上海西邑電氣技術有限公司
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西門子模塊S71200模擬量模塊
工控自動化的發展道路，大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收，然后進行二次和應用。工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展，工業計算機行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。
⒈以工業PC為基礎的低成本工業控制自動化將成為主流
*，從20世紀60年始，就依靠技術進步（即新設備、新工藝以及計算機應用）開始對工業進行改造，使工業飛速發展。20世紀末上大的變化就是市場的形成。市場競爭激烈， 企業必須加快新產品投放市場時間（Time to Market）、（Quality）、成本（Cost）以及完善服務體系（Service），這就是企業的T.Q.C.S.。雖然計算機集成制造（CIMS）結合信息集成和集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企業實現“在正確的時間，將正確的信息以正確的傳給正確的人，以便作出正確的決策”，即“五個正確”。然而這種自動化需要投入大量的資金，是一種高投資、益同時是高風險的發展，很難為大多數中小企業所采用。在，中小型企業以及準大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。
工業控制自動化主要包含三個層次，從下往上依次是基礎自動化、自動化和自動化，其核心是基礎自動化和自動化。
的自動化，基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷，自動化和自動化部分主要是由各種進口的計算機或小型機組成，其硬件、和應用的價格之高令眾多企業望而卻步。
20世紀90年代以來，由于PC-based的工業計算機（簡稱工業PC）的發展，以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網絡組成的PC-based的自動化了迅速普及，成為實現低成本工業自動化的重要途徑。
由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠，并且作和人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制易于安裝和使用，有的診斷功能，為集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制成本低。由于可編程控制器（PLC）受PC控制的威脅大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，他們也加入到了PC控制“浪潮”中。
工業PC在了異常迅速的發展。從范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機和Compact PCI工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和自動化對工業PC的運行性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能*要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是CompactPCI-based工控機，而IPC將占據自動化層。于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制，在3~5年內，30%~50%的國內市場，并實現產業化。
幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至工業PC并沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是集成原因；另一個是操作Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的完成；二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長快的一部分。從發展趨勢看，控制的將來很可能存在于工業PC 和 PLC之間，這些融合的跡象已經出現。
和PLC一樣，工業PC市場在過去的兩年里保持平穩。與PLC相比，工業PC很便宜。
⒉PLC在向微型化、網絡化、PC化和開放性方向發展
全PLC生產廠家約200家，生產300多種產品。國內PLC市場仍以國外產品為主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產品。經過多年的發展，國內PLC生產廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規模的生產能力和產品，可以說PLC在尚未形成制造產業化。在PLC應用方面，是很活躍的，應用的行業也很廣。專家估計，2000年PLC的國內市場銷量為15~20萬套（其中進口占90%左右），約25~35億元幣，年增長率約為12%。預計到2005年PLC需求量將達到25萬套左右，約35~45億元幣。
PLC市場也反映了全制造業的狀況，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的，盡管經濟下滑，PLC市場將會復蘇，估計PLC市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，并繼續略微增長。
微型化、網絡化、PC化和開放性是PLC未來發展的主要方向。在基于PLC自動化的早期，PLC體積大而且價格昂貴。但在近幾年，微型PLC（小于32 I/O）已經出現，價格只有幾百歐元。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態的進一步完善和發展，安裝有軟PLC組態和PC-based控制的*將逐步增長。
當前，控制領域大的發展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展，PLC也不例外。如今越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet接口。可以相信，PLC將繼續向開放式控制方向轉移，尤其是基于工業PC的控制。[5]
⒊面向測控管一體化設計的DCS
集散控制DCS（Distributed Control System）問世于1975年，生產廠家主要集中在美、日、德等國。從70年代中后期起，首先由大型進口設備成套中引入國外的DCS，*有化纖、、化肥等進口項目。當時，主要行業（如電力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部進口。80年代初期在引進、消化和吸收的同時，開始了研制國產化DCS的技術攻關。
DCS的市場年增長率約為20%，年市場額約為30（35億元。由于近5年內DCS在石化行業大型自控裝置中沒有可替代產品，所以其市場增長率不會下降。據統計，到2005年，石化行業有1000多套裝置需要應用DCS控制；電力每年新裝1000多萬千瓦發電機組，需要DCS實現監控；不少企業已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。
⒋控制正在向現場總線（FCS）方向發展
由于3C（Computer、Control、Communication）技術的發展，控制將由DCS發展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以將PID控制*分散到現場設備（Field Device）中。基于現場總線的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新一代生產自動化，它將取代現場一對一的4~20mA模擬線，給的工業自動化控制體系結構帶來性的變化。
根據IEC61158的定義，現場總線是安裝在制造或區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。現場總線使測控設備具備了數字計算和數字通信能力，了的測量、傳輸和控制精度，了與設備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組于1984年開始致力于推出上單一的現場總線工作，走過了16年的艱難歷程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的制定就陷于混亂。
計算機控制的發展在經歷了基地式氣動儀表控制、電動單元組合式模擬儀表控制、集中式數字控制以及集散控制（DCS）后，將朝著現場總線控制（FCS）的方向發展。雖然以現場總線為基礎的FCS發展很快，但FCS發展還有很多工作要做，如統一、儀表智能化等。另外，控制的和改造還需要DCS，因此FCS*取代的DCS還需要一個較長的，同時DCS本身也在不斷的發展與完善。可以肯定的是，結合DCS、工業以太網、*控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。工業以太網以及現場總線技術作為一種靈活、方便、可靠的數據傳輸，在工業現場了越來越多的應用，并將在控制領域中占有更加重要的地位。
⒌儀器儀表技術在向數字化、智能化、網絡化、微型化方向發展
經過五十年的發展，儀器儀表工業已有相當基礎，初步形成了門類比較齊全的生產、科研、體系，成為亞洲除之外第二大儀器儀表生產國。隨著上數字化、智能化、網絡化、微型化的產品逐漸成為主流，差距還將進一步加大。、大型儀器設備大多依賴進口。中檔產品以及許多關鍵零部件，國外產品占有市場60%以上的份額，而國產分析儀器占市場不到千分之二的份額。
今后儀器儀表技術的主要發展趨勢：儀器儀表向智能化方向發展，產生智能儀器儀表；測控設備的PC化，虛擬儀器技術將迅速發展；儀器儀表網絡化，產生網絡儀器與遠程測控。
幾點建議：具有自主知識產權的產品，核心技術；加強儀器儀表行業的集成能力；進一步拓展儀器儀表的應用領域。
⒍數控技術向智能化、開放性、網絡化、信息化發展
從1952年美國麻省理工學院研制出臺試驗性數控，隨著計算機技術的飛速發展，各種不同層次的開放式數控應運而生，發展很快。就結構形式而言，當今上的數控大致可分為4種類型：1.數控；2.“PC嵌入NC”結構的開放式數控；3.“NC嵌入PC”結構的開放式數控；4.SOFT型開放式數控。
數控的與生產，通過“七五”引進、消化、吸收，“八五”攻關和“九五”產業化，取得了很大的進展，基本上了關鍵技術，建立了數控、生產基地，了一批數控人才，初步形成了自己的數控產業，也帶動了機電控制與傳動控制技術的發展。同時，具有特色的經濟型數控經過這些年來的發展，產品的性能和可靠性有了較大的，逐漸被用戶認可。
國外數控技術發展的總體發展趨勢是：新一代數控向PC化和開放式體系結構方向發展；驅動裝置向交流、數字化方向發展；增強通信功能，向網絡化發展；數控在控制性能上向智能化發展。
進入21世紀，人類社會將逐步進入知識經濟時代，知識將成為科技和生產發展的資本與動力，而機床工業，作為機器制造業、工業以至整個國民經濟發展的裝備部門，毫無疑問，其戰略性重要地位、受程度，也將更加鮮明突出。
智能化、開放性、網絡化、信息化成為未來數控和數控機床發展的主要趨勢：向高速、、高精度、高可靠性方向發展；向模塊化、智能化、柔性化、網絡化和集成化方向發展；向PC-based化和開放性方向發展；出現新一代數控加工工藝與裝備，機械加工向虛擬制造的方向發展；信息技術（IT）與機床的結合，機電一體化*機床將發展；納米技術將形成新發展潮流，并將有新的突破；節能環保機床將加速發展，廣大市場。
⒎工業控制網絡將向有線和無線相結合方向發展
無線局域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線連接網絡設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網絡資源，是現代數據通信發展的重要方向。無線局域網可以在不采用網絡電纜線的情況下，提供以太網互聯功能。在推動網絡技術發展的同時，無線局域網也在改變著人們的生活。無線網通信協議通常采用IEEE802.3用于點對點，802.11用于一點對多點。無線局域網可以在普通局域網基礎上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，以無線網卡使用為普遍。無線局域網的未來的研究方向主要集中在性、漫游、網絡以及與3G等其它通信之間的關系等問題上。
在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網絡，通常這些設備提供的通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網設備使用隔離型轉換器，將工業設備的RS-232串口與無線局域網及以太網絡相互轉換，符合無線局域網IEEE 802.11b和以太網絡IEEE 802.3，支持的TCP/IP網絡通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。
計算機網絡技術、無線技術以及智能傳感器技術的結合，產生了“基于無線技術的網絡化智能傳感器”的全新概念。這種基于無線技術的網絡化智能傳感器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網絡上傳輸、發布和共享。無線局域網技術能夠在工廠下，為各種智能現場設備、機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網絡拓撲結構，在一些特殊下有效地彌補了有線網絡的不足，進一步完善了工業控制網絡的通信性能。
⒏工業控制正向*控制方向發展
作為工控的一個重要組成部分，國內人機界面組態研制方面近幾年取得了較大進展，和硬件相結合，為企業測、控、管一體化提供了比較完整的解決方案。在此基礎上，工業控制將從人機界面和基本策略組態向*控制方向發展。
*控制APC（Advanced Process Control）還沒有嚴格而統一的定義。一般將基于數學模型而又必須用計算機來實現的控制算法，統稱為*控制策略。如：自適應控制；控制；魯棒控制；智能控制（專家、模糊控制、神經網絡）等。
由于*控制和可以創造巨大的經濟效益，因此這些也身價倍增。上已經有幾十家公司，推出了上百種*控制和產品，在范圍內形成了一個強大的流程工業應用產業。因此，具有自主知識產權的*控制和，打破外國產品的壟斷，替代進口，具有十分重要的意義。
在未來，工業控制將繼續向化、網絡化、智能化和開放性發展方向。
工業信息化是指在工業生產、、經營中，通過信息基礎設施，在集成平臺上，實現信息的采集、信息的傳輸、信息的處理以及信息的綜合利用等。
由于大力發展工業自動化是加快產業改造、企業整體素質、整體國力、工業結構、迅速搞活大中型企業的有效途徑和手段，將繼續通過實施一系列工業自動化高技術產業化專項，用信息化帶動工業化，推動工業自動化技術的進一步發展，加強技術創新，實現產業化，解決國民經濟發展面臨的深層問題，進一步國民經濟整體素質和綜合國力，實現跨越式發展
