综 述工业控制与自动化的创新与技术进展
（机械技术发展基金会，北京 100823）段明祥
摘要：介绍了工业控制与自动化创新的重要形式—系统集成，并综合了现场总线、传感器、控制理论、管控一体化、综合自动化、计算机、先进控制与优化等方面的技术进展与发展趋势。
关键词：集成创新；综合自动化；先进控制；优化
1 前言
(1) 工业控制与自动化发展的相关技
术
工业控制与自动化的发展与信息化、数
字化、智能化、网络化的技术潮流相关，与
微电子技术、控制技术、计算机技术、网络
与通信技术、显示技术的发展密切相关，互
为因果，互相补充和促进。
(2) 各种自动化手段互相借鉴
工控机系统、自动化系统、信息技术改造传统产业、机电一体化、数控系统、先进制造系统、CIMS各有背景，都很活跃。相互借鉴，相互渗透和融合，使彼此之间的界限越来越模糊。院校合并、专业调整适应了技术、专业、学科的发展，适应了实际的需要、发展的需要、技术发展的必然。
(3) 各种控制系统互相融合
在相当长的一段时间内，FCS、IPC、NC/CNC、DCS、PLC，甚至嵌入式控制系统，将相互学习、相互补充、相互促进、彼此共存。各种控制系统虽然设计的初衷不一，各有
收稿日期：2003－07－14
作者简介：段明祥（1939－），男，山东省陵县人，教授级高级工程师，现任中国计算机学会工控机专业委员会秘书长，主要从事工业控制计算机、机电一体化的研究和管理工作。特色，各有适宜的应用领域，自然也各有不适应的地方。但技术上都知道学人之长、补己之短，融合与集成是大势所趋，势不可挡。
(4) 对工业控制与自动化的应用要求
①传统领域：过程控制，如钢、电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程；制造自动化，如机械、电子、汽车
等离散加工的生产过程；单机自动
化，如数控机床、智能仪器仪表、
机器人、汽车电子化、变频调速电
动机、电子化家用电器、电子化医
疗器械等产品机电一体化等。
②新领域：应用领域越来越
宽广，应特别关注以下新的增长点：
环保与生态、公用工程、通信与网络、道路与交通、楼宇与社区、农业与农村、家庭等。
③应用深度：除应用面在扩大外，应用对深度的要求也越来越高。要求生产率高，产品质量好，效益好。这些不但对硬件提出更高要求，尤其是对软件、控制理论和控制方法提出越来越高（近乎苛刻）的要求。
从以上不难看出，工业控制与自动化必须创新与发展，
以满足日益增长的应用广度和深度的需求。同时，工业控制与自动化本身和相关技术也在日新月异的发展，这对业内人士解决应用广度和深度诸多问题是个启发和鼓舞。为集成创新打下基础，创造了良好条件。
2 系统集成是工业控制与自动化创新的重要形式
在市场需求的驱动下，将已获取的新知识、新技术创造
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套技术水平、工艺和装备水平。国家将通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项，推动自动化综合技术的进一步发展，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。
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性地集成起来，以系统集成的方式创造出新产品、新工艺和新技术，从而满足不断发展的需求。
对于发展中国家而言，原创性技术创新固然重要，但面向市场需求的系统集成创新应置于优先的位置。集成创新是一种风险小、成本低、周期短、但具有重大商业价值的创新方式，它同样可以成为实现技术跨越的突破口。
集成创新至少可以有下列5种形式：
单元技术与单元技术的集成创新 如模糊控制洗衣机、虚拟仪器、软PLC ；
设计技术与过程技术集成创新 如制造和装配的设计（DFM/A ）；
单元技术与系统技术的集成创新 如火力发电机组的控制是由锅炉、汽轮机、发电机、励磁机等控制的综合集成而得；
技术与管理的集成创新 如CIMS （Computer Integrated Manufacturing Systems ，计算机集成制造系统）；
企业组织结构与生产经营的集成创新 如网络制造。
3 工业控制与自动化领域部分技术进展情况
3.1 现场总线（控制网络）
(1) 并行总线 ① Compact PCI
Compact PCI 总线是PCI 总线的加固和扩展，采用两种尺寸的欧式板结构和传统的机箱式安装（前后水平插拔）方式。Compact PCI 还规范了热切换，即带电插拔。很适合通信、军工、工业控制和嵌入式应用场合。
② PXI 总线
PXI 总线是测试仪器PCI 总线的扩展，PXI 总线与Compact PCI 总线标准在机械结构、电气方面两者兼容。PXI 总线扩展了Compact PCI 的性能，是一种测试仪器总线的开放式平台。在PC 机为基础的应用上，特别适合于工业自动化、测试仪器、数据采集、机械视觉、产品测试、过程监控以及运动控制等应用。
③ VXI 总线
VXI 总线是在VME 总线基础上扩展而成的仪器系统总线。它可以很方便地应用于自动化测试系统、虚拟仪器、数据
采集和测控系统。
(2) 现场总线及FCS
由于现场总线技术的发展，新一代的现场总线控制系统FCS 正在走向实用化，这是工业控制与自动化技术的一个突出热点，它将给工业控制、自动化技术带来一次深刻革命。在现场总线技术中，更要特别关注工业以太网的发展。
(3) 工业以太网
工业以太网已成为现场总线中主流技术和焦点，国际上有多个组织从事其标准化工作。我国科技部2001年9月发布的“基于高速以太网技术的现场总线控制设备”，其研究目标是：研究应用于工业控制现场的高速以太网关键技术，包括以太网通信实时性、总线供电、本质安全、可互操作性、远距离传输、抗干扰性和可靠性等。并研究开发基于以太网技术的现场设备、网络化控制系统和相应的系统软件。
我国在工业以太网方面起步不晚，特别是浙大中控等单位已做了大量工作，取得了阶段性成果，开发出了基于以太网技术的现场通信模块和部分现场设备原型，在国内首先提出了EPA 网络通信技术，在工业以太网的部分关键技术（如实时性、总线供电、远距离传输）等难题方面做出了出色成果。
以太网技术是未来控制网络的最佳解决方案，以太网一直延伸到企业现场设备控制层（即一网到底），是控制网络发展的必然趋势。 3.2 传感与检测
(1) 传感器的发展趋势
传感、通信、计算机技术构成现代信息的三大基础。80年代的热点是个人计算机，90年代是计算机网络，预计21世纪第一个10年热点很可能是传感、执行与检测。
传感器的作用主要是获取信息，是信息技术源头。在信息时代里，随着各种系统的自动化程度和复杂性的增加，需要获取的信息量越来越高，还要求传感器有标准输出形式以便和系统联接。显然传统的传感器因其功能差，体积大，很难满足要求。发展高性能的、以硅材料为主的各种先进传感器已成为必然。如谐振式、电容式、光电式、和场效应化学传感器等。尽管它们的敏感机理不同，但其总的共同特点是向微型化、智能化方向发展。所以近年来，微电子、微机械、新材料、新工艺的发展与计算机、通信技术的结合创造出新一代的传感器与检测系统。
传感器的发展方向： ① 微传感器
微传感器的特征之一是体积小，其敏感元件的尺寸一般为微米级。它是由微机械加工技术制作而成的，包括光刻、腐蚀、淀积、键合和封装等工艺。利用其中的各向异性腐蚀、牺牲层技术LIGA 工艺，可以制造出层与层间有很大差别的三维微结构，包括可活动的膜片、悬臂梁、桥以及凹槽、孔隙、锥体等。这些微结构与特殊用途的薄膜和高性能的集成电路相结合，已成功地用于制造各种微传感器乃至多功能的敏感元件阵列（如光电探测器等），实现了诸如压力、力、加速度、角速率、应力-应变、温度、流量、成象、磁场、湿度、PH 值、气体成分、离子和分子浓度以及生物传感器等。
② 智能化传感器
所谓智能化传感器是指以专用微处理器控制的具有双向通信功能的先进传感器系统，微处理器能按照给定的程序对传感器实施软件控制，把传感器从单功能变成多功能。包括自补偿、自校正、自诊断、远程设定、状态组合、信息存储和记忆等功能。
③ 传感器的发展方向
提高微传感器的性能 改善和提高微传感器的性能是今后的主要努力方向之一。
微传感器的集成 硅微传感器和微电子系统以及微执行器很可能全部制造在一个芯片上形成单片集成，构成一个闭环系统。
阵列化 利用同类传感器阵列，可使原本用单一传感器测量的不甚可靠的功能装置，成为可靠的功能装置。不同类型的
微传感器组成阵列，可获得一个功能优良的控制单元，如在发动机中，可把气体压力、温度、湿度传感器制成一个阵列单元，用以控制并得到理想的空气流和空气/燃油比，以实现最佳的燃烧过程。
分布式单元和智能结构具有预期的、自我监测功能的构件称为智能结构（或材料）。如把MEMS（微机械电气系统）阵列单元（微传感器+微执行器+专业集成电路）嵌入飞机机翼中，便可连续地对机翼振动、应力和结构完好性等多种状态实施监测和处理。
④光纤传感器及其特点
当今社会已进入以光纤通信技术为主要特征的信息时代，光纤传感器技术代表了新一代传感器的发展趋势。光纤传感器产业已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。
与传统的传感器相比，光纤传感器具有独特的优点：抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全；灵敏度高；重量轻、体积小、可挠曲；测量对象广泛；对被测介质影响小；便于复用、便于成网；成本低。
(2) 智能检测仪表的创新成果
①分布式光纤温度传感网络，它已应用于煤矿、隧道的火灾自动温度报警系统。
②新一代固态传感器与智能压力/差压变送器，如微型伺服加速计、微结构加速度开关等。
③一体化节流式差压流量计，在新建工厂中已有较多应用。
④内藏式双文丘里管流量测量装置，已在钢铁厂、热电厂等10多个单位应用。
⑤通用智能流量演算器，为流量计等许多人工标定装置的自动标定或改造提供借鉴。
⑥新型电磁流量计，近年来，电磁流量计在励磁技术、内衬技术、智能化技术等方面都有新的进展。
⑦新型超声流量计，如气体超声流量计在天然气工业中的应用有了突破性进展。
⑧新型微波物位计，非接触式测量方法，市场增长率最高。上海宝钢开发的高炉炉顶微波料面检测装置就是技术水平处于国际领先的一个例子。
3.3 控制理论
80年代以来，控制理论受到高科技及工业系统发展推动，中国学者在控制理论的各分支领域内的理论，如线性与奇异系统、非线性控制系统、系统辩识、适应控制及鲁棒控制、随机控制与优化、分布参数系统及离散事件制造系统、智能控制（专家系统和专家控制、模糊控制、神经元网络控制）、先进过程控制、过程优化与控制等都取得很大进展。今后控制理论主要研究方向为智能控制。其中特别值得提出的是专家规则控制。
3.4 管控一体化
随着Internet、Intranet、Infranet及其集成技术的发展，产生了工厂软件（PS，Plant Software）和制造执行系统（MES），即过程控制系统与管理系统的集成技术，使工控界、自动化界、仪表界渴望已久的管控一体化、工业企业信息化、基于网络的自动化、IT与自动化的目标即将成为现实，从而提高企业的生产效率，增强市场竞争能力。
工厂软件就是在企业信息集成软件技术链上，位于常规意义的控制软件和管理软件之间的、以核心工业过程的优化为目的的一系列应用软件。
工厂软件是位于企业信息集成系统三层结构的中间层的应用软件系统，包括实时数据库、历史数据库、数据发布、数据挖掘、模型计算、过程仿真、配方设计、运行优化、参数检测、偏差分析和故障诊断等内容。工厂软件向下可以为控制软件提供有智能的决策，向上可以为管理软件提供有价值的数据。
工厂软件建立在实时数据库和关系数据库平台上、运行在Internet/Web应用网络环境之上。因此信息集成的条件是初步具备的，即管控一体化可以实现。
3.5 综合自动化
(1) 综合自动化发展前景广阔
综合自动化包括CIMS（Computer Integrated Manufacturing System，计算机集成制造系统）和CIPS （Computer Integrated Processing System，计算机集成过程系统），是过程工业中的CIMS。
CIMS是基于制造技术（使用数控机床、机器人等加工）、信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术的一门发展中的综合性技术。它的最大特点是多种技术的“综合”与全企业信息的“集成”，它是信息时代企业自动化发展的总方向。CIPS其关键技术包括计算机网络技术、数据库管理系统、各种接口技术、过程操作优化技术、先进控制技术、软测量技术、生产过程的安全保护技术等。
综合自动化有非常广阔的发展前景，美国未来学家预测，到2030年80%的美国企业将实现CIMS。我国CIMS已取得很大进展，“九五”期间就有十余个流程工业大中企业实现了CIMS一期或二期工程，具体应用如下：
石化行业：福建石化公司、长岭石化公司、金陵石化公司炼油厂、北京炼油设计院、大连石化总厂、大庆石化公司化工二厂和大庆石化公司化肥厂等；
钢铁行业：宝山钢铁公司、天津无缝钢管厂等；
化工行业：沈阳永新化工厂、四川化工厂、沧州化肥厂等；
制药行业：华北制药厂倍达公司、中原制药厂等；
造纸行业：福建青州造纸厂等。
据统计，“九五”全国共有19个省市，20个行业的201家企业完成了CIMS应用示范工程。
(2) 容易被忽视的三个重要观点
①任何策略都必须符合工艺上的合理性。
②注意运行上的平稳性，是流程工业的特点，希望被控变量保持在设定值附近，不作跳跃式或其它剧烈波形的变化，是一条通则。因此，区域优化较之点优化更有吸引力，次优甚至比最优更为合适。
③节约投资，更是为了保证生产的可靠性。采用简单
的方案，运行往往更可靠、经济。以控制网络来说，一个装置中往往有85%以上是简单的PID ；有5%~10%是串级、比值、前馈、均匀等常规的复杂控制系统，不到5%是先进控制系统。
(3) 从计算机集成制造系统向现代集成制造系统迈进 ① 把“Computer”发展为“Contemporary”，其特点为：信息化、数字化、网络化、虚拟化、智能化、绿色化、集成化。
② CIMS 的内涵得到延伸，从企业内部延伸到企业外部，即从企业资源计划向供应链、电子商务发展，从企业内部的经营决策扩展到相关企业间的控制与协调等。
“十五”期间，全国27个省市，46个重点城市和近2 000个企业开展制造业信息化试点示范工程，并将基本完成。 3.6 计算机发展趋势
据计算机权威人士预测，未来10年内计算机技术的发展趋势为：
(1) 从人围着计算机转，发展为计算机围着人转； (2) 从计算机具有联网功能，发展为网络具有计算机功能；
(3) 从源于符号获取信息，发展为源于信息获取知识； (4) 从人应用计算机增长了知识，发展为计算机在被人使用的同时也优化了功能；
(5) 多通道控制模式：语言、动作； (6) 计算机仿真与虚拟现实；
(7) 智能体概念（Agent ）：它代表拟人的智能实体，具有类似于人的特性和能力，如自律性、主动性、敏感性、反应性、机动性、社团性。
这些技术趋势，都将对工业控制与自动化技术和学科的发展带来深刻影响。 3.7 先进控制与优化
Chemshare 公司给出的经济效益与投资比例的统计分析认为：用DCS 改造常规仪表投资大约占总投资的70%，取得的经济效益约占总效益的10%；利用DCS 实现常规的复杂控制，串级、比值、前馈、均匀和Smith 预估控制等，得到的效益和投资大约各占总的10%；在DCS 基础上实现先进控制（APC ），增加约10%的成本，可取得约40%的效益。在先进控制的基础上，实现装置的实时优化功能，成本增加约10%，又可获得约40%的效益。据Foxboro 公司1999年的资料介绍，优化的效益比整个自动化的效益都合适。其效益比例是：DCS 设为1，则ARC （Advanced Regulatory Control ）为3，APC 为5，OPT （Optimized Production Technology ，优化生产技术）为7。国内外的大量使用经验表明，在石油化工企业中使用过程模拟、先进控制与过程优化技术经济效益十分理想。
70年代以来，理论成果虽然很多，但过程控制的应用却不理想。因为，复杂的多变量过程控制问题（如大时滞、多变量耦合、被控变量与控制变量存在各种约束等），精确可靠的动态数学模型难以得到。
到目前为止，应用非常成熟而效益极显著的先进控制策略是多变量预测控制，预测控制有3个特点：
(1) 利用预测模型 预测控制打破了传统控制中对模型结构的严格要求，更着眼于在信息的基础上根据功能要求按最
方便的途径建立模型，以预测系统的未来行为。
(2) 滚动优化 预测控制最主要特征是在线优化、滚动式的优化时段的优化策略。反复在线进行的，这就是滚动优化的含义。
(3) 反馈校正 到下一个采样时刻，则首先监测对象的实际输出，并利用这一实时信息对于基于模型的预测进行修正，然后再进行新的优化。使能对系统未来的动态行为作出较准确的预测。因此，预测控制中的优化是闭环优化。
3.8 其他相关技术，如工况监测和故障诊断、软测量技术等，都应该引起关注。
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自动化设备中常用的传感器 秦雨生 2018-08-15 磁性开关：它是气缸用传感器的一个专用称呼，主要应用于检测气缸活塞位置。通常，都由气缸供应商根据客户使用情况配套提供。顾名思义，磁性开关是通过电磁感应来检测目标物，所以，其检测精度相当低。 1. 2 微动开关：微动开关是一种接触式传感器，目前主要应用于设备之间的连接或者设备的安全防护门状态的检测。
2. 3 编码器：旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号），按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。编码器通常与步进电机或者伺服电机配使用构成闭环或者半闭环的控制系统。 3. 4 接近开关：接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机（plc）装置提供控制指令。接近开关也是依据电磁感应的原理设计制造的，所以它只能检测金属目标物属，并且不同的金属感应距离略有差距。目前常用的接近开关检测距离大约有如下几种：1mm、2mm、4mm、8mm、12mm等。接近开关通常有两种：埋入型和非埋入型。所谓埋入型就是指接近开关的感应头不检测其圆周方向的金属
目标，只检测其前方的金属目标，即传感器感应头可以不露出金属安装支架；所谓非埋入型就是指接近开关感应头既检测其前方的金属目标也同时会检测其圆周方向的金属目标，即传感器感应头必须露出金属安装支架一段距离且圆周方向一定范围内不得有金属目标物以免引起错误判断。接近开关的检测精度较磁性开关高。接近开关通常用于判断产品有无、工装夹具是否到位等对位置精度要求相对较低的场合。 4. 5 光电开关：光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。我们通常所说的光电开关大致有三种：一种是反射式光电传感器、一种是对射式光电传感器、一种是使用反射板反射光朿的光电传感器。其中后两种都是通过目标物遮光实现检测的，前一种是通过目标物反射光线来实现检测功能。所以，通常后两种检测距离更远、精度更高。由于光电传感器具有相当高的检测精度，所以，通常用于检测产品或者机械手等工件的精确位置以及步进、伺服系统的反馈装置中。
工业自动化的创新之路 工业4.0的趋势下，世界涌现了众多的自动化创业公司，在技术创新的问题上总会受到限制。只是一小部分产品创新，企业在大部分上就会变得迷茫，在自动化的道路上改何去何从。 “物件抓取”成为工业自动化瓶颈 目前，全球即将迎来工业4.0时代，作为主要标志之一的工业自动化已经成为最热门的创业方向。全球范围内，工业自动化领域主要出现了三类创新方向。 首先，为新的制造和物流应用场景提供整体解决方案，加入人工智能、数据分析等新的技术提升。这一领域主要聚集了ABB、Kuka、FANUC、Kiva（被亚马逊收购）等众多自动化领域的巨头。 但是对于欧美初创企业来说，这个领域启动资金需求大，论证和销售周期长，核心技术壁垒往往有限，很容易就会陷入比拼价格和性价比的局面。对大量的中小企业客户而言，全套自动化方案虽然诱人，但是需要资金大，因此购买力也很有限。 其次，视觉识别技术。工业自动化的另一个必备因素就是给机器人“装上眼睛”。以往的工业自动化场景机器人只需重复处理预设尺寸的物件。但是随着制造业和物流业的发展，物件的位置、摆放方向、种类、形状和大小也越来越多样，需要机器人有视觉识别能力。目前这一方向也面临着一些挑战和机遇，主要体现为是否能为客户提供达标的识别准确度和精度以及满意的性价比。
再次，物件抓取技术。物件抓取方面，传统方法是通过真空吸盘或是机械爪来抓取物件，比如用真空吸盘吸附汽车玻璃挡风板等，但是目前还有大量的物件无法通过传统方法抓取，比如布料、水果、柔性电子器件等。 布料遇到真空吸盘会透气、变形，而柔性PCB遇到真空吸盘则非常容易损坏，不能用传统方法抓取。同时，已有的物件抓取技术为了达到高精准度对于视觉识别的要求是比较高的，而目前尚未看到一个性价比较好的视觉识别方案。 如何看工业自动化创业项目？ 对于押宝“自动化”赛道的投资人，除了找准三个主要的创新领域，另一个令他们苦恼的问题是如何看工业自动化领域的创业项目？对此，以下是三点建议： 第一，产品一定要标准化、普适性。自动化领域的创业项目有不少源自创始人在实验室的科研成果，但是从实验室技术到产品商业化，中间还有巨大的鸿沟。有些自动化技术的应用场景乍一看很广，但是具体落实上要为客户A改改这里，为客户B改改那里。如果不加选择地对于每一个细分场景都推出定制产品，那么可能会出现一个定制版本一年只能卖出5-10套的局面，研发要不断烧钱、销售增长势必缓慢。所以做自动化创业项目，产品的标准化、普适性是非常关键的。 第二，产品兼容性要好、要能够做到即插即用。为降低进入门槛，实现规模化，一个好的自动化产品要最大程度地兼容客户已经采用的生产或物流流程，实现“最小的扰乱和破坏”。试想一下，一个企业若是已经花了巨资上马了自动化流程，是很难为了一个针对某个环节做出有效改进的新的技术而拆了重来的。 第三，掌控自己的命运，而不是一味受制于系统集成商的控制。目前很多自动化产品由于不能很好地做到标准化和兼容性，往往需要依赖系统集成商进行销售，这样变相成为卖零件的了。一个实现了标准化、兼容性好、能即插即用的自动化产品应该有能力摆脱系统集成商限制，可以直销也可以走渠道商，并且在和各种产业巨头合作时保持合作但不依赖的状态。
工业控制自动化行业调查 信息与控制工程学院自动化07-1 苏颖0706380128
行业简介 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。 行业现状 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。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。 行业发展趋势 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（TimetoMarket）、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装臵、监控装臵、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
工业控制技术的基本发展过程 分散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是过程控制技术发展历史上的一个重要里程碑，是计算机控制技术应用于工业生产中的一种较高的表现形式，是控制技术、计算机技术和网络通信技术共同发展的产物。今天，分散控制系统技术已经比较成熟，并且广泛的应用于各种生产过程中，同时还在不断推陈出新，迅速发展。各种新的设备、新的设计技术以及新的通讯方式被不断引入分散控制系统。通用的操作系统，能够与办公网络和广域网络方便连接的通讯协议，以及开放的数据库互连（ODBC）方式逐渐被广泛采用；开发技术方面开始越来越多地采用了面向对象的分析和设计方法，以及可视化技术，这使得分散控制系统的经济性、可靠性、实时性、开放性等方面都得以大大提高。 现场总线用于过程控制已经成为一种趋势，但是目前国内的中小型火力发电厂的变送器等现场设备还大量使用着传统设备，如果采用基于现场总线控制系统进行系统改造，势必增加很高的成本来更换这些设备，因此基于现场总线控制系统在中小型火力发电厂的推广受到了一定的制约。 本章将介绍工业控制系统的发展过程，以及各阶段的技术特点，从而了解DCS技术的发展过程及需要解决的问题。 1.1.1 工业控制领域的不同形式 从控制的角度看，工业生产的方式分为两大类，一类是流程工业，另一类是制造业。 流程工业，其被控对象是物质的物理化学性质的变化，在这些变化的过程中，往往伴随着能量的释放和转换。电力、化工、石油、造纸等都属于流程工业。比如传统火力发电厂，其主要控制对象是燃料、氧气、水（“风、煤、水”）。燃料在氧气作用下燃烧，这是化学变化过程，也是能量释放过程；释放的热能使水（工质）从冷态逐步变成高温高压的蒸汽，这是物理变化的过程；蒸汽再推动汽轮机旋转做功，这是从热能到机械能的能量转换过程；汽轮机旋转带动发电机做功，产生电能，这是从机械能到电能的能量转换过程。 可以看出，流程工业的控制过程主要是连续的过程，由于物质的物理化学变化过程具有储能性和储时性，因此如果用数学描述的话，总是被描述成微积分的形式，其对应的控制策略也是主要基于微积分的形式，其中最经典的控制策略就是大家熟悉的PID（比例-积分-微分）。 制造业，其主要控制对象是时间顺序（时序）和条件。在时间顺序的变化中，需要对计件数量和加工条件的变化进行控制。汽车、飞机、电器、机床、电子设备等都属于制造业。比如传统加工业，生产一个金属器皿，需要经过板材裁剪、冲压、打磨、喷漆、烘烤、上螺丝等工序，这些工序表现为时间上的先后顺序以及相互制约的条件。 可以看出，制造业的控制过程主要是离散的过程，时序和条件用数学描述，可以描述成与、或、非、定时、延时等逻辑的形式，其对应的控制策略也是主要基于逻辑和程序控制的形式。 流程工业的大规模自动化，最终形成了以分散控制系统（DCS）为代表的控制方式，而制造业的大规模自动化，最终形成了以可编程逻辑控制器（PLC）为代表的控制方式。由此可以看到，DCS和PLC的“出身”不同，关于DCS与PLC 的关系，后面还会谈到。 一个完整的生产过程，一般都是连续过程和离散过程的混合体。比如在火力发电厂的生产过程中，除了上面描述过的连续生产过程，实际上还有许多逻辑和程序控制任务，如化学水处理、点火、吹灰、炉膛保护、电气保护等。在制造业也有同样的情况。只是由于在流程
维修中心职工技术创新活动实施方案 为贯彻落实《中煤集团关于深入开展职工技术创新活动》的指示精神，结合维修中心实际情况进行制定职工技术创新活动实施方案。 一、指导思想 按照中煤集团人才强企战略的部署要求，进行激发职工的创造活力，推动企业创新，助力企业发展，为公司发展目标做出应有的贡献。 二、活动主题 职工技术创新活动的主题：“深挖创新、实现进步”。 三、组织机构 组长：王岳博 副组长：孙多友陈怀永 成员：蔚海明李一品郑军李志刚张占兴赵志鹏裴宇春 为保证顺利的完成各项工作，领导小组下设办公室，办公室设在安全生产科，蔚海明担任办公室主任。 四、职责及任务 1、领导小组工作职责 （1）在组长、副组长的直接领导下，抓好“职工技术创新活动”的宣传、实施、总结工作的开展； （2）组长负责“职工技术创新活动”的总体工作落实；
副组长负责“职工技术创新活动”的各项工作落实；办公室负责上情下达、下情上报工作。 2、工作任务 领导小组在组长、副组长的领导下，把各项工作落到实处，认真按照活动方案开展各项工作。 五、活动时间及安排 2016年11月26日开始。 2016年11月26日开展职工技术创新活动的重要意义宣传，发动职工积极参与活动。负责单位：综合管理科2016年11月29日开展职工劳动技能竞赛，调动广大职工学技术、长本领的积极性。负责单位：安全生产科2016年12月6日进行“五小”成果展示，汇总“五小”成果并进行推广应用。负责单位：综合管理科 2016年12月16日开展合理化建议活动，汇总优质建议进行采纳、实施。负责单位：安全生产科、综合管理科2016年12月21日开展职工技能培训，为职工技术创新提供知识保障。负责单位：安全生产科、综合管理科2016年12月30日进行“职工技术创新活动”内容汇总，部署“职工技术创新活动”的长效工作安排。负责单位：综合管理科 六、工作要求 1、根据实施方案的具体要切实加强领导，提早部署，
现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
自动化技术发展的新趋势 转贴自：转贴自：工控自动化网 1. 引言 005年以来，4月12~14日的FIA第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会(FIA)及6月14日~17日的第九届国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会(FA/PA)成功地在北京举行，以及众多厂商举办了大型技术交流活动，使工业自动化市场倍受人们瞩目，特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊，提出了新自动化的概念，证明工业自动化行业的动向很值得我们重视。 2. 基金会现场总线的规模应用即将逐步展开 总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用。这是一项空前的系统工程，它集中了众多人的智慧，获得了众多人的称许，特别是得到了“大客户”的首肯。目前，FF成员338家，已注册产品为227种，通过HIST互操作测试认证的主控系统有11个。应用方面，有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用，其中中国占7%，约80套系统，主要分布在石化和化工、石油和天然气、发电几个行业。上海赛科、中海油/壳牌南海项目两大工程均属世界上可数的大型工程，今年即将投产。这些将为我国大规模应用起到示范作用。在技术上国内也有很大进展，华控、沈阳自动化所(中科博微)等单位均研制出并取得FF注册资格的产品，已有10多种专业书籍出版。特别是如下几项技术得到了初步普及:H1的通信原理;H1的功能块组态和“现场控制”策略;现场设备辅助设备及主控系统的选择;H1网段设计及施工安装;设备描述语言(DDL)与互操作性等。而且对于增强型EDDL及FISCO防爆等新技术表现了很大的热情，这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。 目前中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会(CFFC)于6个外商驻华机构组成的基金会现场总线中国市场委员会(FFCMC)正在联合开展活动。现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期，作为一项新技术走向市场之路虽然艰辛的,但经过阵痛，新生的事物将像婴儿出世一样，一定会茁壮地成长起来。 3. 检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视 传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段，这将有另文专述。仅由于现场总线技术的助推，监测仪表的数字化、智能化、网络化已前进了一大步。特别是多变量变送器地成功上市，使一个变压变送器(如艾默生德的3015S和横河的EJX)可以完成流量测量及温压补偿、流量积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸汽拌热诊断等一些列功能，而且还准备增加孔板磨损监测等功能，设备管理能得到更多有用信息。数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道，为单信号向多信息采集转变创造了条件，加之检测技术进步，诸如温度场测量等传感器地出现，逐步使这种转变成为可能。
如何实现工业4.0智能制造转型 简介：本课程取制造业第四次工业革命之大势，明智能制造之道，优企业升级转型之术，为您的升级转型之路护航。此课程将系统解读国家《中国制造2025》系列政策文件，体会国家政策精神，为企业利用国家政策，申请专项资金，升级转型提供辅导。本课程是目前世界范围内工业4.0的最新理论和最佳实践的一道大餐。... 北京开课；课程时长：2天；详细会务信息请登陆森涛培训网查看 适合对象： 公司管理层、基层生产管理人员、设备、工艺、IT等企业各级管理人员。 课程介绍 课程背景： “这是最好的时代，这是最糟的时代，这是理性的时代，这是困惑的时代，这是迷信的时代，这是怀疑的时代。这是希望之春，这是失望之冬。人们拥有一切，人们一无所有。由此将坠入地狱，由此将升上天堂。” ——狄更斯 只有250年的工业文明创造今天社会财富，是农业文明的千万倍！ 工业4.0将把人类推行智能文明，将会创造更加璀璨的未来！ 智能制造是制造企业必由之路！ 以智能制造为特征的工业4.0转型成功与否，不是企业经营好与坏的问题，是企业生与死的问题！ 每次工业革命，都会让一批企业倒闭，顺应变革的企业会利用技术革命更上一层楼，你企业的命运就掌握在自己的手里！！！ 处于变革时代的我们，面对一系列技术创新如：物联网，大数据、云计算、智能制造，3D 打印，机器人自动化，虚拟现实等给制造业带来的深刻冲击和变化。这些技术如何深刻改变你所从事的制造业的竞争规则，竞争强度？您的企业究竟该如何规划实施转型升级？如何整合转型所需的人才，技术和相关资源？ 目前作为世界工厂的中国面临着巨大的挑战。欧美日跨国公司把先进的高端制造业纷纷回迁。而低端的服装，家具，鞋等劳动密集型产业纷纷外迁越南，印度等东南亚国际。为了在世界制造业中建立竞争优势，习近平，李克强在访问德国时大力推进两国企业在制造业创新方面的合作。并在推出中国版4.0《制造业2025规划》并计划30年成为世界制造强国。 本课程取制造业第四次工业革命之大势，明智能制造之道，优企业升级转型之术，为您的升级转型之路护航。 此课程将系统解读国家《中国制造2025》系列政策文件，体会国家政策精神，为企业利用国家政策，申请专项资金，升级转型提供辅导。 本课程是目前世界范围内工业4.0的最新理论和最佳实践的一道大餐。 课程大纲：
浅谈工业控制自动化的现状及趋势 发表时间：2018-10-18T14:43:04.583Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：曹媛媛 [导读] 摘要：工业自动化是一个既复杂又系统的工业控制过程，其中包括自动控制系统、计算机系统，再加上应用相应的仪表理论，使各个系统之间协调合作，从而实现对工业生产过程控制和检测，更好地进行工业生产。 （天津中晟达科技有限公司天津 300393） 摘要：工业自动化是一个既复杂又系统的工业控制过程，其中包括自动控制系统、计算机系统，再加上应用相应的仪表理论，使各个系统之间协调合作，从而实现对工业生产过程控制和检测，更好地进行工业生产。通过实现工业自动化控制，不仅大幅提高了工业生产的效率和质量，还大大提高了工业生产的安全性。在当今的社会发展过程中，工业自动化控制被各行各业所应用，推动了我国社会的可持续发展。 关键词：工业自动化；控制；现状；发展趋势 前言： 随着社会的发展和经济的进步，我国各行各业都得到了较好的发展，我国工业更是如此。当今时代是信息化时代，高科技技术的飞速发展促进了我国工业实现自动化控制，提高了我国工业的生产效率，推动了我国国民经济的增长。为此，在今后的工业发展过程中，加强工业自动化控制是尤为重要的。 1工业自动化的概念及意义 工业自动化，是指工业生产的一个自动化过程，在这个过程中利用各种先进的科技设备，使生产不需要人员的直接参与。 工业实现这种自动化的生产，目的是节省人力资源，提高工作效率。工业自动化控制，主要是通过对生产过程中参数的控制，从而控制整个过程。控制参数，实现自动化，而不是人为的直接参与，这就节约了人力资源，优化了生产和管理结构；工业自动化控制，是通过一些能源和资讯进行生产工作，应用了先进的科学和技术，将生产模式优化，使之提高生产效率。自动化技术是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的起源。工业革命与科学技术是相互作用的，科学技术有效地促进了工业的发展。如今，自动化技术已经运用到社会各个领域，比如，机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，并且自动化技术已经成为提高劳动生产率的主要手段。 2 当今我国工业自动化控制的现状 2.1工业自动化控制的PLC控制系统 近些年来，随着工业自动化控制的广泛应用，PLC控制系统作为重要的自动化控制系统也得到了人们的重视。PLC控制系统可以为多个不同的自动化设备提供安全可靠的自动化控制方案，促进着工业自动化控制的发展。当今的大多数PLC控制系统由国外生产制造，其中生产型号就多达三百多种。近些年来，虽然我国PLC控制系统在生产制造和研发方面在一定程度上取得了阶段性成果，但是还没有形成较大的规模，生产能力也十分有限，也就是说，当今我国使用的PLC控制系统还是以国外产品为主。当今的PLC控制系统在各行各业得到了广泛应用，切实地促进了相关领域的发展，PLC控制系统在社会发展中的作用是不可忽视的，今后还应对PLC控制系统不断研究和探索，提高PLC控制系统的发展水平。 2.2工业自动化控制的DCS控制系统 DCS控制系统就是集散控制系统，在二十世纪七十年代被研发出来并在各行各业得到了广泛应用。随后，在二十世纪八十年代，我国自主研发的DCS控制系统也横空出世，并且推动了我国工业化进程。随着我国科学技术的发展水平不断提高，加快了我国DCS控制系统的研发步伐，使我国的工业生产在应用DCS控制系统时，提高了工业生产的产品质量和生产效率。就目前来看，我国的DCS控制系统技术已经较为成熟，国内出现了很多DCS控制系统生产企业，并且获得了健康发展。 2.3工业自动化控制的工业PC控制系统 就当今的发展情况来看，工业PC控制系统已经逐渐了取代了PLC控制系统和DCS控制系统，被社会各行各业所应用，在工业自动化控制领域发挥着重要的作用。基于工业PC控制系统具有分布控制系统的特点，可以使具有基础性能的工业实现自动化控制。同时，工业PC控制系统还具有客户模式多样性和服务器模式多样性的特点，从而使工业PC控制系统可以扮演服务器或者客户机的角色，形成具有区域性的工业PC机群，实现管理和控制的统一结合，使企业内部之间的信息交流变得十分便捷，建立了完善的信息综合系统。 3 工业自动化控制的发展趋势 3.1将自动化仪表与企业的信息化有效结合，增强工业自动化控制，更好地为企业服务。信息技术的发展与自动化仪表两者也是相互联系，相互影响的。信息化对自动化的影响主要体现在两个方面：其一，信息技术与自动化仪表同样都需要科技人才；另一方面自动化仪表借用了信息技术，加快了信息的步伐。自动化对信息化的影响呢？自动化仪表技术包括内容广泛，其在信息采集、信息处理、信息应用这方面，其实是信息化技术的一个分支。也就是说信息技术的发展是依赖于自动化仪表的。在工业生产过程中，重视信息技术与自动化控制技术的结合，是工业自动化控制得以发展的重要方法之一。 3.2自动化仪表重视工业内部信息的分层次、有序性、开放性。自动化仪表系统在工业内部要具有全面可互操作性。可操作性是分层次的，最基本的是控制系统与现场仪表表层的联系，上一层是控制系统维护与生产设备诊断信息，再高一层是企业管理信息的客户操作。整体信息化至少要实现可互操作。不同层级实现可互操作的技术和方法是不完全一样的。在控制系统中就要实现相应的程序设置，让全局信息整合至少要使企业各层之间的信息交换无障碍。仪表的用户企业由于贴近生产过程和应用，一些用户组织对自动化仪表的应用提出许多要求，制订了一些团体标准。当然这是一个漫长的过程，需要不断地完善。 3.3注意自动化控制功能安全问题。安全是一个非常广泛的主题，在自动化仪表领域，主要的安全问题是关注功能方面的安全问题。近年来，大量经过功能安全认证的仪表已经推向市场。因此，功能安全仪表，不只是用在有安全要求的系统中，功能安全认证还起到对仪表质量的检测中。为了争取竞争中的有利地位，仪表制造商都会致力于开展功能安全研究。自20世纪，由于研究的重视，仪表制造的质量大幅提高。但是由于可行性数据都是由制造企业自己取得的，对用户的公信力较低，因此只有很少企业将可行性的定量数据公布出来。所以可行性对用户来说是经验性的、模糊的，人们更愿意相信品牌。 3.4控制网络。由于近年我国上的大型工程项目多，我国无论在采用现场总线仪表的项目规模还是在采用的数量方面都处于国际领先位
工业控制系统信息安全防护技术
目 录 0102 03工控事件攻击技术概述工控系统安全技术工控系统防护体系思考04 结束语 信息化和软件服务业司
HAVEX病毒 ?2014年，安全研究人员发现了一种类似震网病毒的恶意软件，并将其命名为：Havex，这种恶意软件已被用在很多针对国家基础设施的网络攻击中。 ?就像著名的Stuxnet蠕虫病毒，Havex也是被编写来感染SCADA和工控系统中使用的工业控制软件，这种恶意软件在有效传播之后完全有能力实现禁用水电大坝、使核电站过载、甚至有能力关闭一个地区和国家的电网。
篡改供应商网站，在下载软件升级包中包含恶意间谍软件 被攻击用户下被载篡改的升级包 恶意间谍代码自动安装到OPC客户端 OPC服务器回应数据信息黑客采集获取的数据 恶意间谍代码通过OPC协议发出非法数据采集指令 1 24将信息加密并传输到C&C （命令与控制）网站 3 5 7 6 通过社会工程向工程人员发送包含恶意间谍代码的钓鱼邮件 1 供应商官方网站 工控网络 OPC客户端OPC客户端 OPC服务器 OPC服务器 生产线 PLC PLC HAVEX病毒攻击路径概述
Havex 传播途径 在被入侵厂商的主站上，向用户提供包含恶意代码的升级软件包 利用系统漏洞，直接将恶意代码植入包含恶意代码的钓鱼邮件 l有三个厂商的主站被这种方式被攻入，在网站上提供的软件安装包中包含了Havex。这三家公司都是开发面向工业的设备和软件，这些公司的总部分别位于德国、瑞士和比利时。 l其中两个供应商为ICS系统提供远程管理软件，第三个供应商为开发高精密工业摄像机及相关软件。
企业近三年开展研究开发等技术创新活动报告 （编写提纲，限1500字） 1.企业基本情况，包括：生产经营管理情况； 苏州XX重工股份有限公司始建于1998年，2009年10月获得江苏省高新技术企业。公司为南昌市经济开发区重点拟上市企业，注册资本8700万人民币。目前公司占地102亩，厂房面积5万平方米，职工208人。公司拥有四条国内先进生产设备。近三年，公司通过技术创新及优质的售后服务迅速占领国内主要市场，市场占有量由2007年的15%提升至2010年27%，年销售额突破1.8亿。 公司于业内率先通过ISO9001::2008版质量管理体系的换版认证审核。在快速发展的同时，公司积极致力于环境和职业健康安全的保护，2010年又通过ISO14001：2004环境管理体系和OHSAS18001：2001职业健康安全管理体系的认证，近一步加强和完善了公司管理体制。 近三年公司加大自主创新力度，先后获得1项国家重点新产品，4项省高新技术产品，同时承担多项市级科技计划。主要产品用于精炼设备与冷轧设备等，深受上海宝钢集团等客户好评。在2008至2010年的服务与创新中被评定为高新技术企业、苏州市企业技术中心、江苏省优秀科技企业、江苏省科技创新先进单位等称号。 2.企业技术创新能力情况，包括：研发经费及人员投入情况、研发机构建设情况、开展产学研合作情况、科技人才培养情况； 公司十分重视科研经费的大力支持与人才的培养和引进。近三年研发经费共投入1000万元，引进高端科技人才24人，培养各岗位专业技术人员62名，其中高级工程师2人，硕士学历3人，现有研发人员35名，研发人员占职工总数的32%。 在研发机构建设上，公司成立企业技术中心，设技术部、炼钢事业部、轧钢事业部与检验试制部；购臵微机万能试验机、超声波测厚仪、冲击试验低温槽、数控加工设备等用于研发。同时积极与西安重型机械研究所、北京科技大学等进行了广泛的合作，充分利用其科研优势进行RH主体设备关键技术的研发及产业化。先后攻克了顶枪参数优化设计、脱脂线镀锡槽机构设计、连续退火线设计等技术难题。在人才培养上公司选派优秀技术人员到上述院所深造，让他们和国内外专家一起工作交流，及时学习并掌握最新的技术知识。 3.企业技术创新活动情况，包括：研发项目及新产品开发情况，成果转化情况； 公司在积极引进消化吸收的基础上，坚持走自主创新之路，努力提高我国新材料技术的冶炼水平，以达到国际先进为研发目标。近三年约投入2千万元，开展研发项目20项，涉及32项产品的技术研发与改造。共申请专利36项，获得
工控自动化行业现状及未来发展趋势展望 发表时间：2019-03-04T15:21:18.593Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：吴迪 [导读] 随着我国的改革开放以来，科学技术和计算机应用技术也在不断地发展，因此，在各个行业中实行自动化也是社会发展的必然要求。 大连大重机电安装工程有限公司辽宁大连 116013 摘要：由于在我国的整个工业体系当中，信息化发展往往可以发挥十分关键性的作用，可以使得我国的工业发展水平出现质的提升，而在信息化发展过程当中，相应的控制自动化技术具备十分重要作用，在二十世纪现代制造领域范围内，工业控制自动化技术是其中的一项十分重要的技术，并且应用在特别多的领域，而在受到逐步发展的科技促进，控制自动化技术也得到长足的进步。 关键词：工业控制；自动化；工业体系；信息化 1 引言 随着我国的改革开放以来，科学技术和计算机应用技术也在不断地发展，因此，在各个行业中实行自动化也是社会发展的必然要求。也是值得人们的关注和探索，通过计算机技术的应用。实现自动化管理已经逐渐成为工业化发展和生产的主要方法，在目前的工业领域中，实现自动化管理对于工业领域来说对提高该行业的生产产品的质量和效益的发展是极为重要和关键的，是当今工业控制领域中最为关键和重要的环节。 2 工业控制自动化技术概述 所谓工业控制自动化技术，就是一种综合运用了自动控制理论，计算机控制技术，仪器仪表以及其他信息控制技术实现对工业生产的自动化控制的技术。它可以不断提高工业生产的产量，提高生产效率，降低生产消耗，实现安全化、自动化、规模化生产，从而达到增加企业竞争力，实现利益最大化的目的。它主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分，是现代制造领域中最重要的技术之一。企业要想实现“五个正确”，即在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便做出正确的决策，就必须加大对自动化生产方式的改造，大力发展工业控制自动化技术。 3 工业控制自动化发展趋势 3.1 PLC在向高速化、网络化、智能化方向发展 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更快的响应速度和更大的存储容量，目前有的PLC扫描速度可达0.1ms/s以上，PLC的响应速度已经成为一个很重要的性能指标；在存贮容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节，为了扩大存储容量，有的公司已经利用磁盘处理器或者硬盘；加强PLC网络通讯能力，是PLC技术进步的潮流，为了加强网络通讯能力，PLC生产厂商之家正在协商制定通用的通讯标准，以构成更大的网络系统；80%的PLC控制系统的故障属于外部故障，因此致力于研制、发展用于检测用于外部故障的专用智能模块，已成为提高PLC系统可靠性的有效途径。 3.2 面向测控管一体化设计的DCS系统 开放性是制约DCS发展的一个很大的问题，不同公司的控制设备很难进行无缝的接入DCS控制系统，这个问题就阻碍了DCS的应用领域和竞争力。目前很多公司舍弃了传统的lcn网，采用了服务器结构的形式，使其开放性大大加强。随着技术进步，DCS的开放性需要逐渐加强，而且还应发挥其特色，使分散型计算机控制系统，从传统DCS中解放出来，使DCS与cips系统的调度层、管理层、决策层(辅助决策层)进行无缝连接，将DCS的相关信息上传，使其实时数据库、历史数据库为上述３层所共用，避免重复建库，为先进控制和优化建好平台，与上层的关系数据库共享数据，真正实现管控一体化。 3.3 控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展 FCS是控制体系结构的一场革命，它将影响今后几十年内自动控制技术的发展。FCS是由DCS发展而来的，它克服了DCS的很多缺点，而且具有很多DCS无法比拟的优点，FCS具有可靠性高、互换性和互操作性好、功能强、全数字通讯、多分枝结构及实现了完全开放的系统等优点。FCS的出现，对广大中小型企业和研究机构是一次难得的机遇。可以预见，一个全数字化、全分散式、可互操作、开放式互连网络FCS是工业自动控制系统的发展趋势。 3.4 工业控制网络向实时性、安全性多有线及无线相结合的方向发展 支持实时通讯可以通过提高操作系统和交换技术或者改变拓扑结构，还可通过提高在MAC层上的数据传输的调度方法等；提高工业通讯的安全性，以满足SIL高级别的要求，是工业控制网络安全性的发展方向；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。 4 自动化技术在工业控制领域中的应用 4.1 在自动化控嗣中使用总线技术 随着计算机和网络技术的发展．也引起了自动化控制系统结构的变革，总线技术在目前的工业生产中越来越受到人们的关注，而总线技术的发展也是整个社会发展领域中最为关键的部分。随着我国计算机技术和信息技术的发展和普及，在目前的工业控制领域中和各个行业中。通过计算机技术为平台的自动化技术和自动化的管理已经成为了现实。从一般的情况来说。在总线的布置的过程中，都是运用计算机为平台，从而进行模拟化的操作，最终实现工业控制系统在运行的状态下都能够在监控的范围之内，通过自动化的应用，能够使工业控制系统得到有效的监督与管理。在如今电气自动化的领域之中，计算机技术和网络技术已经在许多行业中的到了普及。PC的人机界面被人们普遍的采用。通过PC可以更加直观、灵活地体现出自动化的特点。 4.2 PLC在自动化领域中应用 PLC是一种集计算机技术、自动控制技术和通信技术为一体的数字运算操作的电子系统。PLC通信包括PLC间的通信和PLC与其他职能设备间的通信，随着科学技术和微电子技术的发展，使得PLC的功能变得更加的广泛。目前的PLC应用比较广泛，在工业自动化控制的发展中发挥着重要的作用，利用PLC的运用可以实现顺序控制、过程控制、运动控制、信息控制和远程控制，其中的顺序控制不再是以前
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b19591370.html, 我国工业自动化市场的发展状况及前景展望作者：代洪涛苏兆宇 来源：《企业文化》2017年第03期 摘要：随着我国经济建设以及科学技术的不断发展，信息化逐渐与工业化相融合，并构成了现代化的摘工业发展模式。工业自动化在工业领域的不断应用与扩展，为我国经济发展速 度的大幅度攀升带来了有利契机。本文结合当前工业自动化发展现状，探索工业自动化的市场发展。 关键词：工业自动化；市场发展；经济建设 随着社会主义市场经济的快速发展，我国越来越多的经济领域需要自动化设备的先进性作为各领域发展的支撑，因此作为工业自动化企业来讲，必须要认清社会发展的形势，努力地在自动化技术方面不断地创新，改变观念，加快自动化技术研究的步伐，制定适合自己发展的路线方针，树立品牌意识，争取更多的市场空间，才能促进企业的长足发展，进而推动我国社会的进步。 一、我国工业自动化市场现状 目前，国内的工业控制自动化产品在技术以及专业水平上都比较具有优势，并且，相关的产品较多，销售渠道亦是呈现出多样化；国内外的生产商众多，大约有二十多万家，单单制造变频器的生产商就有2000多家；自九十年代以来，我国的工业自动化控制系统制造业就一直保持着产品年增量20%以上，预计今年市场规模将达到1311亿；工业自动化范围逐年扩大，已经遍布石油、电力以及航空航天等领域。尽管国内的工业自动化已经取得了不小的进步，但是，仍存在很多不足的地方。伴随着经济全球化进程的不断加快，国内的制造商要承受更大的竞争压力。尤其是来自于西方发达国家的跨国企业，其拥有先进的制造技术以及强大的经济实力。国内企业在国际市场上处于劣势地位。相对来讲，我国的自动化企业普遍缺乏经济实力，规模较小，这从该行业所占的GDP比例就可以看出，2009年，仅占总体的1.1%，而美国在九十年代就已经占到了整体的4%。国内的自动化企业，多数都存在“急功近利”问题，其过多地关注眼前的利益，而忽视了企业的长远发展。在科研项目的投资上，表现的比较“吝啬”，自主创新能力较差。 二、工业自动化市场发展趋势展望 工业自动化技术朝着人工智能的方向发展，是技术本身的回归。从本质上来说，自动化技术是由人来开发的，那么一切技术的来源都是人本身创造的并不是机器。所以未来自动化的发展方向就是回归到人的技术本身，让技术实现自我思考和自我个性，技术本身具备再创新技术的能力和处理一些更为复杂的问题将让自动化在工业中的应用更为广泛。我们可以预想到，那些目前只能借助人工来完成的生产在不久的将来还是会被自动化取代，这是大势所趋，也是技
工业自动化控制 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 一、工业自动化仪器仪表 （一）PLC（可编程序控制器） PLC—可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller，1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单，可在现场修改和调试程序；②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争；⑦可直接用115V交流电压输入；⑧输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kB。 为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC 的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC 的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE法国的TE公司等。 我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为
第44届世界技能大赛山东省选拔赛 工业控制项目 技 术 文 件 第44届世界技能大赛山东省选拔赛组委会
目录 1.工业控制竞赛项目技术描述 (3) 2.专家组、裁判员和选手 (4) 3.竞赛命题要求 (5) 4.竞赛评判方法 (7) 5.竞赛的基础设施 (9) 6.赛场安全 (22) 7.裁判员工作内容 (24) 8.选手的工作内容 (24) 9.开放赛场 (25) 10.绿色环保 (25) 附件：安全与健康条例 (26)
2016年第44届世界技能大赛山东省选拔赛 工业控制项目技术文件 1.工业控制竞赛项目技术描述 工业控制项目技术文件以世界技能大赛工业控制技术文件（TD19）为依据，参照世界技能大赛有关标准。 1.1项目说明： 工业控制项目主要包含工业控制设备元件安装、工业控制自动化功能实现两部分。内容主要有： （1）电气设备元件、传感器元件、变频装置、自动化设备和控制核心部件的安装与调试； （2）配置自动化控制核心硬件并编制相应的控制程序； （3）电气控制电路原理图设计和功能改进； （4）电气装置故障检测与定位。 1.1.1 项目竞赛： 竞赛为实际操作技能竞赛，满分100 分。竞赛试题依据项目内容分为不同类型的3个大模块，每一个模块的设备选型参照世界技能大赛历届技术标准进行选择； 1.1.2 竞赛时长：竞赛总时长为9小时； 1.1.3 应用范围：本技术文件仅应用于2016年第44届世界技能大赛工业控制项目山东省选拔赛。 1.2竞赛能力要求 1.2.1安全文明生产与各类技术规范； 1.2.2电气安全操作规程； 1.2.3电气控制电路设计和功能改进； 1.2.4电气控制装置的故障检测和定位； 1.2.5现场工业控制器件的安装和电气联接； 1.2.6系统和各个单元硬件配置以及软件设计、功能调试；