感器接線 。在離開係統和錨杆支護新的功能 ，許多用戶看到更多的價值 。在這些舊係統的頂端附加軟件是用來增加資產的管理 ，先進控製等功能 。網關已成為非常受歡迎的底端到現有的係統增加新的控製器 ，傳感器和無線傳感器 。生活的I/O硬件 ，控製器和傳感器的舊係統被證明是遠遠超過壽命為10年 ，最初的設想 。在許多情況下 ，投資於新的 ，更高效的機器更換舊的生產設備自動化係統更換更高效的投資比。

遠程監控

遠程監控繼續增長 ，改進和精致的硬件和軟件工具 。遠程監控功能 ，使萎縮的自動化和控製專家 ，以幫助解決工廠的問題 ，沒有旅行的需要 ，將繼續變得更加強大 。這些工具可以讓專家為他們服務在工廠的現場規則為基礎的係統 ，他們的知識製度化 。那裏是一個嚴重缺乏的知識，經驗和技能的人 ，這種能力將在有經驗的人 ，有一個萎縮的發達國家和發展中國家的增長 。手機技術的不斷提高 ，正在被越來越經常實施遠程監控 ，因為它是現成的 ，易於部署 。將手機和短信技術的控製器將增長到支持這一趨勢 。這方麵的發展將繼續利用技術 ，包括互聯網 ，雲計算 ，基礎軟件的規則 ，IP視頻和音頻通信 。

信息安全

將開發更先進的方法 ，軟件和硬件 ，以保護自動化 ，控製和SCADA係統的網絡安全攻擊。網絡安全已經討論了相當長的一段時間 ，但它似乎是一個問題 ，不來的最前沿 ，直到有重大的災害 ，如沙特阿美Stuxnet蠕蟲的攻擊消滅了30,000個計算機係統在2012年8月 。很可能會有更成功的攻擊 ，將激勵為提高工業自動化係統網絡安全的未來 。“大遊戲”在我看來還沒有開始 ，對手是剛剛開始學習 ，戳和收集數據 。回首經典軍事鬥爭的曆史獲獎者在他們的對手之前發動重大攻擊的防禦 ，通常能獲得良好的偵察和探測 。進一步承載著戰爭的比喻 ，是典型的運動 ，許多戰鬥 。強化工業以太網網絡可能需要遷移到IPV6 ，包含了更強的安全性模型 ，Internet協議安全(IPsec) ，每個IP數據包的通信會話 ，並在每個網絡連接的硬件加密方法進行加密 。

一體機設計

的願景有一個完整的係統的方法來設計產品 ，機器和生產線作為一個整體的過程中開始出現 ，並會加快 。優化 ，調試 ，增加產量 ，提高質量 ，降低成本的製造過程是建立一條生產線或單台機器前 ，軟件設計和建模工具 。機及相關自動化於一體的綜合軟件設計環境 ，設計 ，建模與仿真 ，具有巨大的能力 。在這個過程中 ，工程師可以優化能源消耗最低完全機器自動化生成的控製器代碼 。開放標準使連接建模軟件自動生成機器人 ，機床 ，PLC和其它工業控製器的控製器代碼 。符合PLCopenXML交換標準 ，例如正在使用的模擬和建模軟件廠商自動生成控製器程序 。這些技術的采用 ，使企業的競爭的優勢 ，降低成本和風險 。為了充分利用這種方法 ，傳統的筒倉公司必須協同工作 。

機器人

在更廣泛的行業正在加速機器人的使用成本更低 ，更靈活的機器人 。“智能”機器人可以創建集成的機器人視覺係統將識別軟件 。此外 ，機器人變得更簡單的計劃 ，包括為用戶教機器人執行任務的能力 。早在去年 ，國際機器人聯合會的報告，2011年機器人銷售增長了38% ，為一年錄得有史以來的最高水平 。最重要的國家是中國 ，美國和德國的增長39%和51%之間的增長率 。兩個最大的市場仍然是日本 ，其次是韓國 。汽車 ，食品和飲料 ，金屬 ，機械等行業增長高於平均水平的機器人訂單 。機器人允許製造商提高了生產效率 ，可靠性和質量目標的實現 。在安全性 ，靈活性 ，準確性和易用性的改進 ，以較低的成本 ，加速通過 。

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