发布时间：2022-08-03 19:18:30
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【关键词】工业；自动化；控制；趋势
工业自动化是一个具有很高的综合性的工业控制过程，主要是集自动控制原理、仪器仪表理论、计算机系统以及网络信息等为一体，各个组成部分协调工作，对实际的工业生产过程进行有效的检测、监督和控制，从而实现决策的优化和调度，并达到提高工业产量和质量的目的，另外还能够大大的降低工业生产的消耗，提高工业生产的安全性。自上世纪以来，工业自动化控制就作为一项非常重要的技术在很多领域广泛的应用，它能够有效的解决工业的生产效率和产品之间一致性的难题。
1.工业自动化控制的现状
目前世界上工业自动化控制的主要控制系统有三种，即PLC控制系统、DCS控制系统和工业PC控制系统，下面从这三个控制系统详细的介绍一下工业自动化控制的现状。
1.1 工业自动化控制的PLC控制系统
自从工业自动化控制被作为一项重要的技术开始应用以来，PLC控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位，因为这种控制系统能够为多个不同的工业自动化控制自动化设备提供安全、可靠的控制方案，并与其他的工业自动化控制方式一样，共同推动着工业自动化控制的发展。目前世界上PLC控制系统的生产主要以国外生产厂家的业务为主，这种控制系统的型号大约有三百多种。虽然我国国内的PLC控制系统产品随着我国工业的发展也得到了一定的改进，并初步形成了一定的规模，但是还没有形成强大的生产能力以及品牌质量，简而言之就是我国PLC控制系统产品的生产还没有产业化，所以我国国内工业自动化控制所使用的PLC仍以国外的产品为主。如今PLC控制系统产品在我国工业自动化控制方面的应用越来越广泛，并且在其他的领域也有应用，这是不可否认的。
1.2 工业自动化控制的DCS控制系统
集散控制系统，即DCS控制系统，是20实际七十年代被研发出来并获得成功运用的，但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的，并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展，DCS控制系统在我国也取得了快速的发展，无论在产品的技术方面，还是在产品的质量、安全方面，都达到了世界DCS控制系统的先进水平，目前，我国已经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业，并获得了良好的发展。
1.3 工业自动化控制的工业PC控制系统
目前世界上工业PC控制系统开始逐渐地替代PLC控制系统和DCS控制系统，而被广泛的应用于工业自动化控制领域，因为这种控制系统具有分布控制系统的优点，从而可以有效的实现具有基础性能的工业自动化控制；另外工业PC控制系统还存在不同的客户模式以及服务器模式，所以工业PC控制系统还可以作为客户机或服务器，从而形成具有区域性的工业PC机群，这种机群通过网络的方式形成把管理和控制统一起来，有效的实现了企业内部之间的信息交流与交换，所以这种方式还可以把所有的信息收集起来，建立信息综合系统。
2.工业自动化控制的发展趋势
2.1 工业自动化控制系统的发展趋势
随着科学技术的发展，以及工业自动化控制的实际需要，PLC控制系统开始逐渐的向微型化、网络化的方向发展，在性能以及结构方面，PLC控制系统逐渐的向工业PC控制系统的转化是为了PLC控制系统发展的一个主要趋势。目前的PLC控制系统产品具有很多缺点，例如体积大、价格高等，这严重阻碍了PLC控制系统产品的广发应用，所以PLC控制系统产品向微型化发展是其近期的一个趋势；虽然目前PLC控制系统产品的所占工业自动化控制软件市场的比例较大，但是随着网络技术的扩展，PLC控制系统已经有所落伍，跟不上技术的发展，如今很多的客户都要求PLC控制系统产品要具有网络接口，这样可以使PLC控制系统的开放性更加广泛，所以PLC控制系统网络化也是其近期的一个发展趋势。DCS控制系统则逐渐向基于现场总线的FCS控制系统方向发展，这样可以使工业自动化控制更加的分散化、数字化以及开放化，同时还能够实现双向传输和多分支结构的信息通讯网络化，另外还方便安装，只需要在产品生产现场装置和总控制室的自动化控制装置之间进行安装即可，现场总线的技术可以使检测控制设备同时具备通信和计算的功能，可以有效的提高信号测量、传输以及控制的精度，提高控制系统和控制设备的整体功能。
2.2 工业自动化控制体系的发展趋势
为了满足当今社会经济发展的需要以及工业自动化发展的需要，必须建立健全工业自动化控制体系。信息技术模块及其自动化仪表模块是工业自动化控制系统的重要组成部分，同时也是相互影响的，要想建立健全工业自动化控制体系，就必须合理的对其进行协调。工业自动化控制的信息化对工业自动化的推动作用非常大，它可以有效的实现自动化模块及其信息化模块的有效协调。自动化仪表技术作为工业自动化控制体系的重要组成部分，其所包含的内容十分广泛，例如信息采集、信息处理以及信息应用等，所以可以说信息技术的发展要依靠自动化仪表技术，所以在实际的工业生产过程中，重视信息技术和自动化控制技术的结合，是工业自动化控制体系近期的发展趋势。要建立健全工业自动化控制体系是一个艰巨而又漫长的任务，该体系中包含的内容非常多，不仅需要我们单独的完善各个组成部分，还需要我们完善整个工业自动化控制。
3.结语
随着世界经济的快速发展，各行各业对自动化控制的要求越来越高，工业作为世界经济的重要组成部分，所以加强工业自动化控制具有非常重要的意义。目前世界上的工业自动化控制都还不完善，无论是在控制系统还是在整个控制体系当中，都还存在着不足。随着一系列工业自动化控制技术的专项实施，将会使工业自动化控制技术得到快速的发展。
参考文献
[1]宋长顺，孙刚.工业自动化控制的现状和未来发展趋势[J].信息系统工程，2011（5）：99-100.
【关键词】工业自动化；控制技术；PLC；工控PC
随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛，其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比，自动化技术不但能够极大的提高生产效率，而且能够保证产品的生产质量，并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工艺自动化控制技术，才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看，未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识，来探讨其发展应用问题。
1.工业自动化控制技术概述
工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置，以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。
2.工业自动化控制的发展现状
目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。
2.1 PLC的发展与应用
PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。
事实上，PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱，也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛，不但能够实现单机自控的自动化控制系统，而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算，还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制，因而能够直接将数据信息传回计算机中，方便了管理与维护。另外，PLC的编程较为简单，能够在现场及时进行修改或调试，因为维护极为方便，可靠性较高，体积小，通用性很强，方便扩展和安装。
2.2工控PC
工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。
工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用，具有高级的诊断功能，使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理，在工业发展中极大地降低了生产成木，基于PC的控制器可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年，工业PC在我国取得了很大的发展，技术与研发上也己经和发达国家水平相近。
3.工业自动化控制系统的仪器仪表
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，推进具有自主版权自动化软件的商品化。
3.1电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。
3.2科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。
3.3信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
4.工业自动化技术系统的发展趋势
工业自动化控制系统的主要部分是IDE和IAS。IDE为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术，包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。IAS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木，可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理，未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果，向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线，它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信，以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递，现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力，极大地提高了信号的测量与传输的精度，增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在：自主研发的现场总线开始投入到市场，现场总线品中多样，竞争激烈，各行业的现场应用工程开始迅速的发展。
5.结语
综上所述，工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力，其不但能够减少人工劳动量，而且能够极（下转第134页）（上接第25页）大的提高生产效率，增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控，就能使工人脱离恶劣的生产环境，实现更加现代化和人性化的工业生产。同时，工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一，在未来的工业技术发展中，必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用，以促进我国工业经济的进一步发展。
【参考文献】
[关键词] 工业控制技术 变频 微控 摸屏
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
在工业自动化控制技术领域，为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言，它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制，就能实现上述目标，并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。
二、变频器技术
1、变频器基本功能
作为变频器技术来说，它是一门综合性的技术，是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动的功能，不需要增加制动控制电路了，就能顺利实现制动功能。在需要制动时，只要通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载（风机和泵类）来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是非常显著的。
2、变频器的结构
变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压，变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分：
1）整流电路。主要由三相全波整流桥组成，其作用是对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。
2）逆变电路。它是变频器最主要的部分，也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，它的主要作用是在控制电路的控制下，有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出，也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。
3）直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器；当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻，甚至一些其他辅助电路。
4）控制电路。它是变频器核心部分，高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，并采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。
3、变频器发展趋势
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，以及控制技术的不断发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展：
1）高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化，使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。
2）大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为变频器小型化搭接了很好的平台，并促使其装置更加小型化。
3）随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而保证变频器的长寿命和高可靠性，并利用网络实现多台变频器联动，以致于组成变频器综合。
三、嵌入式微控技术
1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU）是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用，设计和开发必须考虑特定环境与系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。
2）结构。嵌入式微控制器系统，它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性，它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心，加上外部专用电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器和各种输人输出（I/O）接口等。它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输（DMA）通道、浮点运算等特殊功能部件。
3）应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面，均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟，并全面展开，现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。
四、触摸屏技术
1）功能。人机界面通常被大家称为触摸屏，是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上，触摸屏是首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏，因其具有很强的适应性，比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下（灰尘、油污潮湿、磨损、划伤等）工作时，都不会造成触摸屏的损坏。因此，它在工业自动化控制技术中，能够发挥着很好的作用与效果。
2）工作原理。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS-232串行口）送到CPU，从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两个部分。其中，触控屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触摸点坐标，再送给CPU，它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。
3）发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展，HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长，HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。
五、结语
在现代制造领域中，工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术，如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率，并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展，它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力，从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展，其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。
【关键词】工业自动化控制设备；可靠性；测试；利用效率
引言：
在工业自动化生产中，自动化控 制设备的运行可靠性是保障生产效率的关键，目前在工业自动化生产中应用较为广泛的为电气自动化设备。因而在工业自动化生产中，要提升工业自动化控制设备可靠性，就应当针对工业自动化控制设备的特点，和当前工业自动化控制设备可靠性方面存在的一些问题进行相应的优化。人为、自然、设备自身等因素常会使工业自动化控制设备发生故障，若不能及时修理好则会带来严重的经济损失。因此，工程企业对工业自动化控制设备的可靠性的提高一直非常关注。本文着重分析了工业自动化控制设备的可靠性，提出了对其可靠性进行测试的方法。
1 工业自动化控制设备的可靠性分析
1.1工业自动化控制设备可靠性诊断
在对可靠性较高的事件进行研究与制定时，其研究内容方面，不仅是对各种类型的故障以及相关检修停运工作作出科学性的统计与合理的评价，而且还要对于相关指标的可靠性进行具体的推断与考察，应当特别注意，在进行的方式方面上，尽可能将预测与评价两者相互结合，并对导致问题出现的根本性因素与关键性原因进行重点解决。
1.2设备可靠性
对于工业自动化的定义主要是指：相关设备在所规定的具体时间之内，完成并实现所要求的具体功能的能力。目前设备产生的故障形式很多，在进行可靠性分析时也极为复杂。设备的劣化、缺陷具有一定随机性，在损坏时速度也有快慢之分，但是一般在发展期均会出现一些前兆，具体表现为光、热、电、声和一些其他化学性变化。依据各种征兆以及特点判断其发展趋势，进行一些比较必要的可靠性分析后，预测并判断出工业自动化控制设备的运行状态，尽可能早发现设备中存在的故障。
2 设备可靠性测试的主要方法
对工业自动化控制设备的可靠性进行评价时，首先要选择比较合适的测试方法，现今比较通行的对工业自动化控制设备进行可靠性测试的方法如下表1所示。
2.1试验室测试法
试验室要具备一定的设施条件，可以在现场进行模拟，使被测的工业自动化控制设备能够达到工作时的环境应力，试验累计时间与失效数据等通过相应的分析软件进行计算分析，得到一系列可靠性指标。数据准确真实但对试验条件要求较为苛刻。而且由于试验条件等因素，实验值与真实值很难一致。试验费用较高，适合用于批量生产的自动化控制设备。
2.2现场测试法
在工业自动化控制设备运行现场进行测试，记录其数据，利用相关软件分析计算。这种方法更能反映设备在实际运行中的真实可靠性。缺陷是不可以进行有效控制，在试验时容易受到外界影响，试验条件再现性不足。一般将现场测试分为在线测试、脱机测试以及停机测试3种（如下表2所示）。在线测试法相对比较复杂，但是设备容易在运行时发现或者产生故障，所以常采用在线测试法进行检测。
2.3保证实验法
一般是在产品出厂之前在一定条件下进行的无故障试验。对工业自动化控制设备进行保证试验，即测试设备早期的时效性。改进设备的性能使设备达到相应的指标规定。该方法适用于数量少但可靠性要求高的控制设备。
3 对于目前所存在的相关问题与具体的解决建议
对于监测系统的本省来说，由于其自身具有相应的可靠性，因此在对其进行管理时，应当尽可能的将其进行统一管理，对于系统当中带有性能不稳定的设备、设施则应当通过适当的技术手段对其进行处理，并且尽可能的将故障问题尽早的将其解决。工业自动化控制设备的操作人员技术、管理水平不足，不能够及时发现设备的早期故障，使故障变得越来越复杂，要对相关人员进行专业培训。同时也要考虑工业自动化控制设备的易用性。
4 结束语
如今国民经济迅猛发展，国内企业的规模发展也迅速壮大，而工业自动化控制设备结构复杂程度也越来越高。对工业自动化控制设备的可靠性进行系统的研究非常重要，本文探讨了工业自动化控制设备可靠性诊断与测试方式，为设备的维修提供了依据，促进工业的发展。
参考文献：
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[4]姚相文. 工业自动化仪表的可靠性及维修[J]. 云南化工，1994，03：44-46+48.
[5]邵鸿声，张建根. 工业自动化仪表可靠性寿命试验自动测试系统（下）[J]. 自动化仪表，1986，01：29-32.
【关键词】工业控制技术；变频；微控；摸屏
Development Application of industrial automation and control technology
Zhao Hui
（Taiyuan Luhai Automation Technology Co.， LtdTaiyuanShanxi030006）
【Abstract】From a technical aspect which inverter， embedded micro-controller， touch screen and other more detailed description of its structure， and how it works.
【Key words】Industrial Control Technology；Frequency；Microcontroller；Touch screen
1. 引言
在工业自动化控制技术领域，为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言，它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制，就能实现上述目标，并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。
2. 变频器技术
2.1变频器基本功能。
作为变频器技术来说，它是一门综合性的技术，是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动的功能，不需要增加制动控制电路了，就能顺利实现制动功能。在需要制动时，只要通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载（风机和泵类）来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是非常显著的。
2.2变频器的结构。
变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压，变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分：
（1）整流电路。主要由三相全波整流桥组成，其作用是对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。
（2）逆变电路。它是变频器最主要的部分，也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，它的主要作用是在控制电路的控制下，有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出，也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。
（3）直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器；当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻，甚至一些其他辅助电路。
（4）控制电路。它是变频器核心部分，高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，并采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。
2.3变频器发展趋势。
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，以及控制技术的不断发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展：
（1）高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化，使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。
（2）大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为变频器小型化搭接了很好的平台，并促使其装置更加小型化。
（3）随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而保证变频器的长寿命和高可靠性，并利用网络实现多台变频器联动，以致于组成变频器综合。
3. 嵌入式微控技术
（1）基本功能。嵌入式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU）是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用，设计和开发必须考虑特定环境与系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。
（2）结构。嵌入式微控制器系统，它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性，它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心，加上外部专用电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器和各种输人输出（I/O）接口等。它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输（DMA）通道、浮点运算等特殊功能部件。
（3）应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面，均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟，并全面展开，现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。
4. 触摸屏技术
（1）功能。人机界面通常被大家称为触摸屏，是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上，触摸屏是首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏，因其具有很强的适应性，比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下（灰尘、油污潮湿、磨损、划伤等）工作时，都不会造成触摸屏的损坏。因此，它在工业自动化控制技术中，能够发挥着很好的作用与效果。
（2）工作原理。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS-232串行口）送到CPU，从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两个部分。其中，触控屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触摸点坐标，再送给CPU，它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。
（3）发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展，HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长，HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。
5. 结语
在现代制造领域中，工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术，如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率，并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展，它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力，从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展，其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。
【关键词】：工业自动化控制系统 抗干扰技术 分析
【前言】：近年来，工业自动化控制系统在我国的工业发展中占有举足轻重的作用，社会经济在不断地发展，工业化水平也在不断的提高。工业自动化控制系统在运行的过程中，会受到多种干扰源的干扰。不仅如此，由于干扰源种类多种多样，抗干扰的工作变得极其复杂，只有将这些影响因素逐一解决，才能使得工业自动化得到较好的发展。想要将这些问题解决，就必须分析并指出其干扰源，并进一步地制定出能有效解决问题的相应措施。
一、 工业自动化控制系统主要的干扰源分析
工业自动化控制系统是工业生产中的重要组成部分，运行效率直接与工业的发展有着一定的影响。就当前工业自动化控制系统的分析来看，在很多情况下都会受到干扰的情况，而干扰源主要来源于宽频干扰源、辐射性干扰源、连续性干扰源、技术性干扰源、导体性干扰源等，每种干扰源给系统带来的危害有一定的差异性，工业自动化控制系统的抗干扰技术也逐渐被重视。
（一）通过电源线引入的干扰
通过电源线引入的干扰是工业现场较为常见的一种。这类干扰主要是有两个方面的来源，一是直接通过供电电源系统窜入控制系统中，二是通过供电电源的耦合而进入控制系统。由于常见的控制系统是由电网的电源进行供电的，许多因素会对控制系统造成影响和干扰，例如电网的波动、大功率用电设备的开启或停止、电网短路的暂态冲击等等都会通过输电电源线路传送，对控制系统带来一定的影响。对在输送的过程中产生的干扰来说，可以使用铠装电缆对其进行抑制，并将动力电缆与信号电缆进行分离。对变频器产生的干扰来说，通常是对变频器加装一个隔离变压器、并保证安装的位置能够尽量的和检测开关保持距离，其走线应尽量使用钢管单独的穿并将变频器单独安装到铁皮箱内，使其对外部屏蔽等等。
（二）通过信号线引入的干扰
当一根导线中有电流流过，在其周围会产生一个感应磁场，感应磁场能够引起其相邻的导线产生感应电流，若这个感应电流增大到一定的值时，就会对检测开关后级接收信号的设备产生干扰和影响。由于线路中总是有电流流过的，所以和控制系统相连接的各种信号线中都会受到外部信号对其的干扰，从而导致控制器的逻辑数据发生变化、错误动作或是死机。
（三） 辐射干扰源
辐射干扰是指射频设备、雷电以及高频感应的相关设备还有电弧电路等等对工业自动化控制系统所产生的干扰。就此类干扰源来说，并没有办法可以对其进行抑制，为了减少其影响，主要是通过切断或者是减弱电磁干扰传播的途径。具体的措施如：使用等电位的联机、屏蔽、保护隔离以及合理分布线路和装设防雷装置等等，通过这些措施实现全方位防雷保护措施。
（四）传导干扰源
传导干扰主要有两种，由电源线引入的干扰和由信号线引入的干扰。
二、工业自动化控制系统抗干扰技术措施
（一）对接地系统的合理设计
工业自动化控制系统在受到干扰的情况下，对系统的正常运行会造成极大的影响，而通过对干扰情况的调查发现，在接地系统设计上的不合理会产生电磁干扰的现象，针对这种现象，应对接地系统进行合理的设计。正确合理的接地设计能够有效的抑制电磁干扰的现象发生，尤其是对设备外方干扰信号的抑制有着一定的作用。当然，这必须建立在接地系统设计合理的基础上，如果接地系统设计不合理的话，不仅无法起到抗干扰信号的作用，甚至会因为接地系统运行问题
而引入较强的干扰信号，从而导致工业自动化控制系统的运行故障。
（二）对管线的合理设计
管线设计即指合理的设计信号线、电源线以及通信线路管道，选择适当的电缆并正确的进行敷设，在选用信号电缆的过程中，也应充分考虑实用性、经济性等以及抗干扰性。就目前来说，普遍使用标准型号的电缆。在进行敷设信号时，应当注意类别不同的信号应有不同的电缆进行传输，信号电缆应当按照其传输信号类型的不同来进行分层的敷设，模拟信号与数字信号不能共用同一根电缆。信号线的电缆杜绝接头的现象发生，要用完整的电缆。信号线电缆应当远离感性负载例如大功率的电动机等等。
（三）利用软件设计方式实现抗干扰
工业自动化控制系统在正常运行的过程中，在受到辐射、传导、通信信号等方面的影响，会造成工业自动化控制系统运行过程中出现干扰的现象，对系统的正常运行带来一定的影响，因此，必须做好相关的抗干扰技术措施。可以通过利用软件设计的方式来实现系统的抗干扰作用，软件设计一般都是在计算机环境下进行的，可以通过对各个程序的设计进行过滤和分析，利用滤波法来对软件设计的各项参数值进行分析和过滤，实现信号的数字化处理，从而有效的降低干扰信号的强度，提升工业自动化控制系统运行的抗干扰能力。
（四）保障施工现场的工作顺利开展
由于在施工现场对工业自动化控制系统进行实际的操作和施工过程中，现场的条件是较为复杂的，在施工过程中必须由经验丰富的工作人员进行现场的指挥以及监督。施工人员必须能够按照设计中提出的要求进行施工，应当重视接地线以及强点弱点之间的安全距离。
（五）合理选择器件
在对期间进行选择时，应当根据所选的电子产品所具有的基本特性来进行选择。为了降低茶末干扰，可以在传输过程中使用电流信号来替换电脑呀信号，利用双积分型的RC以及AD滤波器来消除高频的干扰。若设备是以双差分的输入型的绞合线以及差动放大器来作为主要器材，为了能够使信号线路上的共模抑制比得到一定程度的提升，那么应该结合阻抗匹配，其中包含了屏蔽地线、单边接地以及光电隔离等等措施，这样就可以消除共模干扰。
【结语】：
综上所述，随着社会经济的不断发展，工业自动化技术的发展也极为迅速，尤其是在近些年对控制系统的完善也在不断的展开，更有利于工业自动化控制系统运行效率的提升。工业的发展推动了国家经济以及社会的发展，是未来发展规划中重要的组成部分。然而，在其运作的过程中依然存在着许多的干扰因素，对系统的正常运行带来极大的影响，如何对工业自动化控制系统采取抗干扰措施也成为
工业发展的重点工作。对此需要对工业自动化进程中的抗干扰措施加以重视，应当在电源、软件、管线等方面的设计上加强完善，选择合适的器件、重视现场施工中的工作质量，从而促进工业自动化控制系统的良好发展。
【参考文献】：
[1]李荣华.色心晶体微弱信号测试抗干扰技术的研究[J].华侨大学学报，2014（03）.
[2]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷，2011（13）.
【关键词】工业自动化；控制网络；PLC S7-300
伴随着我国不断提升的科技水平和持续增强的综合经济实力，在我国大力发展国民经济建设的时候，水力资源逐渐凸显出其在国民经济中的重要作用地位，我国对于建设水力工程也积极投入了大量的人力和物力，同时加强了经济投资的力度，充分合理的利用水利资源在我国现代化经济发展中显得至关重要，工业泵站是调动水利资源不可或缺的一部分，泵站工业化控制网络的建设凸显了重要的意义。为了更好的对泵站内实施合理有效的维护管理，同时能够更好的提升泵站工作的效率，尽可能的减少泵站内工作人员工作任务，工业自动化控制网络PLC S7-300经过一系列的研究调试工作，当前已经准备正式投入运行，其可靠性能获得了进一步的检验。本文主要介绍了泵站工业自动化控制网络中PLC S7-300设计研究过程。
1．泵站自动化控制网络设计
自动化监控泵站工程包含了630KW的四个水泵，另外还包括了与之配套使用的电气设备，例如变压器及其设备辅机，冷却系统等。为了能够实现自动化控制网络管理，根据PLC S7-300设计一套综合控制系统。按照工程具体要求，使用西门子PLC S7-300控制器作为现场控制级。系统PLC采用了分散分布方式的设计方法，也就是一台PLC对应较为单一的一类任务或是设备。此系统共包含PLC6台，利用工业以太网进行连接。其中PLC电气主要发挥长期监测站变、励磁变以及电气回路情况的作用，并且监督开关机时投退相应的设备。
2.西门子PLC 37-300控制级硬件设计
S7-300属于中小型模拟式的PLC，CPU、电源及其它模块都具有相对的独立性，利用总线U型在标准西门子S7-300轨道上固定CPU、电源及其它模块。每一个模块都具有一个连接总线装置，后者则是在各个模块的背后插入。电源模块总是在最左边的机架上安装，CPU模块紧跟在电源模块之后。右边的CPU是具有选择性的模块接口，假如仅仅使用导轨主架面而没有应用支架扩展则不能选择模块IM接口。编程S7组态软件主架硬件导轨时，CPU、电源和模块接口分别需要在1号槽、2号槽和3号槽的导轨放置，一条导轨总共包含11个号槽；其中4到11号槽都能够放置除了电源、CPU之外的模块。模块CPU是核心控制系统，主要肩负着控制中心的责任，执行并且存储程序，充分完成实现通信功能，提升总线5V电源。在大量生产中需要利用PLC控制测量连续变化的模拟量。有些属于非电量，例如压力、温度等，有些属于强电量，例如电压、电流等。变送器的作用就是将电量或是非电量成功转变为量程标准的直流电压与电流。
PLC 37-300是西门子公司设计的可编程微型控制器。它的特点是具有强大的功能、较快的速度、模块化处理、无排风扇构成、分布易于实现、较强的可扩展性、方便用户等。主要应用于快速的过程处理或者是有特殊数据处理需求的中小控制规模系统。S7-300可编程控制器主要包含电源、中央单元处理、信号功能模板、处理通讯器等。S7-300可以通过录入采集模板数字模拟信号，经过CPU实施的逻辑数值运算之后，利用模板输出驱动器完成自动监控水泵机组。可是因为绝大部分执行器件使用的是交直流220V对电源进行控制，并且具有比较大的驱动电流，造成了输出数字模块PLC的带载能力较低。因此需要增加继电器来完成电压之间的转换。这样一来，输出数字将通过开关24V电源、继电器线圈以及输出数字模块组成回路，进而对继电器开关情况实施控制以便能够顺利展开监控工作。除此之外，PLC也可以实施数据采集利用局域网将其传送至管理集中操作级，以便能够按照各个需求充分完成对应的记录、分析以及显示、控制等功能。
3.基于PLC 37-300软件设计开发
3.1开发软件基本环境和步骤
PLC S7-300设计程序开发程序可以利用STEP7来完成。STEP7是用于编程的专门软件应用包，同时辅助软件组态，它是专门针对处理通讯器实施驱动以及提供组态的应用软件。其基本编程步骤包括：(1)工作站的生成与程序CPU项目；(2)数据输入选择的方法是梯形图录入法；(3)符号名需指定。也就是说数据存取可以利用绝对地址，也可以利用符号地址。绝对地址是指利用变量编辑对表实施确定，符号地址则是指利用符号编辑表实施确定；(4)S7-300配置模块结构；(5)CPU配置间通信；(6)程序装入，也就是下载到CPU；(7)对程序实施调试，STEP7能够再现提供应用调试程序功能；(8)对CPU程序状态实施监视。状态显示或是变量修改，同时也可以充分显示循环扫描时间以及寄存器诊断等。
3.2实现程序应用
按照操作设备的具体程序，可以将应用PLC程序分成相应的几个重要模块。投入战备应用模块，主要功能是开机机组之前总体泵站的前期准备工作，包含高压合主变侧开关，低压合主变侧开关，高压合励磁变侧开关等相关操作。投入备用主机，其主要功能是做好水泵开机前自身的准备工作，也就是检测励磁通讯状态、水电磁阀的冷却、检测油压等。开机主机，主要发挥了油闸开加的功能，包含了开关合主电机、定子电流实施的检测等，假如出现较高的电流，则需要退出并且报警。除此之外，还应根据具体情况调整功率检测因数。运行主机程序，这部分主要是对运行主机状态实施检测，出现不正常现象则需要报警。停机主机程序，包含断开主机断路器，水电磁阀的冷却等。推出备用主机，主要功能是加油阀关断与防洪门关闭。以上模块仅与一个调度命令相对应，按照顺序进行控制流程。当一个模块操作符合要求并且执行完毕对应操作之后，同时程序PLC设置一个成功或者是失败的标志之后，才能执行下一个模块。
4.结束语
西门子PLC S7-300工业自动化控制网络设计方案充分满足了泵站的控制相关要求，因为它充分利用了计算机网络和PLC的优点。为实施控制系统的全面管理提供了良好的工作界面。利用西门子PLC S7-300充分完成了控制级现场，其特点是相对简单的PLC功能，比较容易的调试安装，并且故障产生时比较容易发现，与此同时，因为此系统中PLC一台出现问题并不会牵连其它的正常工作的PLC，因此此系统具有更高的可靠性及互换设备功能。 [科]
【参考文献】
关键词：水工业 自动化控制技术
1．控制系统的智能化、分散化、网络化
工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化，而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。
1.1现场总线的崛起
半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统，当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放。
与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。
FCS成为发展的趋势之一，是它改变了传统控制系统的结构，形成了新型的网络集成全分布系统，采用全数字通信，具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点，形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络，顺应了控制网络的发展要求。
1.2现场总线的现状和标准化问题
目前，国内、外的现场总线有60几种之多，由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景，在商业利益的驱动下，导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下，修改后的IEC 61158.3～6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集，它们分别是：①基金会现场总线FF(原有的技术规范IEC 61158)；②Control Net；③Profibus；④P―Net；⑤FF HSE；⑥Swift Net；⑦Word FIP；⑧Intferbus。这8种现场总线中，④、⑥是用于有限领域的专用现场总线；②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来，本质上以远程I/O总线技术为基础，通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能；①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来，具有总线供电和本征安全功能；①、⑧属于现场设备级总线，②、⑤属于监控级现场总线；③、⑦则是包括两个层次的现场总线。
以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议，例如：Profibus采用的是令牌环和主/从站方式；FFHSE是CSMA/CD方式；WordFIP是总线裁决方式。因此，要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面，系统集成将面临更为复杂的任务，系统集成技术也将会有很大的发展。
1.3现场总线的新动向―工业以太网
长期以来的标准之争，实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展，人们开始寻求新的出路，一个新的动向是从现场总线转向Ethernet，用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术，在IT领域已被使用多年，已有广泛的硬、软件开发技术支持，更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架，可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，开展工业以太网关键技术的研究。
2．管理控制一体化
工业自动化领域的另一个发展趋势是管理控制系统的一体化。
2.1何谓管控一体化
在市场经济与信息时代的飞速发展中，企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。
2.2现场总线为管控一体化铺平了道路
企业信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。
水工业和一般企业网络大致可分为3层，即企业管理层，过程监控层和现场控制层。
管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把传统的集散系统控制站(如水处理企业的PLC分站)的功能分散到了现场总线设备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。
2.3管控一体化的支持环境与系统集成
基于系统之间横向数据交换及控制系统与管理层和现场仪表间纵向数据交换日益增加，现场总线的应用越来越广泛，制造厂商的产品也日益开放。由于多种总线并存已成定局，管控系统建立统一的数据管理、统一的通信、统一的组态和编程软件的一体化解决方案受到了各厂家的重视。
如前所述，在多总线并存的局面下，系统集成成为实现管控一体化信息系统的中心任务。系统集成是要按照一定的方法和策略将相同或不相同厂商的现场总线产品相互连接，并使上层应用与下层现场设备之间完成双向数据沟通，使之成为一个可以满足用户需求的整体。
目前各个国家都在竞相开发自己的现场总线技术与产品，形成以现场总线为基础的一体化解决方案下的企业信息系统。现在已经推出产品的如西门子公司以Profibus总线为基础的PCS7、罗斯蒙特公司的基于FF总线的Plantweb等，管控一体化软件则有美国信肯通公司的Think&DO、Lntellntion公司的iFIX等。
3．对水工业自动化发展的思考
