2012年里脱颖而出的自动化控制技术
- 2012/4/6 9:46:30 9549
- 来源：控制工程网
摘要：导读：2012年，复杂的形势为的工业发展带来了颇多变数，诸多制造业企业已经开始选择在能源效率以及安全领域加大投入，同时，对于工业领域内的自动化与控制的新技术也普遍抱有积极的态度。那么，在这样的形势下，企业可以通过哪些自动化技术手段来实现既定的战略目标？自动化企业要在哪些技术层面给予用户有力的支持？2012年，到底会有哪些自动化与控制技术脱颖而出？
导读：2012年，复杂的形势为的工业发展带来了颇多变数，诸多制造业企业已经开始选择在能源效率以及安全领域加大投入，同时，对于工业领域内的自动化与控制的新技术也普遍抱有积极的态度。那么，在这样的形势下，企业可以通过哪些自动化技术手段来实现既定的战略目标？自动化企业要在哪些技术层面给予用户有力的支持？2012年，到底会有哪些自动化与控制技术脱颖而出？
以太网
以太网的使用将会继续增加在安全性能、运动和能源方面的协议。另外一个增长点是带有标准TCP/IP连接和工业以太网协议连接的控制器。TCP/IP连接用来与企业层面的相关系统进行直接的信息通讯。
信息杠杆
近年来，越来越多的用户与供应商开始使用运算的功能来创建具有可行性的信息。在某些案例中，用到了先进控制。
信息协同
这个概念刚刚兴起，企业层面与自动化系统之间的工作流程软件的集成就是一个例子。
改造和升级
几乎每一个自动化供应商都拥有一套布线系统，有一些可以为用户提供从旧系统到新系统的软件转换程序，保留现存的传感器的布线。保留系统不做更改，但是却能增加许多新的功能，这让许多用户开始从中看到了更多的价值。这些较老的系统的上层软件插件用来增加财产管理、先进控制和其他功能。在已有系统的底端加入新的控制器、传感器和无线传感器方面，网关越来越受欢迎。这样，旧系统中的I/O硬件、控制器与传感器的寿命将比原来设想的要多出10年。
远程监控
为了弥补专业人士资源的不断缩水，远程监控近年来增长迅猛，这一领域也取得了长足的发展。在2011年，基金会现场总线提出了远程操作管理（ROM）的解决方案，尤其对于过程自动化领域来说，这提供了一种单独的集成基础设施的建造模式。由于随时可用、易于部署，手机技术越来越频繁地用于移动监控领域。网络安全也成为了远程监控领域的重要问题。
移动操作员设备
在过去的一年中，iPad以及其他平板电脑增势迅猛。使用者都认为这是一个“傻瓜式”的应用，因为这些设备几乎不需要软件的更改，同时，设备的价格也很低廉。
虚拟化技术
由于易于部署的特性，以及提升产能、降低能耗的优势，使用者已经开始逐渐接受虚拟化的技术。我越来越频繁地听到一些自动化供应商的议论，他们并不急于使用软件来实现虚拟化技术，但这并不能阻碍虚拟化的发展，因为IT部门已经逐渐了解虚拟化并认为这对他们起到了很大的作用。
企业级自动化系统
许多供应商已经能够提供真正的集成软件解决方案，尽管如此，大多数的供应商仍然采用松散耦合软件的应用，并不愿意采用紧密的企业级控制系统。
能源
目前，为了实现节能的目标，包括无线疏水阀检测器、灵活的燃烧控制以及节能电机等产品纷纷上市。这一系列产品直接用来节约能源，而并不是简单的用作审计。
增加了PROFIenergy技术的Profinet提供了一个框架，这个框架实现了积极的能源管理自动化以及控制策略。因为它已经在能源管理以及电力需求方面起到了核心的作用，我希望有更多类似的设计实施，使其架构逐步开放。
原材料优化
这仍然是个新兴的领域，因为只有一小部分公司采用先进控制来增加能效。大部分公司采用了这些技术，但是不允许这些成功的案例刊登出版，因为他们将这些技术看做竞争的一大优势。
信息安全
网络安全问题就像机场安检一样，看起来总是和诸多解决方案和发展共存。ISASecure专注于自动化行业，在2011年发展迅猛，现在也已经有通过ISASecure标准的产品。ISASecure在识别和生产网络安全产品方面，以及工业自动化供应商与操作现场，都提供了标准。标准重点强调了设备、系统、供应商实践以及用户使用这些方面的内容。
无线技术
无线技术将会继续扩张式的发展，其中两种发展趋势十分突出。
中国的工业传感器无线网络标准——WIA-PA（IEC62601），基于802.15.4，达到了IEC标准，并有望成为中国国家标准。这一发展态势让WirelessHART与ISA100的阵营都很吃惊。在自动化与控制技术领域，中国是一个快速增长的区域，根据中国的市场容量，有推断指出，WIA-PA将只能在中国使用。我并不同意这样的观点，我坚信经过时间的检验，该标准很有可能会被广泛采用，届时也将有相应的产品从中国出口。同时，我认为WIA-PA将会在900MHz以及更低的范围内推出相应的解决方案，在通过墙壁以及其他障碍物的时候可以有更强的信号通过率。
无线传感反应网络（WSAN）被指定为一种无线网络的解决方案，是为包括接近传感器、挡光板、先导装置、气动/液压执行机构和I/O模块等离散装置而设置的。WSAN规范目前已经完成，并且正在审阅中。这是由无线协作组织（WCT）（由基金会现场总线、HART通信组织、PNO组织组成）推出的，WCT的意图在于发展一种接口规范和遵守准则，这样就可以将的已被接受的无线解决方案整合到HART、基金会现场总线、Profibus和Profinet通信网络之中。统一的接口使得自动化的终用户更易于操作，这样在离散型应用领域中展开无线技术将更有优势。
以太网传感器
这仍在发展过程中，很有意思的一点是，通过以太网进行通信的更小巧的装置的可用性正逐步成为现实。举个例子来说，在去年，一个带有完整IEC61131-3的嵌入式控制器的小型视觉照相机被证明可以通过以太网进行通信。
以太网
以太网的使用将会继续增加在安全性能、运动和能源方面的协议。另外一个增长点是带有标准TCP/IP连接和工业以太网协议连接的控制器。TCP/IP连接用来与企业层面的相关系统进行直接的信息通讯。
信息杠杆
近年来，越来越多的用户与供应商开始使用运算的功能来创建具有可行性的信息。在某些案例中，用到了先进控制。
信息协同
这个概念刚刚兴起，企业层面与自动化系统之间的工作流程软件的集成就是一个例子。
改造和升级
几乎每一个自动化供应商都拥有一套布线系统，有一些可以为用户提供从旧系统到新系统的软件转换程序，保留现存的传感器的布线。保留系统不做更改，但是却能增加许多新的功能，这让许多用户开始从中看到了更多的价值。这些较老的系统的上层软件插件用来增加财产管理、先进控制和其他功能。在已有系统的底端加入新的控制器、传感器和无线传感器方面，网关越来越受欢迎。这样，旧系统中的I/O硬件、控制器与传感器的寿命将比原来设想的要多出10年。
远程监控
为了弥补专业人士资源的不断缩水，远程监控近年来增长迅猛，这一领域也取得了长足的发展。在2011年，基金会现场总线提出了远程操作管理（ROM）的解决方案，尤其对于过程自动化领域来说，这提供了一种单独的集成基础设施的建造模式。由于随时可用、易于部署，手机技术越来越频繁地用于移动监控领域。网络安全也成为了远程监控领域的重要问题。
移动操作员设备
在过去的一年中，iPad以及其他平板电脑增势迅猛。使用者都认为这是一个“傻瓜式”的应用，因为这些设备几乎不需要软件的更改，同时，设备的价格也很低廉。
虚拟化技术
由于易于部署的特性，以及提升产能、降低能耗的优势，使用者已经开始逐渐接受虚拟化的技术。我越来越频繁地听到一些自动化供应商的议论，他们并不急于使用软件来实现虚拟化技术，但这并不能阻碍虚拟化的发展，因为IT部门已经逐渐了解虚拟化并认为这对他们起到了很大的作用。
企业级自动化系统
许多供应商已经能够提供真正的集成软件解决方案，尽管如此，大多数的供应商仍然采用松散耦合软件的应用，并不愿意采用紧密的企业级控制系统。
能源
目前，为了实现节能的目标，包括无线疏水阀检测器、灵活的燃烧控制以及节能电机等产品纷纷上市。这一系列产品直接用来节约能源，而并不是简单的用作审计。
增加了PROFIenergy技术的Profinet提供了一个框架，这个框架实现了积极的能源管理自动化以及控制策略。因为它已经在能源管理以及电力需求方面起到了核心的作用，我希望有更多类似的设计实施，使其架构逐步开放。
原材料优化
这仍然是个新兴的领域，因为只有一小部分公司采用先进控制来增加能效。大部分公司采用了这些技术，但是不允许这些成功的案例刊登出版，因为他们将这些技术看做竞争的一大优势。
信息安全
网络安全问题就像机场安检一样，看起来总是和诸多解决方案和发展共存。ISASecure专注于自动化行业，在2011年发展迅猛，现在也已经有通过ISASecure标准的产品。ISASecure在识别和生产网络安全产品方面，以及工业自动化供应商与操作现场，都提供了标准。标准重点强调了设备、系统、供应商实践以及用户使用这些方面的内容。
无线技术
无线技术将会继续扩张式的发展，其中两种发展趋势十分突出。
中国的工业传感器无线网络标准——WIA-PA（IEC62601），基于802.15.4，达到了IEC标准，并有望成为中国国家标准。这一发展态势让WirelessHART与ISA100的阵营都很吃惊。在自动化与控制技术领域，中国是一个快速增长的区域，根据中国的市场容量，有推断指出，WIA-PA将只能在中国使用。我并不同意这样的观点，我坚信经过时间的检验，该标准很有可能会被广泛采用，届时也将有相应的产品从中国出口。同时，我认为WIA-PA将会在900MHz以及更低的范围内推出相应的解决方案，在通过墙壁以及其他障碍物的时候可以有更强的信号通过率。
无线传感反应网络（WSAN）被指定为一种无线网络的解决方案，是为包括接近传感器、挡光板、先导装置、气动/液压执行机构和I/O模块等离散装置而设置的。WSAN规范目前已经完成，并且正在审阅中。这是由无线协作组织（WCT）（由基金会现场总线、HART通信组织、PNO组织组成）推出的，WCT的意图在于发展一种接口规范和遵守准则，这样就可以将的已被接受的无线解决方案整合到HART、基金会现场总线、Profibus和Profinet通信网络之中。统一的接口使得自动化的终用户更易于操作，这样在离散型应用领域中展开无线技术将更有优势。
以太网传感器
这仍在发展过程中，很有意思的一点是，通过以太网进行通信的更小巧的装置的可用性正逐步成为现实。举个例子来说，在去年，一个带有完整IEC61131-3的嵌入式控制器的小型视觉照相机被证明可以通过以太网进行通信。
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