离散制造业及其控制系统的特点

典型的离散制造业主要从事单件/批量生产、适用于面向订单的生产组织方式。其主要特点是原料或产品是离散的，即以个、件、批、包、捆等为单位，多以固态形式存在。代表行业是机械加工、电子元器件制造、汽车、服装、家电、家具、烟草、五金、医疗设备、玩具、建材及物流等。

离散制造业的主要特点如下。

（1）离散制造业生产周期较长，产品结构复杂，工艺路线和设备配置非常灵活，临时插单现象多，零部件种类繁多。

（2）面向订单的离散制造业的生产设备布置不是按产品而是按照工艺进行布置的。

（3）所用的原材料和外购件具有确定的规格，最终产品是由固定个数的零件或部件组成的，从而形成明确、固定的数量关系。

（4）通过加工或装配过程实现产品增值，整个过程的不同阶段会产生若干独立、完整的部件、组件和产品。

（5）产品种类变化多，非标产品多，要求设备和操作人员必须有足够灵活的适应能力。

（6）通常情况下，由于生产过程可分离，因此订单的响应周期较长，辅助时间较多。

（7）物料从一个工作地到另一个工作地的转移主要使用机器传动。

由于离散制造业的上述生产特点，因此其控制系统具有下述特征。

（1）检测的参数多数为数字量信号（如启动、停止、位置、运行、故障等参数），模拟量主要是电量信号（电压、电流）和位移、速度、加速度等参数。执行器多是变频器及伺服机构等。控制方式多表现为逻辑与顺序控制、运动控制。

（2）通常情况下，工厂自动化被控对象的时间常数比较小，属于快速系统，其控制回路数据采集和控制周期通常小于1毫秒，因此，用于运动控制的现场总线的数据实时传输的响应时间为几百微秒，使用的现场总线大多是高速总线，如EtherCAT和Powerlink等。

（3）在单元级设备大量使用数控机床，也广泛使用各类运动控制器。可编程控制器（PLC）是使用最为广泛的通用控制器。人机界面在生产线上也被大量使用，帮助工人进行现场操作与监控。

（4）生产多在室内进行，现场的电磁、粉尘、振动等干扰较多。