一、工業(yè)自動化行業(yè)概述

二、我國工業(yè)自動化的發(fā)展歷程
工業(yè)自動化在我國的發(fā)展大致可分為三個階段。首先是上世紀 50 至 70 年代末，這一時期可以說是工業(yè)自動化在我國的起步階段。當時，我國剛剛完成了“三大改造”，并且實施了第一個“五年計劃”，不過依舊處于社會主義初級探索階段，工業(yè)的發(fā)展依舊以人力為主，工業(yè)化道路發(fā)展緩慢，但是一些單機自動化加工設備開始出現(xiàn)，我國的工業(yè)自動化萌芽顯現(xiàn)。
上世紀 80 至 90 年代中期，隨著改革開放的到來，國外資本紛紛涌入中國市場，同時也帶來了全新的技術與設備。在這一時期，我國的工業(yè)自動化得到了充分的發(fā)展，各種技術也開始不斷成熟。硬件數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床以及用于鉆、鏜、銑等加工的自動生產(chǎn)線的出現(xiàn)標志著我國工業(yè)自動化日趨成熟。
上世紀 90 年代末以來，市場環(huán)境的變化，使多品種、中小批量生產(chǎn)中普遍性問題愈發(fā)嚴重，要求自動化技術向其廣度和深度發(fā)展，使其各相關技術高度綜合，發(fā)揮整體最佳效能。CIM 已作為一種哲理、一種方法逐步為人們所接受；CIM也是一種實現(xiàn)集成的相應技術，把分散獨立的單元自動化技術集成為一個優(yōu)化的整體。同時，并行工程作為一種經(jīng)營哲理和工作模式開始應用和活躍于自動化技術領域，并將進一步促進單元自動化技術的集成。

我國工業(yè)自動化控制發(fā)展的歷程比較短，開始的時間較晚，是在 20 世紀 40年代才開始產(chǎn)生并發(fā)展的，那時我國的自動化控制設備采用的是單機加工的方式，一直到 20 世紀 70 年代，我國才開始采用流水線作業(yè)的方式，比較廣泛地在工業(yè)生產(chǎn)中應用自動化技術，這也是工業(yè)自動化控制技術發(fā)展的標志階段。目前，我國自動化控制技術已經(jīng)融入了信息技術等高科技技術，并綜合了其他科學技術，以下筆者將主要分析 PLC、工業(yè) PC 以及 DCS 這三種技術。
PLC 是可編程序邏輯控制器的簡稱，它是一種可以進行編寫的存儲器，依靠數(shù)字運算實現(xiàn)電子系統(tǒng)的控制，是計算機技術應用的代表。當前我國工業(yè)領域已經(jīng)廣泛的應用 PLC，主要是由于其具有功能強，性價比高；編程簡單；操作便捷，可靠性強；維修方便等多種優(yōu)點，PLC 作為計算機實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的總監(jiān)控和控制，可以根據(jù)指令進行存儲和邏輯運算，實現(xiàn)模擬輸入輸出，是工業(yè)生產(chǎn)控制的關鍵。
PLC 最早是由美國通用企業(yè)公司研發(fā)的，在 1969 年誕生了第一臺可編程序邏輯控制器，隨后世界各國也開始研究 PLC 控制器，它的工作步驟主要經(jīng)過三個階段：第一，輸入采樣階段；第二，程序執(zhí)行階段；第三，輸出刷新階段，在工業(yè)生產(chǎn)中有重大推動作用，我國雖然也在不斷研發(fā)和改進控制器的性能，但是較之國外還有很大的差距，很多技術都需要進口，在未來，我國科研單位還要不斷提升 PLC 的性能，提升我國工業(yè)自動化控制水平。
工業(yè) PC 機主要有兩種：一種是 IPC；另一種是 Com-pact PCI。IPC 采用的虛擬化技術，Com-pact PCI 是在 PCI 技術之上改造而來的，工業(yè) PC 機由于能適應更復雜更惡劣的自然環(huán)境，因此可以滿足工業(yè)生產(chǎn)更多更高的要求，工業(yè) PC機防磁、防塵、抗高溫，具有良好的抗干擾能力，且能長時間運作，具有優(yōu)良的配置和兼容性，工業(yè) PC 機的兩個控制類型是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的保障，同時根據(jù)區(qū)域的不同，PC 機能夠滿足客戶不同的服務要求。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的融入，PC 機實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)的控制，促進了內(nèi)部溝通。當前，眾多企業(yè)都在采用工業(yè) PC 機控制企業(yè)生產(chǎn)，這與我們前面介紹的 PC 機的優(yōu)點是分不開的，作為具有高級診斷功能，且安裝簡便的自動化控制設備，技術人員對于其操作步驟更加容易掌握，在出現(xiàn)故障后診斷與檢修都比較簡便，且需要的花費合理，性價比高。現(xiàn)在不管是在我國還是國際社會都十分歡迎工業(yè) PC 機的使用，隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，我國在這方面的技術研發(fā)仍將不斷進步。DCS 是 Distributed Control System 的縮寫，代表的是集散控制系統(tǒng)，它是相對于集中式控制系統(tǒng)的一種新型控制系統(tǒng)。在 20 世紀 70 年代 DCS 才開始開發(fā)，我國對于它的研究還要更晚，隨著科技的不斷發(fā)展，我國對于 DCS 的投入在不斷增多，當前不論是在質量保障還是安全保障上我國都已經(jīng)達到了世界頂尖水平，隨著研究成果的逐漸增多，我國現(xiàn)在不少企業(yè)都在應用 DCS 控制系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改良。
據(jù)北京普華有策信息咨詢有限公司發(fā)布的《2018-2025年中國工業(yè)自動化控制行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景預測報告》顯示：
1、可編程邏輯控制器（PLC）向一體化、網(wǎng)絡化發(fā)展
作為新型的 PLC，OCS（一體化控制器）的開發(fā)和應用具有結構簡便緊湊，安裝更加方便的優(yōu)點，它的出現(xiàn)讓 PLC 的控制線路更加清晰。OCS 不同于傳統(tǒng)的PLC，它的出現(xiàn)有效集合了包括 HMI、FO 在內(nèi)的多個控制器設備的優(yōu)點，OCS 有效將它們集成一體，實現(xiàn)了人機交互，使技術人員在操作時更簡單也更便捷。作為可編程的邏輯控制器，它在未來將向著一體化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，在實現(xiàn)人機界面的過程中，采用的是 HORNER 編程平臺，使用起來更加快捷，十分受企業(yè)青睞。另外，隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，借助計算機技術也讓 PLC 的發(fā)展之路更加廣闊，當前不論是控制終端還是傳輸速度都有大幅提高，并且在未來還會向更加智能和高效的方向發(fā)展。
2、新型現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展
隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術的應用讓新型現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)得到了發(fā)展，由計算機控制的系統(tǒng)經(jīng)過了這樣幾個發(fā)展階段，即基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、組合式儀表控制系統(tǒng)、數(shù)字計算機集中式控制系統(tǒng)和 DCS，經(jīng)過了一系列整合發(fā)展后，當前控制系統(tǒng)開始向總線控制的方向發(fā)展，我們簡稱 FCS，F(xiàn)CS 在未來還會結合互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展壯大，讓總線控制系統(tǒng)廣泛應用到工業(yè)控制的各個領域，憑借更高的靈活性、更好的準確性、更快的傳輸速度應用到更廣的領域，占據(jù)更高的市場地位。
3、智能化控制的發(fā)展
智能化的提出引領了各個領域的變革，它是信息化技術的應用，它采用了人工智能理論、學習算法、先進技術，使設備能夠模擬人類智能的某些特性和功能。工業(yè)智能化控制是在人工智能的基礎上提出的控制方法，主要表現(xiàn)在機械設備自動控制的多功能化方面。通過以太網(wǎng)和 Web 技術實現(xiàn)開放型分布式智能系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡通用的 TCP/IP 四層協(xié)議族，提供高度模塊化、分布式技術和可反復使用的工業(yè)控制方案。比如：新一代的固態(tài)傳感器和智能變送器向微型化、高精度、低功能、智能化方向發(fā)展，智能閥門定位器由高集成度的微控制器控制，對所有控制參數(shù)都可組態(tài)，實現(xiàn)線性、分程控制、等百分比、快開等特性修正功能，并能實現(xiàn)智能化。