工業(yè)自動化控制系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用探討

田旭冉

摘 ?要：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是當(dāng)下我國工業(yè)及相關(guān)企業(yè)極為關(guān)注的生產(chǎn)線模式，具有較大的意義影響。然而現(xiàn)階段有關(guān)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用研究相對較少，基于該問題現(xiàn)狀，要求行之有效的方法對其進(jìn)行分析研究，如包括工業(yè)自動化控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中虛擬技術(shù)設(shè)計、工業(yè)傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計、自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等。鑒于此，本文對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè);自動化;虛擬化技術(shù)

引言

通過對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析研究，主要包括：虛擬技術(shù)概述、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用分析，其包括工業(yè)自動化控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中虛擬技術(shù)設(shè)計、工業(yè)傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計、自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等，從多方面、多角度對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡明，為下一步工作開展奠定堅實基礎(chǔ)。

1虛擬技術(shù)概述

隨著人類科學(xué)技術(shù)與發(fā)展水平不斷提升，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)日益提升，一種新型技術(shù)應(yīng)用應(yīng)運而生，即虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)不是單一片面的簡單流程，而是一種更為復(fù)雜、科學(xué)的系統(tǒng)布局。虛擬技術(shù)最早發(fā)源于計算機(jī)領(lǐng)域，隨著計算機(jī)軟件應(yīng)用日益普及，人們試想通過采用一種仿真化、虛擬性的技術(shù)方式在相關(guān)計算機(jī)資源上起到一定優(yōu)化效果，如早期較為常見的虛擬硬盤、虛擬光驅(qū)等，這些都是通過虛擬化技術(shù)進(jìn)行呈現(xiàn)。通過虛擬化實現(xiàn)，優(yōu)化了計算機(jī)資源配置，并在其硬件資源的消耗起到一定降低效果。虛擬技術(shù)的實質(zhì)性是通過分區(qū)或組合等方式將其所涉及資源，如CUP、磁盤空間、內(nèi)存等進(jìn)行一個或多個操作環(huán)境實現(xiàn)。起到對原有資源進(jìn)行全面優(yōu)化的實際作用，虛擬技術(shù)主要通過訪問方式等進(jìn)行體現(xiàn)。另外，從宏觀的角度分析發(fā)現(xiàn)，虛擬技術(shù)主要通過對物理資源進(jìn)行形式轉(zhuǎn)變，即將物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬞Y源，實現(xiàn)對其進(jìn)行控制、管理。虛擬技術(shù)具體特點如下：①具有較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在虛擬技術(shù)中需要對相關(guān)資源進(jìn)行重新結(jié)構(gòu)分解、布局與模擬性體現(xiàn)。這些都對我國多領(lǐng)域發(fā)展起到極為重要的促進(jìn)作用。其中，最為代表性的為醫(yī)療領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、數(shù)碼領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、教育領(lǐng)域等。②具有一定的發(fā)展趨勢，虛擬技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)下重要應(yīng)用技術(shù)之一，在未來將取代諸多傳統(tǒng)技術(shù)。在提升生產(chǎn)力與資源整合方面虛擬技術(shù)優(yōu)勢尤為彰顯。在未來發(fā)展中如無人汽車、無人偵查機(jī)、娛樂體驗，甚至生活學(xué)習(xí)都將有其大量的虛擬技術(shù)呈現(xiàn)。

2虛擬現(xiàn)實及其應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實是計算機(jī)多媒體技術(shù)發(fā)展到一定階段的結(jié)果，可以有效地將虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合，形成計算機(jī)模擬系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實中發(fā)生的模擬環(huán)境使用戶沉浸在環(huán)境中，使用現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù)將電子信號轉(zhuǎn)換為虛擬方案，并將其輸出到軟件系統(tǒng)中，使用戶能夠感受到通過3d模型表示的現(xiàn)象，3d模型是世界上真實客觀存在的物體或肉眼看不到的物質(zhì)虛擬現(xiàn)實經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)應(yīng)用于體感游戲、動畫片、宇宙科學(xué)、工業(yè)制造、旅游展覽、文化遺產(chǎn)恢復(fù)等多個領(lǐng)域。教育作為虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的重要領(lǐng)域也有很多應(yīng)用。

3虛擬技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1工業(yè)自動化控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)生產(chǎn)及加工作為我國重點保障行業(yè)之一，其重要性不言而喻。改革開放市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)以來，工業(yè)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)調(diào)整不斷創(chuàng)新。新時期下，傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)逐漸被信息化、數(shù)控化技術(shù)取代。其中，最為代表性的為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。工業(yè)自動優(yōu)化控制系統(tǒng)不是單一片面的簡單流程，而是更為科學(xué)、合理的系統(tǒng)布局。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中主要是指通過中央控制平臺，結(jié)合數(shù)控技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、電子技術(shù)、自動化電氣技術(shù)等完成工業(yè)生產(chǎn)線自行加工與運作。自動化控制系統(tǒng)會根據(jù)其生產(chǎn)、加工情況進(jìn)行自動化調(diào)整。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：①有效降低了人工成本投入，極大緩解了工人勞動壓力及工作量，讓其從繁重的工作中解脫出來。②提升了生產(chǎn)及加工效率，縮短了生產(chǎn)進(jìn)程。為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)奠定堅實基礎(chǔ)。

3.2工業(yè)傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計

傳動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)是實現(xiàn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，對其自動運行起到實質(zhì)影響作用。同時，按照計算機(jī)編程及觸摸屏進(jìn)行指令控制與相關(guān)參數(shù)設(shè)定，進(jìn)而完成其自動化控制性能發(fā)揮。本文設(shè)計中的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)以德國西門子公司技術(shù)為主要支持，該技術(shù)具有設(shè)備先進(jìn)、安全保障及性能穩(wěn)定等特點，充分滿足了開放性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實際需求，實現(xiàn)了生產(chǎn)線自動化控制及具體應(yīng)用，具體如下：電氣傳動控制系統(tǒng)，在自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)主要運用西門子當(dāng)下較為先進(jìn)的主傳動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

3.3自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

在虛擬化技術(shù)及應(yīng)用中，在自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中也極為常見。主要是基于虛擬技術(shù)在其系統(tǒng)設(shè)計中，實現(xiàn)了多操作系統(tǒng)與資源消耗降低，以工業(yè)自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)為實際案例，主要以智能中央控制器、智能傳感器及數(shù)字感應(yīng)裝置為主，通過對自動控制生產(chǎn)線進(jìn)行感應(yīng)裝置設(shè)計，可以對生產(chǎn)流程及運行中存在的具體問題進(jìn)行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果反饋到智能中央控制平臺中，該智能控制平臺會對其監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，并在第一時間內(nèi)完成相應(yīng)處理，主要包括：報警系統(tǒng)、溫度曲線、停車記錄、配方管理、物料追蹤等，通過對其進(jìn)行自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，可以提升電工鋼連續(xù)退火線自動化控制系統(tǒng)的時效性及效率性。

結(jié)束語

在工業(yè)控制領(lǐng)域目前仍然堅持傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計，每臺主機(jī)運行一個操作系統(tǒng)，軟硬件緊密結(jié)合，其缺點是系統(tǒng)資源利用率較低，硬件成本高且不夠靈活。計算機(jī)虛擬化是將計算機(jī)的操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序打包成一個或者多個文件，變成可移動的虛擬機(jī)，使得一臺物理計算機(jī)可以安裝運行多個操作系統(tǒng)。近年來互聯(lián)網(wǎng)、云計算、虛擬化技術(shù)的發(fā)展以及在多個領(lǐng)域內(nèi)的成熟應(yīng)用，使得在冶金領(lǐng)域計算機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)成為可能。

參考文獻(xiàn)

[1] ?郝翠霞，葉暉.工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)課程的虛擬仿真教學(xué)研究[J].實驗技術(shù)與管理，2018，35（06）：144-146.

[2] ?何涇渭，徐洪濤，黃銳欽，張拴羊，丁紅.虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)在工業(yè)鍋爐教學(xué)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J].工業(yè)鍋爐，2018（02）：37-40.

[3] ?胡瑾秋，郝笑笑，張來斌.基于虛擬傳感技術(shù)的工業(yè)數(shù)據(jù)錯誤診斷方法[J].儀器儀表學(xué)報，2018，39（03）：29-36.

[4] ?方平龍.淺談工業(yè)設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（04）：69-70.