六、數(shù)控技術(shù)向智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展
　
　從195　2年美國麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)已走過了51年歷程。近10年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，各種不同層次開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，發(fā)展很快。目前正朝著標(biāo)準(zhǔn)化開放體系結(jié)構(gòu)方向前進(jìn)。就結(jié)構(gòu)形式而言，當(dāng)今世界上數(shù)控系統(tǒng)大致可分為4種類型：
　　1.傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)；
　　2.“PC嵌入NC”結(jié)構(gòu)開放式數(shù)控系統(tǒng)；
　　3.“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)開放式數(shù)控系統(tǒng)；
　　4.SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)。

　　我國數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與生產(chǎn)，“七五”引進(jìn)、消化、吸收，“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化，取了很大進(jìn)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己數(shù)控產(chǎn)業(yè)，也帶動(dòng)了機(jī)電控制與傳動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展。同時(shí)，具有中國特色經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)這些年來發(fā)展，產(chǎn)品性能和可靠性有了較大提高，逐漸被用戶認(rèn)可。國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展總體發(fā)展趨勢是：

　　*新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；
　　*驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；
　　*增強(qiáng)通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；
　　*數(shù)控系統(tǒng)控制性能上向智能化發(fā)展。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，人類社會(huì)將逐步進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)將成為科技和生產(chǎn)發(fā)展資本與動(dòng)力，而機(jī)床工業(yè)，作為機(jī)器制造業(yè)、工業(yè)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展裝備部門，毫無疑問，其戰(zhàn)略性重要位、受重視程度，也將更加鮮明突出。

　　近年來，我國數(shù)控機(jī)床一直保持兩位數(shù)增長。2001年，我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額世界排名上升到第3位，達(dá)47.39億美元，僅次于美國53.67億美元。2002年產(chǎn)值達(dá)260億元，產(chǎn)量居世界第4。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國機(jī)床數(shù)控化率還不高，目前生產(chǎn)產(chǎn)值數(shù)控化率還不到30%；消費(fèi)值數(shù)控化率還不到50%，而發(fā)達(dá)國家大多70%左右。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場需求，高檔次數(shù)控機(jī)床及配套部件只能靠進(jìn)口，使我國機(jī)床進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長27.3%。

　　智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化成為未來數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床發(fā)展主要趨勢：
　　*向高速、高效、高精度、高可靠性方向發(fā)展；
　　*向模塊化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展；
　　*向PC-based化和開放性方向發(fā)展；
　　*出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備，機(jī)械加工向虛擬制造方向發(fā)展。
　　*信息技術(shù)（IT）與機(jī)床結(jié)合，機(jī)電一體化先進(jìn)機(jī)床將到發(fā)展。
　　*納米技術(shù)將形成新發(fā)展潮流，并將有新突破。
　　*節(jié)能環(huán)保機(jī)床將加速發(fā)展，占領(lǐng)廣大市場。

 　　七、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展

　　自從1977年第一個(gè)民用網(wǎng)系統(tǒng)ARCnet投入運(yùn)行以來，有線局域網(wǎng)以其廣泛適用性和技術(shù)價(jià)格方面優(yōu)勢，獲了成功并到了迅速發(fā)展。，工業(yè)現(xiàn)場，一些工業(yè)環(huán)境禁止、限制使用電纜或很難使用電纜，有線局域網(wǎng)很難發(fā)揮作用，無線局域網(wǎng)技術(shù)到了發(fā)展和應(yīng)用。微電子技術(shù)不斷發(fā)展，無線局域網(wǎng)技術(shù)將工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越大作用。
　　無線局域網(wǎng)（WirelessLAN）技術(shù)可以非常便捷以無線方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，人們可隨時(shí)、隨、隨意訪問網(wǎng)絡(luò)資源，是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)展重要方向。無線局域網(wǎng)可以不采用網(wǎng)絡(luò)電纜線情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展同時(shí)，無線局域網(wǎng)也改變著人們生活方式。無線網(wǎng)通信協(xié)議通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于點(diǎn)對點(diǎn)方式，802.11用于一點(diǎn)對多點(diǎn)方式。無線局域網(wǎng)可以普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上無線Hub、無線接入站(AP)、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實(shí)現(xiàn)，以無線網(wǎng)卡使用最為普遍。無線局域網(wǎng)未來研究方向主要集中安全性、移動(dòng)漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與3G等其它移動(dòng)通信系統(tǒng)之間關(guān)系等問題上。工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，有成千上萬感應(yīng)器，檢測器，計(jì)算機(jī)，PLC，讀卡器等設(shè)備，需要互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，通常這些設(shè)備提供通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型信號(hào)轉(zhuǎn)換器，將工業(yè)設(shè)備RS-232串口信號(hào)與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，符合無線局域網(wǎng)IEEE802.11b和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，有效擴(kuò)展了工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信能力。
　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)結(jié)合，產(chǎn)生了“基于無線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器”全新概念。這種基于無線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)能夠無線鏈路直接網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線局域網(wǎng)技術(shù)能夠工廠環(huán)境下，為各種智能現(xiàn)場設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人以及各種自動(dòng)化設(shè)備之間通信提供高帶寬無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一些特殊環(huán)境下有效彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通信性能。

　　八、工業(yè)控制軟件正向先進(jìn)控制方向發(fā)展

　　自20世紀(jì)80年代初期誕生至今，工業(yè)控制軟件已有20年發(fā)展歷史。工業(yè)控制軟件作為一種應(yīng)用軟件，是PC機(jī)興起而不斷發(fā)展。工業(yè)控制軟件主要包括人機(jī)界面軟件（HMI），基于PC控制軟件以及生產(chǎn)管理軟件等。目前，我國已開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái)、先進(jìn)控制軟件、過程優(yōu)化控制軟件等成套應(yīng)用軟件，工程化、產(chǎn)品化有了一定突破，打破了國外同類應(yīng)用軟件壟斷格局?；ぁ⑹?、造紙等行業(yè)數(shù)百個(gè)企業(yè)（裝置）中應(yīng)用，促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)改造，提高了生產(chǎn)過程控制水平和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造了明顯經(jīng)濟(jì)效益。2000年，“九五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“大型骨干石化生產(chǎn)系統(tǒng)控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”了驗(yàn)收。作為工控軟件一個(gè)重要組成部分，國內(nèi)人機(jī)界面組態(tài)軟件研制方面近幾年取了較大進(jìn)展，軟件和硬件相結(jié)合，為企業(yè)測、控、管一體化提供了比較完整解決方案。此基礎(chǔ)上，工業(yè)控制軟件將從人機(jī)界面和基本策略組態(tài)向先進(jìn)控制方向發(fā)展。先進(jìn)過程控制APC（AdvancedProcessControl）目前還沒有嚴(yán)格而統(tǒng)一定義。

 　　一般將基于數(shù)學(xué)模型而又必須用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制算法，統(tǒng)稱為先進(jìn)過程控制策略。如：
　　*自適應(yīng)控制；
　　*預(yù)測控制；
　　*魯棒控制；
　　*智能控制（專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）等。
　　先進(jìn)控制和優(yōu)化軟件可以創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益，這些軟件也身價(jià)倍增。國際上已經(jīng)有幾十家公司，推出了上百種先進(jìn)控制和優(yōu)化軟件產(chǎn)品，世界范圍內(nèi)形成了一個(gè)強(qiáng)大流程工業(yè)應(yīng)用軟件產(chǎn)業(yè)。，開發(fā)我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)先進(jìn)控制和優(yōu)化軟件，打破外國產(chǎn)品壟斷，替代進(jìn)口，具有十分重要意義。未來，工業(yè)控制軟件將繼續(xù)向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性發(fā)展方向。

 
結(jié)束語
　　工業(yè)信息化是指工業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營過程中，信息基礎(chǔ)設(shè)施，集成平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息采集、信息傳輸、信息處理以及信息綜合利用等。“十五”期間，國家用信息化帶動(dòng)工業(yè)化工作重點(diǎn)有三個(gè)方面：一是以電子信息技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、控制智能化和管理信息化水平；二是以先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，推進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)，振興裝備制造業(yè)；三是改造提升重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)及其相關(guān)配套技術(shù)水平、工藝和裝備水平。國家實(shí)施高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化主要目標(biāo)有兩個(gè)：一是發(fā)展高技術(shù)，形成新興產(chǎn)業(yè)，培育新增長點(diǎn)；二是利用先進(jìn)技術(shù)改造和優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量。大力發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化是加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、提高企業(yè)整體素質(zhì)、提高國家整體國力、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、迅速搞活大中型企業(yè)有效途徑和手段，國家將繼續(xù)實(shí)施一系列工業(yè)過程自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨深層問題，進(jìn)一步提高國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和綜合國力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。