自动化概述

一 、自动化控制概述 ：

1）自动化控制是一种现代工业 、制造业等生产领域中机械电气一体化集成的控制技术 。例如 ：机器 、设备可以按照生产的要求和目的 ，进行自动化生产，人只需要作为操作员 ，确定控制的要求和程序 ，不用直接参与生产过程的控制技术 。

2）自动化控制技术广泛用于工业（生产过程自动控制） 、环境（水处理 、烟气监测 、大气除尘） 、农业（水利 、灌溉 、蔬菜大棚 、农业机械） 、军事（武器制造 、航感遥测） 、科学研究（实验室设备） 、交通运输（物流自动化 、信号灯控制 、交通管制） 、商业（超市系统） 、医疗（医疗设备）和服务（智能楼宇 、中央空调 、楼宇自控）等方面。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动 、部分脑力劳动以及恶劣 、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能 ，极大地提高劳动生产率 。

二 、自动化控制的应用

1）过程自动化

工业中流体（例如污水 、废水 、药液）或粉体（例如烟尘 、颗粒）的化学处理的自动化控制 。一般采用由检测仪表 、PLC和计算机等组成的过程控制系统 ；对加热炉 、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制 ，采用的主要控制方式有反馈控制 、前馈控制和最优控制等 。
2）机械制造自动化

这是机械化 、电气化与自动控制相结合的结果 ，处理的对象是离散工件 。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线 。20世纪60年代以后 ，由于电子计算机的应用 ，出现了数控机床 、加工中心 、机器人、计算机辅助设计 、计算机辅助制造 、自动化仓库等 。研制出适应多品种 、小批量生产型的柔性制造系统（FMS） 。以柔性制造系统为基础的自动化车间 ，加上信息管理 、生产管理自动化 ，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化控制系统 。

3）自动化控制是建立于PLC和人机界面（触摸屏 ，操作屏等）基础之上的

美国AB（艾伦-布拉德利）公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC-Programmable Logic Controller) 。为了方便 ，简称可编程序控制器为PLC 。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统 ，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了 。

4） PLC的发展是市场情况

在工业的生产过程中 ，存在着大量需要顺序控制的程序 ，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序 、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量 、脉冲量 、计时 、计数器 、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视 。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品 。

在80年代至90年代中期 ，是PLC发展最快的时期 ，年增长率一直保持为30-40% 。由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步 ，挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业 。但是由于工业PC(IPC工控机)的出现 ，特别是近年来现场总线技术的发展 ，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场 ，所以近年来PLC增长速度 ，总的说是渐缓 。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品 ，主要应用在汽车(23%) 、环境工程(16.4%) 、化学/制药(14.6%) 、金属/矿山(11.5%) 、纸浆/造纸(11.3%)等行业 。（此段数据摘自中国工控网）

2001年我国机械工业成为工业发展新亮点，总产值比上年增长17.15% 。汽车产量为世界前10位 ，机床产量为世界第5位 。机械工业利润增长33.35% ，占整个工业新增利润六成多 。出口同样出现可喜的增长 。在工业发达的日本也有调查表明 ，PLC配套的机电一体化产品的比例占42% ，采用继电器 、接触器控制尚有24% 。需要应用PLC的场合还很多 ，在我国就更是如此了 。

从技术创新的角度看 ，我国大中型企业还要大力发展CIMS(计算机集成制造系统) 。在机械制造厂要形成FMS柔性制造系统 ，PLC是基础 ，所以PLC市场是广阔的 。PLC具有稳定可靠 、价格便宜 、功能齐全 、应用灵活方便 、操作维护方便的优点 ，这是它能持久的占有市场的根本原因 。

PLC的应用领域是宽阔的 ，还有许多领域急待开拓 。如用于海关过境车辆认证(深圳盐田) 、自动售药(若干中药店)在我国已有实例 。另外 ，在离散事件系统中 ，如公路网交通流(车辆计数 、乘客计数及停留时间计量) 、物流系统 、柔性制造系统(敏捷制造系统)及一切非标准服务系统中 ，均可以采用PLC ，进一步采取对策并优化 。PLC的前途一片美好 。

5）PLC的市场情况

国内PLC生产厂约30家 ，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品 ，还有一部分是以仿制 、来件组装或“贴牌”方式生产 。因此可以说PLC在我国未形成制造产业 。作为原理 、技术和工艺均无尖端技术难度的产品 ，只要努力 ，是能形成制造产业的 。

在PLC应用方面 ，我国是很活跃的 ，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30亿元人民币 ，应用的行业也很广 。但是与其它国家相比 ，在机械加工及生产线方面的应用 ，还需要加大投入 。我国市场上流行的有如下几家PLC产品（主要为国外产品）:

(1) 施耐德公司 ，包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品 ，目前有Quantum 、Premium 、Momentum等产品;

(2) 罗克韦尔公司(包括AB公司)PLC产品 ，目前有SLC 、Micro Logix 、Control Logix等产品;

(3) 西门子公司的产品 ，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;

(4) GE公司的产品90-30系列;

（5）日本欧姆龙 、三菱 、富士 、松下等公司产品 。
6）PLC 的特点
1． PLC 的主要特点（1）高可靠性（2）丰富的I/O 接口模块（3）采用模块化结构（4）安装简单维修方便2．PLC 的功能（1） 逻辑控制（2） 定时控制（3） 计数控制（4） 步进（顺序）控制（5） PID 控制（6） 数据控制（七） 通信和联网7） 其它PLC还有许多特殊功能模块 ，适用于各种特殊控制的要求 ，如 ：定位控制模块 ，CRT 模块 在科技飞速发展的今天 ，任何行业最终的生产模式都将形成自动控制高度集成模式 。自动化控制系统 ，将会取代任何危险的 、繁琐的 ，高强度的劳动模式 。成为工业 、农业 、科学技术等领域先进生产力 ，为我国的工业改革 、经济发展做出更大的力量 。