工業自動化技術是以提高產品質量、提高生產效率、增加產量、降低消耗、安全可靠地連續生產為目的，對設備和生產過程實施自動檢測、監視、控制、管理和決策的綜合自動化技術，也是一門關于機電一體化集成控制系統的技術和理論。

現代工業自動化系統

工業自動化系統是包括工業生產過程及其機電設備、工藝裝備、自動測量儀表、控制裝置等的自動化技術的總稱。傳統的工業自動化系統主要是針對設備和生產過程的控制，包括機械本體、動力、驅動、傳感、控制及信號處理和執行機構等組成部分。從控制角度看，主要分為繼電邏輯控制、過程控制和運動控制三大類，分別對應于傳統上的電氣控制、電動調節儀表和電氣傳動三類控制裝置，即“三電”（電控、電儀、電傳）。

近十年來，工業自動化控制領域發展十分迅速，經歷著一場前所未有的變革。現在，工業自動化系統已是以網絡化、可視化、信息化為特征的“三電”一體化集成系統，其核心是以微控制器為基礎的信號操作控制器（Signal Operation Controller,SOC）。soc是一種基于系統級芯片（System on Chip,SoC）技術的一種高度集成化、固件化工業自動化技術產品，它融合了大量工業現場使用的成熟技術，并對其進行集成、封裝、接口而形成的新型一體化控制器，以前需要一個或多個集成商來完成的工作，現在只由一個控制器就可以完成。由于控制器的廣泛應用，使得工業自動化系統已形成以網絡通信為基礎的全集成體系架構的現代自動化控制系統。自動化軟件也由單一功能發展為技術集成平臺，如西門子全集成自動化軟件“TIA博途”（TIA Portal），它是一種集成了SIMATIC STEP7、SIMATIC WinCC和SINAMICS StartDrive軟件，采用統一工程組態和項目軟件環境的圖形化工程設計軟件平臺。

從行業應用來看，從工業現場最底層的傳感器、測量設備、各種執行機構等，到自動回路調節器、自動控制單元、控制系統，再到企業綜合管理信息系統等，都已成為網絡節點和設備，信息交互己覆蓋現場設備、控制、管理各個層次，傳統上相互獨立的繼電邏輯控制系統、過程控制系統和運動控制系統己融為一體，很難仔細區分，只可將其大體分類為自動化設備、儀器儀表與測量設備、傳動設備、DCS、計算機終端、通信網絡等。因此，這里構造了一個現代工業自動化控制系統的最小模型，以說明現代工業自動化系統涵蓋的主要內容，如圖所示。

圖中，①是工廠配電系統，通過配電電纜為現代工業自動化控制系統提供工作電源。②是工廠生產設備，通過生產工藝過程完成產品生產。③是工業過程控制系統，即實現生產工藝過程的控制系統。④是③部分的簡圖，為了便于理解，對③部分可以理解為是一個由“計算機，PLC－變頻器－電動機”組成的簡單系統。PLC是這個系統的控制中心，計算機（或HMI)是這個系統的可視化監控中心。通用變頻器（運動控制器）是執行機構，它控制著電動機的運行狀態，通過電動機的運行狀態實現工廠工藝過程。工廠工藝過程是在計算機和PLC的控制和監視下進行的。系統中的各部分電源是通過工廠配電系統的多路配電電纜提供的。從控制角度看，整個系統包含繼電邏輯控制、PLC控制、計算機可視化控制、通用變頻器控制、運動控制、通信與網絡化控制等，其中包含各類低壓電器、PLC、計算機、通用變頻器、運動控制器、通信與網絡化控制部件等“元件”。

審核編輯 黃昊宇