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网络时代控制技术的发展

wqshand  发表于 2007/6/26 8:53:17      880 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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1. 控制网络时代控制技术的发展
  计算机网络技术的发展,正引发着控制技术的深刻变革,以及与之相应的新的控制理论的产生。控制系统结构的网络化、控制系统体系的开放性、控制技术与控制方式的智能化,是当前控制技术发展与创新的方向与主要潮流。网络技术不仅是实现管理层的数据通讯与共享,它应用于控制现场的设备层,并将控制与管理综合化、一体化。Internet 不仅用于传统的信息浏览、查询、发布,还可通过Internet 跨国跨地区直接对现场设备进行远程监测与控制。因而现代的自动化系统(包括工业、商业、楼宇、交通自动化系统)均可通过网络构成信息与控制综合网络系统。
  (1) 现场控制网络
  现场控制网络将现场控制设备通过网络连接起灭,构成分布式控制系统。控制网络常采用现场总线(Fieldbus)、ControlNet、DeviceNet等。现场总线包括Profibus、LonWorks、Fieldbus Foundation 、CAN总线等。
  (2) 车间级计算机网络既可直接参与生产控制,也可作信息管理,起着连接现场控制网与厂级信息网的作用。
  (3) 厂级计算机信息网
  厂级计算机信息网络对全厂各车间的生产与物流信息进行统计工作管理,并可据此实现全厂生产的全局优化控制,还可接入因特网。
  (4) Internet (因特网)
  ①.通过Internet 与厂级计算机网络连接,进行信息的查询发布,开展电子商务;
  ②.通过Internet实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。
  上述四级网络就构成现代自动化领域控制网络系统的基本结构。
  2.局部集中控制与全局分布控制
  控制系统已从传统的就地控制、集中控制发展到现在集散控制、分面控制,所使用的硬件模拟器件、集成电路发展为计算机、网络。分布式控制系统正经历着从组合仪表、模拟监督控制(SCC)、直接数字控制(DDC)、集散控制(DCS),以及当前以现场总线为标志的数字化、网络化的分布式控制系统的发展过程。
  3.单一生产控制与控制管理一体化
  由于网络技术应用于工业自动化,改变了传统单一生产控制模式,可通过计算机网络实现多个段、一个车间、整个工厂的统一管理与控制。控制与管理的一体化与优化控制已成为目前控制领域的研究热点。
  4.Internet 与远程监控
  远端计算机通过Internet实现对现场控制设备的远程监测与控制。
  5.自动控制理论与智能控制方法
  计算机技术的发展大大促进了现代控制理论的应用,同时也加快了智能控制方法的研究。经典的控制理论在浅层意义上模拟人们反馈自动调节的行动过程,智能控制方法较深浅层次上模拟人类大脑的思维判断过程,通过模拟人类思维判断的各种算法实现控制。主要包括:
  (1) 模糊控制(FC, Fuzzy Control),以模糊集合论、模糊逻辑推理为基础,从行为上模拟人们模糊推理和决策过程的控制方法
  (2) 神经网络控制(NC, NeuroNet Control),模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结权值的分布来表示特定的信息,通过并行处理,输出控制信息。
  (3) 专家控制(EC, Expert Control),通过对控制领域知识的获取和组织,按一定的策略与规则进行推理输出,对对像进行控制。
  6.计算机网络对生产方式的创新
  (1) 网上控制,通过网络进行控制。
  (2) 虚拟制造(VM,Virtual Manufacturing),通过计算机仿真、模拟生产制造过程。
  (3) 集成制造(CIMS, Computer Integrated Manufacturing System),由MIS、CAD、CAM、CAPP等通过网络构成计算机集成制造系统。
  综上述,网络时代的控制技术正发生着深刻的变化,而我们的自动化专业的教学显然没有适应这一形势的发展,教学改革势在必行
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