DCS(集散控制系统)的发展趋势

   2019-08-19 工业品商城195
核心提示:虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,并将最终取代传统的DCS,但Fcs发展有很多工作要做,如统一标准,仪表智能化等。另外传统控

虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,并将最终取代传统的DCS,但Fcs发展有很多工作要做,如统一标准,仪表智能化等。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。

  与此同时,千兆、万兆、智能网管、融合网络等概念的出现及迅速产品化,成为了交换机市场连续跃进的坚实契机,随着企业用户网络升级需求的增长,交换机市场在2003年再次呈现高速发展之势,企业网络升级与设备更新换代的需要刺激了以太网市场的继续增长。市场版图的扩大同时参与厂商的竞争也越发激烈,千兆、万兆、智能网管等每一次产品升级都意味着洗牌暗潮的涌动。

  随着国内网络建设的不断深入,整个产业链都在思考网络发展未来方向的问题。当前,在围绕技术,品质,服务展开混战之后,产品的可靠性和稳定性成为厂商极度关注的焦点---厂商市场竞争的策略核心一直是关注用户需求,推动网络应用。那么,在如今市场瞬息万变,用户需求日新月异的背景下---以太网交换机市场的航向也不能一成不变,现在用户又最关心什么?交换机市场的未来航向在哪里?

  “三堂会审”指明未来方向

  网络建设越深入,信息化进程越广泛,一个十分严峻的网络问题也就越来越清晰,这就是网络的安全问题。而其实从用户需求的层面分析,这一问题早已引起各领域用户的共同关注了。

    当前工控机仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如:冶金、石化、电力)为主,采用分布式系统结构的分散型控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展,促使大型分散型控制系统销售增加。 DCSl997年销售为45亿美元。在工控机中DCS是受计算机技术影响最大、反应最快的一种。

    DCS主要发展趋势为:

    (1) 向综合方向发展

    由于标准化数据通信线路和通信网络的发展,将各种单()回路调节器、PLC、工业比、 NC等工控设备构成大系统,以满足工厂自动化要求,并适应开放化的大趋势。

    (2) 向智能化方向发展

    由于数据库系统、推理机能等的发展,尤其是知识库系统(KBS)和专家系统(ES)的应用,如自学习控制、远距离诊断和自寻优等,人工智能会在DCS各级实现。和FF现场总线类似,以微处理器为基础的智能设备,如智能IO智能PID控制、智能传感器、变送器、执行器、智能人接口及可编程调节器相继出现。

    (3) 工业PC

    由于巩组成此S成为一大趋势, PC作为DCS的操作站或节点机已经很普遍.PCPLCPCS19 PcNc等就是PcDcs先驱。

    (4) 专业化

    DCS为更适合各相应领域的应用,就要进一步了解这个专业的工艺和应用要求,以逐步形成如核电站此S,变电钻DGS、玻璃DCS及水泥DCS等。

    2、数控装置的发展趋势

    80年代以来,为适应FMCFMSCAMCIMS的发展需要,数控装置采用大规模、超大规模集成电路,提高了柔性,功能和效率。

    (1) PC

    由于大规模集成电路制造技术的高度发展, PC硬件结构做得更小, CPU的运行速度越来越高,存储容量很大。 PC机大批量生产,成本大大降低,可靠性不断提高。 PC机的开放性, Windows的应用,更多的技术人员的应用和软件开发,使PC机的软件极为丰富。 PC机功能已经很强,CADCAM的软件已大量由小型机,工作站向PC机移植,三维图形显示工艺数据已经在PC机上建立。因此, PC机已成为开发CNC系统的重要资源与途径。

    (2) 交流伺服化

    (6) 小型化

    由于半导体电路高度集成化、封装三维化和电路板插三维化,使NC装置进一步小型化。在NC装置的操作单元用TFT(薄膜晶体管)彩色液品显示器、触模屏取代CRT,厚度仅为CRT14等。

    (7) 高速化

    为实现高速加工,主轴必须高速化,从主轴电动机最高速为18000Ormin。最高进给速度120m/min以上。

    (8) 高效化

    实现高效加工,缩短非切削时间和加工周期的关键是提高PMC(可编程机床控制器)的处理器,随着处理内容复杂化, PMC的编程语言成了问题,虽然C语言和PASCAL从已经实用化,但为置换梯形图语言,还需要使用帧控流程图(Src)那样的视图用语言。

    (9) 高精度

    提高加工精度,高分1辨率旋转编码器必不可少。为在超精密加工领域能实现0.O01um的精度,必须开发超高分辨率的编码器, O0001um最小设定单位的NC装置。为在加工中即使负荷变动伺服系统的特性也保持不变,还需采用控制和鲁棒(Robust)控制。在伺服系统的控制中,用高速微处理器,采用基于现代控制论前馈控制、二自由度控制、学习控制等。其数字控制系统的跟踪误差不超过2um

    (10) 机械智能化

    它在NC领域内是一种新技术,所谓机械智能化功能,是指机械自身可补偿温度、机械负荷等引起的机械变形的功能。这就需要检测主轴负荷、主轴及机座变形的传感器和处理传感器输出信号的电路。

    (11) 诊断维修智能化

    故障的诊断与维修是NC的重要技术。基于AI专家系统的故障诊断已存在,现在主要是建立用于诊断故障的数据库。把NC装置通过internetInternet与中央计算机相连接,使其具有远距离诊断的功能。

    进一步的发展是预维修系统,即在故障将要发生前把将要发生故障的部件更换下来的系统,它需要通过智能传感器、高速PMC及大型数据库来实现。


 
 
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