工业自动化控制 2018-2025年中国工业自动化控制行业概况、发展现状及发展趋势

一、工业自动化行业概述

工业自动化是指机械、设备或生产过程的信息处理和过程控制的总称，它可以在没有人工直接干预的情况下，根据预期目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制。工业自动化控制系统通常集成机械执行系统、电气控制系统和传感器测量系统。工业自动化控制系统以自动化控制理论为基础，涉及机械、信息技术、电子电路、机械设计、光学设计、热设计、嵌入式软件、系统可靠性设计等多项技术，广泛应用于医药、生物、冶金、石油、化工、有色金属、机械、汽车、纺织、造纸、航空空航天等诸多现代行业。由于工业自动化行业对其他行业有很强的推动作用，自动化技术水平已经成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的标志。

二，中国工业自动化的发展

中国工业自动化的发展大致可以分为三个阶段。首先，从50年代到70年代末，这个时期可以说是我国工业自动化的起步阶段。当时，中国刚刚完成“三大转变”，实施了第一个“五年计划”，但仍处于社会主义初级探索阶段。工业发展还是以人力为主，工业化道路发展缓慢。然而，一些单机自动加工设备开始出现，中国的工业自动化萌芽。

从80年代到90年代中期，随着改革开放的到来，外资涌入中国市场，同时带来了全新的技术和设备。在此期间，中国的工业自动化得到了充分的发展，各种技术也开始成熟。拥有硬件数控系统和钻、镗、铣自动化生产线的数控机床的出现，标志着中国工业自动化日趋成熟。

自20世纪90年代末以来，市场环境的变化使得多品种、中小批量生产中的普遍性问题越来越严重，这就要求自动化技术向其广度和深度发展，使所有相关技术高度集成，充分发挥整体最佳效率。CIM作为一种哲学和方法逐渐被人们所接受。CIM也是实现集成的相应技术，将分散的、独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。同时，并行工程作为一种经营理念和工作模式，已经在自动化技术领域得到应用和活跃，并将进一步推动单元自动化技术的融合。

三、中国工业自动化控制的现状

中国工业自动化控制的发展历史相对较短，起步较晚，始于20世纪40年代。当时中国的自动化控制设备采用的是单机加工方式，直到70年代中国才开始采用流水线作业方式，在工业生产中广泛应用自动化技术，这也是工业自动化控制技术发展的标志阶段。目前，中国的自动化控制技术已经与信息技术等高科技技术和其他科学技术相结合。下面笔者将主要分析PLC、工业PC和DCS。

PLC是可编程逻辑控制器的简称。是一种可以书写的记忆。它依靠数字运算来实现对电子系统的控制，是计算机技术应用的代表。目前，PLC在我国工业领域得到了广泛的应用，主要是因为其功能强、性价比高；简单编程；操作方便，可靠性强；维护方便等优点，PLC作为一台计算机，实现了对生产过程的整体监控，可以根据指令存储和进行逻辑运算，实现模拟输入输出，是工业生产控制的关键。

PLC最早由美国通用企业公司开发，第一台可编程序控制器诞生于1969年。然后，世界各国开始研究PLC控制器，其工作步骤主要经历了三个阶段:第一，输入采样阶段；二、程序执行阶段；第三，输出刷新阶段在工业生产中起着重要作用。虽然中国在不断开发和提高控制器的性能，但与国外相比仍有很大差距，许多技术需要进口。未来，我国的科研单位将不断提高PLC的性能，提升我国工业自动化控制水平。

工业PC主要有两种:一种是IPC；另一个是压缩PCI。工控机采用的虚拟化技术，是由PCI技术改造而来的。工业PC能够适应更复杂、更恶劣的自然环境，能够满足越来越高的工业生产要求。工业PC防磁、防尘、耐高温，抗干扰能力好，可长时间运行，配置和兼容性优良。工业PC机的两种控制方式是我国实现现代化工业生产的保证。同时，针对不同地区，PC，随着互联网技术的融合，PC实现了对内部生产各个环节的控制，促进了内部沟通。目前很多企业都在用工业PC来控制生产，这和前面介绍的PC的优势是分不开的。作为一种诊断功能先进、安装简单的自动控制设备，技术人员可以轻松掌握其操作步骤，故障后的诊断和维护相对简单，成本合理，性价比高。现在，无论在中国还是在国际社会，工业PC的使用都是非常受欢迎的。随着我国科学技术的不断发展，我国在这方面的技术研发也会不断进步。集散控制系统是分布式控制系统的简称，代表分布式控制系统。与集中控制系统相比，它是一种新的控制系统。集散控制系统的发展始于20世纪70年代，我国对它的研究更晚。随着科学技术的不断发展，中国对发展中国家的投资也在不断增加。目前，中国在质量保证和安全保证方面已经达到世界领先水平。随着研究成果的逐渐增多，国内很多企业现在都在应用DCS控制系统，真正实现了生产环节的改善。

四、中国工业自动化控制的未来发展趋势

根据北京普华优策信息咨询有限公司发布的《2018-2025年中国工业自动化控制行业发展现状及市场前景预测报告》:

1.可编程逻辑控制器正朝着集成化和网络化的方向发展

作为一种新型的可编程控制器，接触网的开发和应用具有结构简单紧凑、安装更加方便的优点，它的出现使得可编程控制器的控制电路更加清晰。接触网不同于传统的PLC，它的出现有效地集成了包括HMI和FO在内的几种控制器设备的优点。OCS有效地将二者融为一体，实现了人机交互，使技术人员操作起来更容易、更方便。作为一种可编程逻辑控制器，未来将向集成化、网络化方向发展。在实现人机界面的过程中，采用了HORNER编程平台，使用速度更快，在企业中非常流行。另外，随着我国信息技术的不断发展，借助计算机技术，PLC的发展更加广阔。目前，无论是控制终端还是传输速度都有了很大的提高，未来将向更智能、更高效的方向发展。

2.新型现场总线控制系统的开发

随着科学技术的不断发展，计算机技术的应用使得新型现场总线控制系统得以发展。计算机控制系统经历了基础气动仪表控制系统、组合仪表控制系统、数字计算机集中控制系统和集散控制系统几个发展阶段。经过一系列的集成开发，目前的控制系统开始向总线控制方向发展，简称FCS。未来，FCS将结合互联网技术不断发展壮大，使总线控制系统能够广泛应用于工业控制的各个领域。它具有更高的灵活性、更好的准确性和更快的传输速度，可以应用到更广泛的领域，占据更高的市场地位。

3.智能控制的发展

智力的提出导致了各个领域的变化。是信息技术的应用。它采用人工智能理论、学习算法和先进技术，使设备能够模拟人类智能的一些特性和功能。工业智能控制是一种基于人工智能的控制方法，主要表现在机械设备自动控制的多功能性。通过以太网和Web技术实现了一个开放的分布式智能系统，提供了基于TCP/IP四层协议族的高度模块化、分布式技术和可重用的工业控制方案。例如，新一代固态传感器和智能变送器正朝着小型化、高精度、低功能和智能化的方向发展。智能阀门定位器由高度集成的微控制器控制，所有控制参数均可配置，实现线性、分程控制、等百分比、快速开启等特性校正功能，实现智能阀门定位器。

总之，目前的工业自动化控制技术已经在我国许多行业得到应用，大大减轻了劳动负担，有效提高了工作效率，提高了生产质量。同时，自动化的应用是科学技术发展的体现，促进了中国产业结构的调整和升级。未来，中国的工业控制自动化技术将继续以先进的科学技术结合多学科、多技术领域发展，走向更加智能化、网络化、便捷化的道路。这对促进中国经济繁荣，不断提高中国综合国力，提高国际竞争力起到了非常积极的作用。