
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
技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。
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
提升作用。我国工业控制自动化
发展道路,大多是
引进成套设备
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
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
向智能化、网络化和集成化方向发展。一、 以工业PC为基础
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
到飞速发展。20世纪末世界上最大
变化就是全球市场
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
T.Q.C.S.。
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
T.Q.C.S.,使企业实现“
正确
时间,将正确
信息以正确
方式传给正确
人,
作出正确
决策”,即“五个正确”。
这种自动化需要投入大量
资金,是一种高投资、高效益同时是高风险
发展模式,很难为大多数中小企业所采用。
我国,中小型企业以及准大型企业走
低成本工业控制自动化
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
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
由各种进口
过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件
价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来,
PC-based
工业计算机(简称工业PC)
发展,以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成
PC-based
自动化系统
到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化
重要途径。我国重庆钢铁公司这样
大企业
几乎全部大型加热炉,也拆
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
了良好效果。
基于PC
控制器被证明可以像PLC一样可靠,
被操作和维护人员接受,
,一个接一个
制造商至少
部分生产中正
采用PC控制方案。基于PC
控制系统易于安装和使用,有高级
诊断功能,为系统集成商提供了更灵活
选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。
可编程控制器(PLC)受PC控制
威胁最大,
PLC供应商对PC
应用感到很不安。事实上,他们现
也加入到了PC控制“浪潮”中。近年来,工业PC
我国
到了异常迅速
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
变形机,如AT96总线工控机等。
基础自动化和过程自动化对工业PC
运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有
IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之
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
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
PC-based控制系统,
3(5年内,占领30%(50%
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。
,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
原因。一个成功
PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上
软件完成;二是向客户提供所需要
所有东西。可以预见,工业PC与PLC
竞争将主要
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
微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快
一部分。从发展趋势看,控制系统
将来很可能存
工业PC 和 PLC之间,这些融合
迹象已经出现。和PLC一样,工业PC市场
过去
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
非常可观。二、 PLC
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
主战场,为各种各样
自动化控制设备提供非常可靠
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
冲击,尤其是工业PC所带来
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、、OMRON、、
产品。
多年
发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模
生产能力和名牌产品,可以说PLC
我国尚未形成制造产业化。
PLC应用方面,我国是很活跃
,应用
行业也很广。专家估计,2000年PLC
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
状况,2000后大幅度下滑。
,
Automation Research Corp
预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场
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
主要方向。
基于PLC自动化
早期,PLC体积大
价格昂贵。但
最近几年,微型PLC(小于32 I/O)已经出现,价格
几百欧元。
软PLC(Soft PLC)控制组态软件
进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制
市场份额将逐步
到增长。当前,过程控制领域最大
发展趋势之一就是Ethernet技术
扩展,PLC
例外。现
越来越多
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
控制系统。三、 面向测控管一体化设计
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
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
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)
DCS基本全部进口。80年代初期
引进、消化和吸收
同时,开始了研制国产化DCS
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
DCS系统,
品种数量大幅度增加,
产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。
2001年全国应用
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
我国一统天下
局面从此不再出现。这些专业化公司
占据了一定
市场份额,积累了发展
资本和技术,同时使
国外引进
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
出口也
逐年增长。
国产DCS
发展取
了长足进步,但国外DCS产品
国内市场中占有率还较高,其中主
Honeywell和横河公司
产品。我国DCS
市场年增长率约为20%,年市场额约为30(35亿元。
近5年内DCS
石化行业大型自控装置中没有可替代产品,
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。
,今后5年内DCS作为自动化仪表行业主要产品
位不会动摇。
中国仪器仪表行业协会公布
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
主要方向。目前小型DCS所占有
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,
“软DCS”技术将首先
小型DCS中
到发展。PC-based控制将更加广泛
应用于中小规模
过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC
小型DCS系统。开放性
DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程
现场数据
整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术
无缝连接,向测控管一体化方向发展。
京公网安备 11011202001138号
