自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告

1、11自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告 自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告-- --自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用摘要 摘要自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、教育、生活等各方面，在國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中發(fā)揮著不可替代的作用。目前，自動(dòng)化控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展水平，已成為一個(gè)國家科技水平和綜合國力的重要體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；自動(dòng)控制系統(tǒng)； 關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；一、自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展綜述（一 （一)世界自動(dòng)化控制系

2、統(tǒng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長 世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長據(jù)權(quán)威研究機(jī)構(gòu) Datamonitor 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2006 年世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括集散控制系統(tǒng)和可編程控制器兩大部分，不包括基于 PC 的工業(yè)控制系統(tǒng)和軟件)規(guī)模約為 125 億美元。美洲、歐洲和亞太地區(qū)市場規(guī)模分別為 37 億美元、41 億美元和 47 億美元。2002～2006 年復(fù)合增長率分別為 5.8％、2.3％和 5.3％。今后幾年，世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍將保持快速增長態(tài)

3、勢，預(yù)計(jì)到 2011 年，世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到 214 億美元，其中，美洲、歐洲和亞太地區(qū)市場規(guī)模分別達(dá)到 5l 億美元、50 億美元和 63 億美元，2006～2011 年復(fù)合增長率將分別為 6.7％、3.8％和 6.0%。(二)發(fā)達(dá)國家高度重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 發(fā)達(dá)國家高度重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展縱觀世界，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都高度重視本國自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將其視為國家的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。歐洲地區(qū)工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)業(yè)很

4、發(fā)達(dá)，特別是德國大面積推廣應(yīng)用自動(dòng)化測控儀器系統(tǒng)，20 世紀(jì)90 年代就增加了 350％的市場，帶動(dòng)勞動(dòng)生產(chǎn)率增率增長了 1.9％。目前，自動(dòng)化和控制是維持德國乃至全歐洲汽車和機(jī)械制造高品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)。在德國汽車生產(chǎn)車間里，大量使用了現(xiàn)現(xiàn)場總線、可編程控制器(PLC)、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺、離散傳感器、HMI 軟件等最新最先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品。美國將儀器儀表(自動(dòng)化控制系統(tǒng)是儀器儀表大類產(chǎn)業(yè)中很重要的一大部分)納入信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)并采取優(yōu)先發(fā)展的

5、政策，加大戰(zhàn)略性投資。日本科學(xué)技術(shù)廳把自控測量傳感器技術(shù)列為 21 世紀(jì)首位發(fā)展的技術(shù)，已成為亞洲測量傳感器生產(chǎn)第一大國。（三） （三）自動(dòng)化控制產(chǎn)品在節(jié)能環(huán)保和節(jié)約資源領(lǐng)域發(fā)揮重大作用自動(dòng)化控制產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保等各行各業(yè)，在節(jié)能環(huán)保和節(jié)約資源領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。集散控制系統(tǒng)(DCS)是一種分布式控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來，面向大型工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。它適用于電力、化工等行業(yè)

6、連續(xù)性生產(chǎn)過程的監(jiān)視與控制，強(qiáng)調(diào)連續(xù)過程控制精度，可實(shí)現(xiàn)2供的系統(tǒng)也是自己的，如今的 DCS 廠商更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的集成性，DCS 中除保留傳統(tǒng) DCS 所實(shí)現(xiàn)的過程控制功能之外，還集成了 PLC(可編程控制器)、RTU(遠(yuǎn)程終端設(shè)備)、FCS(現(xiàn)場總線)、各種回路調(diào)節(jié)器、各種智能采集或控制單元等。此外 DCS 廠商不再把開發(fā)組態(tài)軟件或制造各種硬件單元視為核心技術(shù)，而是對 DCS 的各個(gè)組成部分采用第三方集成方式或 OEM 方式。(3)開放化

7、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，為 DCS 系統(tǒng)的開放創(chuàng)造了條件。各 DCS 廠家競爭的加劇，促進(jìn)了細(xì)化分工與合作，各廠家放棄了原來由自己獨(dú)立開發(fā)的模式，變成集成與合作的開發(fā)模式，有力地推動(dòng)了系統(tǒng)的開放。DCS 的開放性體現(xiàn)在與第三方產(chǎn)品的互連上，主要體現(xiàn)在：在企業(yè)管理層支持各種管理軟件平臺(tái)連接；在工廠車間層支持第三方先進(jìn)控制產(chǎn)品、SCADA 平臺(tái)、MES產(chǎn)品、BATCH 處理軟件，同時(shí)支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(主要是以太網(wǎng))；

8、在裝置控制層可以支持多種 DCS 單元、PLC、RTU、各種智能控制單元等，以及各種標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3．融入現(xiàn)場總線技術(shù)，打造更完善的綜合系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)作為一種雙向串行多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)，有很多 DCS 無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。有許多專家、學(xué)者甚至預(yù)言現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將取代 DCS，但是由于技術(shù)上、標(biāo)準(zhǔn)上以及經(jīng)濟(jì)性等多方面的原因，F(xiàn)CS 不可能在短時(shí)間內(nèi)完全取代 DCS，所以既要利用現(xiàn)場總線技術(shù)的先進(jìn)性，又要考慮

9、客觀實(shí)際，目前過程控制系統(tǒng)大多采用了將現(xiàn)場總線集成于 DCS 的思想傳統(tǒng)意義上的 DCS 實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理，但實(shí)際上，DCS 的控制功能并沒有真正的分散化，管理功能主要是監(jiān)控和協(xié)調(diào)。因此，在未來的發(fā)展中，DCS 將與 FCS 集成，充分發(fā)揮 DCS 的監(jiān)控、管理和決策功能以及 FCS 的現(xiàn)場智能儀表的控制和通信功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的徹底分散化、網(wǎng)絡(luò)化，使系統(tǒng)配置達(dá)到最優(yōu)，實(shí)現(xiàn)完整的控制、管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。4．中小型 DCS 需求日益

10、擴(kuò)大以前 DCS 主要應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵等行業(yè)的大型企業(yè)，而眾多的中小型企業(yè)相對而言資金比較緊張，也沒有必要上很大規(guī)模的 DCS，但卻迫切需要進(jìn)行技術(shù)改造，提高控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,同樣需要適合的中小型 DCS 系統(tǒng)。因此，中小型 DCS 市場具有很大的開拓空間。中小型 DCS 同大型 DCS相比，可靠性要求沒有那么高，甚至可不要冗余；靈活性也較大，完全沒有必要像大型 DCS 那樣占用專門的監(jiān)控室。為了占據(jù)中小型系統(tǒng)市場，目前，國內(nèi)

11、外不少著名的 DCS 公司都推出了自己的中小型DCS，如 Honeywell 公司的 PlantScape SCADA,國內(nèi)和利時(shí)公司的 FOCS 等。(二)可編程控制器 可編程控制器(PLC) (PLC)：高速度、大容量 ：高速度、大容量⒈ 市場規(guī)模不斷擴(kuò)大由于全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展特別是各個(gè)領(lǐng)域的制造企業(yè)的快速發(fā)展，帶來了可編程控制器(PLC)以及各種自動(dòng)化產(chǎn)品和服務(wù)的健康增長。據(jù) ARC 發(fā)布的報(bào)告，2006 年全球可編程控制器(PLC

12、)市場約為 83 億美元，今后五年預(yù)計(jì)還將以 7.3％的年復(fù)合增長率增長，到 2011 年將達(dá)到 120 億美元。2006 年，PLC 的最大市場仍在歐洲、中東和北美，但亞太地區(qū)近年來受到了更多的關(guān)注，快速增長的市場需求為 PLC 產(chǎn)品帶來了更多的機(jī)會(huì)和巨大的潛力。尤其是中國由于良好的商業(yè)環(huán)境，為全球制造業(yè)提供了投資建廠的難得機(jī)會(huì)。迅速攀升的外商在華直接投資，以及快速增長的中國市場需求也帶動(dòng)了中國 PLC 市場的飛速發(fā)展。據(jù) ARC 預(yù)

13、測，未來 5 年，中國的 PLC 市場將以 12.4％的年均增長率強(qiáng)勁發(fā)展，中國 PLC 市場規(guī)模將由 2006 年的約 7.5 億美元增長到 2011 年的 13 億美元。⒉ 制造業(yè)集中在歐美日目前，PLC 制造企業(yè)主要集中在歐美日等發(fā)達(dá)國家。歐美以大中型 PLC 聞名，日本以小型 PLC 著稱。美國是 PLC 生產(chǎn)大國，有 100 多家 PLC 廠商，著名的有 A-B 公司、通用電氣(GE)公司、莫迪康（MODICON）公司、德州（