随着市场竞争的加剧,工业自动化领域有了新的发展。首先是引入自动化集成架构。如今,企业过程管控系统的架构已经发生了本质的变化(需要自动化技术提供自动化控制的一揽子解决方案,以及整个集团的生产管理、执行等信息系统的所有集成解决方案)。工业自动化的金字塔模型从原来的五层结构简化为三层——企业资源规划(ERP)、制造执行系统(MES)和过程控制系统(PCS)。构建三层模型,三层模型紧密联系,强调企业信息和控制系统的集成。其主要目的是为工程设计和配置(工艺设计、设备设计、自动设计和编程等)提供统一的平台。)、调试、运营、资产管理、优化和维护。
从工艺现场层面到工厂(集团)管理层,基本可以通过以太网实现信息的顺畅无缝流通。通过信息、流程优化、资源优化的无缝集成,实现物流、信息流、价值流的整合,从而缩短新产品开发周期,提高质量,降低成本,改善服务,改善环境,增强企业的市场适应能力和竞争力。
自动化技术追求互补和渗透。将PLC、DCS、IPC结合起来,形成一定的互补性。混合控制系统(HCS)的一个特点是PLC和DCS完全互补和渗透,
自动化系统应更加注重功能和信息安全。信息安全主要指防止黑客攻击和信息泄露;安全是指由控制系统执行的安全功能失效所导致的可能危险。目前,国际标准已陆续发布,包括IEC61508—电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全标准,IEC61511—过程工业安全仪表系统的功能安全标准。通常,总体安全等级SIL用于评估风险程度,有四个等级。安全等级SIL越高,风险越低。如今在自动化领域,已经推出了相应的标准产品,如西门子的故障安全容错S7F/FH系统,罗克韦尔的Gruard PLC。
无线通信技术的广泛应用和射频识别技术的突出。无线通信技术已经广泛应用于汽车、石油化工、水处理等行业,目前正在艾地的工业自动化系统中使用。也是工业自动化产品新的增长点,抗干扰性强,可靠性高。RFID广泛应用于运动控制和物流技术。与趋向高度智能化的运动控制视觉系统相结合,对提高生产效率、降低运营成本极为有利。
控制体系由集权向分权发展。智能I/O就是把I/O的某一部分做成一个自主节点,有自己的处理器,可以独立控制某一部分。由于它组合在一个框架中,所以可以直接安装在现场,即使是在空间非常有限的地方,但也可以链接到中央计算机,从而将控制系统从传统的三层结构简化为两层结构。
人机界面发展越来越迅速,已经越来越人性化。未来,人机界面不仅限于SCADA、编程、监控和诊断等。在工业自动化领域,人机界面可以为操作者和管理者提供越来越多的信息。强大的模块化软件和多客户机/服务器结构使人机界面成为实时生产信息和业务垂直集成的统一体。
中国首份《中国高技术标准战略研究报告》指出,发达国家凭借其技术的先进性和先发制人的先机制定了标准,制定了标准的后发国家要想再次参与这场标准大战,需要付出更多的成本。报告还认为,跨国公司为了攫取超额利润,正在通过“公开促进私人协议”、“交叉许可寡头垄断”、“促进多层次标准”、“加强法律打击创新”、“以政策游说全球压力”等方式,加强标准对全球产业链的控制。与过去通过产品销售占领市场的手段相比,这是“一种换方法的游戏”。“未来企业间最激烈的竞争是规则之争,关键是标准制定权”。所谓“一流企业卖标准,二流企业卖技术,三流企业卖产品”在业内广为流传。随着市场化和国际化的深入,越来越多的企业意识到标准的重要性,但也需要承担很大的风险。对于企业来说,制定一个标准需要大量的技术和资金投入。这个标准一旦被业界和世界认可,回报就会很大,否则投入可能会浪费,但冒这个风险是值得的,也是急需的。2007年12月14日,由中国浙大中控公司开发的工业通信网络标准EPA作为国际标准被IEC(国际电工委员会)正式发布,标志着中国企业开始参与该领域“游戏规则”的制定。要发展壮大民族自动化产业,需要更多像中控、EVOC这样的“领头羊”。
国家标准化管理委员会主任李忠海说,为了最大限度地减少加入世贸组织对中国企业和国内市场的不利影响,当务之急是充分利用这五年的缓冲期,按照国际标准和国外先进标准组织企业主导产品的生产,把产品的实物质量提高到国际水平。专家指出,标准问题已经超出了国内技术经济范畴,成为产品国际化的先决条件。国际标准是世界各国共识的结果,反映了国际先进的科学、技术和生产力水平。因此,采用国际标准和国外先进标准对处于经济转型期的中国经济具有重要意义。
事实证明,要提高产品质量和企业竞争力,必须采用国际标准和国外先进标准。同样,没有国际标准和国外先进标准的技术支持,中国扩大出口、促进对外贸易、发展外向型经济也会遇到很多障碍。据调查,近年来,中国60%的出口企业遭遇了国外的技术壁垒。通过欧盟CR法规和对中国动物源性食品的限制。因此,大力推动采用国际标准被视为打破国外技术壁垒、促进对外贸易的最重要的技术途径。