还没开始实习的时候，我就在网上搜索相关知识，了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成.
关键词：卷烟厂制丝线 现场总线PROFIBUS-DPPROFIBUS-PA智能从站
中图分类号：C37 文献标识码：A
1、引言
现场总线技术是当今自动化领域发展的热点之一，它将目前迅猛发展的网络通讯技术、数据库技术等众多的计算机管理理念引入工业控制领域。它是控制技术、测量控制仪表技术和计算机网络技术三者的结合，代表了今后工业控制技术发展的方向。
PROFIBUS现场总线技术己经广泛应用于加工制造、过程控制和楼宇自动化等领域，是目前世界上应用的最成熟的现场总线技术之一。根据应用领域分为PROFIBUS-FMS, PROFIBUS-PA, PROFIBUS-DP三个兼容部分。
PROFIBUS-DP：经过优化的高速、廉价的通信连接，专为自动控制系统中设备级分散vo-之间的通信而设计，使用PROFIBUS-DP模块可取代价格昂贵的24V或0-20mA并行信号线，用于分布式控制系统的高速数据传输。
PROFIBUS-FMS：解决车间级通用性通信任务，提供大量的通信服务，完成中等传输速度的循环和非循环通信任务，用于纺织工业、楼宇自动化、电气传动、传感器和执行器、可编程序控制器、低压开关设备等一般自动化控制。
PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，标准的本质安全的传输技术，实现了IEC 1158-2中规定的通信规程，用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点。
目前世界上近300家自动化技术生产厂家为它们生产的近5000种产品提供PROFIBUS接口，在烟草行业，随着技术改造的逐步深人，PROFIBUS产品应用日益增加，特别是带PROFIBUS-DP接口的产品，广泛应用在卷烟厂制丝生产线、滤嘴成型、卷接、卷烟/滤棒储存输送等设备的自动控制系统、传感器、人机界面（HMI）及驱动器件上，大大简化和方便了设备安装、检验及维护，进步了设备的可靠性及有效作业率。烟草制丝生产线采用流水线作业，生产线上使用了大量的智能检测设备和智能控制器件非常适合PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA现场总线的应用。
2、PROFIBUS现场总线在烟草制丝生产线上的应用。
烟草制丝生产线流程较长，设备布局较为分散，而且由于近年来烟草加工工艺的要求日益严格，从原来的结果控制转变为现在的过程控制，对控制精度的要求也越来越高，所以制丝生产线上增加了很多水分仪、温度传感器、流量计等检测设备，和变频器、薄膜阀定位器等控制设备；工艺数据管理和工艺数据分析也要求烟草制丝生产线上的各个加工段的控制系统接收上位机下发的批牌号和工艺参数，并在控制段内下发执行；通过上位机的数采程序向中控室数据库提供各种过程数据，以便进行统计分析并生成报表。如此大量的数据交换依靠以往的DCS分散控制系统是很难实现的。
而PROFIBUS现场总线的特点是：
(1)系统的开放性:用户可按自己的需要和考虑，通过现场总线把来自不同供应商的产品组成大小随意的开放互连系统。
(2)互操作性与互用性:互连设备间、系统间的信息传送与沟通;不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。
(3)现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
(4)系统结构的高度分散性:现场总线己构成一种新的全分散性控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。
(5)对现场环境的适应性:工作在生产现场前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为现场环境而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可满足本质安全防爆要求等，能够很好的满足烟草制丝生产线的需求，因此近年来在烟草制丝生产线得到了普遍应用。下图为国内某卷烟厂制丝生产线的网络拓扑结构图：
附图1：某卷烟厂制丝线控制系统网络拓扑结构图
从图中我们可以看到制丝生产线上的I/O子站、检测设备、控制设备、人机界面、ET200S等都兼容到PROFIBUS现场总线系统中。
2.1 PROFIBUS-DP在烟草制丝生产线上的使用。
随着FCS（FIELD CONTROL SYSTEM）不断发展，采用PROFIBUS-DP总线接口的成型产品愈来愈多，其应用也越来越广。由于PROFIBUS-DP总线前面所述的种种优点，我们在对制丝生产线的电控系统进行设计时，一般采用带PROFIBUS-DP接口的PLC、工控机、触摸屏、驱动系统、I/O模块等器件构成PROFIBUS总线网络DP为Decentralized Periphery的缩写，即分散化设备。如前所述，PROFIBUS-DP做为PROFIBUS的三个兼容部分之一，主要应用于现场设备级，它的响应时间从几Ls到几百ms，数据传输速率为9.6Kbps-12Mbps，传输的数据容量为每个报文多达244个字节，传输介质为双屏蔽双绞线或光纤。PROFIBUS-DP可以广泛地应用于电气传动领域，低压电控配电成套设备，数控加工设备，楼宇自动化等。
以制丝生产线叶片加工段控制系统为例，其PROFIBUS-DP总线为多主站主站系统：主电控柜中的西门子CPU414—2DP作为PROFIBUS-DP总线系统中的一类主站(DPM 1)，通过CPU上集成的PROFIBUS-DP接口处理与指定从站间用户的数据交换；一台西门子MP370触摸屏作为PROFIBUS-DP总线系统中的二类主站(DPM2)，用来做叶片控制段的操作员工作站，操作人员通过触摸屏进行设备操作，监控设备运行状态，修改工艺参数，查阅设备故障信息；22个ET200S作为PROFIBUS-DP I/O子站以IM151-1为通讯模块，配置数字量输入模块用于接收生产现场的光电开关、接近开关等数字量信号，配置数字量输出模块用于控制中间继电器、指示灯等设备的动作，配置馈电器用于驱动电机运行并检测电机工作状态和故障信息；12台配置PROFIBUS-DP网卡的丹佛斯FC300系列变频器用于控制储柜底带电机以及喂料机提升带的转速，在step7硬件组态中通过GSD文件识别它们，并组态与主站之间的通讯字节，一般为一个控制字用于控制电机启动停止以及正反转，一个状态字用来显示变频器的运行状态及故障信息，一个整数用来发送主站设置的运行频率设定值，另外一个整数用来反馈变频器的实际转速；红外水分仪用来在线检测生产线上的物料含水率，它也是在step7硬件组态中通过GSD文件识别，并组态通讯字节地址用于传送检测水分值，接收烟牌号，设置水分检测通道和水分仪的零点和斜率；电磁流量计数据交换较为简单一个浮点数用来传递检测到的流量数据和一个单字节的故障代码。由于叶片控制段站点较多，控制距离较长，布线较为复杂，为避免总线信号衰减和在PROFIBUS-DP上做分支，我们这总线系统上配置了几个中继器。
PROFIBUS-DP现场总线的数据传输速率为9.6Kbps-12Mbps，因为叶片段控制系统站点较多，数据交换量较大，为兼顾数据交换速度和通讯的稳定性（通讯速度越高其通讯稳定性就会降低，丢包、数据错误出现的机率就越大），我们将总线通讯速度设定为1.5Mbps。
PROFIBUS-DP现场总线通讯速度快，通讯稳定性好，兼容性较强，但由于其总线的线型连接，在总线上一个节点出现总线接头氧化或接触不良的情况后，其后的站点都会随之通讯故障；而总线终端电阻接触不良则会受到附近变频器等设备的电磁干扰，造成部分站点或全部站点通讯故障。总线接头接触不良和终端电阻接触不良是我们在使用PROFIBUS-DP现场总线出现频率最高的故障，约占总故障率的50%。
2.1 PROFIBUS-PA在烟草制丝生产线上的使用。
PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外，PA还描述了设备行为的PA行规。PA的传输技术可确保其本征安全性，而且还可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。
PROFIBUS-PA使用IEC1158-2传输技术。IEC1158-2传输技术可保持其本质安全性并使现场设备通过总线供电，此技术是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，通常称之为H1。用于PROFIBUS-PA的IEC1158-2传输技术原理如下：
・每段只有一个电源，供电装置；
・站发送信息时不向总线供电；
・每站现场设备所消耗的为常量稳态基本电流；
・现场设备的作用如无源的电流吸收装置；
・主总线两端起无源终端线的作用；
・允许使用线、树型和星型网络；
・设计时可采用冗余的总线段，用以提高可靠性；
・每段最32个站点，总数最多126个。
附图2：某卷烟厂叶片段控制系统硬件组态图
在上图所示控制系统中PROFIBUS-PAA总线通过西门子的DP LINKE和DP-PA Coupler接入到PROFIBUS-DP总线系统中，PROFIBUS-PA用于过程自动化，它的数据通讯更注重稳定性和本质安全性，它的通讯速度较低，为31.25kbps。PROFIBUS-PA的通讯电缆除进行数据交换外，还承担着为设备提供电源的作用，所以PROFIBUS-PA总线上的设备不必再敷设电源线，有效的减少了线缆敷设量。
红河人民广播电台总控中心机房是红河电台新闻频率FM101.4、交通频率FM87.5两个播出频率的中心枢纽。我台总控机房的数字化建设，运行至今，系统稳定可靠，大大提高了节目播出质量，深得红河人民的喜爱。
引言
随着我台广播节目传输质量的不断提高，我台频率资源整合后，新闻频率和交通频率之间节目资源共享，互相调配的时段大增。而这些节目互相共用时段都需要由值机员手动对信号进行操作调整，增加了值机员劳动强度，造成了很重的精神压力，导致播出事故的发生。为了所播出的节目能够安全、优质播出，我台从个旧迁到蒙自新州府时对总控机房实行了数字化建设，减轻了值班人员的劳动强度，提高工作效率，所建数字播控系统运行至今，性能良好，运行稳定。
1 总控机房的数字化建设整体设计方案
1.1 电台总控播出数字化建设遵循的基本原则
为了达到国家要求的建设标准，我台严格按照国家广电总局播控前端数字音频参数标准及数字音频设备满度电平标准；数字音频系统同步标准来建设新的总控机房，使之达到数字化控制播出。
按照总控数字化建造系统要求，我台技术员对总控机房的布局进行了合理的分配，其中包括机房内部改装，数字化系统、网络化系统以及配电系统、空调系统和机柜屏幕墙、控制台等几个方面。
第一、以人性化设计为原则。总控机房数字化设计应考虑电子设备辐射对人体危害的重视，从使用人员的角度合理地对机房内部进行安排布局，不仅让值机员能够轻松方便地使用各个播出系统，确保设备安全运行，还为设备维护、检修提供便利便利的地理环境。
第二、系统应具备高度稳定性和安全可靠性。
第三、数字化播控系统应提供完善的、便于操作的应急措施。
第四、数字化播控系统便于升级与扩展。充分考虑到今后本台广播事业发展的趋势，在充分利用所建资源的情况下对数字化播控系统做一定数字化播控冗余设备的设计。
第五、数字化播控系统要具备完善各个环节的信号调度、监控、报警、检测与垫播等子系统，各个环节的子系统要便于维护，操作。
第六、广播、电视及网络系统互连性。广播、电视、网络互通后，对资源的共享形式的多样化提出更高的要求，因此，机房内需要多路的视音频信号连通，需要考虑总控室电视信号的分配，系统的互连性。
1.2 系统设计方案
红河人民广播电台广播技术播控系统包括数字音频分配、数字音频倒备切换器、信号应急垫播设备、音频矩阵控制、监听设备、监视设备、同步设备、数字音频光端机、交换机及UPS储存电源等。采用数字音频信号兼摸拟音频信号方式，对播控中心所有节目信号进行处理，对各类共用信号进行分配、调度；向播控系统提供应急垫播信号；向各直播室提供返送直接间信号和外来信号，实现多个直播室节目互相调度转播；向各直播室提供同步信号和卫星定位时钟信号；总控室主要由音频矩阵、周边系统、同步系统、时钟校时系统、技术监测和监控系统等组成。总控中心机房系统结构如下：
1.2.1 总控核心――音频矩阵
以总控音频矩阵为核心，该音频矩阵由一台计算机控制，与每个直播室的机柜相连，可以通过自动或手动调度。总控室的信号，除设定各个直播室的播出通道外，还设定矩阵的各信号源的路由，同时所有外部转播信号例如中一、中二、中十三、实况、卫星等信号也通过矩阵切换至各个直播室ROUTER模块。
考虑到计算机死机导致音频矩阵无法正常运行的发生，我台系统设计时充分考虑到系统脱离矩阵独立运行的情况，如果音频矩阵出现故障，总控室的值班员可以通过手动跳线的方式完全脱离矩阵控制平台，直接将节目信号源从数字跳线盘传输到光端机确保数字播控系统脱离矩阵控制系统独立完整运行，确保了整个播控系统的安全，使节目正常播出，不影响听众收听节目的实效性。
1.2.2 音频工作站网络系统
数字音频工作站系统，是以计算机技术为支撑，由服务器，硬盘阵列，音频处理器，电脑等硬件设备组成的物理平台，利用网络进行数据传输、存储和共享，采用先进模型的分离技术，使播出信号的稳定性、容错性的幅度提高。我台所采用的数字音频工作站系统网络基于本台总控室的分布方式，采用星型集中控制型网络100Base-T高速以太网拓扑结构，使用光纤作为传输介质，满足多种宽带需求。在运行中，设备通过各自的线缆连接到中心设备，因此某根电缆出现问题时只会影响到那一台设备，而网络的其他组件依然可正常运行。考虑到系统的稳定性，本台技术部采用的网络操作系统为Windows Server2000，并做了RAID1数据镜像，做了RAID5冗余备份，提高了数据可靠性。实现了节目资源共享和储存。
系统硬件配1台数据库服务器（HP ML370 G3，配置为Xeon 2.4Ghz/1GB /SCSI 36.4*2 72.8GB*4，冗余电源CE Mark 500W），1台校时服务器和校时卡，1台3COM 24口17203 10/100M交换机。
1.2.3 应急垫播系统的配备
垫播系统的配备是电台播控系统中的关键所在，当直播室出现停播事故时，我台还配备有应急CD垫播系统，直播室系统出现故障时CD垫播系统自动启动把应急CD信号插入需垫乐频率。
1.2.4 同步器
对于播出而言，同步是指各播出信号送达播控切换台时所有信号的时基、相位均一致，且各项指标都符合广播级标准。同步系统包括一个“主机”和一个“从机”并由一个同步器以时间码为参考将“从机”锁定于“主机”的运行速度上。我台是以总控为中心，各个直播室机房为端点，用星形结构建立了全台数字音频信号同步系统，把同步信号发生器的信号提供给各个直播间的数字调音台和总控其它数字设备。
1.2.5 视频监控系统
用于实时监看各个直播室的情况，保证安全播出。
2 总控中心机房数字化改造中考虑到的问题
2.1 供电的问题
数字播控设备不同于模拟播控设备，只要停电，数字系统软件就自动重新进入初始设置状态，这对于数字广播系统而言，停电就意味着发生重大播出事故，因此数字广播播出系统对供电安全的要求远比模拟广播播出系统要高。为了避免停电所造成的播出事故的发生，总控机房内所有播出设备均采用专线供电的方式，接2KVAUPS，PC相连，在任何时间，只要出现供电故障，UPS储存电源就会自动为总控室内数字播控设备提供电源，确保节目信号不间断，正常的播出。
2.2 数字播控设备的散热问题
由于数字播控设备的内部芯片多而且结构复杂，运行时又在低电压大电流状态下工作，所以功耗和所产生的热辐射都很高。所以，总控机房的播控室要求全天空调开放，且温度恒定在21至22度之间，确保设备在常温状态下运行，顺利播出。
红河人民广播电台总控机房实现数字化播控是红河电台实现数字化、网络化的重要里程碑，作为广播战线上的一名专业技术员，今后要加强学习新知识新技术，为广播事业的飞速发展提供技术力量。
参考文献
近年来，随着火力发电厂建设规模的不断增大，电厂自动化水平显著提高，对电厂生产运行和管理提出了更高、更严格的要求，为实现电厂全面的信息化管理，大型火力发电厂基本上都已经建立了电厂管理信息化系统，通过各种子系统为管理决策提供了真实、适时的现场信息，对个系统状况和设备运行情况做出了全面分析，提高了电厂工作效率、保证了决策的正确性，从而达到一体化控制要求。
1、现场总线控制系统概述
随着电气自动化和现场总线控制技术的飞速发展，专用的电气装置、数字化电气设备已经趋于普及，成为各行各业生产和工作的主要管理手段。这些数字化电气装置和设备普遍采用了交流采样技术，同时还具备着通信接口传输信息的能力，因此电力系统的智能化、网络化发展至关重要，是未来火电厂工作的主导趋势。
1.1现场总线控制系统概念
现场总线控制系统主要是根据系统中输入、输出的不同节点来进行归纳和界定的。在常用的控制系统当中，电流主要是以24v的直流2线、3线传感器或者机械接触节点为主的，该节点具备良好的防御功能，而且有防水、防尘以及抗震动的特性，适用于各种直接安装的现场。在这种总线的耦合器连接中，总线连接主要是以网管为主的，其节点也都是以开放式结构为依据，从而达到自动化、数字化控制的目的。
1.2现场总线控制特点
现场总线控制系统本身投资价格较高，系统综合成本以及一次性安装费用减少了40%左右，由于导线、附件以及其他设备的大幅度减少，令原来复杂、错纵的线路变得较为清晰，从而使得端子、电缆以及其他辅助设备大幅地减少，提高了安装、设计与调试效率，减少了与之相应的人工费用。
根据国际电工委员会对现场总线的定义得出，安装在制造或者生产区域的现场装置与室内自动控制装置之间形成数字化、串联式、多点通信的数据总线为现场总线，这类总线的核心在于总线协议，是一种开放式、互动式的操作模式。现场总线的基础在于智能现场设备，是现场总线硬件技术支持，是一宗双向数字通信的基本载体。在火电厂工作中采用现场总线控制系统，能够实现设备的数字化、信息化和分散化管理，从而达到信息化控制的目的。
2、现场总线控制系统在火电厂中的应用
现场总线控制技术作为一种新型的技术体系，在石油、化工、发电等行业被广泛的应用，随着认识的加深和技术的创新，它在电力企业的应用范围越来越广泛。通过众多的工作实践证明，这一技术的应用大大提高了发电企业信息化管理水平，与火电厂控制方式相比较存在着显著的先进性、信息性和科学性，使得现场维护魏永大大提高，节约了投资成本。具体的应用如下：
2.1设计原则
现场总线的设计采用了自动化控制检验功能，在生产的过程中必须要提前完善系统故障，对于已经发现的系统故障及时的给予处理和解决，防止事故的发生和扩大，从而达到一体化管理要求。同时，在系统运行的过程中，对于某项控制功能不完善的部位必须要采用人工干预处理，并防止事故的进一步扩大。
2.2现场总线架构及网段
2.2.1现场总线控制架构。现场总线架构的选择至关重要，但是要注意它和控制系统结构之间的关系，要保证二者之间相互配合。现场总线的拓扑结构共有4种：总线型、树型、链型和点到点型。在火电厂现场总线系统网络结构的设计过程中一般尽量采用总线型和树型的拓扑结构，或者将总线型和树型的拓扑结构混合起来使用总线型的拓扑结构是由一条干线和连接在干线上不同点的若干支线所组成的，干线的两端设有终端器；树型的拓扑结构是由一条干线和连接在干线端点上的若干支线组成的，与总线型拓扑结构相同，在干线的两端需要设终端器；链型拓扑结构和点到点型拓扑结构由于它们各自的特点在电厂不推荐使用。
2.2.2现场总线的网段
网段的设计对火力发电厂现场总线控制系统安全运行至关重要，除了要考虑机组现场总线设备的数量、地理分布、功能和各工艺系统外，还要通过各设备现场布置位置和其隶属工艺系统的相关性进行网络分段设计，确定总线系统的网络覆盖范围、各支路的设备、数量、长度和支路总数等。
2.3火电厂现场总线实施方案
在当前的工作中，根据现场总线的实际利用情况，在各个厂区的用电布置上我们必须要高度重视现场总线系统的设计和管理。根据当今电厂总线布置经验的分析中，现场总线控制上需要根据工艺特点、火电厂系统规划的子系统等情况综合分析，同时对于现场总线的控制工艺要严格按照实际进行分配。一般来说，现场总线的布置在物理空间商同属于一个工艺系统，设备分布上同处于一个网段，调节回路以及控制策略，设备的控制逻辑也需要按照实际条件来布置总线。
在数控系统中，个人计算机技术与数控技术越来越紧密地结合，由此而产生的具有开放性的PCNC数控系统，正在取代传统形式的数控系统，并成为市场的主流产品。计算机总线结构的变革，必将影响数控系统的体系结构，串行总线的应用将极大地改变现有的传统数控系统的结构形式。
2 串行总线的优点
同并行总线相比，串行总线具有许多优点。串行总线连接引脚数量少，连接简单，成本较低，系统可靠性高。串行总线对系统体系结构具有重大的影响，它的应用有助于数据流计算机体系结构的实现。
对于高速计算机系统，串行总线比并行总线更容易使用。在并行总线中，传输数据的各个位必须处于一个时钟周期内的相同位置，频率越高，对器件的传输性能和电路结构要求越严格，系统设计难度加大，致使系统成本提高，可靠性降低。相比之下，使用串行总线时，数据的各个位是串行传输的。在串行总线设计时，既可以嵌入时钟信号作为同步信号，也可以采用锁相环的时钟恢复方式；同并行总线相比，串行总线的传输线效应比较容易处理，从而降低设计难度和系统成本。
另外，以串行信息包为基础的系统，不需要编写驱动程序。当断开任何一根互连线，对全部信息包进行解码时，串行总线将这些信息包移入存储器并中断处理器，这是一种局部的中断或事件。随后微处理器将查看这些信息包，而不需要用驱动程序进行上述工作。系统将成为一种信息传递系统，而不是事件驱动系统。
串行总线方式，如IEEE-1394/火线和USB(通用串行总线)，已能成功应用。某些供应商准备采用某种串行总线方式替代PCI(器件互连)系统总线。例如，Intel公司在1998年秋季披露，下一代I/O(NGI/O)串行总线能替代个人计算机中的PCI总线。
为了适应串行总线系统的要求，一些从事前沿技术研究的计算机公司，如Mercury Computer Systems公司正在研究光学底板及光学接口等技术。可以预料，光学链路将会在串行总线系统中发挥重要作用。
3 国外数控系统总线接口的发展概况
在数控系统行业中，世界上最大的数控系统生产厂日本FANUC公司最近推出的15i/16i/18i/21i系列数控系统，便是一种串行总线结构形式的数控系统。该系列数控系统以其独特的结构、优良的性能引起了关注。其中配备18i系统的钻削中心已在我国销售。
根据日本FANUC公司提供的资料，我们以15i系统为例进行简要介绍。
15i系统是目前世界上最高性能的CNC数控系统，最多可进行24轴控制，可控制5轴机床完成如航空部件，模具等零件的高速、高精度加工。插补精度为1nm(被称为NANO插补)，改进加减速控制(Fine HPCC)，适应高速、高精度加工的要求。
传统数控系统和每台伺服单元相连都需要一根电缆线，系统连接比较复杂。15i系统与各轴伺服单元是通过高速串行总线连接的，仅需一根光缆就可以连接8台伺服单元。另外通过一根电缆即可与I/O模块相连，I/O模块可以扩展。操作单元采用14＂彩色液晶显示触摸屏，用户的机床操作可在触摸屏上进行，大大简化了电气配线，整个系统连接非常简单，从而降低了成本和维修难度，提高了可靠性和灵活性。
该系列产品在市场中具有很强的竞争力，在未来几年中FANUC i系列数控系统将逐渐取代FANUC 0系列数控系统，成为该公司的主导产品。
1990年德国一些著名的CNC系统和伺服系统制造商，例如SIEMENS、BOSCH、AMK等公司，与科研机构共同发起成立了SERCOS协会，并制订了串行实时通讯协议(Serial Real Time Communication Specification)，以便在德国建立一个统一的CNC系统与数字伺服系统接口标准，并开发相应的产品。1992年4月，该协议已经被建议作为新的德国标准和国际标准DIN/IEC44。目前该协议已经被欧洲主要CNC系统和伺服系统制造商所接受，引起国际同行业的重视。THOMSON公司已经取得SERCOS接口硬件的生产许可，生产出SERCOS接口控制器SERCOS410A ASIC芯片，供CNC系统和伺服系统生产厂家使用。1997年日本也成立了SERCOS协会。
另外，欧洲的一些公司已推出具有CAN总线接口的伺服控制单元，并投入实际应用。
4 我国的现状和对策
在我国市场上，国外数控系统仍占统治地位，传统数控系统还占据着市场的绝大部分份额，中国市场成为其落后技术及库存的倾销地。
虽然中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、华中Ⅰ型等PCNC系统相继推出，但总体设计仍未摆脱传统数控系统的框架，成本较高，目前还难以取代传统数控系统的市场地位。但随着个人计算机及网络技术在数控系统中的应用，传统数控系统不可避免地将被更具有竞争力的串行总线计算机数控系统(SCNC)所取代。串行总线计算机数控系统将成为数控系统未来发展的方向，对串行总线系统结构的研究应引起我们的高度重视。
在学习消化国外先进技术的基础上，尽快研究、建立有关的标准和协议，选择适用的实时操作系统，开发相应的数控软件、串行接口芯片和伺服系统，推出我国自主版权的新一代数控系统，为参与国际市场竞争打下良好的物质基础。
5 结束语
串行总线计算机数控系统(SCNC)是数控系统的发展方向，我们不能完全依赖国外进口，应加强对新技术、新方法的研究。国内同行应团结一致，共同努力，联合相关行业，寻求发展，振兴我国数控系统产业。
作者单位
郑立新，北京朝阳区东直门外望京路4号，北京机床研究所数控工程中心，邮编：100102
在数控系统中，个人计算机技术与数控技术越来越紧密地结合，由此而产生的具有开放性的PCNC数控系统，正在取代传统形式的数控系统，并成为市场的主流产品。计算机总线结构的变革，必将影响数控系统的体系结构，串行总线的应用将极大地改变现有的传统数控系统的结构形式。
2 串行总线的优点
同并行总线相比，串行总线具有许多优点。串行总线连接引脚数量少，连接简单，成本较低，系统可靠性高。串行总线对系统体系结构具有重大的影响，它的应用有助于数据流计算机体系结构的实现。
对于高速计算机系统，串行总线比并行总线更容易使用。在并行总线中，传输数据的各个位必须处于一个时钟周期内的相同位置，频率越高，对器件的传输性能和电路结构要求越严格，系统设计难度加大，致使系统成本提高，可靠性降低。相比之下，使用串行总线时，数据的各个位是串行传输的。在串行总线设计时，既可以嵌入时钟信号作为同步信号，也可以采用锁相环的时钟恢复方式；同并行总线相比，串行总线的传输线效应比较容易处理，从而降低设计难度和系统成本。
另外，以串行信息包为基础的系统，不需要编写驱动程序。当断开任何一根互连线，对全部信息包进行解码时，串行总线将这些信息包移入存储器并中断处理器，这是一种局部的中断或事件。随后微处理器将查看这些信息包，而不需要用驱动程序进行上述工作。系统将成为一种信息传递系统，而不是事件驱动系统。
串行总线方式，如IEEE-1394/火线和USB(通用串行总线)，已能成功应用。某些供应商准备采用某种串行总线方式替代PCI(器件互连)系统总线。例如，Intel公司在1998年秋季披露，下一代I/O(NGI/O)串行总线能替代个人计算机中的PCI总线。
为了适应串行总线系统的要求，一些从事前沿技术研究的计算机公司，如Mercury Computer Systems公司正在研究光学底板及光学接口等技术。可以预料，光学链路将会在串行总线系统中发挥重要作用。
3 国外数控系统总线接口的发展概况
在数控系统行业中，世界上最大的数控系统生产厂日本FANUC公司最近推出的15i/16i/18i/21i系列数控系统，便是一种串行总线结构形式的数控系统。该系列数控系统以其独特的结构、优良的性能引起了关注。其中配备18i系统的钻削中心已在我国销售。
根据日本FANUC公司提供的资料，我们以15i系统为例进行简要介绍。
15i系统是目前世界上最高性能的CNC数控系统，最多可进行24轴控制，可控制5轴机床完成如航空部件，模具等零件的高速、高精度加工。插补精度为1nm(被称为NANO插补)，改进加减速控制(Fine HPCC)，适应高速、高精度加工的要求。
传统数控系统和每台伺服单元相连都需要一根电缆线，系统连接比较复杂。15i系统与各轴伺服单元是通过高速串行总线连接的，仅需一根光缆就可以连接8台伺服单元。另外通过一根电缆即可与I/O模块相连，I/O模块可以扩展。操作单元采用14＂彩色液晶显示触摸屏，用户的机床操作可在触摸屏上进行，大大简化了电气配线，整个系统连接非常简单，从而降低了成本和维修难度，提高了可靠性和灵活性。
该系列产品在市场中具有很强的竞争力，在未来几年中FANUC i系列数控系统将逐渐取代FANUC 0系列数控系统，成为该公司的主导产品。
1990年德国一些著名的CNC系统和伺服系统制造商，例如SIEMENS、BOSCH、AMK等公司，与科研机构共同发起成立了SERCOS协会，并制订了串行实时通讯协议(Serial Real Time Communication Specification)，以便在德国建立一个统一的CNC系统与数字伺服系统接口标准，并开发相应的产品。1992年4月，该协议已经被建议作为新的德国标准和国际标准DIN/IEC44。目前该协议已经被欧洲主要CNC系统和伺服系统制造商所接受，引起国际同行业的重视。THOMSON公司已经取得SERCOS接口硬件的生产许可，生产出SERCOS接口控制器SERCOS410A ASIC芯片，供CNC系统和伺服系统生产厂家使用。1997年日本也成立了SERCOS协会。
另外，欧洲的一些公司已推出具有CAN总线接口的伺服控制单元，并投入实际应用。
4 我国的现状和对策
在我国市场上，国外数控系统仍占统治地位，传统数控系统还占据着市场的绝大部分份额，中国市场成为其落后技术及库存的倾销地。
虽然中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、华中Ⅰ型等PCNC系统相继推出，但总体设计仍未摆脱传统数控系统的框架，成本较高，目前还难以取代传统数控系统的市场地位。但随着个人计算机及网络技术在数控系统中的应用，传统数控系统不可避免地将被更具有竞争力的串行总线计算机数控系统(SCNC)所取代。串行总线计算机数控系统将成为数控系统未来发展的方向，对串行总线系统结构的研究应引起我们的高度重视。
在学习消化国外先进技术的基础上，尽快研究、建立有关的标准和协议，选择适用的实时操作系统，开发相应的数控软件、串行接口芯片和伺服系统，推出我国自主版权的新一代数控系统，为参与国际市场竞争打下良好的物质基础。
5 结束语
串行总线计算机数控系统(SCNC)是数控系统的发展方向，我们不能完全依赖国外进口，应加强对新技术、新方法的研究。国内同行应团结一致，共同努力，联合相关行业，寻求发展，振兴我国数控系统产业。
作者单位
郑立新，北京朝阳区东直门外望京路4号，北京机床研究所数控工程中心，邮编：100102
随着经济水平的不断提高和科学技术的不断发展，人们越来越注重电力系统的安全性和稳定性，使得电力系统的自动化控制技术逐渐成为了人们的研究热点。现阶段电力系统的自动化控制技术正处速发展的时期，其信息处理能力不断增强、信息处理效率不断提高、应用范围不断拓宽，为我国的电力事业添加了重要的动力。下面先讲一讲电力系统自动化控制技术的含义。
1 电力系统自动化控制技术概述
1.1 电力系统自动化的含义
电力系统的自动化控制技术是以各种自动化监控、检测装置为基础，对电力系统中的各种信号数据进行分析和处理，从而实现对电力系统各区域、各元件的自动监控和调节。这种调节工作可以就地进行，也可以由人工远程操作，能够有效保障用电系统安全稳定的运转。
1.2 电力系统自动化的组成
电力系统的自动化可以划分为电力调度自动化、变电装置自动化、配电网自动化这三个方面，其中电力调度自动化是目前发展最为迅速的电力技术，它通过对电网系统的数据收集和数据监测，为电力系统的调控行为提供数据基础。变电装置自动化是借助于智能信息技术、现代通讯技术等对变电装置进行进一步地完善，实现对变电装置的统筹调控，在有效维护变电装置工作稳定性的同时，大大提高了它的工作效率。配电网自动化的发展经历了三个阶段，前期阶段主要是通过继电保护装置等硬件设施实现自动电力切换，排除故障区域，但由于受硬件水平和功能的局限性，其调控能力十分有限；第二阶段的配电网自动化结合了网络通讯技术、电子信息技术和电子元件技术，可以全时间、全方位的对电力系统的运行状态进行监控，并切实做到了远距离的监控、检测，能够及时发现故障区域，由工作人员进行远程调控；现阶段的配电网自动化主要是在上阶段的基础上整合了自动化调控模块，逐渐摆脱了对人力的依赖，使电力系统的自动化控制变得更加高效和智能化。
2 电力系统自动化控制的实现
2.1 采集和处理数据
电力系统自动化控制的前提是对电力系统各环节、各部位运行状态的准确把握，要实现这一点就必须通过各种监控设备进行大量的数据收集，通过对数据进行分析和处理，全面掌握系统局部和整体的运行状态，为电力系统展开其他自动化控制工作提供数据基础。
2.2 进行科学合理的调控
目前电力系统的自动化调控已经建立了比较全面的技术标准，因此在实际的自动化调控中通常以技术标准为指导方针、结合采集的信息以及系统的具体运行情况，作出科学合理的调度。此外，电力系统的自动化控制必须有针对性的进行，对于不同的元件和区域采取不同的控制手段，也可以随机应变，采取多种手段相结合的控制方式。
2.3 运用智能化的管理和控制模式
电力系统的自动化控制离不开智能化技术的支持，目前的电力系统中成功的应用了神经网络理论、模糊逻辑理论和最优控制理论等，实现了电力系统自动化控制的高度智能化。
2.3.1 神经网络理论
神经网络理论是一种模拟生物学理论，它通过对生物体神经网络运作模式的研究，得出一定的结论，并将这种结论运用到电力系统的自动化控制中。将电力系统的网络和节点以生物神经系统为模板进行仿造，并模拟神经网络系统的信号反馈机制，使得信号的输入与输出摆脱了线性关系的束缚，可以实现更加错综复杂的电网结构，并使系统的容错率大大提高。
2.3.2 模糊逻辑理论
模糊逻辑理论是传统集成理论的的一次革新，它将经典的计算逻辑理论进行模糊处理，将一些模糊化的语言机制编译进系统程序中，使得系统摆脱了传统单调的判断机制，加强了信息推断和信息估算的能力，使其对一些不定性问题的判断结论更加符合实际情况。
2.3.3 最优控制理论
最优控制理论是现代控制理论的重要组成因素，目前已经普遍运用于自动化技术中。例如，在一些大型设备中引进了最优励磁控制技术，取代了传统的励磁控制方式，使得设备的动态质量和远程输电能力得以提高。
2.4 通过总结规律不断完善自身
电力系统的自动化控制是一个不断摸索和总结经验的过程，因此要不断发觉和积累自动化控制中出现的各种问题，对于不同区域、不同元件总结出最合适的调控手段，以促使电力系统自动化技术的的进一步完善。
3 电力系统自动化控制技术的发展方向
3.1 发展面向对象的实时数据库技术
随着电子技术的不断发展，能够面向对象的数据库技术逐渐应用到了信息技术相关的各行各业上，它本身智能性的特点，为电力系统自动化中的各种调度行为提供了数据保障。早期的数据库技术比较适宜于处理数量大、结构明显、易操控的数据，更加注重数据的稳定性和完整性，而面向对象的实时数据库技术更加注重数据处理的高效性和时效性，它是数据库技术和实时处理技术的结合，能够对瞬息万变的数据环境作出迅速的处理和计算，更好的满足现阶段电力系统自动化控制的需求。电网系统是一个复杂、庞大的网络系统，时时刻刻都在产生着大量的数据信息，通过面向对象的实时数据库技术，可以从这些大量的动态信息中分析和掌握系统的全局状态，从而做出正确的调度操作，实现自动化管理。
3.2 发展现场总线控制技术
现场总线控制系统是一种彻底分散化、数字化、开放化的自动化调控系统。它通过在现场安置的各种自动化仪表、控制设备以及各种信号互联设备，实现信息的统一化、全面化管理。目前的电力系统在结合了DCS技术的基础上，以现场总线为枢纽，形成了新一代的现场总线控制系统即FCS系统，使得电力系统的自动化控制更加稳定和灵敏，它能够对系统中出现问题的部位进行精确定位，并自动分析出最佳解决措施，使系统尽快恢复常态。
4 结束语
电力系统的自动化控制技术是对网络技术和电子通讯技术的一次延伸，是时展的必然要求，它彻底改变了供电服务体系，提高了用电服务质量，并且降低了对人力资源的依赖，节约了成本支出，使得电力系统得以高效、稳定的运转。虽然现阶段电力系统的自动化控制技术已经发展的较为成熟，但是仍有许多技术上的难点没有解决，随着我国电力规模的进一步扩大，对电力系统自动化控制必然会提出更高的要求，我们要不断的加以创新和研究，使得电力系统自动化控制技术得到进一步完善。
参考文献
[1]陈文广.电力系统自动化控制技术探讨[J].电子制作，2013（10）.
[2]杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究[J].价值工程，2012（10）.
数控加工应用技术是当今经济飞速发展的大环境下产生的新兴技术，数控技能专业人才是各大企业急需的人力资源。学校积极做好市场调研，研究企业对数控岗位人才的需求，针对性的对数控技术的教学模式做出改革，经过几年的实践，取得了较好的效果，得到了社会的认可。
探索新的适应社会发展要求的教学模式，我们可以从以下几个方面入手：
一、立足现实，锐意改革
数控技术的广泛的应用，企业对人才的数量和质量都提出了更高的要求，希望毕业的学生和企业的要求能无缝，直接能胜任所从事的工作。
现在的数控技术在学校的培养，一方面要熟悉数控技术的理论知识，另一方面还要熟练掌握数控技术的操作和编程。现在的学校学生多，机床少，虽然国家和学校每年都在加大投资，但是，仍然较难满足学生的实训要求。
随着新技术的快速发展，数控技术仿真软件应运而生，它有着和实际机床一样的操作面板，机床结构，操作的规程和要求也和实际的一样，这样，我们只要有电脑，就可以学习数控的编程和操作，基本上可以人手一台，每个人都可以得到锻炼。
数控仿真软件的出现，也使我们对数控技术的教学模式有了新的考虑，以前的理论教学和实践教学分离，一个在教室，一个在车间；一个是老师讲，学生听；一个是个别人练，大部分人看。现在就可以把理论教学放到数控仿真教室进行，基于工作任务进行教学，老师布置任务，提出要求，学生想办法，找思路，在仿真软件上完成。这样的教学效果，不言而喻，相比以前，学生的实践能力和对知识的掌握都得到了全面的提高，也使学生对数控技术的学习，不再觉得烦躁，而是有了兴趣，愿意投入。
在以前的教学中，学生在理论学习时，掌握了一定的知识，感觉自己好像基本学会了，但是学完理论后，学完了，也忘完了，实训时，又要从新开始，这样，理论没学好，实践技术也没掌握，究其原因，主要是学的过程中，只记了概念，但基本没用使用过，所以记忆不深刻，时间长了，也就忘得一干二净了。所以理论和实践的教学不应该分开，有机结合才是出路，只用经过运用，才能牢固的掌握，把知识变成自己的能力。
二、不断探索，认真总结
学生在不断的数控技术的实训操作中提高了自己的专业技术能力，在毕业后可以凭借扎实的技术功底，在企业里发挥自己的人生价值，找到自己的人生定位，为步入社会打下一个良好的基础。
而学校也在紧密跟进社会的发展要求，不断调整自己的教学模式，教无定法，首先，我们需要制定一个能适应现有条件并能满足新的发展要求的教学模式，然后我们在此基础上，不断实践，在实践中找问题，做好平时实训工作的日常记录，对每个阶段的问题做好总结和归纳，然后再不断的完善原有的教学模式，这样的教学模式是有生命力的。
现在学校对数控技术教学的教学模式改革的思路是：
（一）将以理论教学为主、理论和实践分离的旧教学模式向理论与实训相结合转变，实训占重要的地位的理实一体化教学模式转变，充分发挥数控仿真软件在数控教学中的作用，把理论教学放到仿真教室进行，边讲边实践。
（二）调整就有的授课内容和方法，做到加法和减法，使用的做加法，可以增加教学课时，太偏、用不上的就做减法，直接淘汰。例如现在在企业里，自动编程的应用很多，可以增加自动编程的课时，让学生多实践，熟练掌握。总之，让传统教学方法与计算机技术相结合，充分发挥数控仿真软件的作用，让学生在实践中，用仿真软件即时检验编程效果。
我们的具体做法是：正确确定数控加工应用技术的定位。
（一）数控加工应用技术专业领域职业岗位的定位
数控技术毕业的学生以后可以就业的岗位有：机床操作人员、数控编程员、工艺员、数控维修员、数控设备营销等。
根据学校对企业岗位需求的调研，结合学校的总体教学目标，本专业定位为：培养岗位适应性较强的、具有一定数控工艺知识和数控加工操作、编程技能，并兼有普通机床操作技能的专业技能人才。
职业面向：主要就业岗位为数控加工工艺与数控加工程序编制，数控机床的操作。
三、重视数控加工仿真系统在教学中的应用
2006年学校买了上海宇龙公司数控加工仿真系统50个点，可以满足50个学生的同时使用，我们一个班一般也就50个学生，所以可以完全满足我们实际的需要。御龙软件做的还是不错的，在国内来讲技术比较领先，市场占有率高，它里面有市面上常用的数控系统，例如FANUC数控系统，SIEMENS数控系统，三菱数控系统，广数数控系统，华中数控系统等，而且还有常用的各种版本，所以就是一个数控系统的大全，这一点，优势就很明显，因为对学校来讲，机床是有限的，数控系统一般也就一两种，学生要想学习其他的数控系统，还只能通过数控仿真系统来学习，该系统的面板和机床上的面板相同，操作的方法也和是实际的机床相同，所以我们可以先通过数控仿真软件来学习机床的基本操作，然后再到机床上操作，就胸有成竹了，再者，在实际加工中，我们也可以先把程序在数控仿真系统上验证，然后再在机床上加工，可以避免失误。当然数控系统也有自己的不足，就是检验不了刀具的移动速度和转速等，但可以看出工艺路线和编程的错误。
在数控教学中合理使用数控仿真软件，可以从以下方面进行：
（一）灵活应用教学方法，课堂教学中变学生被动学习为主动学习
现在，学生较难接受传统的教学方式，因此，改变教学方式尤为迫切，可以结合先进的教学手段来提高学生的学习兴趣。有了数控仿真软件，老师就可以较为娴熟地运用基于工作任务的教学方法，在课堂教学真正体现学生的主体性，老师提出要求后，学生自己找资料，找思路，想办法，变学生被动学习为主动学习。学生活动中遇到困难解决不了了，老师再进行引导、讲解。讲的精炼，做的扎实。
（二）合理使用数控仿真系统，正确认识其课堂教学中的作用
数控加工仿真系统常用于数控编程与操作这门课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。作为教师，应充分发挥数控仿真系统的作用，但也要摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，它只是教学手段，为教学服务，所以不能完全依赖，教师在教学中也要做好引导，它有优势，也有自己的不足，所以在后面的实训中，还是要通过机床来真刀真枪的练习。
结束语：在充分市场调研的基础上，结合学校的实际，不断探索，不断总结，制定出合理的数控教学模式：理实一体化。同时也要正确认识和发挥数控仿真系统在数控教学中的作用，充实和改善我们的教学模式，培养出更多优秀的技能人才。
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0066-01
在工业发展史上，自动化的出现及应用为促进工业发展起到重要作用，但是随着社会经济不断发展，传统工业自动化已无法满足社会需求，而工业过程控制自动化中智能控制的出现使这个问题迎刃而解。智能控制工业生产自动化的出现，对工业生产自动化技术发展起到重要作用，使企业产品在保障质量的同时，还能提高企业总体生产效率，所以促进工业大力发展自动化、智能化是目前工业发展中一个主要方向。
1 工业过程控制及智能控制技术基本概念简述
1.1 工业过程控制概念简述
工业过程控制是指在进行工业生产作业中，根据工业生产过程需要，结合电子计算机应用、先进生产产线、仪表显示等，根据产品自身要求结合相关应用控制理论，从而设计出工业生产过程控制系统，并可以将工业自动化生产实现。在工业生产过程中，工业过程控制可以有效控制生产时间，使生产设备间的停滞和等待得到有效控制，通过仪表面板对生产线的监控，使生产环节中出现的无效停滞、等待和错误信息得到良好传达，在根本上提高工业生产效率。
1.2智能控制概念简述
智能控制（intelligent controls）是指在工业生产控制过程中，不经人工操作与干预前提下，依靠智能系统自主驱动智能机器，从而实现对操作目标进行有效控制行为的自动控制技术。智能控制是科学技术发展中一个重要成果，其结合了先进电子计算机技术、先进信息技术和先进工业生产控制技术，所以智能控制涉及科学技术应用领域较为广泛，其应用形式大体可分为模糊控制系统、专家系统、学习控制系统与人工神经网络控制系统等。智能控制在工业生产控制应用时不仅可以精确达到控制目的，还能根据相关控制知识理论进行推理，还能优化生产中总体控制模式，为促进工业生产效率起到重要作用。
2 智能控制在工业过程控制中的使用范围
2.1 生产过程信息自动获取
在工业进行生产作业中，智能控制系统对所有生产设备运行状态信息进行自动获取，运用自身系统进行运算，根据不同设备运行状态做出相关调整，减少了工业生产作业中对人工的需求，从而降低企业生产成本。目前我国工业控制发展速度过于缓慢，其根本原因就在于信息化程度偏低，信息化技术是智能控制系统中一个重要组成部分，而信息化技术的不足直接造成智能控制系统在总体结构上存在缺陷。随着我国工业生产自动化的广泛应用，在智能控制系统方面应有所加强，在结合先进科学技术同时，也应加强信息化技术的发展，这样才能使我国在智能控制水平上立于国际科技前沿。
2.2 工业生产过程中的系统建模
系统建模主要应用于数据监控与采集，根据生产作业中机器的脉冲数进行记录，将数据在特定时间内传输到数据存储系统中。数据在存储系统中，使用A/D单元模式进行转，使模拟量转为数字量，然后将数据自动存储在储存系统中，PLC可以使用小型打印机将DM区数据进行定期打印处理，计算机同时也可以对PLC区域数据进行读取，然后进行计算作业，PLC此时便作为电子计算的数据终端。数据监控系统是对产线整体运行状态进行监控，当某处运行机器系统发生故障时，其可以自动产生警报信息，并将故障数据做出记录传输到储存系统中，当运行机器故障过于严重时，PLC可以立即将整条产线作业中止，并停止故障机器系统运行。数据监控过程中，不仅可以对系统故障进行报警处理，还可以根据实时状态对机器系统中的计时器、计数器做出有效调整，使产线生产更为规范、合理。
2.3 工业生产过程中进行动态控制
在工业生产中，将智能控制与产线总控部门、机器设备系统、PLC进行连线处理，实现四个部分数据互通，使生产过程与控制系统有效结合在一起，工作人员可以通过智能控制系统对生产运行设备的监视，根据各设备生产运行状态，通过控制系统进行远程操作处理。随着智能控制技术在工业上的广泛应用，使更多工业企业对其了解程度更为深刻，更多企业体会到智能控制技术对工业生产的影响力。目前我国将智能控制技术已应用到工业生产中，但智能控制技术上的薄弱使企业受益不多，没有达到企业通过工业过程控制增加经济效益这一目的，在我国工业生产中，只有生产过程运用了自动控制，剩余大部分生产操作依旧是依靠人工作业完成。
2.4 工业生产过程中的应用机制
智能控制技术在工业过程控制自动化应用中可分为两种，一种是局部级控制应用，另一种是全局级控制应用。局部级控制应用是对某一生产单元进行自主设计，其应用范围针对目标集中。全局级控制应用是对整条生产线进行自动化生产作业，包括对整条生产线总体生产工艺记性进行控制，处理生产过程中的机器故障，根据实时运行状态进行总体调整。智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用，在基础上强化了产品质量，人工虽然是工业发展中不可缺少的主要力量，但通过自动化产线制造出的产品无论在总体上，还是局部微观工艺上都强于人工制造，所以大力发展智能控制系统对促进工业自动化生产发展有着十分重要影响。
3 结语
随着我国工业正在向大型化和复杂化方面不断发展，使工业过程控制自动化发生了很大改变，由简易型逐渐向高科技型不断转变。在工业生产过程中，智能控制系统对整体自动化产线进行全程监控，并根据机器实时运行状态做出有效调整，为工业生产提高生产效率和经济效益。
参考文献
中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1007-3973（2012）004-052-02
计算机技术, 网络技术和数字通信技术的迅速发展引起了工业自动控制系统结构的巨大变化。Profibus作为一种由智能化设备组成的计算机网络，近年来，凭借其独特的优势已成为自动控制领域研究的热点，应用于众多领域。在我国冶金工艺中，profibus现场总线主要应用在炼焦配煤优化系统、焦炉加热计算机控制及管理系统、烧结过程智能控制管理系统、烧结终点判断与智能控制系统、炼铁优化专家系统、高炉人工智能系统中，通过对这些子系统的控制，确保了整个冶金工作的自动化流程的实现。
1Profibus现场总线简介
随着自动化工业发展，总线分布式机械臂控制系统在工业生产得到了广泛的应用，随着机器人自动化程度的提高，控制技术逐步增大，在工业生产环节的机械臂操作需要多个机械臂的相互协调工作，操作之间的机械需要总线控制，采用机器人实现流水工作，可以有效解决生产精密设备的工作，总线控制技术在工业控制中得到广泛应用，网络通信与信息管理在机器人工业控制中得到了应用，将分散测控设备组合成变成网络节点，融合成总线通信网络，实现设备之间的有效沟通信息、完成自控工作的网络系统与控制系统，CAN总线分布式机械臂控制是一种有效的实时控制，串行通信网络，具有性能搞、可靠强、实时交互便利的特点，被广泛用于控制系统中机械设备之间的数据通信与自动化仪器控制，主要考虑将高速实时处理与分布式工业控制领域中的高可靠性相结合。
PR0FIBUS现场总线是以开放式系统互联网络作为参考模型，采用的是德国国家标准DIN19245和欧洲EN50170现场总线标准，定义了物理传输特性、总线取协议和应用功能的一种计算机网络系统，由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、和PROFIBUS-FMS三个兼容部分组成。Profibus-DP是一种高速低成本通信, 用于设备级控制系统与分散的I/O形式的通信；Profibus-PA是专为过程控制自动化设计的, 将传感器和执行机构接到一根总线上, 并具有本质安全规范，Profibus-FMS是具有令牌结构的监控网络、具有实时多主的特征。Profibus现场总线的主要的组成硬件是主设备、从设备、网络网路，其中主设备用以控制总线上的数据的传输，即使没有外部发送的请求信息，仍可对总线进行访问；从设备是指比较简单的外部设备，且未被授权访问总线；网络网路包括传输介质和网络链接器，例如采用具有屏蔽功能的双绞电缆构成的电气网络，或是用塑料或玻璃纤维光缆构成的光纤网络等。
2Profibus现场总线结构
2.1profibus总线结构
profibus总线分布式机械臂控制系统的机器人的执行由手指、手腕、上臂、前臂、立柱等组成，手部，包括手指、传动机构等，手指用来抓取物体，传动采用蜗轮、蜗杆，分布式机械臂机器人实现旋转，旋转采用摆杆滑块方式，操作控制取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响，在速度、位置控分布式机械臂控制变得非常简单。profibus总线分布式机械臂控制系统现场工作过程中，电磁干扰，电压起伏，机械振动，环境湿度的变化，有可能导致计算机运行不畅，造成威胁隐患，继电器控制系统的抗干扰能力强，可是需要众多的机械触点，使用寿命短，稳定性差。profibus总线分布逻辑控制器，采用微电路集成技术，采用无触点的电路集成存储元件.
profibus分布式机械臂控制器通过接口连接伺服单元和 I/O 单元， 分布式机械臂基于现场总线控制功能，将微处理器和现场总线接口连通，形成数控插补单元，分布式机械臂把带有通信功能的伺服单元直接挂接在现场总线上，形成控制系统网络结构，实现分布式机械臂智能独立操作，添加其他现场控制设备，分布式机械臂的profibus控制器与其接口之间采用了隔离措施，反馈单元使用高精度的光电编码器，分布式机械臂控制器的控制量输出采用 WM 输出，使用滤波器获得控制电压送往伺服驱动器，以总线为通信工具设计数控系统，有效降低了控制系统的复杂程度，提高了运算速度，增强了分布式机械臂的控制性能，具有信息处理速度快，开放程度高，控制精确，通用性好的特点。
Profibus采用是OSI分层模型, 它由七个功能独立的层组成，而且，每层具有标准的定义，如遵守协议则保证通信系统是开放的。在Profibus现场总线中，主要是采用了OSI模型中的物理层、数据链路层和应用层。Profibus总线系统一般可分为三种系统结构，为纯主—从系统，纯主—主系统，以及混合系统。其中一级主站为中央控制器、二级主站为操作员工作站，从站为所有的现场设备。
2.2profibus现场总线控制系统组成
(1)现场总线设备。主要有智能现场仪表、控制器。可分为总线供电和单独供电式现场设备，这些现场设备不仅有信号变换功能，而且还有组态运算及控制功能。
(2)现场总线线路。其中有连接在总线末端附近的终端器，是一种阻抗匹配元件，能采用反射波原理使信号变形最小，减少了信号的衰减与畸变。每个总线段上有且只能有两个终端器。还有输送介质电缆，一般常用的电缆为双绞线以及用于现场总线与操作站的连接的现场总线网卡和用于扩展网络的中继器。
3Profibus现场总线在冶金自动化系统中的应用
3.1冶金自动化系统结构
在冶金自动控制系统，应用profibus现场总线，构成了三级网络系统, 分别由现场设备控制层、车间监控层和工厂管理层构成。其中现场总线profibus-DP和profibus-PA模块主要负责现场设备的监控，例如，传感器、驱动器、传动装置和开关设备等，profibus-FMS部分实现运用于车间控制层，实现控制系统的人机对话, 管理者科技通过车间监控计算机对设备状态进行在线监控、参数设定、故障报警、生产调度等操作，工厂的管理层即为局域网。
3.2冶金自动化系统工作原理
在冶金工业的运作中，profibus现场总线根据现场设备控制层的运作对进行操作，物理层并将相关参数返还车间监控层，该模块对数据进行相关的处理，达到适宜工作的参数值时，将信息传给现场设备控制层，令现场设备停止运作。该过程主要是通过profibus现场总线的结构层实现。在信息发送过程中，由于物理层上接数据链路层, 下连媒介，具有信息传输的功能，通过对数据链路层的信息进行编码和调节，产生物理信号驱动媒介；在信息接收过程中，物理层对来自媒体的信号进行解调和解码，传达给数据链路层，链路层对相关的信息执行总线通信规则, 处理出错检测和调度。最终将信息传达给应用层，利用相关的应用软件对数据进行处理，掌握数据的结构和意义。主要例子有：通过控制水泵阀位的开度使三容器的液位达到我们的设定值，通过控制变频器的频率来改变皮带传输机传输速度。通过对立式电炉是双输入双输出的温度场控制中，通过控制占空比来控制电炉的温度，最后将得到的结果通过工厂管理层将数据进行统一的整理并实现信息的共享。对profibus现场总线的控制系统的使用，很好的对冶金工业中的炼焦配煤、烧结过程、炼铁、转炉、精炼炉、加热炉燃烧等流程进行了控制，实现了生产线的有序运行。
总而言之，在冶金自动化系统中，采用Profibus现场总线控制系统，对生产对象进行监控、诊断和维护等，不仅节省大量人力物力，更加快了冶金工业生产运行的效率。而profibus现场总线作为一种国际化开放式总线,具有兼容性强大，接线简单，结构紧凑的有点被广泛的应用于各个领域，促进了我国的发展。
参考文献：
还没开始实习的时候，我就在网上搜索相关知识，了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完。
在实习过程中，老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用，在老师的指导下，我们很快就上手了，踏入了数控这个门槛，还适当地给我们布置些作业，我们也积极认真地对待，认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余，我们还发挥自己的想象空间，自己尝试着车一些自己想要有图案零件，效果还不错。
以上是我的实习工作总结，时光总是匆匆而逝，很快两个星期就这样过去了。大二了，我们就要步入社会，面临就业了，就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们，更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。
随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。两的数控实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。
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