32、自动化技术发展历程：从传统到工业4.0与工业5.0的探索

自动化技术发展历程：从传统到工业4.0与工业5.0的探索

自动化技术发展的阶段性回顾

自动化技术在过去几十年经历了显著的发展。2013年，自动化技术中的WLAN时代开启，相较于蓝牙，WLAN在自动化领域更受青睐，因为蓝牙在该领域尚未完全站稳脚跟。自2019年起的WLAN 6版本，具备了高度的安全性和抗环境影响的鲁棒性。

工厂自动化通常领先于过程自动化，这主要归因于现场设备所处的环境条件相对简单，以及部分现场通信技术较为简易。工作站和PC的出现推动了SCADA/HMI系统和ERP系统的显著发展。在现场层面，4…20 mA信号占据主导地位。起初，以太网由于不具备实时能力，在现场层面的自动化中影响有限，其应用主要集中在ERP、MES和SCADA系统之间。

第一代硬件的主要任务是将变送器和传感器数字化。直到1985 - 1990年左右，具备实时能力的总线，如4…20 mA HART、PROFIBUS、PROFINET和EtherNet/IP等进入市场，SCADA/HMI、PLC和现场层面之间的自动化才真正活跃起来。1990年，互联网的出现对全球化等产生了重大影响。从1995年起，光纤技术开始应用于数据传输，数据速率和容量大幅提升。

第二代硬件与技术提升

第二代硬件为工厂自动化，尤其是过程自动化带来了决定性的技术推动。各行业在算法和在线/内联自动化的实时控制方面的性能有了显著提升。AI方法、人工神经网络、模式识别和控制算法的性能大幅提高。

从20世纪90年代起，用于验证和质量控制的测量技术开始从实验室向恶劣环境转移。到2000年，硬件电子设备、高度集成的处理器和功能不断涌现，通过板载芯片技术（COB）或“裸芯片组装”实现通信网