过程自动化和工业自动化 的发展趋势

1. 过程自动化和工业自动化的发展趋势 • 本文提出了PA（过程自动化）和FA （工业自动化）的发展趋势。这两个自动化的主要领域正迅速融合。它们之间的差异正在缩小。这一趋势随着尺寸收缩、网络、 XML和RFID技术被展现出来。然而，这一趋势的基础是正被使用的数学模型。自动化的世界变得如此复杂，以至于没有这种数学模我们就无法理解和管理这个世界。

2. 1 引言 • 信息技术的发展正在改变着社会的日常生活。它也改变了生产系统，因为生产系统代表着社会的需求。 • 生产系统有两个领域。一个是PA（过程自动化） ，另一个是FA（工业自动化） 。前者是钢铁、化学、石油等工业的持续进程。用于PA的控制器是DCS系统（集散控制系统） ，主要处理模拟信号，集散控制系统DCS的本质是PID控制器的集成。后者是汽车、家电、商品等产业的类似进程。FA的控制器是PLC，主要处理开关信号，本质是一个中继序。 • 然而，从最终用户的角度来看，这两个领域是不可避免的。汽车工业需要PID控制器来处理材料和设施，钢铁工业需要中继序进行产品处理和传递。所以，这里我们把IA作为PA与FA的集成。

3. 2 尺寸缩小 PLC从来没有停止过缩小尺寸。DCS应该和PLC一样缩小尺寸。PLC的未来发展是嵌入式控制器，嵌入到汽车和家用电器中。因此，作为IA的象征，控制器将走出我们的视野，留下它的显示。 • 3 信息共享 目前，工厂里所有设备连接起来，他们的状态都被可视化。然而，这并不够。董事会会员需要一个组织架构，生产线和工厂的集合。为了完成这一目标，关键是服务器或数据库的联合。工厂有很多数据库，它们都使用个体协议。当它们保持个体协议时如何联合数据库非常重要。

4. 4 XML 现在， OPC技术正在逐步发展成XML及UA （统一架构） [ 2 ] 。这意味着的. NET框架的OPC技术。用微软的术语来讲，它就是 “.NET”框架。 OPC服务器被用于PA和FA，OPC-UA是 PA和FA一体化的尺度。 • 5 RFID技术 RFID（射频识别）似乎是一个具有光明前景的工具，以便它们包括在世界中（如图9 ） 。此外，世界上的RFID技术包括材料、产品，以便工厂的所有成员，就是人类、材料和设备可以出现在这个世界上。我们在2006年成立了一个RFID技术委员会，在FA开放促进组 （ FAOP） [ 5 ]，这是继2002年RFID研究委员会之后的一个组织。

5. 6 数学模型 在PA工业有很大储备的油箱。就是KAIZEN的目标。减小油箱的尺寸是非常困难的。然而，今天，高性能计算机的高级别控制可以利用数学模型来实现。 • 7 结论 XML对信息来讲是一个虚拟的标签，RFID对于材料或人是一个真正的标记。对真正的生产体系，要使IT成为完美的工具，这两种类型的标签是关键。基于这标签，我们需要PA、FA和IA进程的数学模型。该模型在PA和FA的融合中是不可避免的，因为数学给出了最普通的一般和世界的具体描述，计算机只可以处理以数学为基础的语言。然而，对人来讲它变得太复杂，因此，有必要让电脑辅助理解该模式。这些都是用于仿真，设计，预测和优化。一个虚拟世界，包括FA和PA系统可以满足社会，也就是真实世界的需求。