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工业自动化 从广义概念上来理解，CIMS（计算机集成製造系统），敏捷製造等都可以看作是智慧型自动化的例子 。的确，除了製造过程本身可以实现智慧型化外，还可以逐步实现智慧型设计，智慧型管理等，再加上信息集成，全局最佳化，逐步提高系统的智慧型化水平，最终建立智慧型製造系统 。这可能是实现智慧型製造的一种可行途径 。多智慧型体Agent原为代理商，是指在商品经济活动中被授权代表委託人的一方 。后来被借用到人工智慧和计算机科学等领域，以描述计算机软体的智慧型行为，称为智慧型体 。1992年曾经有人预言：“基于Agent的计算将可能成为下一代软体开发的重大突破 。"随着人工智慧和计算机技术在製造业中的广泛套用，多智慧型体系统技术对解决产品设计、生产製造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智慧型化的方法，也为系统集成、并行设计，并实现智慧型製造提供了更有效的手段 。整子系统整子系统的基本构件是整子（Holon） 。Holon是从希腊语借过来的，人们用Holon表示系统的最小组成个体，整子系统就是由很多不同种类的整子构成 。整子的最本质特徵是：●自治性，每个整子可以对其自身的操作行为作出规划，可以对意外事件（如製造资源变化、製造任务货物要求变化等）作出反应，并且其行为可控；●合作性，每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为，也可以对其他整子提出的操作申请提供服务；
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工业自动化●智慧型性，整子具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因 。整子的上述特点表明，它与智慧型体的概念相似 。由于整子的全能性，有人把它也译为全能系统 。整子系统的特点是：●敏捷性，具有自组织能力，可快速、可靠地组建新系统 。●柔性，对于快速变化的市场、变化的製造要求有很强的适应性 。除此之外，还有生物製造、绿色製造、分形製造等模式 。製造模式主要反映了管理科学的发展，也是自动化、系统技术的研究成果，它将对各种单元自动化技术提出新的课题，从而在整体上影响到製造自动化的发展方向 。展望未来，21世纪的製造自动化将沿着历史的轨道继续前进 。热点技术工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、最佳化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保全全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软体、硬体和系统三大部分 。工业控制自动化技术作为20世纪现代製造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题 。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用 。
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仪器仪表中国工控自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和套用 。中国工业控制自动化技术、产业和套用都有了很大的发展，中国工业计算机系统行业已经形成 。工业控制自动化技术正在向智慧型化、网路化和集成化方向发展 。⒈以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机套用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展 。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成 。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S. 。虽然计算机集成製造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确” 。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所採用 。在中国，中小型企业以及準大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路 。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化 。传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬体、系统软体和套用软体的价格之高令众多企业望而却步 。20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网路组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径 。由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的製造商至少在部分生产中正在採用PC控制方案 。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低 。由于可程式控制器（PLC）受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的套用感到很不安 。事实上，他们也加入到了PC控制“浪潮”中 。工业PC在中国得到了异常迅速的发展 。从世界範围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和Compact PCI工控机以及它们的变形机，如AT96汇流排工控机等 。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层 。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主智慧财产权的PC-based控制系统，在3~5年内，占领30%~50%的国内市场，并实现产业化 。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC 。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软体作业系统Windows NT的原因 。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软体完成；二是向客户提供所需要的所有东西 。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端套用上，其数据複杂且设备集成度高 。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分 。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC 和 PLC之间，这些融合的迹象已经出现 。和PLC一样，工业PC市场在过去的两年里保持平稳 。与PLC相比，工业PC软体很便宜 。⒉PLC在向微型化、网路化、PC化和开放性方向发展全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品 。国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品 。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说PLC在中国尚未形成製造产业化 。在PLC套用方面，中国是很活跃的，套用的行业也很广 。专家估计，2000年PLC的国内市场销量为15~20万套（其中进口占90%左右），约25~35亿元人民币，年增长率约为12% 。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右，约35~45亿元人民币 。PLC市场也反映了全世界製造业的状况，2000后大幅度下滑 。但是，按照Automation Research Corp的预测，儘管全球经济下滑，PLC市场将会复甦，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长 。微型化、网路化、PC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）控制组态软体的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软体和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长 。当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC也不例外 。如今越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口 。可以相信，PLC将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统 。⒊面向测控管一体化设计的DCS系统集散控制系统DCS（Distributed Control System）问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国 。中国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目 。当时，中国主要行业（如电力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部进口 。80年代初期在引进、消化和吸收的同时，开始了研製国产化DCS的技术攻关 。中国DCS的市场年增长率约为20%，年市场额约为30（35亿元 。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品，所以其市场增长率不会下降 。据统计，到2005年，中国石化行业有1000多套装置需要套用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，需要DCS实现监控；不少企业已使用DCS近15~20年，需要更新和改造 。⒋控制系统正在向现场汇流排（FCS）方向发展由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程控制系统将由DCS发展到FCS（Fieldbus Control System） 。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（Field Device）中 。基于现场汇流排的FCS又是全分散、全数位化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4~20mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化 。根据IEC61158的定义，现场汇流排是安装在製造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网路 。现场汇流排使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能 。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场汇流排标準工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标準制定就陷于混乱 。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场汇流排控制系统（FCS）的方向发展 。虽然以现场汇流排为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标準、仪表智慧型化等 。另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程，同时DCS本身也在不断的发展与完善 。可以肯定的是，结合DCS、工业乙太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力 。工业乙太网以及现场汇流排技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式，在工业现场得到了越来越多的套用，并将在控制领域中占有更加重要的地位 。⒌仪器仪表技术在向数位化、智慧型化、网路化、微型化方向发展经过五十年的发展，中国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、行销体系，成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国 。随着国际上数位化、智慧型化、网路化、微型化的产品逐渐成为主流，差距还将进一步加大 。中国高档、大型仪器设备大多依赖进口 。中档产品以及许多关键零部件，国外产品占有中国市场60%以上的份额，而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额 。今后仪器仪表技术的主要发展趋势：仪器仪表向智慧型化方向发展，产生智慧型仪器仪表；测控设备的PC化，虚拟仪器技术将迅速发展；仪器仪表网路化，产生网路仪器与远程测控系统 。几点建议：开发具有自主智慧财产权的产品，掌握核心技术；加强仪器仪表行业的系统集成能力；进一步拓展仪器仪表的套用领域 。⒍数控技术向智慧型化、开放性、网路化、信息化发展从1952年美国麻省理工学院研製出第一台试验性数控系统，随着计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快 。就结构形式而言，当今世界上的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”结构的开放式数控系统；3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统；4.SOFT型开放式数控系统 。中国数控系统的开发与生产，通过“七五”引进、消化、吸收，“八五”攻关和“九五”产业化，取得了很大的进展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业，也带动了机电控制与传动控制技术的发展 。同时，具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可 。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是：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、数位化方向发展；增强通信功能，向网路化发展；数控系统在控制性能上向智慧型化发展 。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的资本与动力，而工具机工业，作为机器製造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门，毫无疑问，其战略性重要地位、受重视程度，也将更加鲜明突出 。智慧型化、开放性、网路化、信息化成为未来数控系统和数控工具机发展的主要趋势：向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展；向模组化、智慧型化、柔性化、网路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，机械加工向虚拟製造的方向发展；信息技术（IT）与工具机的结合，机电一体化先进工具机将得到发展；纳米技术将形成新发展潮流，并将有新的突破；节能环保工具机将加速发展，占领广大市场 。⒎工业控制网路将向有线和无线相结合方向发展无线区域网路（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连线网路设备，人们可随时、随地、随意地访问网路资源，是现代数据通信系统发展的重要方向 。无线区域网路可以在不採用网路电缆线的情况下，提供乙太网互联功能 。在推动网路技术发展的同时，无线区域网路也在改变着人们的生活方式 。无线网通信协定通常採用IEEE802.3用于点对点方式，802.11用于一点对多点方式 。无线区域网路可以在普通区域网路基础上通过无线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 。无线区域网路的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网路管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关係等问题上 。在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连线形成一个控制网路，通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485 。无线区域网路设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线区域网路及乙太网络信号相互转换，符合无线区域网路IEEE 802.11b和乙太网络IEEE 802.3标準，支持标準的TCP/IP网路通信协定，有效的扩展了工业设备的联网通信能力 。计算机网路技术、无线技术以及智慧型感测器技术的结合，产生了“基于无线技术的网路化智慧型感测器”的全新概念 。这种基于无线技术的网路化智慧型感测器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网路上传输、发布和共享 。无线区域网路技术能够在工厂环境下，为各种智慧型现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高频宽的无线数据链路和灵活的网路拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网路的不足，进一步完善了工业控制网路的通信性能 。⒏工业控制软体正向先进控制方向发展作为工控软体的一个重要组成部分，国内人机界面组态软体研製方面近几年取得了较大进展，软体和硬体相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案 。在此基础上，工业控制软体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）还没有严格而统一的定义 。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，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；智慧型控制（专家系统、模糊控制、神经网路）等 。由于先进控制和最佳化软体可以创造巨大的经济效益，因此这些软体也身价倍增 。国际上已经有几十家公司，推出了上百种先进控制和最佳化软体产品，在世界範围内形成了一个强大的流程工业套用软体产业 。因此，开发中国具有自主智慧财产权的先进控制和最佳化软体，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意义 。在未来，工业控制软体将继续向标準化、网路化、智慧型化和开放性发展方向 。工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中，通过信息基础设施，在集成平台上，实现信息的採集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等 。由于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的有效途径和手段，国家将继续通过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的进一步发展，加强技术创新，实现产业化，解决国民经济发展面临的深层问题，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 。仓库自动化简介自动化仓库ABC ，自动化技术在仓储领域（包括主体仓库）中的发展可分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智慧型自动化仓储阶段 。在90年代后期及21世纪的若干年内，智慧型自动化仓储将是自动化技术的主要发展方向 。发展第一阶段物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现，其实时性和直观性是明显的优点 。人工仓储技术在初期设备投资的经济指标也具有优越性 。第二阶段物料可以通过各种各样的传带，工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运，用货架托盘和可移动货架存储物料，通过人工操作机械存取设备，用限位开关，螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行 。机械化满足了人们速度、精度、高度、重量、重複存取和搬运等要求 。第三阶段是自动化仓储技术阶段，自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用 。50年代末和60年代，相继研製和採用了自动导引小车（AGV）、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统 。70年代和80年代，旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立套用，被称为"自动化孤岛" 。随着计算机技术的发展，工作重点转向物资的控制和管理，要求实时，协调和一体化，计算机之间、数据採集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时地汇总信息，仓库计算机及时地记录订货和到货时间，显示库存量，计画人员可以方便地作出供货决策，他们知道正在生产什幺、订什幺货、什幺时间发什幺货、管理人员随时掌握货源及需求 。信息技术的套用已成为仓储技术的重要支柱 。