关于工业自动化专业未来发展的一点思考

发布时间：2020-09-24

　　摘要：随着工业4.0在我国各行各业逐渐普及，作为一名从事自控专业的工程师，本人也有一些个人的思考。那就是在制造业工厂里工业4.0的普及对传统的电气技术人员带来了什么挑战?电气技术人员的知识结构需要做哪些升级?目前仍然广泛使用的PLC未来会发展什么样子?这些问题最终都指向了工业4.0需要什么样的电气技术人员。

　　关键词：工业自动化、未来发展

　　传统的电气技术人员所涉及的主要知识点有PLC、电机拖动、伺服驱动、变频器的应用、直流调速器应用等。掌握了这些基本上就可以满足保障制造工厂设备的运行。但随着技术的升级和发展，传统型的设备也已经大量的使用TCP-IP协议来控制设备的整体运行，设备内部有许多用于本体设备通讯用的交换机以及和上层网络相连的管理交换机。

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　　下面以昆仑轮胎举例说一下工业4.0在一个制造业工厂里的框架结构。一个4.0的工厂里处于顶层的是企业应用层，通过车间管理层MES可以进行计划管理、生产管理、质量管理、产品追溯、设备管理、能源管理等。车间管理层MES和执行层下位机、控制执行系统PLC进行数据通信，并与条码枪、RFID、手持终端、仪器仪表等进行关联，同时和上层ERP数据联系在一起，从而使全厂设备组成了一个数据交互的有机体。可以说4.0的核心是MES，它通过与PLC控制系统的交互，使得控制系统与管理的交互更具有时效性和灵活性。

　　从上面的叙述可以看出来，智能工厂里的各个模块已经通过以太网有机的联系成为了一个整体。作为执行层面的设备，目前也基本上到了以TCP-IP通讯为主的阶段，而且作为一个智能工厂，PLC的角色也已发生了较大的变化。所以从制造业的发展趋势来讲，自控专业也需要进行升级和改变。我认为将会从下面几个方面进行调整：

　　PLC应用方式的变化。传统的PLC处于传统工厂的顶端，基本上是就地安装使用。未来PLC的作用会减弱，取而代之的是“软PLC”，仿真软件会安装在中心机房的服务器上，服务器通过光纤和现场设备的CPU相互连接，此时的CPU的作用相当于一个网关，对现场设备的控制完全由仿真软件来实现。这样做的好处是“软PLC”运行环境较为理想，设备故障风险会降低。所以未来自控专业的重心会向软件方面发展。

　　计算机高级语言会越来越多的应用在PLC程序当中，或者讲是应用到自控技术当中。在以前的课程中计算机语言多以选修课或者辅助课程出现在工业自动化专业中，但是从现在的发展趋势来讲，计算机语言会更深入的融入到自控领域中来，比如现在西门子最新的博图软件中的SCL语言编程方式就是比较强的体现。当然，PLC中常用的T形图也仍然会使用下去。另外计算机专业的人员进入自控领域工作也是一个趋势。

　　基于以太网的通讯原理会以更快的速度应用到自控专业中来。随着通讯技术的发展，目前的设备基本上是基于以太网的通讯方式，比如已经运用了几十年的西门子的PROFIBUS通讯协议、RS232协议、MODBUS等协议必将会逐步淡出工控领域，TCP-IP将成为主流。所以在今后的专业课程中，通讯原理必然要作为自控专业要学习的课程。

　　结语

　　总而言之，随着工业4.0的普及，在制造工厂内从事自控专业的技术人员如果想要跟上技术升级的步伐，必然需要加强计算机语言的学习、基于以太网通讯原理的学习。——论文作者：周兴