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發布日期：2012-05-29 11:49 瀏覽次數：
一、 執行儀表、運動控制及主流伺服系統正成為熱點：
在過程控制領域，執行儀表是以電-氣閥門定位器+氣動薄膜調節閥為主，其它有氣缸或調節閥、電動執行機構、液動執行機構（電-液調節閥）、電動調節閥等。總之，是在以管理道化為主的工藝裝備中，以改變閥門的開度為目的直行程和角行程的執行儀表為主流設備。近年來，以滿開/滿關為主要形式的電磁閥、閥組等也在大量使用。但是離散控制領域的執行部件就形式多樣了，特別是以旋轉設備——電機為主的控制，已經得到很大發展。兩個領域的執行部件共性是速度反饋和位置反饋的控制技術。
變頻柜、軟啟動柜等已得到普及，在節能等方面已取得成效，本文不準備進一步闡述了。在上世紀中葉，伺服機構、直流閉環調整系統、交流閉環調速系統、步進電機開環系統已經問世，從90年代以來，運動控制名詞悄然流行，它是相對于電力拖動及電機傳動控制而言的一個分支。運動控制是指通過對電機等機電機構的控制，使機電機構產生期望的運動，運動控制為轉速、位置、力矩三個參數的組合控制，較終保證運動參數和運動軌跡為予定值。它涵蓋于運載工具、數控機床（CNC）、機械加工生產線、包裝設備、紡織、印染設備、機器人及多種機電一體化設備和民用設施，所以受到重視。
較近交流伺服系統的性能/價格比已具有競爭力，特別是全數字式交流永磁伺服電機，DSP嵌入式芯片技術的發展，受到青睞，所以前景看好。本文要著重說的，乃是作為主流伺服系統在運動控制中要求實時性很高，如實時響應時間要求小于1ms、同步傳送和抖動小于1ms，在要求更高的地方，可能為納秒（ns）級。分布式交流伺服控制系統已經走向市場、羅克韋爾的SERCOS、倫茨的SystemBus及知名的Profibus、Interbus、DevuceNet等均可以完成分布式交流伺服控制，其上層通信仍采用CIP協議及CIPSync規范，才能獲得更好的實時性和可互操作性。
IEEE1588為用于測量和控制網絡的分布時鐘定義了一個精確時間同步協議（Preci Sion Time Protocol，PT），它為在以太網上實現時間同步提供了工作原理。CIPSync實現了網絡中不同設備的高精度（+100ns）時間同步以及分布式運動控制，即包括多個伺服控制器的協同、伺服控制器及多伺服驅動器的協同。它借助CIPSync/IEEE1588對于網絡上的各伺服驅動器的時鐘，結合帶時間標記位置信號進行伺服同步，它考慮使用基于以及網的網絡技術，并且是適合于精度在微秒范圍內的復雜系統的同步。
CIPSync以外，還有SynqNet運動控制網絡，由Motion Engineering公司開發，支持高性能集中控制，支持它的伺服電機廠商較多，具有自愈容錯、精確捕獲技術、易于使用等優點，所以分布式和集中式交流伺服控制系統技術應該互相結合。
二、 工業以太網技術發展進入新階段
上文中基金會現場總線的FFHSE、CIP或EtherNet/IP均為現在俗稱的工業以太網，還有這次FA/PA展會上西門子等公司的PROFINET，三種均通過IEC61158及IEC61784標準，又2004年1月IEC/C65C/JWG10-13等4個工作組通過6種以太網技術工作IEC的PAS公共可用規范文件，它們是：中國的EPA、德國Beckhoff公司的EtherCAT、IAONA的EPL（EtherNet PowerLink）、日本橫河的V-net、日本東芝的TCnet、法國施耐德的ModbusTCP(RTPS)。當然除這9種以外，采用EtherNet/TCP(UDP)/IP的工業以太網還很多。EPA（EtherNet for Plant Automation）它采用了分段化結構和確定性通信調度控制策略，解決了通信確定性、互操作性、開放性等問題，可直接應用于變送器、執行機構、遠程I/O、現場控制柜等現場設備間通信，即做到“E網到底”，目前正處于產業化階段。
選擇以太網，還必須把wet技術等互聯網技術在工業上應用搞到位，也就是說，要讓相關的人們放心的去瀏覽現場數據，從而在地域方面使生產方式發生變化，促進生產力發展。
三、 系統集成、電控儀控一體化、管控一體化任重道遠：
系統集成一詞的流行始于80年代末、90年代初，Integrated System和System Integration，在系統解決方案（Solution）流行的今天，已經逐漸界限不清了。PLC可編程控制器和人機界面HMI之間，在硬件接口的基礎上，采用DDE動態數據交換發展到OPC（過程控制的對象鏈接嵌入），是一大進步，近來將與EDDL結合，解決互操作性問題。又IEC61131-3在組態方面對系統集成也影響很大。隨著多種現場總線及工業以太網的出現，又使通信接口產品豐富起來，現在不只是一個產品上有多種接口，而且各種互聯的接口卡產品也很多，這兩個展會上均有多家接口產品，如美國Woodhead公司、Prosoft公司的產品就有幾十種，可以滿足系統集成的需要。
系統集成技術的發展，現在已經進入標準化階段。2003年發布了ISO15745標準，它解決了系統集成的應用需求和接口兩個基本問題，該標準全稱為：工業自動化系統和系統集成——開放系統應用集成框架，分為4部分：通用參考描述、以ISO11898標準為基礎的控制系統的參考描述、以IEC61158標準為基礎的控制系統參考描述、以以太網標準為基礎的控制系統的參考描述。先進部分提出了開放系統的應用集成框架（Application Integration Framework，AIF），它定義了一些元素和規則，構成集成模型來表示應用需求，并開發應用互操作專用規范AIP，這個AIP是接口規范的表示形式，并要求開發AIP時，應用UML、XML等來拱和表達。這些，對系統集成技術發展起到了里程碑式作用。
系統集成面臨的應用需求中，電控、儀控一體化及管控一體化是首要的問題，而各個用戶企業對這兩大主題是既有共性又有個性的需求。電控儀控一體問題通過上面幾節已經有一定了解。管控一體化的三層結構，這是共性，其中MES層是熱點，MESA（Manufacturing Enterprise Solution Association）對MES作如下定義：MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。我們以前比較我的注意MES本身，現在，逐漸理解到應該對系統集成的深度給予關注。由于國內在管控一體化項目中滿意度高者較少，所以形成了曠日持久的局面。一線的應用實踐與計算機專業人員的完善化應該同樣受到重視。
系統集成、電儀一體化、管控一體化是技術問題，也是藝術，要在務實和廣義的人機界面友好、人機親和力兩方面同時努力，才能使管控一體化的重任完成。
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