SCYC51010 58052515G十大工業(yè)自動化行業(yè)熱門技術分析

新春即將來臨，為明年有一份好的收成，很多工控人可能會蠢蠢欲動---跳槽，應該會不時在腦海浮現(xiàn)。今天我們就總結了10大工業(yè)自動化行業(yè)熱門技術，為您來年的擇業(yè)助力護航。

一、儀器儀表智能化

在控制系統(tǒng)中，儀器儀表作為其構成元素，它的技術進展是跟隨控制系統(tǒng)技術的發(fā)展而發(fā)展的。目前，控制理論已發(fā)展到智能控制的新階段，自動化儀器儀表的智能化就成為必然了。儀器儀表的智能化主要歸結于微處理器和人工智能技術的發(fā)展與應用。例如運用神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化計算、混沌控制等智能技術，使儀器儀表實現(xiàn)高速、高效、多功能、高機動靈活等性能。再如，運用模糊規(guī)則的模糊推理技術，對事物的各種模糊關系進行各種類型的模糊決策。又如，用軟件實現(xiàn)信號濾波，如快速傅立葉變換、短時傅立葉變換、小波變換等技術，是簡化硬件，提高信噪比，改善傳感器動態(tài)特性的有效途徑；還如，充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術強有力的自學習、自適應、自組織能力，聯(lián)想、記憶功能以及對非線性復雜關系的輸入、輸出間的黑箱映射特性等。

當前，我國智能化領域最薄弱、最需要發(fā)展的是儀器、儀表、傳感器等基礎產(chǎn)業(yè)。隨著科學技術的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，特別是智能化，將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流?；谥悄芸刂评碚摶A的智能儀器儀表目前大致有以下幾方面的進展：

1、專家控制器

專家控制系統(tǒng)(expertcontrolsystem，ECS)是典型的基于知識控制系統(tǒng)，它是一個具有大量的專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)。它運用人工智能技術和計算機技術，根據(jù)某領域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗，進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，解決那些需要人類專家才能解決好的復雜問題。

2、模糊控制器

模糊控制器(FC-FuzzyController)，也稱模糊邏輯控制器(FLC-FuzzyLogicController)。由于模糊控制技術具有處理不確定性、不精確性和模糊信息的能力，對無法建造數(shù)學模型的被控過程能進行有效的控制，能解決一些用常規(guī)控制方法不能解決的問題，因而模糊控制在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用。

3、神經(jīng)網(wǎng)絡控制器

神經(jīng)網(wǎng)絡在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應用提高了系統(tǒng)的信息處理能力，提高了系統(tǒng)的智能水平。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡控制，簡稱神經(jīng)控制，它是指采用神經(jīng)網(wǎng)絡這一技術對復雜的非線性對象進行建模，或擔當控制器，或優(yōu)化計算，或進行推理，或故障診斷等工作。

需要注意的是：在儀器儀表的智能化領域，無論是神經(jīng)元網(wǎng)絡、模糊控制或混沌控制，盡管我國學者發(fā)表的文章很多，但是，嚴格細致和自主創(chuàng)新的工作與成果卻并不多。一些高端儀器儀表還仍然需要向國外進口。

二、控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化

21世紀的控制系統(tǒng)將是網(wǎng)絡與控制結合的系統(tǒng)。對網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)(NetworkedControlSystem，簡稱NCS)的研究已經(jīng)成為當前自動化領域中的前沿課題之一。隨著通信網(wǎng)絡作為一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)嵌入控制系統(tǒng)，這很大地豐富了工業(yè)控制技術和手段，使自動化系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)在體系結構、控制方法以及人機協(xié)作方法等方面都發(fā)生了較大的變化，與此同時也帶來了一些新的問題，如控制與通信的耦合、時間延遲、信息調度方法、分布式控制方式與故障疹斷等。這些新問題的出現(xiàn)，使得自動控制理論在網(wǎng)絡環(huán)境下的控制方法和算法需要不斷地創(chuàng)新。隨著計算機技術、通信技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的控制領域正經(jīng)歷著一場前所未有的變革，開始向網(wǎng)絡化方向發(fā)展?？刂葡到y(tǒng)的結構從最初的CCS（計算機集中控制系統(tǒng)），到第二代的DCS（分散控制系統(tǒng)），發(fā)展到現(xiàn)在流行的FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）。對諸如圖像、語音信號等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊?，又催生了工業(yè)以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡的結合。這種工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、無線技術等多種當今流行技術融合進來，從而拓展了工業(yè)控制領域的發(fā)展空間，帶來新的發(fā)展機遇。

以信息化帶動工業(yè)化既是保持國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的有力保證，也是傳統(tǒng)工業(yè)體系結構轉型的重要手段。網(wǎng)絡技術作為信息技術的代表，其與工業(yè)控制系統(tǒng)的結合將極大地提高控制系統(tǒng)的水平，改變現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)相對封閉的企業(yè)信息管理結構，適應現(xiàn)代企業(yè)綜合自動化管理的需要。網(wǎng)絡技術推動了傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)結構的變革。將現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、多種工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、嵌入式技術和無線通信技術融合到工業(yè)控制網(wǎng)絡中，在保證控制系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性、實時性等要求的同時，又增強了系統(tǒng)的開放性和互操作性，提高了系統(tǒng)對不同環(huán)境的適應性。在經(jīng)濟全球化的今天，這一工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化及其構成模式使得企業(yè)能夠適應空前激烈的市場競爭，有助于加快新產(chǎn)品的開發(fā)、降低生產(chǎn)成本、完善信息服務，具有廣闊的發(fā)展前景。

針對近年來，我國頻繁發(fā)生的嚴重水旱災害造成重大生命財產(chǎn)損失，暴露出農(nóng)田水利等基礎設施十分薄弱，必須大力加強水利建設。并提出的目標任務：力爭通過5年到10年努力，從根本上扭轉水利建設明顯滯后的局面。到2020年，基本建成防洪抗旱減災體系，基本建成水資源合理配置和高效利用體系，基本建成水資源保護和河湖健康保障體系，基本建成有利于水利科學發(fā)展的制度體系。在這項重大任務中，需要自動化技術與信息化技術加以支持，將會有許多工業(yè)控制網(wǎng)絡需要建設與創(chuàng)新。

三、工業(yè)通信無線化

工業(yè)通信無線化也是當前自動化領域探討比較熱烈的問題。工業(yè)控制企業(yè)已經(jīng)逐步認識到無線技術將是下一個技術騰飛的基礎，將能夠大大提升工廠效能與保證用戶的安全。

隨著無線技術日益普及，各家供應商正在提供一系列軟硬件技術，協(xié)助在產(chǎn)品中增加通信功能。這些技術支持的通信標準包括藍牙、Wi-Fi、GPS（全球定位系統(tǒng)）、LTE（長期演進）以及WiMax（全球微波接入互操作）。然而，在增加無線連網(wǎng)功能時，芯片及相關軟件的選擇（假設所選擇的實現(xiàn)能正常工作，并滿足相關的論證要求）可能極具挑戰(zhàn)性。即使做出了一個可行的設計，但如果未優(yōu)化性能、功耗、成本和規(guī)模，則可能不會取得市場上的成功。今天最熱門的東西未必是最好的通信標準和客戶需要的東西，因此選擇的軟硬件實現(xiàn)方案應有這樣的特點：每個新一代產(chǎn)品都不需要徹底從頭開始適應。

無線技術進入工業(yè)領域的趨勢是毋庸置疑的，特別是在有線無法使用的場合，更顯得無線具有優(yōu)勢。但是這要求無線技術本身性能的完善，可靠性、通信的確定性與實時性、兼容性等性能有待加強。所以，在近期，工業(yè)無線技術仍將是傳統(tǒng)有線技術的延伸，大多數(shù)儀表以及自動化產(chǎn)品會嵌入無線傳輸?shù)墓δ堋H上對于無線技術的研究還處于起步階段，相關的標準也在制訂之中，我國的科研機構也參與其中，這在一定程度上推動了無線技術在我國流程工業(yè)的發(fā)展。

由于無線技術尚處于研發(fā)與不斷完善的階段，功能畢竟有限。而且在自動化技術領域，還沒有公認的且證實的在實時控制中應用較為可靠的無線技術標準，在工作循環(huán)時間很短的情況下，這表現(xiàn)得尤為突出。所以，目前無線技術的應用范圍只能局限在數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控方面（SCADA）。但隨著可靠性的增強，無線技術將會有更廣范圍的應用。無線通訊將在未來的若干年快速地增長，但無線并不會替代有線通訊。有線具有穩(wěn)定、可靠和安全性并不會消失，無線只有在有線不方便實現(xiàn)或成本高的地方去替代有線方案。如果無線與有線有機地結合起來，雙方發(fā)揮各自的優(yōu)勢，將為增長生產(chǎn)率提供新的方案。在適宜有線通訊的地方使用有線通訊，在適宜無線通訊的地方使用無線通訊，由于有線和無線通訊都支持TCP／IP協(xié)議，這兩種通訊方式能夠有機地結合在一起，發(fā)揮各自特長，并能夠提高生產(chǎn)效率。

四、物聯(lián)網(wǎng)與自動化

當今，物聯(lián)網(wǎng)可謂是在各大媒體出鏡率最高、而且與“智能”聯(lián)系密切的名詞之一。從“管理、控制、智能”的角度來看，其實物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)自動化是一脈相承的，工業(yè)自動化包含采集、傳輸、計算等環(huán)節(jié)，而物聯(lián)網(wǎng)是全面感知、可靠傳遞、智慧處理，兩者是相通的。物聯(lián)網(wǎng)只是更加強調無線、海量采訪、智能計算。物聯(lián)網(wǎng)與自動化技術是有著十分密切地聯(lián)系的。兩者的區(qū)別是：“傳統(tǒng)的自動化網(wǎng)絡多是通過有線網(wǎng)絡來實現(xiàn)，網(wǎng)絡連接范圍較窄，而在傳感網(wǎng)絡中，無線網(wǎng)絡成為主要的傳輸路徑，且連接的范圍更加廣泛。”一脈相承的天性，讓工業(yè)自動化廠商尋機物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是順其自然的事情。

物聯(lián)網(wǎng)的應用領域，諸如：物聯(lián)網(wǎng)技術在物流、供應鏈、倉儲的管理系統(tǒng)的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在工業(yè)制品生產(chǎn)、追蹤、進度監(jiān)管、質量追蹤等方面的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在貴重商品、危險品的監(jiān)管、追蹤和防偽應用系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)技術在大型會議、高層會議以及重要會議的電子證件、大型賽事、演唱會、景區(qū)等人員快遞流通區(qū)的電子門票（如：上海世博會）的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在交通收費、各類型車輛的遠距離自動識別和管理的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在區(qū)域內(nèi)的人員自動識別、記錄、定位以及查詢的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在動物、食品行業(yè)鏈的全流程追溯應用；農(nóng)業(yè)、救災與搶險等方面的各個領域都會用到物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)技術在貴重資產(chǎn)和重要資產(chǎn)的管理的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在品牌服飾的全流程的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在圖書領域的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在軍隊槍械管理、人員管理、車輛管理、物資管理、安全保密等領域的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在航空、汽車等領域的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在零售業(yè)的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在社會安全領域的應用；物聯(lián)網(wǎng)技術在智能城市領域的應用；以及短距離通訊技術：zigbee芯片、zigbee通訊模塊、zigbee網(wǎng)絡、GPS、RTLS實時定位系統(tǒng)、藍牙技術、UWB（超寬帶）技術及應用；EPC（產(chǎn)品電子碼）網(wǎng)絡：EPC貼標、EPC中間件、EPC服務器、EPC公共服務平臺，EPC網(wǎng)絡；傳感網(wǎng)絡、移動通訊網(wǎng)、全球定位網(wǎng)絡等相關應用網(wǎng)絡、商業(yè)智能分析軟件系統(tǒng)等等。

“物聯(lián)網(wǎng)”顛覆了人類之前物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統(tǒng)思維，將公路、建筑物等物理設施與個人電腦、手機、家電、交通設施、IT設施有效的聯(lián)系在一起，使得政府管理、生產(chǎn)制造、社會管理，以及人們的個人生活全面實現(xiàn)互聯(lián)互通。

從物聯(lián)網(wǎng)需要的產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，物聯(lián)網(wǎng)所需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等屬于其上游技術和產(chǎn)業(yè)，而下游則是物聯(lián)網(wǎng)的應用問題。有行業(yè)專家更認為：“傳統(tǒng)工業(yè)自動化領域其實是物聯(lián)網(wǎng)的一部分?！碧栒俟た刈詣踊瘡S商成為物聯(lián)網(wǎng)真正落地的推手。物聯(lián)網(wǎng)作為信息化和自動化的結合點，具有無限放大的潛力和優(yōu)勢，有些單位敏銳地覺察到了物聯(lián)網(wǎng)在管理流程和生產(chǎn)過程優(yōu)化方面的潛力，并取得了初步的成果。傳統(tǒng)的自動化網(wǎng)絡與物聯(lián)網(wǎng)中的傳感網(wǎng)絡十分相似。

五、云計算與自動化

云計算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。它的核心是海量數(shù)據(jù)的存儲和計算，特別強調虛擬化技術的應用。簡言之，云計算就是一種依托internet的超級計算模型，將巨大的資源聯(lián)系在一起為用戶提供各種IT服務。例如，云計算模式將來帶來自動化軟件行業(yè)的巨大變革。主要有：

1、自動化系統(tǒng)的架構將更加靈活，分布式架構將擴展到更大范圍。

現(xiàn)代的大型工業(yè)自動化和信息化項目中，系統(tǒng)變得日益龐大和復雜，現(xiàn)有的網(wǎng)絡和系統(tǒng)體系架構已經(jīng)無法從容應對這些挑戰(zhàn)。云計算這一革命性理念的提出，徹底打破了自動化系統(tǒng)中原來的僵化的體系結構。在云計算的系統(tǒng)中，自動化和信息化系統(tǒng)并不是簡單運行在某一臺固定的計算機上，而是運行于包括Internet在內(nèi)的整個網(wǎng)絡之上，基于整個網(wǎng)絡來分配系統(tǒng)的資源及實現(xiàn)各種功能。

ABB 3BHE021951R0124

GE F650-G-N-A-B-F-1-G-0-HI-C

SCHNEIDER ISH070/60022/0/0/00/0/00/01/00

EMERSON PR6423/010-140+CON021

EMERSON A6210

FOXBORO P0926GV

HONEYWELL FC-SDO-0824

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ABB PM802F

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GE IC695CPE310

SCHNEIDER MC-4/11/22/400

HONEYWELL FC-TSGAS-1624

GE IS220PVIBH1A

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ABB RMIO-02C

ABB PP325? 3BSC6901104R1

ABB 3HAC037778-002

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ABB 3HAC037639-002

EMERSON NTE-212-CONS-0000

REXROTH MKD041B-144-KP0-KN

ABB 3HAC021799-003

EMERSON PR6424/017-010

BENTLY 3500/54-01-00

SCHNEIDER ISH070/60011/0/0/00/0/00/00/00

ABB PHARPS03000000

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PROSOFT MVI94-MCM

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ICS TRIPLEX T8290C

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KOLLMORGEN S22460-SRS

SCHNEIDER SM-100/50/030/P0/45/M1/B1

SCHNEIDER SM-100/50/030/P0/45/S1/B0

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FOXBORO FBM231

A-B 6155R-NPXP

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