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[摘 要]随着我国经济的发展,我国的烟草工业发展趋势良好,但是在这过程中依然面临许多挑战,其中提高烟草工业在生产过程中的自动化水平,提高企业的生产效率,增强我国烟草工业的核心竞争能力,显得尤为的重要。现今,烟草工业自动化于IT技术更为广泛的融合,西门子PLC就在烟草工业自动化领域发挥着极其重要的作用。而工业以太网,对工作控制也具有极大的优势。因此,本文通过研究国内外的研究最新进展及其自动化产品,深入分析了当今烟草工业自动化领域中IT技术的发展方向,重点研究了全集成自动化、 PC基控制、以太网技术、现场总线等,将从这几个方面进行阐述,并将其和传统控制系统进行深入的分析比较,希望将对我国的烟草工业自动化存在的问题提供解决方案,对我国经济起到积极的作用。
[关键词]烟草工业 自动化 IT技术
中图分类号:F407.42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0022-01
1、我国烟草工业发展现状
目前,我国烟草的人均消费量和总消费量都居于世界前列。生产总值也位于世界领先水平,为我国经济的增长做出了重大的贡献,虽然我国烟草工业成良好发展趋势,但其也存在着许多问题,这些问题成为未来发展的巨大挑战,例如,云南省是我国烟草生产的第一大省,但近年来,云南省的生产总值增长的速度减缓,甚至停滞不前,这应使相关部门引起重视,及时解决问题。引起问题主要有两方面的原则,一是外界原因,二是自身原因。外界原因主要由于我国关于烟草工业的法律法规还不够完善,使烟草造假与走私的行为屡禁不绝,对我国的烟草品牌的形象打造极为不利,还有有些地区的保护主义过于严重,导致烟草行业不能够形成其核心竞争力,管理制度的缺陷,地方的保护主义,给烟草工业的发展造成了阻碍。自身原因是指烟草企业的核心竞争力弱,由于自身从生产到销售没有一个完善合理的体系,自动化技术水平不够先进,还没有实现从劳动密集型向技术密集型的转变。
2、全集成自动化
全集成自动化,是现今自动化控制任务的一种创新性的解决方式,是自动化技术发展过程中的巨大进步。全集成自动化,表示人们能够通过单一的平台,将自动化过程中的所有应用的程序高度集合成为一个整体,不管工程的自动化结构以及复杂的程度。以往的自动化解决方案,在实际上是由不同厂家的产品和各种独立的技术组合起来的。期间需要采用多种接口软件和硬件来完成连接、调试和配置。而全集成自动化,能够有效解决控制任务,提供了一种统一的技术环境。在这个环境,DCS、分布式I/0、PLC等现场总线能够毫无阻碍的形成一个有效的自动化平台。在这个平台上面,能够完成原先组合多种系统才能完成的任务,大大简化了复杂的系统结构,减少需要的接口部件的数量,有效连接了系统,提高了经济效益。另外,由于简化了输入过程,使错误率大大降低,并且为未来修改错误提供了有利条件,保证了控制任务的有效进行,对烟草行业发展起积极作用。
3、PC基控制
工业生产过程,这就需要利用先进的自动化技术不断推进工业信息化和现代化的进程。现今,PC控制系统正在快速的增长,其具有一般产品无法比较的开放式平台,有许多的软件和硬件可以给客户选择,可以有效的进行数据的采集和处理、远程的监视和操作,以及控制运动等的自动化任务,将原本复杂的通讯连接变得简单化。现今,许多传统生产PLC的大型国际公司,都推出了相关产品,西门子公司就推出了基于Pc的逻辑控制器,能够使用户将普通的Pc变为完全的PLC控制器,对于大量的、复杂的数据能够进行准确有效的处理,可以满足不同用户的不同需求,在其投入烟草工业中,能够有效提高烟草行业的自动化,推进烟草行业的信息化。
4、现场总线技术
现场总线技术,是如今使用最为广泛的一種工业控制技术,是将数字通信技术、控制技术和信息技术完美融合,然后不断发展,最终投入使用,它改变了以往点对点的模拟信号,形成了一种新的多接点的、智能化、数字化的控制系统。现场总线可采用多种介质传送数字信号。在两根导线上可挂接多至几十个自控设备,能节省大量线缆、槽架、连接件。减少系统设计、安装、维护的工作量,现场总线形成真正分散在现场的完整控制系统,提高了控制系统运行的可靠性。通过有效控制,实现数字化的双向传输,其不仅能够有效简化控制线路,对于未来故障的诊断定位,也有巨大的功效,使设计安装、调试维护的成本大大降低,有效提高了系统的测量能力和抗干扰能力,克服了以往地缺陷。现场总线技术,它不仅仅只是一项通信技术,在现实中,它还融入了开放系统互连、智能化仪表、计算机网络等技术的精华。这些所有技术的优势,使得这项以现场总线技术为基础设计的现场总线控制系统,相对于传统DCS系统具有巨大的优越性。分布式控制系统有PLC、PC、DCS这些类型,其主要特征之一就是,控制器与现场层设备之间的连接都是一对一进行的。而所谓I/O接线方式,信号传递的是4-20mA或24VDC信号。在烟草工业中使用,能够有效控制精度,不必考虑匹配的困难,大大提高了企业的经济效益。
5、Ethernet为基的网络扩展到现场层
如今,我国烟草工业发展的趋势是实现分布式实时,随着IT技术的不断发展,许多企业对信息管理的要求也越来越高,管理层实现信息的全面无缝集成,是现今自动化的要求。高效的现代化工厂依靠高可用性的大型网络和可靠的数据通讯。在此环境下企业管理级和工业自动化网络之间的数据无缝传输就至关重要,与此同时高密度的连接, 高带宽的数据传输率以及复杂的路由结构也是必需的。然而现今没有哪项技术能够完美的满足要求,由于各种现场总线不相容,不能够现实数据的实时传输,导致信息交流不及时,引发后续一系列的问题,导致自动化系统无法与外部连接,变成孤岛,企业用户在急切的寻找一种能够更快传输数据,更开放的现场总线,在不断寻找现场总线的过程中,人们发现工业以太网是一项理想的选择,工业以太网具有以下优势,工业以太网交换机可使得大型自动化网络,能够被分成各个小的子网络,每个子网络占据各自的地址空间。这显著增强了全网络的可用性,因为数据可以在冗余结构中通过三层路由可靠地传输。由于骨干传输速率高达10Gbps,工业以太网允许建立从现场层到管理层的全集成无缝网络。其具有全模块化设计, 多种介质模块, 适用于大型网络的拓展,更高的数据传输速率和高性能的路由功能,无需更换硬件, 使用Key-Plug卡即可实现从二层交换到三层路由功能的升级,可将现场层、控制层和管理层无缝集成到IT网络系统,如有网络断点发生,可快速重构和恢复通讯,在我国工业自动化中起着不可替代的作用。现今,国内外许多公司都在积极研发这项技术以及相关自动化产品,经过不断发展,德国JetterAG公司已研发出JetWeb,它是目前唯一可以取代现场总线的工程系统,它提出了系统总线就是现场总线的新概念,取消以往多层的结构,只使用一条总线,就是以太网。相信在投入使用烟草工业自动化的过程中,能够使用数据平等、及时共享的功能,为我国的烟草工业的发展起积极的推动作用。
6、结束语
本文通过对工业自动化领域和IT技术的分析,结合目前我国烟草工业发展的现状,结合国内外的最新研究成果,希望能够改善我国如今烟草工业信息管理不完善的情况,用理想的自动化方案解决实际问题,促进我国烟草工业又快又好的发展,为提高我国的国民经济做出积极的贡献。
参考文献
[1] 中国自动化物流系统的发展——对话北京机械工业自动化研究所副总工程师.胡江.自动化博览[J].2010(12).
[2] 赵传文.浅谈发电厂中的电气综合自动化工业应用[J].科技促进发展(应用版).2010(04).
[3] 祝春英.自动化技术及其在矿山中的应用[J].中国高新技术企业. 2011(09).
[4] 张灵辉,王宪敏.浅谈自动化[J].科学咨询(科技管理).2010(08).
[关键词]烟草工业 自动化 IT技术
中图分类号:F407.42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0022-01
1、我国烟草工业发展现状
目前,我国烟草的人均消费量和总消费量都居于世界前列。生产总值也位于世界领先水平,为我国经济的增长做出了重大的贡献,虽然我国烟草工业成良好发展趋势,但其也存在着许多问题,这些问题成为未来发展的巨大挑战,例如,云南省是我国烟草生产的第一大省,但近年来,云南省的生产总值增长的速度减缓,甚至停滞不前,这应使相关部门引起重视,及时解决问题。引起问题主要有两方面的原则,一是外界原因,二是自身原因。外界原因主要由于我国关于烟草工业的法律法规还不够完善,使烟草造假与走私的行为屡禁不绝,对我国的烟草品牌的形象打造极为不利,还有有些地区的保护主义过于严重,导致烟草行业不能够形成其核心竞争力,管理制度的缺陷,地方的保护主义,给烟草工业的发展造成了阻碍。自身原因是指烟草企业的核心竞争力弱,由于自身从生产到销售没有一个完善合理的体系,自动化技术水平不够先进,还没有实现从劳动密集型向技术密集型的转变。
2、全集成自动化
全集成自动化,是现今自动化控制任务的一种创新性的解决方式,是自动化技术发展过程中的巨大进步。全集成自动化,表示人们能够通过单一的平台,将自动化过程中的所有应用的程序高度集合成为一个整体,不管工程的自动化结构以及复杂的程度。以往的自动化解决方案,在实际上是由不同厂家的产品和各种独立的技术组合起来的。期间需要采用多种接口软件和硬件来完成连接、调试和配置。而全集成自动化,能够有效解决控制任务,提供了一种统一的技术环境。在这个环境,DCS、分布式I/0、PLC等现场总线能够毫无阻碍的形成一个有效的自动化平台。在这个平台上面,能够完成原先组合多种系统才能完成的任务,大大简化了复杂的系统结构,减少需要的接口部件的数量,有效连接了系统,提高了经济效益。另外,由于简化了输入过程,使错误率大大降低,并且为未来修改错误提供了有利条件,保证了控制任务的有效进行,对烟草行业发展起积极作用。
3、PC基控制
工业生产过程,这就需要利用先进的自动化技术不断推进工业信息化和现代化的进程。现今,PC控制系统正在快速的增长,其具有一般产品无法比较的开放式平台,有许多的软件和硬件可以给客户选择,可以有效的进行数据的采集和处理、远程的监视和操作,以及控制运动等的自动化任务,将原本复杂的通讯连接变得简单化。现今,许多传统生产PLC的大型国际公司,都推出了相关产品,西门子公司就推出了基于Pc的逻辑控制器,能够使用户将普通的Pc变为完全的PLC控制器,对于大量的、复杂的数据能够进行准确有效的处理,可以满足不同用户的不同需求,在其投入烟草工业中,能够有效提高烟草行业的自动化,推进烟草行业的信息化。
4、现场总线技术
现场总线技术,是如今使用最为广泛的一種工业控制技术,是将数字通信技术、控制技术和信息技术完美融合,然后不断发展,最终投入使用,它改变了以往点对点的模拟信号,形成了一种新的多接点的、智能化、数字化的控制系统。现场总线可采用多种介质传送数字信号。在两根导线上可挂接多至几十个自控设备,能节省大量线缆、槽架、连接件。减少系统设计、安装、维护的工作量,现场总线形成真正分散在现场的完整控制系统,提高了控制系统运行的可靠性。通过有效控制,实现数字化的双向传输,其不仅能够有效简化控制线路,对于未来故障的诊断定位,也有巨大的功效,使设计安装、调试维护的成本大大降低,有效提高了系统的测量能力和抗干扰能力,克服了以往地缺陷。现场总线技术,它不仅仅只是一项通信技术,在现实中,它还融入了开放系统互连、智能化仪表、计算机网络等技术的精华。这些所有技术的优势,使得这项以现场总线技术为基础设计的现场总线控制系统,相对于传统DCS系统具有巨大的优越性。分布式控制系统有PLC、PC、DCS这些类型,其主要特征之一就是,控制器与现场层设备之间的连接都是一对一进行的。而所谓I/O接线方式,信号传递的是4-20mA或24VDC信号。在烟草工业中使用,能够有效控制精度,不必考虑匹配的困难,大大提高了企业的经济效益。
5、Ethernet为基的网络扩展到现场层
如今,我国烟草工业发展的趋势是实现分布式实时,随着IT技术的不断发展,许多企业对信息管理的要求也越来越高,管理层实现信息的全面无缝集成,是现今自动化的要求。高效的现代化工厂依靠高可用性的大型网络和可靠的数据通讯。在此环境下企业管理级和工业自动化网络之间的数据无缝传输就至关重要,与此同时高密度的连接, 高带宽的数据传输率以及复杂的路由结构也是必需的。然而现今没有哪项技术能够完美的满足要求,由于各种现场总线不相容,不能够现实数据的实时传输,导致信息交流不及时,引发后续一系列的问题,导致自动化系统无法与外部连接,变成孤岛,企业用户在急切的寻找一种能够更快传输数据,更开放的现场总线,在不断寻找现场总线的过程中,人们发现工业以太网是一项理想的选择,工业以太网具有以下优势,工业以太网交换机可使得大型自动化网络,能够被分成各个小的子网络,每个子网络占据各自的地址空间。这显著增强了全网络的可用性,因为数据可以在冗余结构中通过三层路由可靠地传输。由于骨干传输速率高达10Gbps,工业以太网允许建立从现场层到管理层的全集成无缝网络。其具有全模块化设计, 多种介质模块, 适用于大型网络的拓展,更高的数据传输速率和高性能的路由功能,无需更换硬件, 使用Key-Plug卡即可实现从二层交换到三层路由功能的升级,可将现场层、控制层和管理层无缝集成到IT网络系统,如有网络断点发生,可快速重构和恢复通讯,在我国工业自动化中起着不可替代的作用。现今,国内外许多公司都在积极研发这项技术以及相关自动化产品,经过不断发展,德国JetterAG公司已研发出JetWeb,它是目前唯一可以取代现场总线的工程系统,它提出了系统总线就是现场总线的新概念,取消以往多层的结构,只使用一条总线,就是以太网。相信在投入使用烟草工业自动化的过程中,能够使用数据平等、及时共享的功能,为我国的烟草工业的发展起积极的推动作用。
6、结束语
本文通过对工业自动化领域和IT技术的分析,结合目前我国烟草工业发展的现状,结合国内外的最新研究成果,希望能够改善我国如今烟草工业信息管理不完善的情况,用理想的自动化方案解决实际问题,促进我国烟草工业又快又好的发展,为提高我国的国民经济做出积极的贡献。
参考文献
[1] 中国自动化物流系统的发展——对话北京机械工业自动化研究所副总工程师.胡江.自动化博览[J].2010(12).
[2] 赵传文.浅谈发电厂中的电气综合自动化工业应用[J].科技促进发展(应用版).2010(04).
[3] 祝春英.自动化技术及其在矿山中的应用[J].中国高新技术企业. 2011(09).
[4] 张灵辉,王宪敏.浅谈自动化[J].科学咨询(科技管理).2010(08).