“十二五”期間,節能減排的任務將更加艱巨,與‘十一五’相比,節能減排的目標還要增加二氧化碳、氨氮、氮氧化物等約束性的控制指標,這些指標的提出將對工業運行提出更高的要求。積極地采用先進的節能降耗技術,實現科學的管理理念、模式、流程是企業節能降耗的重要途徑,以技術創新為基礎的新技術、新工藝、新材料和新方法的推廣應用,可以逐步淘汰低效設備和高耗能產品群在企業生產中的應用,對于實現節能降耗有著重要的推動作用。以高新技術創新來推動節能降耗是裝備制造業必需要邁出的步伐。這是因為,現代高新技術深刻、廣泛地影響裝備制造業的發展。現代高新技術的發展,對裝備制造業的發展提出了更高、更新、更好的要求。在裝備制造業的“節能降耗”中同樣貫穿著高科技的支持。
例如,電機節能、過程優化、變廢為寶、余熱利用、企業改造、新能源利用等無不和采用自動化技術密切相關。
九、工控軟件的發展
工控軟件的發展同樣是自動化技術發展的重要方面。自上世紀90年代起,IBM接連收購了一系列中間件廠商,使中間件成為了企業IT架構的核心,也讓人們逐漸認識到軟件的重要性及其核心地位。之后,IBM又陸續收購了一些知名的軟件企業,如Lotus、DB2.軟件開始與硬件齊頭并進,而在2004年IBM進一步將PC業務賣給聯想,此事件向人們昭示:屬于硬件的輝煌時代已成為歷史,軟件發生高潮的時代已經到來。而在工業控制領域里面,硬件軟件化就是一種發展趨勢。如嵌入式軟PLC的出現等。目前,市場上德國三S軟件公司首推的最新版本CoDeSysV3.4軟件(基于CoDeSys平臺下的嵌入式系統軟PLC)。倡導以“可復用”為宗旨的“開放式、可重構的自動化”理念。該軟件是靠IEC61131的開發環境,支持梯形圖、流程圖、結構圖、高級ST語言等自動控制工業標準的幾種語言。
軟件復用化是一種計算機軟件工程的方法和理論,其實質就是一種在軟件開發中避免重復勞動的解決方案。軟件復用化是提高軟件開發生產率和軟件產品質量的一條行之有效的途徑。軟件復用化是將已有的軟件及其有效成分用于構造新的軟件或系統,以縮減軟件開發時間和維護費用.軟件復用是提高軟件生產力和質量的一種重要技術。實現軟件復用化的關鍵因素(技術和非技術因素)主要包括:軟件構件技術、軟件構架、領域工程、軟件再工程、開放系件過程、CASE(ComputerAidedSoftwareEngineering,計算機輔助軟件工程)技術以及各種非技術因素等七個方面。軟件復用化的好處是:⑴較高的生產效率。(以及隨之而來的成本降低);⑵較高的軟件質量。(錯誤可以更快的被糾正);⑶恰當的使用軟件復用可以改善系統的可維護性。
除了軟件復用化的好處之外,CoDeSys軟件還具有可重構制造的特點,可重構制造是一種指導管理和控制制造系統重構的過程。它使制造系統有效地響應不斷變化的環境。可重構性是指在一個系統中,其硬件模塊或(和)軟件模塊均能根據變化的數據流或控制流對系統結構和算法進行重新配置(或重新設置)。其具有:組織可重構性、業務過程可重構性、產品的可重構性、車間加工系統的可重構性與可重構信息平臺等。
可重構系統最突出的優點就是能夠根據不同的應用需求,改變自身的體系結構,以便與具體的應用需求相匹配。面對市場的千變萬化,如何使制造系統快速而經濟地響應市場需求的變化,是對當今制造業的一個巨大挑戰。傳統的機械自動化生產線具有批量生產的效益,但面對市場的變化不能快速響應;而柔性制造系統雖能縮短產品的試制和生產周期,但投資巨大,回收周期長。因此,迫切需要建立一種既具有規模生產的效益,又能快速適應動態多變的制造環境,并能充分利用現有制造資源的新型制造模式。對此,新近提出的可重構制造系統是適應這一需求的一條有效途徑。
另外,西門子公司推薦的TIA博途,是西門子公司在TIA(全集成自動化)理念的基礎上推出了創新的工程軟件平臺——TIAPortal(博途)。其可以在一個工程組態環境下對所有自動化任務進行管理,使得設計工程師的工作“化繁為簡”,更加高效,且更節省成本。它在實現統一通訊、統一編程以及統一數據的基礎上,構成一個完整的有機統一體,從而滿足了所有產業對于一個執行自動化解決方案的全整合平臺的期待,實現了從產品設計到機械設計再到自動化設計全部集中在一個軟件下進行。因而,它是目前最直觀、高效和可靠的工程技術軟件平臺。這也是工業控制行業應當關注的。
十、模擬仿真普適化