http://www.bfqmb.cn 2008-10-15 08:50 來源:中國機電一體化技術應用協(xié)會
由中國機電一體化技術應用協(xié)會主辦、北京疊文科技有限公司承辦的第12屆國際現(xiàn)代工廠/過程自動化技術與裝備展覽會(2008FA/PA)于2008年6月13日在北京中國國際展覽中心勝利落下帷幕,歷時4天。展會期間,正值盛夏,且天氣悶熱異常,濕度相當高,是名副其實的桑拿天氣,但這些仍擋不住紛至沓來的熱情參觀者,不少是慕名而來,這是因為FA/PA已成為業(yè)界公認的能展示當代最新產(chǎn)品和集中體現(xiàn)今后自動化發(fā)展方向的品牌展覽會。
本屆展覽會匯集了世界上工業(yè)自動化領域中著名的廠商,來自德國、法國、美國、瑞典、丹麥、芬蘭、奧地利、意大利、日本、韓國以及中國(含港、臺)等十幾個國家和地區(qū)的100多家自動化領域的一流企業(yè)以及現(xiàn)場總線PROFIBUS、PLCopen和SERCOS等國際組織展示其最新產(chǎn)品、高新技術成果和技術發(fā)展趨勢,為我國制造業(yè)自動化的發(fā)展搭建了一個交流和相互溝通的廣闊平臺。
由于前兩屆展會舉辦的“自動化技術高峰論壇”好評如潮,故本屆展會舉辦第三屆“自動化技術高峰論壇”,其主題是“采用新的設計理念實現(xiàn)自動化技術的跨越”,邀請了行業(yè)主管部門的領導、行業(yè)的專家,根據(jù)當前中國的工業(yè)發(fā)展態(tài)勢,深入探討自動化領域面臨的宏觀政策,技術革新,發(fā)展戰(zhàn)略等諸多議題,并提出具體的應對策略。展會期間還同時舉辦“工業(yè)自動化技術講座”、論壇和講座的內(nèi)容不僅豐富多彩,而且活潑生動,為展會增添不少亮色。展會還擴大搭建了“機電一體化協(xié)會社團聯(lián)合展臺”,向觀眾集中展示了協(xié)會各分會的主要任務和業(yè)績,使觀眾能全面、系統(tǒng)和深入的了解機電一體化領域的涵蓋和取得的實際成果。事實證明,論壇、講座、聯(lián)合展臺提供了互動平臺,從而使展會的內(nèi)容更為豐富多彩。
總之,F(xiàn)A/PA展覽會已成為中國工業(yè)企業(yè)尋求自動化解決方案的優(yōu)選場所,它對我國自動化領域以及高新技術的交流和推廣、為傳統(tǒng)制造業(yè)的改造和提升起到巨大的推動作用。
透視本屆展覽會,從中可管窺自動化領域的最新發(fā)展趨勢:
1. 環(huán)保和節(jié)能將促進自動化技術的提升
我國是一個制造業(yè)大國,并正在向全球制造業(yè)中心邁進,國民經(jīng)濟尤其是制造業(yè)的高速發(fā)展,形成能源緊缺,使我國從能源出口國轉(zhuǎn)變成世界上最大的能源進口國之一,因而開發(fā)新能源、節(jié)能、降耗、優(yōu)化能源管理已成為我國經(jīng)濟建設上的重點。例如,Siemens公司的全集成能源管理為工業(yè)企業(yè)、市政和基礎設施等提供了嚴密、安全、可靠的全集成節(jié)能解決方案,在本屆展覽會上受到極大的關注。
變頻器是節(jié)約能源的關鍵設備。根據(jù)中國工控網(wǎng)的統(tǒng)計,目前國內(nèi)帶變動負載,具有節(jié)能潛力的電機至少有1.8億千瓦,由此為變頻器的應用提供了極為巨大的市場。變頻器的應用已由常見的風機、水泵等拓展到食品、飲料、物流、樓宇等,不斷開闊新的節(jié)能領域,其功能也得到提升和多樣化,一方面是全數(shù)字化,功能齊全,能夠補償負載變化的自適應、自調(diào)諧技術,特別是分布式的具有通信、聯(lián)網(wǎng)功能和集成PLC的高端變頻器;另一方面是簡單或行業(yè)專用的變頻器以及機電一體化、小型化的變頻器。此外,由于新型高壓電力電子器件的問世,高壓和中壓變頻器也有長足的發(fā)展。
環(huán)境保護已越來越引起人們的重視,如果不善待大自然,必將受到大自然的懲罰,剛剛過去的雪、洪災便是鮮明的例子。為此, RoHS(Restriction of the use of Hazardous Substances in Electrical and Electrical Equipment,在電子、電氣產(chǎn)品中限制超量使用有害物質(zhì))越來越受到重視,根據(jù)該法規(guī)的要求,從2006年7月1日起,歐盟地區(qū)生產(chǎn)和銷售的電子/電氣新設備不得含有超出規(guī)定的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴化二苯乙醚6種有害物質(zhì),因為這些物質(zhì)不僅對健康不利,更主要的是它們嚴重污染環(huán)境。早在2004年8月13日,歐盟成員國均被強制將該法規(guī)納入本國法律、法規(guī)和行政規(guī)定中。目前,很多自動化領域的大公司推出的產(chǎn)品都特別注明符合RoHS法規(guī)。
2. 無線通信技術發(fā)展迅速
無線通信技術發(fā)展迅速,正成為工控領域方興未艾的熱點之一,也是工業(yè)自動化產(chǎn)品的一個新增長點。無線技術的優(yōu)點是它可以減少勞務成本,在敷設電纜和維護成本很高的應用場合,例如在水處理工廠或水庫、油氣輸送管道,或在人們難以接近的嚴酷環(huán)境,如石化工廠,實現(xiàn)遠程監(jiān)控和物流等。不僅是數(shù)字傳送,Phoenix Contact公司正在開發(fā)應用FHSS(跳頻擴頻)技術來無線的模仿接線式4~20mA的模擬信號調(diào)理器的I/O采集能力和傳送能力,無線技術應用于工廠控制系統(tǒng)的最有力的支持是擴頻技術,它避免了電噪聲和人為的干擾,無線通信的數(shù)據(jù)安全性是至關重要的,這可以通過加密編碼(128位或194位)和動態(tài)變化的安全密碼,采用IEEE,1X的安全方案、使用名稱、口令和證書等防止非授權的訪問,或應用智能交換方式,例如許多無限設備基于MAC尋址可以包括或排除用戶/客戶從而防止非授權的訪問。正因為無線技術的發(fā)展,IEEE制定了無線通信協(xié)議的國際標準(IEEE 802.11;IEEE802.11a;IEEE802.11b;IEEE802.11g;IEEE802.11h;IEEE802.11e;IEEE802.11l和IEEE802.15等)。
3. 實時工業(yè)以太網(wǎng)技術趨于成熟
近年來,工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展迅速,由于高速以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)冗余、全雙工通信技術的發(fā)展,通信的確定性和實時性、安全性和穩(wěn)定性已有很大程度的提高,實時域和實時域的隔離已逐步得到解決,其實時響應時間已達到5~10ms,工業(yè)加固的導軌式收發(fā)器、交換器、集線器和DB-9插件,使可靠性進一步增強,促使以太網(wǎng)從管理層、控制層,向現(xiàn)場層滲透,正是有鑒于此,IEC已著手制定實時以太網(wǎng)國際標準IEC61784。目前納入該國際標準的實時以太網(wǎng)(包括已通過PAS的)的有9種之多,包括由我國浙大中控負責組織開發(fā)的EPA工業(yè)以太網(wǎng),子集的編號為CPF-14,由于各種實時以太網(wǎng)與其原有的現(xiàn)場總線有著千絲萬縷的聯(lián)系,因而各自的應用層不能實現(xiàn)互操作,不能相互交換數(shù)據(jù)。然而,隨著網(wǎng)絡通信技術的進一步發(fā)展,用戶的需求也日益迫切,因此一些國際組織正著手解決這一問題。例如:ODVA(Open DeviceNet Vender Association)和Rockwell Automation推行一個獨立的媒介平臺,即通用協(xié)議(Common Industrial Protocol),通過這個平臺,可以將模型或設備對象從較低的網(wǎng)絡層獨立出來,從而實現(xiàn)對以太網(wǎng)和其他網(wǎng)絡間互聯(lián)互通,并提供安全保證,運動控制以及其他應用,OPC Foundation一直致力于推動各網(wǎng)絡標準的互用性,OPC積極參與了有關電子設備描述語言(EDDL,IEC61804國際)標準的推廣,工業(yè)自動化開放網(wǎng)絡聯(lián)盟(Industrial Automation Open Network Alliances,IAONA)協(xié)同ODVA和分布式自動化集團(Industrial for Distributed Automation,IDA)對聯(lián)合開展工業(yè)以太網(wǎng)通信技術達成共識,由IAONA負責定義工業(yè)以太網(wǎng)的公共功能和互操作性。具體內(nèi)容包括對于IP地址即插即用互操作的通用策略,裝置描述和網(wǎng)絡恢復機制,網(wǎng)絡診斷方案,指導使用Web技術一致性測試以及定義一種應用接口,以消除各種協(xié)議間的差異,以上所述,可以預期,經(jīng)過有關的國際組織的合作,不久的將來就會出現(xiàn)一個具有互操作性的實時工業(yè)以太網(wǎng)。
4. 自動化技術的互補與滲透
DCS,PLC,IPC是自動控制領域的三大支柱,它們之間競爭激烈,但又取長補短和相互滲透、相互融合;因而形成新的混合型控制系統(tǒng),國際知名的資訊集團ARC Group稱之為PAC,即可編程自動化系統(tǒng),這是自動化領域中最為重要的發(fā)展趨勢之一,PAC的主要特點是:構(gòu)建一個公共的、集成的開發(fā)環(huán)境,提供通用開發(fā)平臺、共用標簽和單一的數(shù)據(jù)庫,以滿足多領域自動化系統(tǒng)設計和集成的需要。一個集中的控制引擎,可以實現(xiàn)多領域的控制功能。允許在同一平臺上根據(jù)調(diào)度運行多個不同功能的應用程序,并根據(jù)要求在各程序之間進行資源分配。采用開放的、可自由組合的模塊化的硬件架構(gòu),減少系統(tǒng)升級帶來的開銷。支持IEC61158等現(xiàn)場總線國際標準以實現(xiàn)高度分散的自動化環(huán)境。支持事實上的工業(yè)以太網(wǎng)標準,可以方便地和企業(yè)級的ERP,MRP,MIS,MES集成。使用開放的網(wǎng)絡協(xié)議和符合國際標準的編程語言來保證用戶的投資及多供應商網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換,目前已有多種商品化的PAC問世,例如泓格科技的Smart PAC、Power PAC和Micro PAC。可以預言,PAC今后會有較大的發(fā)展。
5. 智能化的運動控制
如今的運動控制已被賦予高度智能,控制系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、安全技術、預防維護和閉環(huán)優(yōu)化的運動控制正逐漸成為一個整體。先進的計算法和模型自適應控制相結(jié)合以用于位置和速度控制,新興的驅(qū)動器能夠進行實時故障診斷和集成質(zhì)量控制,允許用戶為上百個驅(qū)動參數(shù)的任何一個設定公差帶;可生成屏幕或通過電子郵件提醒用戶目前系統(tǒng)的運行情況和需要的預防性設備維護;可向用戶提供OPC和TCP/IP通信協(xié)議,集成商務和網(wǎng)絡信息,因而驅(qū)動器能夠如同分布式服務器那樣發(fā)布信息和通過網(wǎng)絡進行訪問;智能運動控制可通過高速實時網(wǎng)絡共享/交換數(shù)據(jù)。
集成的安全功能,它符合EN954歐洲標準和IEC61508國際標準,例如冗余檢查,一旦發(fā)現(xiàn)設備工作不正常便立即進入安全保護狀態(tài);如發(fā)現(xiàn)有操作人員誤入設備工作區(qū),則立即降低這個軸的速度甚至進行緊急停機。
6. IT技術與自動化結(jié)合
計算機技術、網(wǎng)絡技術和先進的控制技術相結(jié)合,已不再停留在理論和實驗階段如模型預測、神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制,動態(tài)前饋PID,多變量控制。自適應和自尋優(yōu)等先進控制算法已進入實踐并用于DCS,PLC等控制器中,而且這種趨勢在加快,此外組件(包括中間件、固件、可編程陣列)、公共數(shù)據(jù)庫、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線技術等滲透控制系統(tǒng)使控制系統(tǒng)扁平化,實現(xiàn)了跨平臺、跨地區(qū)的控制。
7. 人機界面更人性化
人機界面已全系列化。包括手持式、面板式、臺式和PC機式,今日的人機界面已不僅僅限于SCADA以及編程、監(jiān)控和診斷等功能。在工業(yè)自動化領域,人機界面可以為操作和管理人員提供越來越多的信息,功能強大的模塊化軟件和多客戶機/服務器結(jié)構(gòu),使人機界面成為企業(yè)實時生產(chǎn)信息以及商務垂直集成的統(tǒng)一的軟件平臺,它亦是連通到互聯(lián)網(wǎng)外部世界的媒介。人機界面還可以作為控制引擎,通過驅(qū)動器或OPC來驅(qū)動各種I/O模塊??偠灾?,人機界面已演變?yōu)橐粋€完整的系統(tǒng)。對人機界面影響最大的是開放的體系結(jié)構(gòu)和連通性。Ethernet的應用,遠程系統(tǒng)監(jiān)控的Web瀏覽器,開發(fā)異構(gòu)系統(tǒng)間通信的OPC服務器和無線通信能力加強。這些都是構(gòu)建人機界面系統(tǒng)的重要因素。此次展會普洛菲斯、紅獅控制的人機界面均能讓人體會到這點。
以FA/PA的品牌為優(yōu)勢,以創(chuàng)新產(chǎn)品為主旨,全力打造一屆引領中國自動化行業(yè)的盛會,這將是您了解行業(yè)動向、洞察市場發(fā)展趨勢、掌握技術發(fā)展方向、連接業(yè)內(nèi)專業(yè)人士和拓展商業(yè)良機的最佳選擇