电动阀门智能控制器综述.doc

综述报告 随着自动控制、计算机、通信、网络等技术的发展，企业的信息管理范围正在逐渐的从传统的经营、管理信息扩展到工厂的主控信息及现场控制信息。对于企业而言，将整个工厂的生产流程和自动化控制系统纳入到统一的信息管理平台上已经不再是遥远的梦。借助强大的工业通信网络，企业的信息管理平台不仅可以对市场信息和管理信息进行处理，还可以囊括从原料采购、生产加工到成品存储的全部生产流程。这意味着在工厂中形成了强大的集成工业通信网络，为企业管控一体化功能的实现提供了坚实的基础。工业通信网络与信息技术的无缝链接彻底改变了传统的信息管理方式，它将企业的生产管理带入到一个全新的境界。 纵观自动化控制系统的发展，我们可以发现自动化控制系统的发展和工业通信技术的不断成熟是相辅相成的。自动化控制系统的发展给工业通信提出了新的要求;反过来，工业通信技术的进步也极大的提升了自动化控制系统的性能，为用户带来了巨大的收益。 简单的说，自动化控制系统的发展过程大致可以分为三个阶段: 1、集中式控制系统 20世纪50年代前后，现场仪表和自动化设备提供的都是模拟信号，这些模拟信号统一送往集中控制的控制盘上，操作员可以在控制室中集中观测生产流程各处的情况。但是，模拟信号的传递是一对一的物理联接，信号变化缓慢，计算机速度和精度都难以保证，信号传输的抗干扰能力差，传输距离也比较短。 为了解决模拟信号的这些缺点，一部分模拟信号被数字信号所取代，这些数字信号和模拟信号都接入到主控室的中心计算机上，由中心计算机统一进行监视和处理。不过，由于当时计算机技术的限制，中心计算机并不可靠。一旦中心计算机出现故障，就会导致整个系统的瘫痪。 2、集散式控制系统 随着计算机技术的发展、计算机的可靠性不断提高、价格大幅度地下降，出现了可编程序控制器(PLC)及多个递阶结构的集中式与分散式相结合的集散式控制系统(Distributed Control System, DCS)。集散式控制系统弥补了传统的集中式控制系统的缺陷，实现了集中控制、分散处理。这种系统在功能、性能上较集中式控制系统有了很大进步，实现了控制室与DCS控制站或PLC之间的网络通信，减少了控制室与现场之间的电缆数目。但是现场的传感器、执行器与DCS控制站之间仍然是一个信号对应一根电缆的传输方式，电缆数量较多，信号传送过程中的干扰问题仍然很突出。而且，在DCS形成的过程中，各个厂家的产品自成体系，难以实现不同系统之间的相互操作。 3、现场总线控制系统 随着智能芯片技术的发展成熟，设备的智能程度越来越高，成本在不断地下降。因此，在智能设备之间使用基于开放标准的现场总线技术构建自动化系统的技术也逐渐成熟。应用标准的现场总线控制系统、通过一根总线电缆传递所有的数据信号，替代了原来的成百上千根电缆，大大降低了布线的成本，提高了控制系统的可靠性。 1.1.1 全集成自动化 作为全球领先的自动化系统提供商，西门子公司在1996年提出了全集成自动化的概念，在工厂信息化的浪潮中再次成为市场的领先者。 1.企业对自动化系统的需求 随着市场竞争的逐渐激烈，企业在市场上面临的压力越来越大。出于对市场需求的考虑，企业要能够做到及时、相应，同时还要控制成本、保证质量。因此，您需要的是一个完整的、从现场级到工厂管理级的完整的自动化控制解决方案，帮助工厂降低单位能耗，提高产品质量，实现更好的供应链管理，从而提高自身在市场上的竞争力。而传统的自动化系统大多是以单元生产设备为核心进行检测与控制，生产设备之间易形成“自动化孤岛效应”。这种“孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，已经无法满足现代工业生产的要求。为了提高企业的市场竞争力，实现其最佳经济效益的目标，必须将自动化控制、制造业执行系统(Manufacture Execute System, MES)和企业资源计划(Enterprise Resource Planning, ERP)系统三者完美地整合在一起。 1.1.2 SIMATIC NET工业通信网络 西门子工业通信网络的结构可以分为三级:企业级、车间级和现场级。 (1)企业级通信网络 企业级通信网络用于企业的上层管理，为企业提供生产、经营、管理等数据，通过信息化的方式优化企业资源，提高企业管理水平。主要解决方案是Internet和Intranet等。 (2)车间级通信网络 车间级通信网络介于企业级和现场级之间。它的主要任务是解决车间内各个需要协调工作的不同工艺段之间的通信，要求网络通信能够高速传递大量信息数据和少量控制数据，同时具有较强的实时性。主要解决方案是工业以太网。 (3)现场级通信网络 现场级通信网络处于工业网络的最底层，直接连接现场的各种设备，包括I/0设备、传感器、变送器、变频器与驱动器等装置，因此