㈠ 自动化与仪表工程师手册的目录
第1篇基础知识
第1章 自动控制系统2
1.1 自动控制基本原理与组成2
1.1.1 自动控制系统的组成2
1.1.2 传递函数与方框图4
1.1.3 频率特性与单位阶跃7
1.1.4 影响自动控制系统的因素13
1.2 自动控制的分类13
1.3 自动控制系统性能指标16
1.3.1 自动控制系统的状态16
1.3.2 自动控制系统的过渡过程17
1.3.3 控制过程的性能指标18
1.4 自动控制系统各环节特性分析20
1.4.1 典型被控对象特性21
1.4.2 广义对象各环节特性对控制品质的影响22
1.5 常用PID控制算法特性24
1.5.1 比例控制算法24
1.5.2 比例积分控制算法25
1.5.3 比例微分控制算法27
1.5.4 比例积分微分控制算法PID28
1.6 PID控制参数整定方法30
1.7 单回路控制系统投用33
第2章 流程工业常用工艺知识36
2.1 流程工业物流、能源流平衡关系计算方法36
2.1.1 物料衡算算式362.1.2 物料衡算方法37
2.1.3 物料衡算步骤38
2.1.4 物料衡算种类38
2.1.5 能量衡算基本方法与步骤41
2.2 流程工业中的传热原理及示例43
2.2.1 热传导43
2.2.2 对流传热44
2.2.3 辐射传热45
2.2.4 蒸发45
2.3 流程工业分离原理、方法及示例47
2.3.1 气固分离48
2.3.2 液固分离49
2.3.3 吸收49
2.3.4 萃取52
2.3.5 精馏55
2.4 流程工业化学反应原理及示例61
2.4.1 化学反应过程分类61
2.4.2 化学反应过程主要技术指标61
2.4.3 化学反应过程中的催化剂64
第3章 流程工业常用设备66
3.1 流体输送设备及特性66
3.1.1 流体输送设备分类66
3.1.2 流体输送设备主要性能参数68
3.1.3 离心泵70
3.1.4 往复泵73
3.1.5 旋涡泵74
3.1.6 轴流泵75
3.1.7 流程工业常用泵比较76
3.1.8 离心式通风机77
3.1.9 罗茨鼓风机77
3.1.1 0往复式压缩机78
3.1.1 1离心式压缩机79
3.1.1 2真空泵81
3.2 换热设备及特性82
3.2.1 换热器分类82
3.2.2 换热器主要参数83
3.2.3 蒸发器85
3.3 分离设备及特性87
3.3.1 概述87
3.3.2 板式塔87
3.3.3 填料塔92
3.3.4 萃取设备95
3.3.5 结晶设备97
3.3.6 气固分离设备98
3.4 化学反应设备及特性99
3.4.1 化学反应器的分类99
3.4.2 化学反应器的形式与特点100
3.4.3 烃类热裂解——管式裂解炉101
3.4.4 氨合成塔106
3.4.5 均相反应器109
3.4.6 气液相反应器110
3.4.7 气固相固定床反应器110
3.4.8 流化床反应器112
第4章 流程工业安全与保护系统114
4.1 流程工业安全与保护基本知识114
4.1.1 爆炸114
4.1.2 燃烧122
4.1.3 静电123
4.2 危险性划分及安全措施125
4.2.1 爆炸性物质及危险场所划分125
4.2.2 石油、化工企业火灾危险性及危险场所分类127
4.2.3 化学反应危险性评价131
4.2.4 常见危险性及安全措施133
4.2.5 储罐安全135
4.3 压力容器和电气设备安全136
4.3.1 压力容器分类136
4.3.2 压力容器事故危害137
4.3.3 防爆电器分类与通用要求141
4.3.4 防爆电气设备防爆类型及原理144
4.4 工业防腐147
4.4.1 腐蚀机理147
4.4.2 金属腐蚀分类147
4.4.3 防腐方法148
4.4.4 耐腐蚀材料性能150
4.5 流程工业安全保护方法及示例159
4.5.1 安全仪表系统159
4.5.2 TRICON三重化冗余控制166
第5章 环境工程170
5.1 流程工业对环境污染及防治概述170
5.1.1 流程工业固体废弃物来源及污染特征170
5.1.2 大气排放标准171
5.1.3 污水排放标准171
5.1.4 流程工业过程污染排放及控制实例177
5.2 废水检测与处理177
5.2.1 表示水质的名词术语177
5.2.2 水体污染的危害177
5.2.3 水质检测与分析179
5.2.4 废水处理182
5.3 废气控制与处理184
5.3.1 气体监测中常用的术语和定义184
5.3.2 废气监测185
5.3.3 废气处理186
5.4 废渣处理189
5.4.1 化工废渣分类189
5.4.2 化工废渣常用处理方法189
5.4.3 铬渣处理190
5.5 清洁生产与自动化193
5.5.1 清洁生产的定义193
5.5.2 清洁生产的主要内容193
5.5.3 清洁生产与自动化198
参考文献200
第2篇测量仪表与执行器
第6章 测量技术基础202
6.1 测量的基本概念202
6.1.1 概述202
6.1.2 测量方法202
6.2 误差分析及测量不确定度203
6.2.1 误差的定义及分类203
6.2.2 测量不确定度204
6.2.3 测量不确定度与测量误差的联系与区别204
第7章 测量仪表205
7.1 温度测量205
7.1.1 概述205
7.1.2 膨胀式温度计206
7.1.3 压力式温度计208
7.1.4 热电偶温度计210
7.1.5 热电阻温度计218
7.1.6 新型测温方式221
7.1.7 测温元件及保护套管的选择222
7.2 压力测量222
7.2.1 概述222
7.2.2 液柱式压力表223
7.2.3 弹性式压力表224
7.2.4 物性式压力表(固态测压仪表)226
7.2.5 压力信号的电测法227
7.3 流量测量227
7.3.1 概述227
7.3.2 节流式流量计230
7.3.3 转子流量计(又称浮子流量计)232
7.3.4 动压式流量计232
7.3.5 容积式流量计233
7.3.6 电磁流量计234
7.3.7 流体振动式流量计(又称旋涡式流量计)235
7.3.8 涡轮流量计235
7.3.9 超声波流量计236
7.3.10 质量流量计236
7.4 物位测量237
7.4.1 概述237
7.4.2 浮力式液位计237
7.4.3 差压式液位计238
7.4.4 电容式物位计239
7.4.5 超声波物位计239
7.4.6 现代物位检测技术239
第8章 在线分析仪表240
8.1 概述240
8.1.1 特点及应用场合240
8.1.2 分类240
8.1.3 仪表的组成241
8.1.4 主要性能指标241
8.2 气体分析仪241
8.2.1 热导式气体分析仪241
8.2.2 红外气体分析仪245
8.2.3 流程分析仪247
8.3 氧分析仪247
8.3.1 热磁式氧分析仪247
8.3.2 氧化锆氧分析仪249
8.4 气相色谱分析仪250
8.4.1 测量原理250
8.4.2 气相色谱仪的分类251
8.4.3 检测器252
8.4.4 气相色谱仪的结构253
8.5 工业质谱仪及色谱?质谱联用仪253
8.5.1 质谱仪的测量原理254
8.5.2 质谱仪的组成255
8.5.3 色谱?质谱联用仪255
8.6 石油物性分析仪表256
8.6.1 馏程在线分析仪256
8.6.2 在线闪点分析仪257
8.6.3 在线倾点(浊点)分析仪257
8.6.4 在线辛烷值分析仪258
8.7 工业电导仪259
8.7.1 测量原理259
8.7.2 电导法的使用条件260
8.7.3 溶液电导的测量260
8.8 pH计261
8.8.1 测量原理261
8.8.2 参比电极和指示电极261
第9章 显示仪表263
9.1 概述263
9.2 自动平衡式显示仪表264
9.2.1 自动电子电位差计记录仪264
9.2.2 自动平衡电桥记录仪266
9.3 数字式显示仪表267
9.3.1 普通数字式显示仪表268
9.3.2 智能式数字显示仪表271
9.4 数字模拟混合记录仪271
9.5 无纸记录仪272
9.5.1 仪表结构272
9.5.2 主要的功能特点273
第10章 特殊测量及仪表275
10.1 微小流量的测量275
10.1.1 热式质量流量计275
10.1.2 微小流量变送器277
10.1.3 浮子流量计278
10.1.4 容积流量计278
10.2 大流量的测量279
10.2.1 明渠的流量测量279
10.2.2 大口径管道的液体流量测量280
10.2.3 大口径管道的气体流量测量282
10.3 多相流体的流量测量284
10.3.1 固液两相流量的测量284
10.3.2 气液两相流量的测量285
10.3.3 固气两相流量的测量286
10.4 腐蚀性介质的流量测量288
10.5 脉动流量的测量289
10.6 介质含水量的测量292
10.7 溶液浓度的测量295
10.7.1 光学式浓度计295
10.7.2 电磁式浓度计296
10.8 其他的物性测量296
10.8.1 自动密度计296
10.8.2 浊度计297
第11章 执行器300
11.1 概述300
11.2 电动执行机构300
11.2.1 工作原理301
11.2.2 伺服放大器301
11.2.3 伺服电动机302
11.3 气动执行机构302
11.3.1 薄膜式执行机构的工作原理302
11.3.2 薄膜式执行机构的输出力303
11.3.3 阀门定位器304
11.3.4 活塞式执行机构305
11.4 调节阀306
11.4.1 工作原理306
11.4.2 调节阀的流量特性307
11.4.3 调节阀的可调比308
11.4.4 调节阀的分类308
11.5 执行器的选型原则312
11.5.1 执行器的结构形式312
11.5.2 调节阀阀芯的选择313
11.5.3 调节阀材料的选择313
11.5.4 流体对阀芯的流向选择314
参考文献315
第3篇 计算机控制系统
第12章 计算机控制系统概述317
12.1 计算机控制系统的概念和分类317
12.1.1 概念317
12.1.2 分类320
12.2 计算机控制系统的设计与实施323
12.2.1 设计323
12.2.2 实施324
第13章 集散控制系统325
13.1 概述325
13.1.1 集散控制系统的构成325
13.1.2 集散控制系统的厂商325
13.2 国内集散控制系统产品326
13.2.1 HOLLiAS?MACS集散控制系统(北京和利时)326
13.2.2 ECS?100X控制系统333
13.2.3 系统性能指标334
13.2.4 系统特点335
13.2.5 系统技术336
13.2.6 ECS?100X系统应用339
13.3 国外集散控制系统产品341
13.3.1 CS3000集散控制系统(日本横河)341
13.3.2 TPS集散控制系统(美国霍尼威尔)363
13.3.3 SIMATICPCS7集散控制系统(德国西门子)372
第14章 可编程控制器(PLC)376
14.1 国内可编程控制器产品376
14.1.1 HOLLiAS?LECG3可编程控制器(杭州和利时)376
14.1.2 RD200系列可编程控制器(兰州全志电子有限公司)379
14.1.3 FC系列可编程控制器(无锡信捷科技电子有限公司)380
14.2 国外可编程控制器产品382
14.2.1 SIMATICS7?400可编程控制器(德国西门子)382
14.2.2 ModiconTSXQuantum可编程控制器(美国施耐德)387
14.2.3 SYSMACCP1H系列可编程控制器(日本欧姆龙)390
第15章 现场总线控制技术393
15.1 现场总线的构成393
15.2 国内现场总线产品394
15.2.1 NCS3000现场总线(沈阳中科博威)394
15.2.2 ie?FCSTMFB6000现场总线(北京华控技术)396
15.2.3 STI?VC2100MA系列控制插件(上海船舶运输科学研究所)400
15.2.4 EPA分布式网络控制系统402
15.3 国外现场总线产品408
15.3.1 FF基金会现场总线(美国埃默生)408
15.3.2 PROFIBUS过程总线(德国西门子)416
15.3.3 LonWorks现场总线(美国埃施朗公司)420
第16章 工业计算机(IPC)技术425
16.1 概述425
16.1.1 工业计算机的构成425
16.1.2 工业计算机的厂商425
16.2 国内工业计算机425
16.2.1 IPC800系列工业计算机(北京联想)425
16.2.2 NORCO工业计算机(深圳华北工控)426
16.2.3 PCI总线工业计算机(北京康拓)428
16.2.4 IPC系列工业计算机(台湾研华)430
16.3 国外工业计算机432
16.3.1 IPC?H系列P4工业计算机(日本康泰克)432
16.3.2 APRE?4200工业计算机(美国APPRO国际公司)433
参考文献434
第4篇 先进控制与综合自动化
第17章 过程动态特性与系统建模436
17.1 系统建模一般原则436
17.2 典型过程特性437
17.3 机理建模方法及举例439
17.3.1 化工过程机理建模例子440
17.3.2 生物反应器建模447
17.3.3 机电系统建模例子450
17.4 基于过程数据的实验建模453
17.4.1 系统辨识建模方法概述453
17.4.2 基于线性或非线性回归方法的建模453
17.4.3 由阶跃响应曲线辨识模型456
第18章 复杂控制系统460
18.1 串级控制系统460
18.1.1 串级控制基本原理和结构460
18.1.2 串级控制系统设计461
18.1.3 串级控制系统举例462
18.2 前馈及比值控制463
18.2.1 前馈控制系统的原理和特点463
18.2.2 前馈控制系统的几种结构形式465
18.2.3 比值控制系统470
18.3 特殊控制系统473
18.3.1 均匀控制系统473
18.3.2 选择性控制系统474
18.3.3 分程控制系统476
18.3.4 阀位控制(VPC)系统477
18.4 系统关联与解耦控制477
18.4.1 系统关联478
18.4.2 相对增益478
18.4.3 解耦控制设计方法482
第19章 软测量技术及应用486
19.1 软测量概述486
19.2 软仪表构建方法487
19.3 机理建模软测量方法及应用489
19.3.1 催化裂化反应再生系统的软测量模型489
19.3.2 汽油饱和蒸气压软测量492
19.3.3 气力输送固相流量的软测量494
19.3.4 生物反应中生物参数软测量模型497
19.4 基于回归分析的软测量方法及应用501
19.4.1 回归分析方法502
19.4.2 喷射塔中SO2吸收传质系数的软测量504
19.4.3 轻柴油365℃含量软测量模型506
19.4.4 筛板精馏塔板效率的软测量508
19.5 基于神经网络软测量模型及应用509
19.5.1 神经网络模型简介509
19.5.2 粗汽油干点和轻柴油倾点软测量建模512
19.5.3 维生素C发酵过程软测量模型514
第20章 先进控制技术516
20.1 先进PID控制516
20.1.1 数字PID控制516
20.1.2 专家PID控制和模糊PID控制520
20.1.3 模型PID控制523
20.2 纯滞后补偿控制526
20.3 内模控制528
20.4 推断控制532
20.5 模型预测控制534
20.6 自适应控制541
20.7 非线性过程控制545
20.8 智能控制551
20.8.1 引言551
20.8.2 专家控制551
20.8.3 模糊控制553
20.8.4 神经网络控制555
第21章 监督控制558
21.1 实时优化558
21.1.1 最优化概念559
21.1.2 实时优化的基本要求560
21.1.3 最优操作条件分析561
21.2 实时优化控制的实施技术563
21.2.1 实时优化控制建模563
21.2.2 在计算机控制中实施实时优化控制566
21.3 最优化算法567
21.3.1 优化中的约束问题567
21.3.2 线性规划568
21.3.3 二次规划和非线性规划569
21.4 统计过程控制570
21.4.1 统计过程控制的基本原理571
21.4.2 过程变量限值检查法571
21.4.3 一般过程监控方法572
21.5 统计过程控制技术578
21.5.1 过程能力指数578
21.5.2 6?Sigma方法578
21.5.3 多元统计技术579
21.5.4 过程控制和统计过程控制的关系581
第22章 企业综合自动化582
22.1 计算机综合集成控制概述582
22.1.1 流程工业生产过程运作特点582
22.1.2 计算机综合集成控制583
22.2 信息源与信息集成系统584
22.2.1 企业信息和数据来源584
22.2.2 信息分类与编码585
22.2.3 企业信息系统综合集成技术586
22.3 数据校正技术587
22.3.1 概述587
22.3.2 数据校正原理587
22.3.3 过失误差的侦破原理588
22.3.4 过程数据校正技术的工程应用实施588
22.3.5 炼油厂的物流数据校正工业应用实例589
22.4 信息(数据)驱动下流程工业的运作590
22.4.1 企业运行概述591
22.4.2 企业决策功能591
22.4.3 期望目标(运行)实施593
22.4.4 数据驱动下的企业运行594
22.5 炼油企业综合自动化应用示例595
22.5.1 某炼油企业信息化概况595
22.5.2 实时数据库系统596
22.5.3 实验室信息管理(LIMS)系统600
22.5.4 罐区自动化系统601
22.5.5 无铅汽油管道自动调和系统602
22.5.6 集中控制与先进控制603
22.5.7 数据调理与整合604
22.5.8 流程模拟软件的应用605
参考文献608
第5篇 工业生产过程自动控制应用示例
第23章 化工单元过程控制610
23.1 流体输送过程控制610
23.1.1 容积式泵的控制610
23.1.2 离心泵的控制610
23.1.3 离心式压缩机的控制611
23.1.4 离心式压缩机的防喘振控制611
23.1.5 离心式压缩机的三重冗余容错紧急停车系统612
23.2 传热设备的控制614
23.2.1 传热设备的类型614
23.2.2 换热器的控制614
23.2.3 蒸汽加热器的控制615
23.2.4 冷凝冷却器的控制616
23.2.5 加热炉的控制616
23.3 精馏过程控制617
23.3.1 精馏塔的控制目标617
23.3.2 精馏塔的主要干扰因素618
23.3.3 精馏塔被控变量的选取618
23.3.4 精馏塔基本控制方案618
23.3.5 精馏塔的先进控制方案621
23.4 化学反应过程控制624
23.4.1 化学反应器的类型和特性624
23.4.2 化学反应器的基本控制方案625
23.4.3 反应器的新型控制方案626
23.4.4 乙烯裂解炉的先进控制方案628
23.5 间歇生产过程控制630
23.5.1 间歇生产过程特点630
23.5.2 间歇生产过程的控制要求631
23.5.3 间歇生产过程的自动控制632
23.5.4 间歇生产过程操作和调度优化634
23.5.5 间歇生产过程监控635
第24章 炼油工业生产过程控制639
24.1 炼油工业概述639
24.2 常减压蒸馏生产过程控制641
24.2.1 加热炉的控制641
24.2.2 常压塔塔底液位非线性区域控制642
24.2.3 支路平衡控制643
24.2.4 常减压蒸馏装置的先进控制644
24.3 催化裂化生产过程控制648
24.3.1 反应?再生系统的控制648
24.3.2 主分馏塔的控制649
24.3.3 催化裂化先进控制实例651
24.4 催化重整生产过程控制654
24.4.1 原料预处理控制654
24.4.2 重整反应器控制655
24.4.3 重整反应器的先进控制656
24.5 延迟焦化生产过程控制659
24.5.1 延迟焦化装置的工艺特点659
24.5.2 焦化炉控制660
24.5.3 塔顶急冷温度控制660
24.5.4 焦炭塔切换扰动前馈控制661
24.5.5 延迟焦化装置的先进控制661
24.6 油品调和663
24.6.1 油品调和工艺663
24.6.2 油品调和控制664
第25章 火力发电过程控制668
25.1 锅炉设备的控制668
25.1.1 锅炉汽包水位控制668
25.1.2 蒸汽过热系统的控制668
25.1.3 锅炉燃烧过程的控制669
25.2 汽轮机控制670
25.3 汽轮机转速控制671
25.3.1 汽轮机转速控制的概况671
25.3.2 汽轮机转速控制673
25.4 机炉协调控制676
25.4.1 汽轮机控制系统对锅炉汽压对象动态特性的影响676
25.4.2 机炉协调控制系统679
25.4.3 机炉协调控制系统的完善以及自动发电控制681
25.4.4 机炉协调控制系统AGC控制中值得深思的问题684
25.5 负荷频率控制(loadfrequencycontrol)685
25.5.1 负荷频率控制方法及实施方案686
25.5.2 多区域互联电力系统的PI滑模负荷频率控制690
第26章 钢铁行业自动控制系统692
26.1 钢铁生产工艺及自动化简述692
26.2 炼铁生产自动控制697
26.2.1 原料场自动控制697
26.2.2 烧结自动控制700
26.2.3 球团自动控制705
26.2.4 炼焦自动化708
26.2.5 高炉炼铁自动控制713
26.2.6 非高炉炼铁自动控制723
26.3 炼钢生产自动控制727
26.3.1 铁水预处理自动控制727
26.3.2 转炉炼钢自动化730
26.3.3 电弧炉炼钢自动控制738
26.3.4 炉外精炼自动控制742
26.3.5 连续铸钢自动控制745
26.4 轧钢生产自动化749
26.4.1 轧钢生产工艺流程及自动控制概述749
26.4.2 轧钢过程主要自动控制系统755
第27章 轻工造纸生产典型过程控制769
27.1 制浆过程的自动控制770
27.1.1 间歇蒸煮过程自动控制系统770
27.1.2 连续蒸煮过程自动控制系统771
27.1.3 洗涤、筛选、漂白过程控制773
27.2 碱回收过程的自动控制776
27.2.1 蒸发控制典型控制系统777
27.2.2 燃烧过程控制778
27.2.3 绿液苛化和石灰回收过程控制779
27.3 造纸过程的自动控制781
27.3.1 打浆控制782
27.3.2 配浆控制784
27.3.3 流浆箱控制786
27.3.4 纸页质量控制788
参考文献793
第6篇 仪表控制系统设计基础
第28章 设计概论796
28.1 设计条件及资料796
28.2 标准规范796
28.3 工程设计程序及质量保证体系799
28.4 设计质量保证体系800
第29章 流程工业过程控制及工程设计802
29.1 单回路反馈控制回路802
29.2 串级控制回路802
29.3 前馈?反馈控制回路803
29.4 均匀控制回路803
29.5 比值控制回路804
29.6 分程控制回路804
29.7 选择性控制回路(取代控制)805
29.8 多变量介耦控制回路806
29.9 非线性控制回路806
29.10 先进控制回路807
第30章 仪表控制系统选择808
30.1 控制系统发展动向808
30.2 影响控制系统品质的几个因素809
30.3 仪表控制系统选择810
30.3.1 模拟式仪表控制系统810
30.3.2 集散型控制系统(DCS)810
30.3.3 现场总线控制系统(FCS)815
30.3.4 PC控制系统(IPC)817
30.3.5 数据采集及监控系统(SCADA)817
30.3.6 过程安全控制系统818
30.3.7 企业综合自动化解决方案826
第31章 测量方法选择828
31.1 测量精度及误差828
31.2 温度测量方法的选择828
31.2.1 温度测量方法的比较829
31.2.2 温度测量方法选择829
31.3 压力测量方法选择831
31.4 流量测量方法选择834
31.4.1 流量测量误差分析834
31.4.2 流量测量方法使用特点及比较835
31.4.3 流量仪表的设计选型839
31.5 物位测量方法的选择843
31.5.1 物位测量技术发展动向843
31.5.2 物位测量方法的选择844
31.6 在线组分分析方法的选择850
31.6.1 在线分析技术发展动向850
31.6.2 在线气体成分分析技术850
31.6.3 在线气体成分分析技术应用特点853
31.6.4 液体特性在线分析技术854
31.6.5 液体特性分析仪表应用特点856
31.6.6 在线分析采样系统设计856
31.6.7 现场分析器室设计856
31.6.8 可燃气体/毒性气体检测报警系统设计857
31.7 控制阀的选择857
第32章仪表控制系统设计及设计文件861
32.1 仪表控制室设计861
32.2 仪表控制系统供电设计862
32.3 仪表供气系统设计863
32.4 仪表控制系统的接地设计863
32.5 电气仪表在危险区域内的安全设计865
32.6 现场仪表防护设计869
32.7 仪表及测量管线安装设计872
32.8 仪表控制系统检验876
32.9 仪表询价、报价及技术评估877
32.10 仪表、控制系统工程设计文件877
32.10.1 仪表、控制系统工程设计文件组成877
32.10.2 生产装置自控设计程序878
32.10.3 仪表、控制系统工程设计文件内容892
参考文献898
㈡ 氧化铝生产流程是什么
中州铝厂:烧结法生产线(第一氧化铝厂)
第一氧化铝厂控制系统有AB公司、ROCKWELL公司、Honeywell公司;企业与院校协作逐步优化氧化铝各工序操作控制,如料浆制备、沉降分离洗涤系统等。
一车间:包括:铝土矿破碎、堆料、取料、输送:目前没有控制系统。
二车间:生料磨制、料浆调配:正在上一套控制系统,采用美国AB公司的control logic 5000系统,包括6台原料磨及各倒料泵、调配槽,每两台磨为一套控制器,倒料泵及调配槽为一套控制器,四套控制器连成网。目前安装已经完成,还没有投入使用。
三车间:熟料烧成、煤粉制备、熟料中碎、电收尘、风机螺旋:每台大窑上一套独立的控制器,有control logic 5000系列,也有slc 500系列,包括大窑参数的显示、设备的启停,不包括煤磨系统,不包括饲料泵及电收尘的控制,包括部分饲料参数的显示。5、6#煤磨合上一套slc 500系统,对煤磨有关设备进行控制。1—4#煤磨仍然是常规仪表控制。
四车间:熟料溶出、赤泥分离、赤泥洗涤:6台溶出磨上了三套control logic 5000控制系统,分离和洗涤仍然是常规仪表控制。
五车间:粗液喂料泵、脱硅、叶滤硅渣及**:其中5组6组脱硅分别上了一套control logic 5000控制系统,1-4组脱硅为常规仪表控制,叶滤上了一套control logic 5000控制系统。
六车间:碳酸化分解、种子分解、氢铝过滤、母液蒸发:碳分上了一套slc 500控制系统,种分上了一套control logic 5000控制系统,5组6组蒸发分别上了一套TPS系统,1-4组蒸发为常规仪表控制。
七车间:平盘过滤、焙烧:三台焙烧及三台平盘上了三套TPS系统。
空压车间:石灰炉、二氧化碳站、高压站、低压站:5台石灰炉上了5套控制系统,有control logic 5000系统,也有slc 500系统。
中州铝厂:30万吨选矿拜耳法生产线(第二氧化铝厂)
选矿拜尔法流程国内首创,2004年初成功投产。在磨浮、高压溶出、赤泥分离洗涤、种分、蒸发工序上了5套TPS系统,另外选矿车间上了一套ABB公司control logic 5000系统,矿浆调配上了一套Honeywell 公司HC900控制系统。目前正在做这些系统的联网工作。
供矿:浮选矿法,中州铝厂生产药剂。14套视屏装置监视皮带、圆锥矿碎机。控制系统为ABB公司controllogic5000。
原料制备:24套视屏装置监视4台格子磨等,2套模糊控制东大设计院开发(软件复杂),2套模糊控制计控室开发,设计的磨机负荷及矿浆密度参与控制,因引进芬兰的矿浆粒度分析仪不好用(易堵取样管),所以没实现完全模糊控制,计控室以后将改进并进一步优化控制。
单管溶出:4个预脱硅槽、2个预脱硅加热槽、3台隔膜泵、9个溶出器、10个自蒸发器、13个加热器。蒸汽从1、2级溶出器底部进入加热,3到9级溶出器利用余热加热,溶出器无搅拌机,溶出器内基本无结巴。13级碱液加热,后3级有结巴。检测控制少。调节阀用上海梁光厂(定位器为韩国YTC),蒸汽用气动调节阀,其他用电动调节阀,电动调节阀有时关不严及阀垫子易泄漏。用放射源料位计测自蒸发器料位。
沉降洗涤:沉降槽中自动加中州铝厂生产的絮凝剂,测沉降槽中的泥层厚度用澳大利亚产界面仪(放射源测量,有时不准),底流液用密度计测密度(基本准确),部分阀门有泄漏。计控室以后将改进并进一步优化控制。
分解系统;11套视屏装置监视现场设备,FLENDER立式过滤电机,ABB变频器,FISHER调节阀,KROHNE电磁流量计,E+H密度计。
蒸发系统:调节阀用FISHER公司产品,原液进口、1效、2效、3闪母液出口流量用调节阀,2-5效用变频泵控制液位,电导仪为ROSEMONT公司产,液位计用EJA差压变送器。
焙烧炉:使用煤气作燃料,控制较先进,燃烧站为德国JASPER公司产,检漏阀有时关不严,阀门有腐蚀,压力测量仪表堵塞(需检修清理),烧嘴有时结巴(需检修清理),影响点火。AH仓料位检测用压力传感器,AH皮带称用SHENCK公司产品。用阿牛巴流量计测煤气流量,需检修清理。
中州铝厂:特种氧化铝生产线(第三氧化铝厂)
中州铝厂根据市场需求开发、生产了高白、细白、干白三大系列十多种特种氧化铝产品,促进了企业的多元化发展。控制系统采用3套浙大中控的JX-300集散控制系统,工厂实行全自动化控制,3套系统通过主干网连网,部分参数网上共享,调度中心网可随时监视生产情况。
平果铝厂:纯拜耳法生产线
设计规模为年产65万吨精矿、30万吨氧化铝、10万吨电解铝,2003年形成年产85万吨氧化铝的生产规模。引进多个工业发达国家的先进技术和设备,同时拥有我国铝工业的最新科研成果,除矿石及原料堆场、部分输送没实现控制外,在高压溶出、分解、沉降、过滤、叶滤、蒸发和焙烧工段均采用美国FOXBORO公司的I/A集散控制系统,实现了工序的自动控制,每一台操作员站上都可以看到整个氧化铝流程中的工艺参数,受操作权限的限制,操作员只能进行本岗位的操作,对于其它岗位只能观察,并在整个氧化铝生产流程中实现了联网,各控制系统都与分公司OA系统相连接。
原料车间:矿石、燃料的堆取及部分输送和矿石均化为人工操作。立式石灰炉:石灰石和焦碳(或煤)皮带称配料(PLC控制、余姚产1台、托利多产1台)、炉体控制(1个炉顶温度、1个炉顶压力、4个预热带温度、4个煅烧带温度、4个冷却带温度、1个排灰温度、1个风机风压力、1个风机风流量,风机电机变频控制,出灰流量由调节阀控制;1期为工控机控制(AB公司PLC),2期为计算机系统控制(I/A系统)。3)化灰机用变频控制调节流量。4)料浆制备:有4组磨(每组1台棒磨机、1台球磨机),控制检测有10台山东潍坊皮带称配料、母液流量计2台(FOXBORO公司产)、2台污水槽用雷达液位计(VEGA产)、6台温度巡检仪(棒及球磨机主电机、轴承、传动系统)、16台润滑油压力表、16个温度测点、16个进出料侧高低压压力继电器等,每组磨控制用1套三菱PLC。通过皮带称下料(石灰石和焦碳或煤)及风机风流量主要控制石灰炉煅烧带温度及冷却带温度,1期炉控制计划改为计算机系统控制(I/A系统),出灰电动阀改为气动阀。因焦碳价高,现主要用煤做燃料,部分检测的炉温较规定的高2℃及有小波动。料浆制备基本实现自动控制,没实现磨机负荷、料浆成分分析控制。
溶出车间:无预脱硅工序,主要检测控制有:稀释槽及后槽、溶出前槽、热水槽用5台雷达料位计;新蒸汽及二次蒸汽5台质量流量计(ROSEMONT公司);冷却水用1台差压变送器,20台差压变送器(E+H公司)用于测量分离器、闪蒸槽、冷凝水罐、污水槽的液位;34台压力变送器(FOXBORO公司)用于测量压煮器、脉冲缓冲器、闪蒸槽、蒸汽管道的压力;60台压力表(econosto公司和上仪四厂)用于测量隔膜泵、压煮器、闪蒸槽、冷凝水罐、稀释槽的压力;2台出口冷凝水电导仪(ROSEMONT公司);进脉冲缓冲器及进溶出后槽矿浆3台密度计用Cs137源,脉冲缓冲器6台料位开关用Co60源,第1到11级闪蒸槽料位为Cs137源,第12闪蒸槽料位为Co60源,放射仪表用德国BERTHOLD公司产品;46支铂电阻(上仪十七厂)用于测量压煮器顶及冷凝水、单管冷凝水、二次蒸汽。控制阀有:10台气动碟阀调节阀用于新蒸汽及二次蒸汽流量控制,蒸汽及冷凝水压力和流量控制;12台气动偏心旋转调节阀用于进溶出溶液流量、溶出前槽的液位、闪蒸槽液位、冷凝水罐液位、从赤泥洗液流量、单管冷凝水流量、合格及不合格水槽液位,4台电磁开关阀用于进或出脉冲缓冲器的压缩空气流量。稀释槽液位用变频泵控制,上述控制阀为上仪七厂产。用I/A控制系统。RP分析系统为实验阶段。
沉降车间:沉浆槽1组为5个,4个投用1个备用,4台卧式过滤机,4台立式过滤机,主要检测控制有:10支热电阻(川仪十七厂)用于测沉浆槽、粗液槽、**槽和热水槽温度,10台雷达料位计(天津天威公司)用于测沉浆槽、粗液槽、**槽、石灰乳槽、苛化槽和热水槽料位,14台电磁流量计(FOXBORO公司)用于测赤泥浆液、粗液、碱性溶液和热水流量,8块压力表(上仪四厂)用于测赤泥浆液、粗液、碱性溶液压力,5台气动碟阀(上仪七厂)用于控制过滤粗液、碱性溶液和热水流量,5台扭矩变送器用于测耙机扭矩,液位控制用变频泵控制。
分解车间:每组分解工序16支热电阻用于测分解槽分解液、热交换器循环水和浆液管出口温度,10台电磁流量计(FOXBORO公司)用于测**、母液、循环水、空压机和真空泵轴封水流量,8台电动调节阀(上仪七厂)控制循环水、蒸汽流量,10台雷达料位计用于测精种槽、母液槽、溢流槽、碱液槽、热水槽和污水槽,1台密度计(Cs137源)测旋流器出口料浆密度,液位、流量控制用变频泵控制。分解系统的控制一般为单回路控制,没将分级的槽控制之间形成联锁控制。
蒸发车间:16台差压变送器用于测1到6效、强制效蒸发器、冷凝水罐、闪蒸器液位,4台雷达料位计用于原液槽、合格水槽和污水槽液位,4台气动调节阀用于新蒸汽、1效料浆、2效料浆、6效料浆控制流量,2到6效、强制效蒸发器、原液槽、合格水槽和污水槽液位用变频泵控制,16支热电阻用于测1到6效、强制效蒸发器、冷凝水罐、闪蒸器及蒸汽温度,8台电磁流量计用于测蒸汽、蒸发器的原液和母液、冷凝水流量,2台电导仪用于测冷凝水电导率,3台密度计(Cs137源)测原液、1效出口和强制效出口溶液密度。蒸发系统的控制比较高,强制效蒸发器的出料密度测量不好用,准备拆除此密度计。
焙烧车间:16台压力变送器用于测P01、P02、P03、C01、C02、C03、C04、K01、K02、T11、T12、V19、煤气总管、真空泵、过滤的空气、热水泵、滤液泵、浆液泵、高压水泵、污水泵、新蒸汽的压力,6台差压变送器用于测A02、P04的流量,2台阿牛巴流量计用于测煤气流量,8台涡街流量计用于测K01、K02、过滤的压缩空气、新蒸汽的流量,8台电磁流量计用于测K01、K02冷却水、过滤的热水槽新水、氢氧化铝料浆泵出口流量,1台氢氧化铝皮带称(德国SHENCK公司)、1台氧气分析仪(ROSEMOUNT公司)、1台CO分析仪(SATEKNIKAS公司),11支热电偶测温,20支热电阻测温,4台气动调节阀控制过滤的新水和蒸汽,5台雷达液位计用于测母液槽、弱滤液槽、氢氧化铝浆液槽、污水槽液位,主风机电机、过滤的热水槽泵、氢氧化铝料浆泵、真空泵用变频控制。
山西铝厂:140万吨混联法生产线
一分厂(烧结法、拜耳法原料制备):破碎、堆厂、翻车机、原燃料输送(一车间),化碱、原料磨、饲料机(二车间),卷扬、石灰炉(石灰炉车间),脱硅、压缩机;
二分厂(烧结法生产线):煤磨、喂料、烧成、冷却、收尘(三车间),中碎、分离、板式机(四车间),脱硅、串联泵、叶滤机(五车间);洗涤槽、压缩机(洗涤车间);回水、接力泵、放料泵(赤泥车间);
三分厂(拜尔法生产线):老蒸发Ⅰ组Ⅱ组(七车间);四蒸发、原液槽、调配、五蒸发(蒸发车间);仪表空压站、荷兰泵、脱硅、Ⅰ系列Ⅱ系列(八车间)、沉降、絮凝剂、过滤、叶滤;
四分厂(烧结法、拜耳法):种子分解、立盘过滤、袋滤机(种分车间),1#焙烧炉、仪表空压站、平盘过滤机(焙烧一车间),2#3#焙烧炉、平盘过滤机、浓相输送(焙烧二车间),种分过滤、**降温、碳分、砂状碳分(六车间);
DCS的应用基本上集中在拜尔法生产部分。烧结法生产部分和其它工序中,目前从过程检测到自动控制的整体水平仍很低,少数工序中检测技术比较成熟,而洗涤、老蒸发等工序由于结疤等问题检测手段与自动化水平均很低;拜耳法生产部分尽管整体上比烧结法高,但在第四蒸发、碱液调配等环节仍存在自动化的空白。整体上看目前基本实现了车间、工序级的自动控制并能正常运行的工序有:空压站、蒸发、分解和碳分、种分、氢氧化铝焙烧;3#熟料窑、高压溶出、两组五蒸发、原料磨采用Foxboro公司的I/A 系统;**制备(φ42m沉降、过滤、叶滤)采用Emerson公司的DeltaV系统;种分、碳分、袋滤机、焙烧炉采用Honeywell公司的TPS与PKS系统。在建的系统有:6#石灰炉系统、全厂调度网络系统等。
山西铝厂:扩建80万吨氧化铝厂拜尔法线
一车间:原燃料卸车及堆场、石灰烧制、石灰乳制备、第一分析站;
二车间:原矿浆磨制、预脱硅、溶出、酸洗系统;
三车间:赤泥沉降分离洗涤、赤泥输送、赤泥、灰渣堆场、叶滤;
四车间:种子分解、种子过滤及**降温、种母精滤、母液蒸发、第二分析站;
五车间:氢氧化铝过滤、氢氧化铝焙烧、氧化铝储运。
2005年建成。以原料磨、蒸发、高压溶出、种子分解、焙烧为核心的五大部分流程全部采用Foxboro公司的I/A 系统。原料输送、石灰窑、氧化铝储运采用AB公司的PLC小系统。石灰窑和焙烧炉燃烧站采用SIEMENS公司S7-300 PLC系统,并分别以PROFIBUS-DP和MODBUS通讯接口方式直接接入DCS。
郑州铝厂:联合法
郑州铝厂氧化铝生产为拜尔法和烧结法生产工艺生产,控制设备种类较多,检控点12000多个,控制系统为美国Honeywell公司产品:TDC-3000、PKS、PLANTSCAPE SCADA系统,用PLC有三菱、ABB、Honeywell、SIEMENS公司产品。具有分公司、分厂、车间控制室三级网络,通过现场的PLC、DCS、PC、重点岗位、各级调度等互相连接。
计量仪表:皮带称:南京华普、申克、托利多公司,效果较好;汽车、火车衡器:托利多公司;焙烧炉天然气:上海横河涡街流量计;水、料浆:上海横河及E+H电磁流量计;风、蒸汽:上海横河涡街流量计、孔板流量计。
原燃料堆场和料浆制备的检测和控制一般,压力和温度仪表故障多一些。
管道化溶出:矿浆和料浆用密度计测量较好。沉降洗涤及分解的检测和控制一般,料位及流量仪表故障多一些。
蒸发系统:调节阀用上海梁光厂(定位器为韩国YTC),原液进口、1效、2效、3闪母液出口流量用调节阀,2-5效用变频泵控制液位,电导仪为ROSEMONT公司产,液位计用EJA差压变送器。
焙烧炉:使用天然气作燃料,控制较先进,燃烧站为oilon公司产,检漏阀有时关不严,影响点火。AH仓料位检测用压力传感器,AH皮带称用SHENCK公司产品。一氧化碳和氧气分析仪取样部分易堵,清理频繁。
鲁能晋北铝业:Ⅰ期拜尔法
规划首先建成拜耳法生产线,再增加浮选法选矿,最后建设烧结法,形成串联法生产。全厂原矿浆磨制(棒、球二段磨)、压煮溶出、拜耳法赤泥(含絮凝剂制备、赤泥外排)、种子分解(含**降温、种子过滤)、母液蒸发、氢氧化铝过滤及焙烧六大DCS系统采用SIMENS公司PCS7系统,原料堆厂、空压站、石灰消化、石灰破碎、氧化铝储运、全厂循环水、水厂7套SIMENS PLC分别就近接入各DCS。全厂所有马达控制单元、变频器、部分电磁阀以PROFIBUS-DP通讯接口方式直接接入DCS。规划全厂设一个中央操作控制室和若干个区域操作控制室,由中央操作控制室与区域操作控制室联网,带动60多个子系统,把指令传达给各区域操作控制室,指导和控制生产的全过程。
三门峡开曼铝业:拜耳法
全厂原矿浆磨制、压煮溶出、种子分解、母液蒸发、氢氧化铝过滤及焙烧五大DCS系统采用Rockwell公司ControlLogix系统,系统单一,连网方便,但过程仪表特别是部分变送器、执行器等问题较多。
国内氧化铝生产企业过程控制应用起步较晚,直至八十年代自动检测和自动控制设备才开始在我国氧化铝生产中逐渐采用。特别是烧结法工序许多都具有高温、高压、易结巴、易磨损、易堵塞等环境,部分工序具有多变量、强藕合、强非线性、难检测的特点,测控仪表水平亟待提高。应逐步采用先进的检测、分析设备和控制管理系统,采用生产目标的过程优化设定技术、智能建模技术、故障诊断与预备技术、生产过程信息集成技术等,达到优化生产控制管理。山东铝厂和郑州铝厂近年与有关单位合作,在原料磨制及配料过程中采用中子活化分析技术,进行生料浆组份的在线分析,取得了较好的应用效果。山西铝厂在蒸发母液环节引进匈牙利FL系列铝酸钠溶液在线分析仪获得成功。一些非接触式的一次检测仪表如红外测温仪、放射性密度计等在国内各大氧化铝厂也获得了较广泛的应用。贵铝、郑铝、焦作未来等企业应用郑州某公司利用吹气法检测原理开发的泥层检测器,在线测量沉降、洗涤自动控制的关键参数—底流密度及各个层的密度、高度,效果良好。近年来,随着计算机网络技术的迅猛发展,国内部分氧化铝厂也加快了全厂网络设施的建设步伐,提高了生产过程的自动化水平和管理效率,取得了较好的经济效益。
㈢ 国内知名电磁流量计有哪些品牌
电磁流量计是一款流量测量仪表,需要根据现场的工况来选择,只有满足了工况,解决了问题,在后期的服务能跟上,相信就是好的。
㈣ 名词解释:现场总线控制系统
现场总线控制系统(FCS)是信息数字化、控制分散化、系统开放化和设备间相互可操作的新一代自动化控制系统。它具有完全的开放性,在遵循统一的技术标准条件下,用户可以把不同品牌功能相同的产品集成在同一个控制系统内,构成一个集成的现场总线控制系统,在同一个系统内具有相同功能的不同产品之间能够进行自由的相互替换,使用户具有了自动化控制设备选择和集成的主动权。现场总线控制系统真正实现了现场设备智能化,彻底的控制分散化,使微灌控制系统功能不需要依赖控制中心的计算机或主控制装置,可以就近在现场完成控制功能,简化了系统结构,提高了可靠性和方便性。采用数字化通信,提高了信号传输的可靠性和精度,利用现场总线控制技术能够形成完全分散、全数字化的微灌控制网络。
现场总线技术顺应了当今自控技术发展的“智能化、数字化、信息化、网络化、分散化”的主流,使传统的控制系统无论在结构上还是在性能上都出现巨大的飞跃,是未来微灌应用自动控制技术发展的方向。但是现场总线控制系统目前还处在发展过程之中,现场总线控制的技术标准、现场总线仪表和控制设备的智能化等方面还不是十分完善,进入市场的成熟的智能化现场设备和仪表还不是很多,且与常规设备相比价格仍然较贵,因此目前在微灌领域的应用还处于初始阶段。
㈤ 工业控制通信协议有哪些
工业控制通信协议有CANBUS、MODBUS、profibus等。
简介:
1、作为ISO11898CAN标准的CANBus(ControLLer Area Net-work Bus),是制造厂中连接现场设备(传感器、执行器、控制器等)、面向广播的串行总线系统,最初由美国通用汽车公司(GM)开发用于汽车工业,后日渐增多地出现在制造自动化行业中。
2、Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
ModBus网络是一个工业通信系统,由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。
3、PROFIBUS,是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时,所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
㈥ 自动化仪表前景好吗
说好也好,搞设计工作收入高,工作受人尊敬。
但如果在企业里搞维护工作,尤其是老企业,没有上升通道,那就是个电工,最多是个维护工程师,当然能力出色也可以晋升管理岗位,看个人努力程度。
㈦ 苏州机械行业世界五百强企业知多少,世界500强机械行业企业清单
: 企业名称国家(地区)经营范围苏州康加金属材料有限公司加拿大(合资)3毫米以下无氧裸铜丝,铜母线苏州华枫有色金属材料有限公司加拿大(合资)金属拉丝泰阀流体控制(苏州)有限公司加拿大流体控制阀苏州爱特异汽车变速箱技术开发有限公司加拿大(合资)开发汽车变速箱技术汉姆沃斯船用设备(苏州)有限公司英国船用辅助设备及区域供暖设备等芬丘奇过滤器(苏州)有限公司英国过滤器苏州斯坦福仪器有限公司英国精密仪器环进餐饮自控设备(苏州)有限公司英国餐饮自动控制设备苏州苏阀达尔阀门有限公司德国(合资)阀门速能自动化设备(苏州)有限公司德国门控系统苏州威卡自动化仪表公司德国温度和压力等各类精密仪器、仪表雷贝斯托摩擦产品(苏州)有限公司德国汽车离合器摩擦产品苏州肖特尔推进器有限公司德国舵桨、喷水推进器、主推调距桨约科布缪勒机械制造(中国)有限公司瑞士纺织机械宝德流体控制(苏州)有限公司瑞士低功率气动控制阀苏州爱斯克梯级有限公司奥地利自动扶梯及梯级苏州拜西菲机电有限公司荷兰(合资)电动窗帘机苏州意玛斯砂光设备有限公司意大利(合资)砂光设备苏州淳普电力仪器有限公司新加坡变送器、电测仪表苏州上普自动化控制设备有限公司新加坡电量变送器万都底盘部件(苏州)有限公司韩国刹车系统、转向系统等汽车零部件客我禧音响(苏州)有限公司韩国汽车音响首屋尔金属(苏州)有限公司韩国螺丝、轴类零件华韩真空设备(苏州)有限公司韩国、新加坡真空泵苏州好盛金属制品有限公司韩国鞋用金属制品茂森精艺金属(苏州)有限公司香港精密模具标准件及相关精密金属冲压件苏州天隆紧固件有限公司香港五金件苏州华菱合金制品有限公司香港(合资)不锈钢丝、合金钢丝和合金制品苏州新康机电有限公司香港车用空调系统及其零件苏州奔集动力有限公司香港节能电动车苏州新豪轴承有限公司香港(合资)单向平力推力轴承苏州三光热机制造有限公司香港(合资)微压锅炉、自控热机、暖气暖水设备苏州横河电表有限公司日本板式电表苏州沙迪克特种设备有限公司日本线切割机电火花成型机特不同音响(苏州)有限公司日本音箱、扬声器及扬声器相关部件苏州力克士机电工业有限公司日本套丝机佐竹机械(苏州)有限公司日本粮食机械及其他相关机械苏州藤堂精密机械有限公司日本精密轴承零部件及汽车用部件;精密模具等东洋精密机械(苏州)有限公司日本轴承用橡胶密封圈等耐高温绝缘成型件苏州三光机电有限公司日本线切割机床苏州大熊制刀有限公司日本中档刀具及五金制品大月精工(苏州)精密机械有限公司日本小型精密轴承、齿轮、减速传动装置宏泰精密机械(苏州)有限公司台湾精密轴承及齿轮苏州昶盛捷农机有限公司台湾喷雾机等小型农机威泰精密机械(苏州)有限公司台湾轴承、齿轮苏州群伦精密机电工业有限公司台湾电加工机床苏州慧达机械工业有限公司台湾新型精密基础机械及电、气动工具苏州同创科技有限公司台湾磁电机、起动电机等摩托车关键零部件苏州威邦自动化机械有限公司台湾程控自动化传输、无人搬运及自动化仓储苏州新和机械有限公司台湾汽车用铸锻毛坯件苏州勤美达精密机械有限公司台湾汽车摩托车用铸锻毛坯件铁姆肯-恩斯克轴承(苏州)有限公司美国、日本圆锥滚动轴承仕龙阀门水应用技术有限公司美国自动冲洗装置、自动水龙头汉美机电设备(苏州)有限公司美国柴油发动机苏州智能楼宇设备有限公司美国智能车库门等楼宇自动化产品江苏象牌机械有限公司美国木工机、砂带轮机、电气动工具及附件苏州英仕精密机械(苏州)有限公司美国精密量具及在线测量仪器和五金工具苏州洲际纺织机械有限公司美国倍捻机锭子易捷机电(苏州)有限公司美国五金工具及相关产品百得(苏州)电动工具有限公司美国电动工具格兰富水泵(苏州)有限公司丹麦UPA家庭增压泵捷可勃斯夹头(苏州)有限公司美国钻具夹头、工刀具夹固件及相关产品安特(苏州)精密机械有限公司新加坡精密金属冲压件盖茨霓塔传送带(苏州)有限公司美国动力传送带新达精密机械(苏州)有限公司新加坡精密机械威格士液压(苏州)有限公司美国液压泵安特优发动机工程(苏州)有限公司德国发动机凯联航空发动机(苏州)有限公司美国商用辅助发动机、公务机主动发动机久保田农业机械(苏州)有限公司日本自走式半喂入联合收割机日立仪器(苏州)有限公司日本电子仪表爱德万测试(苏州)有限公司日本网络分析仪,频谱分析仪,光谱分析仪,光功苏拉加捻系统(苏州)有限公司瑞士纺织机械施泰力工具(苏州)有限公司美国游标卡尺、百分表克力派包装自动化苏州有限公司新加坡自动称重机和装入机、制袋机、医药品包装机械、食品包装设备、封口机、贴标机和物料供应医药企业名称国家(地区)经营范围苏州华宁生物技术有限公司香港(合资)蛋白质芯片、基因芯片苏州百美化妆品有限公司日本化妆品及半成品、化妆品原料及洗涤剂朋友化妆品(苏州)有限公司日本染发剂白寿医疗器械(苏州)有限公司日本医用及家用高压电位治疗仪苏州中化药品工业有限公司台湾抗生素维科医疗器械(苏州)有限公司台湾医用导管和体内各种支架佳合医材(苏州)有限公司台湾可吸收医用缝合线普强(苏州)制药有限公司美国抗生素药物普强苏州动物保健品有限公司美国各种动物保健品及动物药斯达克助听器(苏州)有限公司美国助听器博瑞基因生物技术(苏州)有限公司美国开发基因生物技术产品纳生纳米技术(苏州)有限公司美国新型空气净化器;各种纳米结构材料苏州前列医药技术开发有限公司加拿大医药技术转让苏州三毕医科生物教学模型有限公司德国医用教学模型礼来(苏州)制药有限公司美国抗生素类药、中枢神经类药、糖尿病药、抗癌症药、骨质疏松症苏州碧迪医疗器械有限公司美国医疗器械的开发及医疗技术的推广力斯顿听力技术(苏州)有限公司德国助听器、听力计大东傲胜保健器(苏州)有限公司日本保健器材苏州百特医疗用品有限公司日本灌装静脉输液和腹膜透析的医用较塑料袋及管子葛兰素-威康制药(苏州)有限公司英国制药雪兰诺(苏州)制药有限公司瑞士制药贝克曼实验(苏州)有限公司美国细胞活力分析仪、粒度仪、库尔特计数仪、基因分析系统、毛细管电泳仪、试剂、软件及配件姐妹卫生制品(苏州)有限公司日本打孔膜(干爽网面)苏州工业园区保健诊所有限公司新加坡诊所卫材(苏州)制药有限公司日本注射剂、片剂、胶囊 企业名称国家(地区)经营范围苏州康加金属材料有限公司加拿大(合资)3毫米以下无氧裸铜丝,铜母线苏州华枫有色金属材料有限公司加拿大(合资)金属拉丝泰阀流体控制(苏州)有限公司加拿大流体控制阀苏州爱特异汽车变速箱技术开发有限公司加拿大(合资)开发汽车变速箱技术汉姆沃斯船用设备(苏州)有限公司英国船用辅助设备及区域供暖设备等芬丘奇过滤器(苏州)有限公司英国过滤器苏州斯坦福仪器有限公司英国精密仪器环进餐饮自控设备(苏州)有限公司英国餐饮自动控制设备苏州苏阀达尔阀门有限公司德国(合资)阀门速能自动化设备(苏州)有限公司德国门控系统苏州威卡自动化仪表公司德国温度和压力等各类精密仪器、仪表雷贝斯托摩擦产品(苏州)有限公司德国汽车离合器摩擦产品苏州肖特尔推进器有限公司德国舵桨、喷水推进器、主推调距桨约科布缪勒机械制造(中国)有限公司瑞士纺织机械宝德流体控制(苏州)有限公司瑞士低功率气动控制阀苏州爱斯克梯级有限公司奥地利自动扶梯及梯级苏州拜西菲机电有限公司荷兰(合资)电动窗帘机苏州意玛斯砂光设备有限公司意大利(合资)砂光设备苏州淳普电力仪器有限公司新加坡变送器、电测仪表苏州上普自动化控制设备有限公司新加坡电量变送器万都底盘部件(苏州)有限公司韩国刹车系统、转向系统等汽车零部件客我禧音响(苏州)有限公司韩国汽车音响首屋尔金属(苏州)有限公司韩国螺丝、轴类零件华韩真空设备(苏州)有限公司韩国、新加坡真空泵苏州好盛金属制品有限公司韩国鞋用金属制品茂森精艺金属(苏州)有限公司香港精密模具标准件及相关精密金属冲压件苏州天隆紧固件有限公司香港五金件苏州华菱合金制品有限公司香港(合资)不锈钢丝、合金钢丝和合金制品苏州新康机电有限公司香港车用空调系统及其零件苏州奔集动力有限公司香港节能电动车苏州新豪轴承有限公司香港(合资)单向平力推力轴承苏州三光热机制造有限公司香港(合资)微压锅炉、自控热机、暖气暖水设备苏州横河电表有限公司日本板式电表苏州沙迪克特种设备有限公司日本线切割机电火花成型机特不同音响(苏州)有限公司日本音箱、扬声器及扬声器相关部件苏州力克士机电工业有限公司日本套丝机佐竹机械(苏州)有限公司日本粮食机械及其他相关机械苏州藤堂精密机械有限公司日本精密轴承零部件及汽车用部件;精密模具等东洋精密机械(苏州)有限公司日本轴承用橡胶密封圈等耐高温绝缘成型件苏州三光机电有限公司日本线切割机床苏州大熊制刀有限公司日本中档刀具及五金制品大月精工(苏州)精密机械有限公司日本小型精密轴承、齿轮、减速传动装置宏泰精密机械(苏州)有限公司台湾精密轴承及齿轮苏州昶盛捷农机有限公司台湾喷雾机等小型农机威泰精密机械(苏州)有限公司台湾轴承、齿轮苏州群伦精密机电工业有限公司台湾电加工机床苏州慧达机械工业有限公司台湾新型精密基础机械及电、气动工具苏州同创科技有限公司台湾磁电机、起动电机等摩托车关键零部件苏州威邦自动化机械有限公司台湾程控自动化传输、无人搬运及自动化仓储苏州新和机械有限公司台湾汽车用铸锻毛坯件苏州勤美达精密机械有限公司台湾汽车摩托车用铸锻毛坯件铁姆肯-恩斯克轴承(苏州)有限公司美国、日本圆锥滚动轴承仕龙阀门水应用技术有限公司美国自动冲洗装置、自动水龙头汉美机电设备(苏州)有限公司美国柴油发动机苏州智能楼宇设备有限公司美国智能车库门等楼宇自动化产品江苏象牌机械有限公司美国木工机、砂带轮机、电气动工具及附件苏州英仕精密机械(苏州)有限公司美国精密量具及在线测量仪器和五金工具苏州洲际纺织机械有限公司美国倍捻机锭子易捷机电(苏州)有限公司美国五金工具及相关产品百得(苏州)电动工具有限公司美国电动工具格兰富水泵(苏州)有限公司丹麦UPA家庭增压泵捷可勃斯夹头(苏州)有限公司美国钻具夹头、工刀具夹固件及相关产品安特(苏州)精密机械有限公司新加坡精密金属冲压件盖茨霓塔传送带(苏州)有限公司美国动力传送带新达精密机械(苏州)有限公司新加坡精密机械威格士液压(苏州)有限公司美国液压泵安特优发动机工程(苏州)有限公司德国发动机凯联航空发动机(苏州)有限公司美国商用辅助发动机、公务机主动发动机久保田农业机械(苏州)有限公司日本自走式半喂入联合收割机日立仪器(苏州)有限公司日本电子仪表爱德万测试(苏州)有限公司日本网络分析仪,频谱分析仪,光谱分析仪,光功苏拉加捻系统(苏州)有限公司瑞士纺织机械施泰力工具(苏州)有限公司美国游标卡尺、百分表克力派包装自动化苏州有限公司新加坡自动称重机和装入机、制袋机、医药品包装机械、食品包装设备、封口机、贴标机和物料供应医药企业名称国家(地区)经营范围苏州华宁生物技术有限公司香港(合资)蛋白质芯片、基因芯片苏州百美化妆品有限公司日本化妆品及半成品、化妆品原料及洗涤剂朋友化妆品(苏州)有限公司日本染发剂白寿医疗器械(苏州)有限公司日本医用及家用高压电位治疗仪苏州中化药品工业有限公司台湾抗生素维科医疗器械(苏州)有限公司台湾医用导管和体内各种支架佳合医材(苏州)有限公司台湾可吸收医用缝合线普强(苏州)制药有限公司美国抗生素药物普强苏州动物保健品有限公司美国各种动物保健品及动物药斯达克助听器(苏州)有限公司美国助听器博瑞基因生物技术(苏州)有限公司美国开发基因生物技术产品纳生纳米技术(苏州)有限公司美国新型空气净化器;各种纳米结构材料苏州前列医药技术开发有限公司加拿大医药技术转让苏州三毕医科生物教学模型有限公司德国医用教学模型礼来(苏州)制药有限公司美国抗生素类药、中枢神经类药、糖尿病药、抗癌症药、骨质疏松症苏州碧迪医疗器械有限公司美国医疗器械的开发及医疗技术的推广力斯顿听力技术(苏州)有限公司德国助听器、听力计大东傲胜保健器(苏州)有限公司日本保健器材苏州百特医疗用品有限公司日本灌装静脉输液和腹膜透析的医用较塑料袋及管子葛兰素-威康制药(苏州)有限公司英国制药雪兰诺(苏州)制药有限公司瑞士制药贝克曼实验(苏州)有限公司美国细胞活力分析仪、粒度仪、库尔特计数仪、基因分析系统、毛细管电泳仪、试剂、软件及配件姐妹卫生制品(苏州)有限公司日本打孔膜(干爽网面)苏州工业园区保健诊所有限公司新加坡诊所卫材(苏州)制药有限公司日本注射剂、片剂、胶囊企业名称国家(地区)经营范围苏州康加金属材料有限公司加拿大(合资)3毫米以下无氧裸铜丝,铜母线苏州华枫有色金属材料有限公司加拿大(合资)金属拉丝泰阀流体控制(苏州)有限公司加拿大流体控制阀苏州爱特异汽车变速箱技术开发有限公司加拿大(合资)开发汽车变速箱技术汉姆沃斯船用设备(苏州)有限公司英国船用辅助设备及区域供暖设备等芬丘奇过滤器(苏州)有限公司英国过滤器苏州斯坦福仪器有限公司英国精密仪器环进餐饮自控设备(苏州)有限公司英国餐饮自动控制设备苏州苏阀达尔阀门有限公司德国(合资)阀门速能自动化设备(苏州)有限公司德国门控系统苏州威卡自动化仪表公司德国温度和压力等各类精密仪器、仪表雷贝斯托摩擦产品(苏州)有限公司德国汽车离合器摩擦产品苏州肖特尔推进器有限公司德国舵桨、喷水推进器、主推调距桨约科布缪勒机械制造(中国)有限公司瑞士纺织机械宝德流体控制(苏州)有限公司瑞士低功率气动控制阀苏州爱斯克梯级有限公司奥地利自动扶梯及梯级苏州拜西菲机电有限公司荷兰(合资)电动窗帘机苏州意玛斯砂光设备有限公司意大利(合资)砂光设备苏州淳普电力仪器有限公司新加坡变送器、电测仪表苏州上普自动化控制设备有限公司新加坡电量变送器万都底盘部件(苏州)有限公司韩国刹车系统、转向系统等汽车零部件客我禧音响(苏州)有限公司韩国汽车音响首屋尔金属(苏州)有限公司韩国螺丝、轴类零件华韩真空设备(苏州)有限公司韩国、新加坡真空泵苏州好盛金属制品有限公司韩国鞋用金属制品茂森精艺金属(苏州)有限公司香港精密模具标准件及相关精密金属冲压件苏州天隆紧固件有限公司香港五金件苏州华菱合金制品有限公司香港(合资)不锈钢丝、合金钢丝和合金制品苏州新康机电有限公司香港车用空调系统及其零件苏州奔集动力有限公司香港节能电动车苏州新豪轴承有限公司香港(合资)单向平力推力轴承苏州三光热机制造有限公司香港(合资)微压锅炉、自控热机、暖气暖水设备苏州横河电表有限公司日本板式电表苏州沙迪克特种设备有限公司日本线切割机电火花成型机特不同音响(苏州)有限公司日本音箱、扬声器及扬声器相关部件苏州力克士机电工业有限公司日本套丝机佐竹机械(苏州)有限公司日本粮食机械及其他相关机械苏州藤堂精密机械有限公司日本精密轴承零部件及汽车用部件;精密模具等东洋精密机械(苏州)有限公司日本轴承用橡胶密封圈等耐高温绝缘成型件苏州三光机电有限公司日本线切割机床苏州大熊制刀有限公司日本中档刀具及五金制品大月精工(苏州)精密机械有限公司日本小型精密轴承、齿轮、减速传动装置宏泰精密机械(苏州)有限公司台湾精密轴承及齿轮苏州昶盛捷农机有限公司台湾喷雾机等小型农机威泰精密机械(苏州)有限公司台湾轴承、齿轮苏州群伦精密机电工业有限公司台湾电加工机床苏州慧达机械工业有限公司台湾新型精密基础机械及电、气动工具苏州同创科技有限公司台湾磁电机、起动电机等摩托车关键零部件苏州威邦自动化机械有限公司台湾程控自动化传输、无人搬运及自动化仓储苏州新和机械有限公司台湾汽车用铸锻毛坯件苏州勤美达精密机械有限公司台湾汽车摩托车用铸锻毛坯件铁姆肯-恩斯克轴承(苏州)有限公司美国、日本圆锥滚动轴承仕龙阀门水应用技术有限公司美国自动冲洗装置、自动水龙头汉美机电设备(苏州)有限公司美国柴油发动机苏州智能楼宇设备有限公司美国智能车库门等楼宇自动化产品江苏象牌机械有限公司美国木工机、砂带轮机、电气动工具及附件苏州英仕精密机械(苏州)有限公司美国精密量具及在线测量仪器和五金工具苏州洲际纺织机械有限公司美国倍捻机锭子易捷机电(苏州)有限公司美国五金工具及相关产品百得(苏州)电动工具有限公司美国电动工具格兰富水泵(苏州)有限公司丹麦UPA家庭增压泵捷可勃斯夹头(苏州)有限公司美国钻具夹头、工刀具夹固件及相关产品安特(苏州)精密机械有限公司新加坡精密金属冲压件盖茨霓塔传送带(苏州)有限公司美国动力传送带新达精密机械(苏州)有限公司新加坡精密机械威格士液压(苏州)有限公司美国液压泵安特优发动机工程(苏州)有限公司德国发动机凯联航空发动机(苏州)有限公司美国商用辅助发动机、公务机主动发动机久保田农业机械(苏州)有限公司日本自走式半喂入联合收割机日立仪器(苏州)有限公司日本电子仪表爱德万测试(苏州)有限公司日本网络分析仪,频谱分析仪,光谱分析仪,光功苏拉加捻系统(苏州)有限公司瑞士纺织机械施泰力工具(苏州)有限公司美国游标卡尺、百分表克力派包装自动化苏州有限公司新加坡自动称重机和装入机、制袋机、医药品包装机械、食品包装设备、封口机、贴标机和物料供应医药企业名称国家(地区)经营范围苏州华宁生物技术有限公司香港(合资)蛋白质芯片、基因芯片苏州百美化妆品有限公司日本化妆品及半成品、化妆品原料及洗涤剂朋友化妆品(苏州)有限公司日本染发剂白寿医疗器械(苏州)有限公司日本医用及家用高压电位治疗仪苏州中化药品工业有限公司台湾抗生素维科医疗器械(苏州)有限公司台湾医用导管和体内各种支架佳合医材(苏州)有限公司台湾可吸收医用缝合线普强(苏州)制药有限公司美国抗生素药物普强苏州动物保健品有限公司美国各种动物保健品及动物药斯达克助听器(苏州)有限公司美国助听器博瑞基因生物技术(苏州)有限公司美国开发基因生物技术产品纳生纳米技术(苏州)有限公司美国新型空气净化器;各种纳米结构材料苏州前列医药技术开发有限公司加拿大医药技术转让苏州三毕医科生物教学模型有限公司德国医用教学模型礼来(苏州)制药有限公司美国抗生素类药、中枢神经类药、糖尿病药、抗癌症药、骨质疏松症苏州碧迪医疗器械有限公司美国医疗器械的开发及医疗技术的推广力斯顿听力技术(苏州)有限公司德国助听器、听力计大东傲胜保健器(苏州)有限公司日本保健器材苏州百特医疗用品有限公司日本灌装静脉输液和腹膜透析的医用较塑料袋及管子葛兰素-威康制药(苏州)有限公司英国制药雪兰诺(苏州)制药有限公司瑞士制药贝克曼实验(苏州)有限公司美国细胞活力分析仪、粒度仪、库尔特计数仪、基因分析系统、毛细管电泳仪、试剂、软件及配件姐妹卫生制品(苏州)有限公司日本打孔膜(干爽网面)苏州工业园区保健诊所有限公司新加坡诊所卫材(苏州)制药有限公司日本注射剂、片剂、胶囊
㈧ 自动控制技术全国及世界现状及发展趋势
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
一、 以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流
众所周知,从20世纪60年代开始,西方国家就依靠技术进步(即新设备、新工艺以及计算机应用)开始对传统工业进行改造,使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈,促使企业必须加快新产品投放市场时间(Time to Market)、改善质量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服务体系(Service),这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统
(CIMS)结合信息集成和系统集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企业实现“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便作出正确的决策”,即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金,是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式,很难为大多数中小企业所采用。在我国,中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。
工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。
传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。
20世纪90年代以来,由于PC-based的工业计算机(简称工业PC)的发展,以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉,也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器,而改用工业PC来组成控制系统,并采用模糊控制算法,获得了良好效果。
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。由于可编程控制器(PLC)受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。
近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是 CompactPCI-based工控机,而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3(5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。
几年前,当“软PLC”出现时,业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而,时至今日工业PC并没有代替PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业PC 和 PLC之间,这些融合的迹象已经出现。
和PLC一样,工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比,工业PC软件很便宜。据Frost & Sullivan公司估计,全世界每年7亿美元工业PC市场里,大约8500万美元为控制软件,一亿美元为操作系统。到2007年会翻一番,工业PC市场变得非常可观。
二、 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展
长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。
目前,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广。专家估计,2000年PLC的国内市场销量为15(20万套(其中进口占90%左右),约25(35亿元人民币,年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约35(45亿元人民币。
PLC市场也反映了全世界制造业的状况,2000后大幅度下滑。但是,按照Automation Research Corp的预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场在2000年为76亿美元,到2005年底将回到76亿美元,并继续略微增长。
微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC(小于32 I/O)已经出现,价格只有几百欧元。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。
当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。
三、 面向测控管一体化设计的DCS系统
集散控制系统DCS(Distributed Control System)问世于1975年,生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年代中后期起,首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时,开始了研制国产化DCS的技术攻关。
近10年,特别是“九五”以来,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,如北京和利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及北京康拓集团等。这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。在2001年全国应用的4426套DCS系统中,国产DCS系统为1486套,占35%。短短几年,国外DCS系统在我国一统天下的局面从此不再出现。这些专业化公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的资本和技术,同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业做出了贡献。与此同时,国产DCS系统的出口也在逐年增长。
虽然国产DCS的发展取得了长足进步,但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高,其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS的市场年增长率约为20%,年市场额约为30(35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品,所以其市场增长率不会下降。据统计,到2005年,我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制;电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组,需要DCS实现监控;不少企业已使用DCS近15(20年,需要更新和改造。所以,今后5年内DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。
根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,2002年我国DCS市场状况如下:
小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。
四、 控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展
由于3C(Computer、Control、Communication)技术的发展,过程控制系统将由DCS发展到FCS(Fieldbus Control System)。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(Field Device)中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统,它将取代现场一对一的4(20mA模拟信号线,给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。
根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作,走过了16年的艰难历程,于1993年推出了IEC61158-2,之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种,分别为:
类型1 IEC技术报告(FFH1);
类型2 Control-NET(美国Rockwell公司支持);
类型3 Profibus(德国Siemens公司支持);
类型4 P-NET(丹麦Process Data公司支持);
类型5 FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国Fisher Rosemount公司支持);
类型6 Swift-Net(美国波音公司支持);
类型7 WorldFIP(法国Alsto公司支持);
类型8 Interbus(美国Phoenix Contact公司支持)。
除了IEC61158的8种现场总线外,IEC TC17B通过了三种总线标准:SDS(Smart Distributed System);ASI(Actuator Sensor Interface);Device NET。另外,ISO公布了ISO 11898 CAN标准。其中Device NET于2002年10月8日被中国批准为国家标准,并于2003年4月1日开始实施。
目前在各种现场总线的竞争中,以Ethernet为代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技术正成为现场总线发展中新的亮点。其关注的焦点主要集中在两个方面:
(1) 能否出现全世界统一的现场总线标准;
(2) 现场总线系统能否全面取代现时风靡世界的DCS系统。
采用现场总线技术构造低成本的现场总线控制系统,促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化,符合工业控制系统的技术发展趋势。国家在“九五”期间为了加快现场总线技术在我国的发展,重点放在智能化仪表和现场总线技术的开发和工程化上,补充和完善工艺设备、开发装置和测试装置,建立智能化仪表和开发自动化系统的生产基地,形成适度规模经济。2000年,“九五”国家科技攻关计划“新一代全分布式控制系统研究与开发”和“现场总线智能仪表研究开发”两个项目相继完成。这两个项目以及先期完成的“现场总线控制系统的开发”项目,针对国际上已经出现的多种现场总线协议并存的局面,重点选择了HART协议和FF协议现场总线技术攻关。
总之,计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后,将朝着现场总线控制系统(FCS)的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。另外,传统控制系统的维护和改造还需要DCS,因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程,同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用,并将在控制领域中占有更加重要的地位。
五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展
经过五十年的发展,我国仪器仪表工业已有相当基础,初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。现有各类仪器仪表企业6000余家,年销售额约1000亿元,成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。据海关统计,除去随成套工程项目配套引进的仪器仪表不计,去年进口各类仪器仪表近60亿美元,约占我国仪器仪表工业总产值的50%。但目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平,随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流,差距还将进一步加大。目前,我国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件,国外产品占有我国市场60%以上的份额,而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额。
2001年3月,第九届全国人大四次会议批准的“十五”计划纲要首次提出“把发展数控机床,仪器仪表和基础零部件放到重要位置,努力提高质量和技术水平”。2001年8月,国家计委把仪器仪表明确列为国民经济重要技术装备,国家经贸委制定并公布的仪器仪表行业 “十五”规划,确立了6项高技术产业化项目:
1. 基于现场总线技术的全开放分散控制系统及智能仪表;
2. 新型传感器;
3. 智能化工业控制部件与执行机构;
4. 环境与污染源监测仪器及自动监测系统;
5. 城市污水处理利用成套工艺设备中的仪表自动化控制系统;
6. 炼钢转炉煤气净化回转成套装置中的仪表自动化控制系统。
根据仪器仪表行业的预测,“十五”期间我国仪器仪表市场大致是:2002年1628亿,2003年1790亿,2004年1969亿,2005年2165亿。五年间,平均年市场容量为1806亿(相当于220亿美元),其中工业自动化仪表和控制系统占41%、科学测试仪器占25%、医疗仪器占17%、其它占17%,平均年增长率将不会低于10%。
今后仪器仪表技术的主要发展趋势:
* 仪器仪表向智能化方向发展,产生智能仪器仪表;
* 测控设备的PC化,虚拟仪器技术将迅速发展;
* 仪器仪表网络化,产生网络仪器与远程测控系统。
几点建议:
* 开发具有自主知识产权的产品,掌握核心技术。
* 加强仪器仪表行业的系统集成能力。
* 进一步拓展仪器仪表的应用领域。
六、 数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了51年的历程。近10年来,随着计算机技术的飞速发展,各种不同层次的开放式数控系统应运而生,发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言,当今世界上的数控系统大致可分为4种类型:
1. 传统数控系统;
2. “PC嵌入NC”结构的开放式数控系统;
3. “NC嵌入PC”结构的开放式数控系统;
4. SOFT型开放式数控系统。
我国数控系统的开发与生产,通过“七五”引进、消化、吸收,“八五”攻关和“九五”产业化,取得了很大的进展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业,也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时,具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展,产品的性能和可靠性有了较大的提高,逐渐被用户认可。
国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:
* 新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;
* 驱动装置向交流、数字化方向发展;
* 增强通信功能,向网络化发展;
* 数控系统在控制性能上向智能化发展。
进入21世纪,人类社会将逐步进入知识经济时代,知识将成为科技和生产发展的资本与动力,而机床工业,作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门,毫无疑问,其战略性重要地位、受重视程度,也将更加鲜明突出。
近年来,我国数控机床一直保持两位数增长。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额在世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国的53.67亿美元。2002年产值达260亿元,产量居世界第4。但与发达国家相比,我国机床数控化率还不高,目前生产产值数控化率还不到30%;消费值数控化率还不到50%,而发达国家大多在70%左右。由于国产数控机床不能满足市场的需求,高档次的数控机床及配套部件只能靠进口,使我国机床的进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿美元,比上年增长27.3%。
智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势:
* 向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展;
* 向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展;
* 向PC-based化和开放性方向发展;
* 出现新一代数控加工工艺与装备,机械加工向虚拟制造的方向发展。
* 信息技术(IT)与机床的结合,机电一体化先进机床将得到发展。
* 纳米技术将形成新发展潮流,并将有新的突破。
* 节能环保机床将加速发展,占领广大市场。
七、 工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展
自从1977年第一个民用网系统ARCnet投入运行以来,有线局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势,获得了成功并得到了迅速发展。然而,在工业现场,一些工业环境禁止、限制使用电缆或很难使用电缆,有线局域网很难发挥作用,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。
无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供以太网互联功能。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于点对点方式,802.11用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,以无线网卡使用最为普遍。无线局域网的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。
在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE 802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。
计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂环境下,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构,在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足,进一步完善了工业控制网络的通信性能。
八、工业控制软件正向先进控制方向发展
自20世纪80年代初期诞生至今,工业控制软件已有20年的发展历史。工业控制软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制软件主要包括人机界面软件(HMI),基于PC的控制软件以及生产管理软件等。目前,我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件,工程化、产品化有了一定突破,打破了国外同类应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业(装置)中应用,促进了企业的技术改造,提高了生产过程控制水平和产品质量,为企业创造了明显的经济效益。2000年,“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”通过了验收。
作为工控软件的一个重要组成部分,国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展,软件和硬件相结合,为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上,工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。
先进过程控制APC(Advanced Process Control)目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法,统称为先进过程控制策略。如:
* 自适应控制;
* 预测控制;
* 鲁棒控制;
* 智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。
由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益,因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司,推出了上百种先进控制和优化软件产品,在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此,开发我国具有自主知识产权的先进控制和优化软件,打破外国产品的垄断,替代进口,具有十分重要的意义。
在未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。
结束语
工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中,通过信息基础设施,在集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。在“十五”期间,国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。国家实施高技术产业化的主要目标有两个:一是发展高技术,形成新兴产业,培育新的增长点;二是利用先进技术改造和优化传统产业,提高经济增长的质量。
由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段,国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项,用信息化带动工业化,推动工业自动化技术的进一步发展,加强技术创新,实现产业化,解决国民经济发展面临的深层问题,进一步提高国民经济整体素质和综合国力,实现跨越式发展。