工业自动化控制系统装置制造行业的现状分析

工业自动化控制系统装置制造行业的现状分析
工业自动化控制系统装置制造行业的现状分析

工业自动化控制系统装置制造行业的现状分析

投资银行部常国文(一)行业概况

1、行业基本概况

工业自动控制系统装置制造,指用于工业产品制造或加工过程中,连续自动测量、控制材料或产品的温度、压力、粘度等变量的工业控制用计算机系统、仪表和装置的制造。工业自动控制系统装置是先进制造业、国家重大装备制造业发展战略的核心内容之一。

目前,中国的工业自动化市场主体主要由软硬件制造商、系统集成商、产品分销商等组成。在软硬件产品领域,目前中高端市场几乎全部由国外著名品牌产品垄断,并将在近年仍维持此种局面;在系统集成领域,跨国公司占据制造业的高端,具有深厚行业背景的公司在相关行业系统集成业务中占据主动,具有丰富应用经验的系统集成公司充满竞争力;在产品分销领域,大型跨国公司的重要分销商是行业内的领先者,主要有上海海得控制系统股份有限公司、福大自动化科技有限公司、汕头众业达电器有限公司等。

在工业自动化市场,供应和需求之间存在错位。客户需要的是完整的能满足自身制造工艺的电气控制系统,而供应商提供的是各种标准化器件产品。行业不同,电气控制的差异非常大,甚至同一行业客户因各自工艺的不同导致需求也有很大差异。这种供需之间的矛盾为工业自动化行业创造了发展空间。

2、行业技术水平与技术特点

虽然工业自动控制系统装置制造业属于传统的制造业,但是该行业却是典型的技术密集型行业,是传统制造业中的高新技术行业。行业技术特点是:产品技术含量高、生产工艺相对复杂、技术涉及面广;集电子、精密机械、计算机、软件、通信、光电、材料等多学科技术于一体,是传统制造业中新技术集中度最高的行业。行业技术要求高、技术发展快,行业的技术水平直接反映了国家装备制造业的技术水平。行业技术水平分三个层次:第一层次是以西门子(Siemens)、霍尼韦尔(Honeywell)、艾默生(Emerson)、横河(Yokogawa)、ABB等为代表

的国际跨国企业,其技术水平代表国际一流水平;第二层次是大中型国内企业和国内部分合资企业,通过技术引进和自主研发,技术水平处于国内领先,部分产品技术达到国际先进水平;第三层次是行业内数量最大的国内中小企业,技术水平仍停留在上世纪90年代初期水平。

工业自动控制系统装置制造业的技术发展趋势是高性能、高可靠性、高适应性。

(1)高性能

高性能使产品具有高精度测量、控制和丰富的功能。高精度测量、控制的实现是基于检测技术和传感器的发展,以及数字技术与传感器技术的结合;功能的丰富包括产品具有运算功能、控制功能、补偿功能、通信功能等,是智能化和网络化技术的结合结果。

(2)高可靠性

高可靠性是保证设备正常运转的关键因素,其功能实现首先源于产品原理和结构设计的创新,如对固态传感器、无运动部件结构等产品的研发。此外,还需掌握成熟的核心技术(如检测技术)、精密加工和特殊加工工艺等。

(3)高适应性

高适应性是产品能适应各种复杂工况条件和环境,其功能实现是基于新原理、新技术、新材料、先进测试技术的成功应用。

3、行业内竞争分析

我国工业自动控制系统装置制造产业相比于国际先进水平仍有明显差距。在我国工业自动化市场中,企业规模、技术水平分化严重,规模较大、技术水平较高的软硬件生产商主要集中于跨国公司、原国家重点扶持的部委企业及科研院所和少数民营企业,而成百上千的中小企业主要从事自动化元器件贸易、简单系统成套工作,还有一些本土企业从事专项产品的技术研发生产。外资企业占据了高端市场的大部分份额,众多本土企业在中低端市场混战。

(1)外资企业占据高端市场

从行业整体竞争格局来看,外资占据着我国自动化控制装备市场约70%的市场份额,并主要集中在高端市场。

世界工业500强中的工业自动化控制跨国公司都已跻身国内市场,比如西门子(Siemens)、通用电气(GE)、艾默生(Emerson)、西屋电气(WestingHouse)、ABB、施耐德(Schneider)、欧姆龙(Omron)等。与国内自动化控制装备企业相比,国外企业具有比较明显的设计与核心技术优势。跨国公司凭借先进的控制技术、通讯技术、计算技术,设计制造出超大规模、快速响应、运行安全,并实现控制优化、管理优化、工程集成的自动化装备系统,基本垄断了自动化控制系统装备的高端市场,尤其是针对外资客户的自动化控制装备高端市场。

(2)本土企业集中在中低端市场

目前,我国工业自动控制系统装置制造业产品整体技术水平低,开发能力弱,只有少量的高端国产工业自动化控制仪表、装置及系统进入最重要的生产装置,比如重庆川仪自动化股份有限公司、上海自动化仪表股份有限公司、中环天仪股份有限公司,其余绝大部分被国外的高端工业自动化技术和系统所垄断。国内从事工业自动化系统集成和工程的企业以中小型企业居多,通过多年对国外工业自动化产品的代理或分销,逐步掌握了国外工业自动化产品的技术性能,并在深入了解国内企业工艺流程状况和市场需求情况下,根据项目情况,进行二次开发,降低了成本,技术性能达到或接近国外厂商技术水平,实现了部分替代国外厂商。部分企业不随波逐流,在行业细分领域做专项产品研发,也在本土市场占据了一席之地。

总体而言,综合型企业较专项型企业在市场竞争中更具优势。其因主要有三:一是产品品种、系列齐备,可根据市场的不同需求,给予成套供货和快速满足特殊需求,各产品单元能够形成较好的联动效应,具有较强的应变市场、抵御风险的能力;二是齐备的产品结构有利于更全面地了解各产品之间的交叉特性,为客户提出更具针对性、更优化的产品解决方案,适应用户需要及把握应用行业需求发展趋势;三是由于产品、技术领域覆盖面广,能更准确、全面地把握行业的发展动态,为基础技术研究和产品开发赢得先机。在该行业的竞争格局中,综合型跨国企业

整体上具有优势;拥有自主研发创新能力和较强销售服务网络的国内综合型企业也具备了较强的竞争能力。

4、行业与上下游的关系

工业自动控制系统装置制造业上游主要是电器元件、钢材以及各种机械零部件,行业下游涉及的领域较多,分为石油、化工、冶金、电力、建筑、工程机械、轨道交通等领域。

电器元件、钢材、机械零部件等上游行业对工业自动化行业的影响较小。上游行业基本属于市场自由化竞争行业,虽然受供求关系等因素的影响,原材料和零部件在价格上出现一定程度的波动,但工业自动化业务发展充分、技术成熟、产品供应较为稳定,电器元件和钢材的价格波动幅度较小。而且自动化行业可以通过调整产品价格,合理控制库存等措施转移部分原材料、零部件价格波动的风险。

下游行业的市场需求情况对本行业的影响较为显著。下游行业需要的自动化装备产品种类繁多、型号规格各异,因此对下游行业具有高度依赖性的本行业的产品生产也是以非标产品为主。下游行业市场需求量的扩大对工业自动化行业的快速发展产生巨大的推动作用;下游行业对工业自动化控制系统装备制造水准的不断提升对行业产品的自主研发和技术革新起到积极的推动作用。工业自动控制系统装置制造产业链如图所示:

5、行业管理体制和政策支持

(1)行业主管部门

工业自动控制系统应用范围涉及电力、化工、食品、机械、纺织等行业,其主要产品是对生产过程进行自动检测与控制的基础手段和设备。在细分的行政管理模式下,各行业的自动化应用由各行业主管部门一一管理,并且自成行业应用体系、行业自我配套。随着改革的深入及各部委的撤消合并,行业主管部门逐渐减少,但工业自动化控制系统行业至今还没有形成统一的行业管理体制。目前主要有国务院、国家发改委、科学技术部、商务部以及信息产业部等部门制订相关行业政策和规划,主要侧重于行业宏观管理,并且以行业协会形式进行自律管理。相关的行业协会有中国自动化学会、中国机械工程学会机械工业自动化分会、中国机械工业联合会、中国仪器仪表行业协会、中国电器工业协会、中国仪器仪表学会、中国电机工程学会等。

(2)行业主要法律法规和产业政策

当前,为了保证工业自动控制系统装置制造业的顺利发展,国家相继出台了推动技术进步、加强节能减排、调整产业结构的相关政策,主要包括

(二)行业市场规模

近几年,我国工业自动控制系统装置制造业在国家政策支持和市场需求增加的双重利好下发展迅速,20世纪90年代以来,中国工业自动控制系统装置制造行业的产量一直保持在年增长20%以上。自2011年1,952亿的市场规模持续稳步的增加,2012年我国工业自动控制系统装置制造行业继续保持快速增长,较上年同期增长3.00%,中国工业自动控制系统装置制造行业领先企业预计到2015年将超过3,500亿元,达到3,800多亿元。

数据来源:中国中控网

工业自动化控制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,该行业涉及电力、电子、计算机、人工智能、通讯、机电等诸多领域,具有技术密集、高投入和高效益等显著特征,是典型的高附加值产业。工业自动化控制行业产品种类繁多、市场需求量大,市场充分竞争,自由化程度高。然而由于技术革新缓慢,管理模式落后,国内企业相比于国外成熟的自动化控制系统生产及管理模式,整体实力还相对欠缺。

工业自动化控制产品种类繁多,至今无法形成统一确切的分类标准。根据业内第一门户网站、中国自动化学会的唯一门户网站及合作网站“中国工控网”的分类达16个大项,200余个小项。

从目前中国的工控及自动化控制市场发展规模来看,中国拥有世界最大的市场。无论是国内传统工业技术改造、工厂自动化生产,还是企业信息化管理运作,都需要大量的工业自动化系统设备,国内潜在市场巨大。在世界范围内,工业自动化厂商众多,全球厂商达20万家,仅变频器的生产商就达2000余家。中国虽然市场巨大,然而工控业整体技术发展相对滞后,国内产品供应商直接面临美、日、德等各国知名品牌公司的强力竞争。在IPC、DCS、PLC等领域外国公司相比国内生产厂商具有绝对优势。

整体而言,中国自动化控制企业缺乏规模效益,尚不能打造知名国内品牌。跨国综合型企业如西门子、ABB、约克、施耐德等仍然在中国市场处于领军地位。我国在行业前沿和高端产品的关键技术研发及产品制造技术上仍无法与欧美大国相抗衡。不过近年来通过国内企业对于国际生产技术的引进和自主研发,正在不断缩小与跨国企业的差距。中国企业在国内市场上还具有能够快速应变市场需求,迅速了解客户对于产品品种和型号规格的需要并快速满足的能力。由于自动化控制系统产品种类繁多的行业特点,国内实力较强的专项型企业能根据国内市场需求在一些细分领域深入研发相关产品从而占据市场一席异地。同时,国内综合型企业在本土化生产、产品价格以及销售渠道方面也具有一定的优势。因而虽

然在该行业的竞争格局中跨国综合型企业仍然占据主导地位,国内企业也能具有一定的竞争力。

(三)行业周期性、季节性与区域性特点

1、周期性

本行业与宏观景气程度呈现一定的正相关性。工业自动控制系统装置制造业与国家宏观经济运行关系密切,与国民经济发展周期呈现一定的正相关性,特别是工业领域新建及技术改造项目对行业发展影响较大。

2、季节性

本行业并无明显的季节性特征。但是,依据公司下游制冷空调行业的特性,季节性特征主要表现在产品需求呈现的季节性差异。第一季度为销售淡季,二、

三、四季度为销售旺季,尤其是第三季度。

3、区域性

目前形成了以江苏、浙江、上海为主的华东地区,以北京、天津、辽宁为主的环渤海地区以及以重庆为主的西南地区三大板块。

(四)进入行业的主要壁垒

1、技术壁垒

工业自动控制系统装置制造业属于技术密集型行业,产品技术含量高,生产工艺相对复杂,需要多学科及交叉专业技术,产品和技术更新换代难度较大,企业的持续发展需要一定的研发实力和技术积累。因此,进入本行业的技术壁垒较高。

2、市场壁垒

工业自动控制系统装置制造是工业企业生产环节的重要设备,其技术水平与质量稳定性是保证工业企业的持续、安全、高效生产的基础。客户对工业自动控制系统装置产品的可靠性、安全性、稳定性和精确性要求非常高,用户一般倾向于选择有一定品牌知名度的产品,与有一定经验和实力的公司合作,导致行业的新进入产品面临较高的市场壁垒。

(五)影响行业发展的有利和不利因素

1、影响行业发展的有利因素

(1)工业设备固定资产投资持续带动行业发展

工业自动控制系统装置是工业设备的重要组成部分。工业设备固定资产投资规模的增长速度会对本行业产品的需求增长产生直接影响。自改革开放以来,我国的经济持续稳定增长,工业设备的固定资产投资规模保持较高的增速,带动了本行业规模的扩大。国家多项产业鼓励政策的颁布,推动了冶金、电力、石化、环保、建材等下游行业的发展,为工业自动控制系统装置制造行业的发展提供了有利条件。

(2)产品成本优势明显

相对于国外发达国家,我国人力成本低廉,且产业链完整,我国国产的工业自动控制系统装置产品相比国外公司产品具有明显的成本优势。

(3)国家产业政策的支持

工业自动控制系统装置制造行业是国家重点支持的行业,国家出台了一系列政策进行支持,有利于行业的发展。

(4)工业化和信息化水平的提高推动行业的产业升级

随着中国的工业化水平和信息化水平不断提高,工业自动化技术的应用领域也越来越广泛,对工业自动控制系统装置的需求量持续增加,对产品性能的要求越来越高,推动了行业的技术改造和产业升级。

2、影响行业发展的不利因素

虽然近几年国内企业通过技术创新等方式缩小了与跨国公司的技术差距,但就行业整体而言,在行业前沿技术和高端产品的关键技术研究、产品性能及制造技术方面仍有差距;同时,还存在研发投入不足等影响国内行业整体水平提升的不利因素。

(1)技术积累和研发不足

工业自动控制系统装置制造业属于技术密集型行业,对技术要求较高,相对企业自身来说,缺乏足够资金将妨碍企业高端人才的引进及研发的持续投入。目前我国技术积累和研发投入不足,导致国际通用技术标准、产业核心技术缺乏。

(2)专业技术人才流失

专业技术人才培养成本较高,时间长。而且需要实践能力。由于国际技术标准优于国内大部分企业的水平,导致目前很多专业技术人才倾向去国际公司就业,导致国内培养的一批技术人才从国内企业流失。

(六)行业基本风险

1、政策风险

工业自动控制系统装置制造业是国家高度重视、重点鼓励推广的行业,受惠于新建及技术改造工业项目与基础设施建设项目不断增加,行业总体规模一直稳步增长。近年来,基于我国国民经济持续快速的增长,为防范经济过热风险,国家相关部委相继出台一系列政策对建筑工程设备行业进行宏观调控,调控措施包括土地供给、税收、信贷、外资等多方面。因此,国家相关法律法规的变化以及产业政策的转变将会对本行业产生较大影响。

2、行业风险

目前从事自动化控制系统设备的自主研发、制造并销售业务的企业数量正在不断提升,市场竞争加剧。经过多年经营,公司已在自动化控制系统集成的开发业务中形成了多项核心技术,建立了较为稳定的市场地位和客户群体,在该行业中占据了一定地位。但随着国家产业政策的大力扶持,各应用行业对自控需求的大幅提升,未来将会有更多企业参与自控行业的竞争,导致行业竞争加剧。如果公司不能够持续的进行产业升级,实现传统业务向新兴业务的转变,挖掘新兴业务,开拓新兴市场,将会面临较为严峻的市场竞争。

3、技术风险

本行业是技术密集型行业,包含电子、软件、精密机械、光电等多种现代化技术。在新经济时代,高新技术更新换代的频率日益加快。随着信息技术、微电子技术、计算机技术、网络技术、控制理论的不断发展,工业自动化行业的技术

更新日新月异。如果公司不能持续进行技术创新,则势必影响公司的产品创新和业务创新,使公司在激烈的市场竞争机制下难以发挥优势。而且公司未来的下游产业也会不断的更新换代升级,公司为了能够满足下游产业的生产需求,也需要不断的推进技术研发和技术改造。

4、市场拓展风险

目前中国的工业自动控制系统装置制造业尚没有形成气候,行业集中程度不高,市场竞争激烈。公司在市场开拓方面严格受到客户的使用偏好、生产规模等因素的限制。同时,自动化控制系统行业由于发展时间较短,下游行业对其重要性和优越性的认知程度还有待提高,实现100%的行业应用仍需要一定时间的推广。因此,公司在短时间内拓展市场份额仍存在一定风险。

(七)行业发展趋势

从全球范围看,工业自动控制系统装置制造业是受益于未来发展的新兴方向。工业自动化控制系统拥有提高效率、节能降耗、节省人力成本、促进产业升级的明显效果,未来发展潜力巨大。从国内来看,工业自动化控制系统行业有国家法规政策的大力支持,拥有庞大多元化的市场需求,而且我国工业自动化控制水平与欧美发达国家差距仍十分显著,未来工业自动化率提升空间非常广阔。

中央提出了在本世纪前20年经济建设和改革的主要任务是基本实现工业化,大力推进信息化,并进一步提出信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。自动化在信息化与工业化之间发挥着桥梁和纽带作用,面对我国传统工业的落后现状,国家将加大技术改造的步伐,使我国工业技术向多样化、自动化、智能化方向发展。同时,保护环境与降低能耗作为我国未来的战略方向也为行业的发展提供了良好的保障。新能源装置设备、环境监测、水处理项目、大型工程项目的环保治理等都需要工业自动化控制系统技术作支撑,这对行业未来的发展带来了广阔的空间。

我国自动化控制技术的采用是发展和提高国民经济诸多产业技术水平的重要手段,也是我国对改造传统产业、建立自动化工业体系及高新技术产业的关键力量,发展前景巨大。

工业自动化控制系统管理规定

办法设备保全处湖云设〔2016〕1号 湖南云峰工业自动化控制系统管理规定1 目的 为规范和加强弋阳海螺工业自动化控制系统的日常管理,保障公司生产的顺利进行,使自动化控制系统管理科学化、制度化,建立相适应的管理体系;根据公司《计算机管理办法》、《报警值修改管理规定》,特制定本规定。 2 适用范围 本规定适用于公司工业自动化控制系统设备从调研、选型验收、安装、使用直至更新全过程的管理。本规定中控制系统主要是指公司内工业自动化控制计算机系统、可编程序逻辑控制器系统。 3 系统管理 3.1 设备保全处是工业自动化控制系统的职能管理部门,主要负责控制系统的软、硬件的维护与运行工作、技术资料管理及各种备件管理,并根据运行状况制订系统检修计划及方案; 3.2 各使用部门严格按操作规程及维护规程使用与维护;确保系统使用运行环境,监控运转状况,发现问题及时与设备保全处联系;并积极配合专业维修人员分析处理系统故障; 3.3 设备保全处应在操作站设立严格的口令管理制度,严格区分维护、操作使用权限。系统管理员应设两人,拥有除用户权限设臵外的所有权限,用户权限设臵口令由保全处分管领导掌握:

3.4 一般情况下系统管理员需了解、熟悉系统设臵及程序时不得在系统操作站和工程师站上进行,以防止不慎错误的修改、下载程序。 3.5 严禁擅自在计算机根目录下删除或存放私有文件,严禁擅自移动系统程序、应用程序的文件和文件夹; 3.6 用户禁止将本岗位口令泄漏给他人,不得擅自修改系统程序、应用程序、控制系统的硬设定及软设定; 3.7 操作或使用人员负责日常清灰、保持清洁;未经许可,不得擅自搬动机房内的设备或变更电源系统,不得将设备随意借出;不得擅自打开微机设备修理,设备运行过程中若发生硬件或系统软件故障,应及时报告,不得擅自处理; 3.8 严格禁止在操作站上使用非系统所带可移动存储媒体(软盘、U盘、光盘等),确保系统的软件安全,杜绝病毒的入侵; 3.9 操作人员严禁在操作站上使用非工艺过程管理软件,严禁在操作站上读写、删 除文件、自行复位、关闭操作站; 3.10 控制系统中生产线控制系统、工控微机及单机设备可编程序控制器由设备保全处负责巡检维护,并负责生产期间内系统正常运行,排除运行过程中发现的设备故障; 3.11 控制系统在线控制时,一般不允许修改软件及报警值等相关数据;特殊情况下,须遵照《报警值修改管理规定》,经由使用单位提出书面申请并办理相关会签手续后,自动化系统管理人员方可修改,修改时应保证各计算机控制系统的一致性; 3.12 对控制程序属于技改性质较大的修改,报专业部

自动化自动控制课程设计方案报告

动控制课程设计报告 班级:自动化08-1班 学号:08051116 姓名:刘加伟 2018.7.17

任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计 一、控制系统设计任务 1、通过测量实际装置的尺寸,采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象 模型。<先建立机理模型,并在某工作点进行线性化,求传递函数) 2、根据建立二阶水箱液位对象模型,在计算机自动控制实验箱上利用电 阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。 3、通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据,测试被控对象的开 环特性,验证模拟对象的正确性。 4、采用纯比例控制,分析闭环控制系统随比例系数变化控制性能指标<超调 量,上升时间,调节时间,稳态误差等)的变化。 5、采用PI控制器,利用根轨迹法判断系统的稳定性,使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标,并将控制器应用于实际模拟仿真系统,观测实际系统能否达到设计的性能指标。 6、采用PID控制,分析不同参数下,控制系统的调节效果。 7、通过串联超前滞后环节校正系统,使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指 标,并将校正环节应用于实际模拟仿真系统,观测实际系统能否达到设计的性能指标。

(一)建立模型 (二)实验模型及改变阶跃后曲线: 1.取阶跃曲线按照以下模型建立系统辨识模型: 一般取为0.4和0.8 计算上行阶跃各参数: T1=171.26 T2=50.50 K=160.47 t1=141 t2=338 建立传递函数为: G(s>= 计算下行阶跃各参数: T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198 建立传递函数为: G(s>= 2.建立机理模型

自动化控制系统管理规定

神华宁煤集团煤炭化学工业分公司 自动化控制系统管理规定 第一章总则 第一条为了规范神华宁煤集团煤炭化学工业分公司(以下简称“公司”)自动化控制系统的管理,确保自动化控制系统安全经济运行,依据国家相关法律、法规和《神华集团公司煤制油化工仪表及自动化控制设备管理办法》,制定本规定。 第二条本规定明确了自动化控制系统的管理、维护、运行和安全注意事项、自动化控制系统备品备件及UPS的管理、自动化控制系统点检的内容以及外委检修、点检的批准。 第三条各单位应加强自动化控制系统的管理,保证自动化控制系统在安全平稳状态下运行。 第四条各单位应积极采用国内外先进的自动化控制系统管理方法和检维修技术,不断提高工业自动化控制系统管理水平。 第五条本规定适用于公司及所属各单位集散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS、ESD)、可编程控制器(PLC)以及在先进过程控制(APC)和优化过程控制(OPC)系统中使用的上位计算机等的管理。 第二章管理职责 第六条公司机械动力部职责:

(一)对各单位自动化控制系统硬件、软件管理、自动化控制系统运行管理及点检工作的情况进行监督检查; (二)自动化控制系统外委检修、点检的审批,承包方选择 及点检、检修的组织工作。 第七条各单位职责: (一)自动化控制系统硬件管理及日常检查、维护、保养工作; (二)自动化控制系统软件程序、网络文件管理,软件及相关数据修定管理; (三)UPS电源及网络机房管理; (四)自动化控制系统运行管理; (五)自动化控制系统备品备件的管理; (六)自动化控制系统档案的管理; (七)自动化控制系统的点检管理。 第三章自动化控制系统的硬件管理 第八条各单位仪表维护单位应按装置建立自动化控制系统软、硬件设备档案及台帐,档案、台帐应实行微机管理。台帐应说明名称、型号、规格、数量、用途、制造厂、出厂日期等。档案对单台设备而言,其内容包括应用装置和投用时间、通讯速度、安装地点、运行情况、发生的故障、原因、处理和检修经过及结果等。 第九条各单位维护单位根据不同的自动化控制系统各自特点,做好自动化控制系统定期检查、维护、保养及紧急故障处理等

2014年工业自动控制系统装置制造业简析

2014年工业自动控制系统装置制造业简析 一、行业监管体制、主要法律法规及政策 (2) 1、行业主管部门及监管体制 (2) 2、主要法律法规及产业政策 (2) 二、行业概况 (3) 三、上下游产业链结构 (4) 四、行业竞争格局 (5) 五、影响行业发展的因素 (6) 1、有利因素 (6) (1)国家产业政策支持 (6) (2)通用机械行业的巨大需求 (7) 2、不利因素 (8) (1)行业标准欠缺、多为非标准化产品影响产业发展 (8) (2)通用机械行业转型升级的挑战 (8) 六、市场需求及变动趋势 (8) 1、市场需求情况 (8) (1)各行业技术改造带来的需求 (9) (2)国家政策及技术进步支持带来的需求 (9) (3)供需不对称带来的需求 (9) (4)传统产业的竞争带来的新需求比如汽车行业的带动 (10) 2、行业市场容量及其变动情况 (10) 七、行业风险 (12) 1、宏观经济风险 (12) 2、下游行业需求变化风险 (12)

一、行业监管体制、主要法律法规及政策 1、行业主管部门及监管体制 专用设备制造业的监管单位是工信部及其下属分支机构,该部门侧重于行业宏观管理,目前该行业尚未设立行业协会。公司产品不涉及须取得主管政府部门专门许可的项目。 2、主要法律法规及产业政策 (1)产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正) 鼓励类:“十四、机械”之“4、数字化、智能化、网络化工业自动检测仪表与传感器,原位在线成份分析仪器,具有无线通信功能的低功耗智能传感器,电磁兼容检测设备,智能电网用智能电表(具有发送和接收信号、自诊断、数据处理功能),光纤传感器” (2)《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》之“三、重点发展方向和主要任务”之“(四)高端装备制造产业”:“5.智能制造装备产业。重点发展具有感知、决策、执行等功能的智能专用装备,突破新型传感器与智能仪器仪表、自动控制系统、工业机器人等感知、控制装置及其伺服、执行、传动零部件等核心关键技术,提高成套系统集成能力,推进制造、使用过程的自动化、智能化和绿色化,支撑先进制造、国防、交通、能源、农业、环保与资源综合利用等国民经济重点领域发展和升级。” (3)《高端装备制造业“十二五”发展规划》之“四、重大工程与

自动化控制系统DCS安全操作规程

编号:SM-ZD-88894 自动化控制系统DCS安 全操作规程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

自动化控制系统DCS安全操作规程 简介:该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 DCS系统规程 一、操作要求: 1、必须熟练掌握生产工艺、懂得了解电脑一般操作知识;对工艺流程上关键的设备、测量点遇到故障时,如何采取紧紧避险措施。 2、严格禁止登录超越自已使用的权限(仪控工的权限:用户名和密码:OPS1)。 3、时刻掌握上位机数据刷新情况。 4、仔细分析报警内容:分清工艺测量点超限数据或设备故障报警还是DCS硬件报警。 5、每翻开一页,最好只选中一个目标(变量、位号),发出所需的指今后,关闭该目标弹出的所有窗口,然后再选中下一个目标。对于调节阀,需改变阀门开度(指:手动),最好多使用调节器面板上的递增、递减键。 6、掌握UPS

自动化控制系统设计实例教学大纲-2017

《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲 课程代码:060032005 课程英文名称:Automation Control System Design Examples 课程总学时:16学时讲课:16学时实验:0学时上机:0学时 适用专业:自动化 大纲编写(修订)时间:2017.11 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 自动化控制系统设计实例是自动化专业的专业基础选修课。通过对该课程的学习,使学生建立起“系统”概念,了解自动化系统主要的控制方法、控制技术,为后续专业课学习奠定基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 通过实例教学,针对不同的控制对象,全方位、多视角介绍采用单片机、自动化仪表、工控机、PLC组建不同工业流程的设计实例和实施过程;要求学生了解自动化控制系统的设计原则、设计步骤,建立起“控制”与“系统”的概念,了解自动化控制系统的主流技术和前沿技术。 (三)实施说明 在讲授具体内容时,从一个具体的被控对象分析入手到合理的控制要求的形成,从控制装置、元器件部件选型到控制方案的产生,从硬件结构到电路细节,从软件框图到控制算法以及实施过程一一进行分析讲解;培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 (四)对先修课的要求 本课程的先修课是《自动控制原理》和《C语言程序设计》。 (五)对习题课、实验环节的要求 无。 (六)课程考核方式 1.考核方式:考查 2.考核目标:考核学生对自动化控制系统的了解程度;考核学生自动化产品研发思路和独立思考能力。 3.成绩构成:本课程的学生成绩采用二级制(通过、不通过)。成绩由学术报告和平时成绩相结合的方法确定。其中:平时成绩由考勤及课堂表现组成,占总的40% ;学术报告成绩占总的60%。 (七)主要参考书目: 1. 《自动化系统工程设计与实施》,林敏等编,电子工业出版社,2008。 2. 《过程控制系统》,俞金寿孙自强编著,机械工业出版社,2009。 3. 《PLC编程及应用》(第4版),廖常初编著,机械工业出版社,2015。 二、中文摘要 本课程是自动化专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。课程通过对精选实例的自动化控制系统的设计、选型、研制、调试和实施等讲授,使学生建立“控制”与“系统”的概念,了解自动化系统的主流技术和发展趋势。本课程将全方位、多视角地介绍单片机、自动化仪表、工控机、PLC等组建不同工业流程的设计实例和实施过程,本课程将为后续自动化专业课程的学习奠定基础。

制造业的智能自动化发展分析报告

制造业的智能自动化发展分析报告 在某种程度上,新一波的自动化浪潮将会由当初将机器人和自动化技术带到工作场所的那些因素驱动:将人类工人从肮脏、枯燥乏味或者危险的工作中解放出来;通过排除错误和降低变化性提升产品质量;通过用成本更低的机器替代成本越来越高的人工,来削减制造成本。麦肯锡咨询公司近日发布题为“自动化、机器人与未来工厂”的文章,称更便宜、功能更强大、更加灵活的技术正在加速全自动化生产设施的发展,对于企业而言,主要的挑战将会是决定如何最好地利用它们的能力。 以下是文章主要内容: 在发那科(Fanuc)位于日本忍野村的一家工厂,工业机器人生产机器人,每班只有4名员工负责监工。在飞利浦位于荷兰的一家电动剃须刀工厂,机器人数量达到生产工人的14倍多,后者仅有9人。相机生产商佳能于2013年开始在旗下的数家工厂淘汰人类劳动力。 这种“熄灯”生产概念——制造活动和物料流程完全自动化处理——正成为现代制造日益普遍的一个特性。在某种程度上,新一波的自动化浪潮将会由当初将机器人和自动化技术带到工作场所的那些因素驱动:将人类工人从肮脏、枯燥乏味或者危险的工作中解放出来;通过排除错误和降低变化性提升产品质量;通过用成本更低的机器替代成本越来越高的人工,来削减制造成本。然而,如今最先进的自动化系统拥有额外的功能,这促使它们能够用于原来不适合实施自动化的环境,以及在制造中创造出全新的价值。

机器人价格下降 随着机器人生产日益普及,机器人的成本呈现下降。在过去的30年里,按实值计算,机器人平均价格下降了一半,相对于劳动力成本,它的下降幅度甚至更大。随着来自新兴经济体的需求鼓励机器人的生产转移到成本较低的地区,它们的价格可能将进一步下降。 人才更易获取 拥有设计、安装、运作和维护机器人生产系统所需技能的人才,也正变得更加普遍。机器人工程师曾经相当罕见,属于雇用成本很高的专家。如今,机器人相关的学科在全球各地的学校被教授,它们要么是专门的课程,要么是制造技术或者制造工程设计方面的通识教育的一部分。软件的可得性,比如模拟程序包和可测试机器人应用的离线编程系统,已经减少了工程时间和风险。它也让机器人程序编制任务变得更加简单,成本也变得了。 易于整合 计算性能、软件开发技术和网络化技术的进步,提升了装配、安装和维护机器人的速度,同时降低了相关的成本。例如,传感器和制动器以往必须要通过终端机框、连接器和接线盒,利用专门的接线单独连接至机器人控制器,而现在,它们则可以利用即插即用的技术,因此零部件利用相对简单的网络接线连接起来。这些零部件将会自动鉴定控制系统,因此能够大大减少设置时间。这些传感器和制动器还能够进行自我监控,将其状态报告给控制系统,进而辅助过程控制,

当代工业自动化控制系统的集成信息平台设计

当代工业自动化控制系统的集成信息平台设计 摘要:目前,我国的国民经济在高速的发展,我国的工业在不断地完善,随着 我国工业化程度的发展,传统的手工工业和以老式机械控制为主的工业生产都会 耗费大量的人力物力,已经无法适应工业发展的需要。但是我国目前的自动化控 制系统在运营管理、软件规划等方面仍存在一些问题,特别是有关工业自动化控 制系统的集成信息平台设计,还存在很大的发展空间。针对上述背景,对当代工 业过程自动化控制系统的集成信息平台进行设计,为当代工业过程提供更多的技 术支持。 关键词:工业过程;自动化;控制系统;集成信息平台 引言 随着社会的发展和科技的进步,工业生产过程自动化越来越受到国家和民众 的重视。随着我国工业市场发展的越来越快,集成信息平台作为一种使用c语言 构件的分布式框架,在当代工业过程中发挥的作用也是十分显著的,可以有效推 动企业的信息化建设。 1控制系统的多元化 1.1现场总线的崛起 多年以来,工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动 单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统,当前我国工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系 统阶段。与早期的一些控制系统相比,DCS系统在功能和性能上有了很大进步, 可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制,但其仍然是一种模拟数 字混合系统,从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递, 仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。 现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表,使它们各自都具有数字计 算和通信能力,即所谓“智能化”,采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作 为联系的纽带,把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络,并按公开、规范的通信协议,使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实 现数据传输与信息交换,形成多种适应实际需要的控制系统。 1.2现场总线的新动向 长期以来的标准之争,实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一 代系统的发展,人们开始寻求新的出路,一个新的动向是从现场总线转向Ethernet,用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛 的网络技术,在IT领域已被使用多年,已有广泛的硬、软件开发技术支持,更重 要的是启用以太网作为高速现场总线框架,可以使现场总线技术和计算机网络技 术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用,国际上成 立了工业以太网协会,开展工业以太网关键技术的研究。 2当代工业自动化控制系统的集成信息平台硬件设计 2.1集中监控设计 为了将系统的各个功能有机结合在一起,使各个系统的作用得到最大化的发挥,因此设计了集中监控方式。集中监控方式的目的在于对工业生产过程中的全 部电气设备进行监控,以保证各个生产环节的有序进行。并且这种集中监控系统 运行简单,便于维修,以最小的投入实现各个设备的统一管理。

工业自动化仪表及控制装置设备的分类标准及基础知识

工业自动化仪表及控制装置设备的分类标准及基础知识! 随着生产规模的不断扩大和生产技术的发展,对生产过程自动化水平提出了越来越高的要求。因此,工业仪表也经历了一个从无到有、由简单到复杂,由单一功能向多功能的发展过程。从最初的只能在现场测量并显示温度(如玻璃温度计)、压力(如U形管压力计)、流量(如玻璃转子流量计)、液位(如玻璃管液位计)的就地检测仪表和只能进行简单控制的就地调节器,逐步向远传集中显示、远程控制的方向发展。除检测各种参数的检测元件和检测仪表愈加齐全外,过程控制仪表的发展更是日新月异,经历了由气动单元组合仪表、电动单元组合仪表、电子式综合控制装置到工业计算机控制系统的飞跃。 工业自动化仪表品种繁多,从信息的获得、传递、反映和处理的过程把工业自动化仪表分为五大类;(1)检测仪表;(2)显示仪表;(3)控制仪表;(4)执行器;(5)集中监测与控制装置。检测仪表生产过程中,介质在设备、管道不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量瞬息万变,始终处于变化之中。检测仪表就是用以检测上述物理量在每个瞬间的量值。按照所测量工艺参数的不同,检测仪表可分为如下几种:1.温度仪表:常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式(温包)温度计、

温度开关、热电偶、热电阻,还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。 2.压力仪表:压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。根据其工作原理可分为:弹性式压力计(按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等);传感式压力计(如电阻式、电容式、电感式、霍尔式 压力计等);液柱式压力计(如U形管、直管、倾斜管压力计);还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。 3.流量仪表:流量测量仪表品种繁多,目前应用最为 广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。 4.物位仪表:物位仪表主要测量塔器和槽、罐类容器 内某种介质的液位或两种不同比重液体的界面及固体物料 的料位。液位计中最为常见的是玻璃管液位计、玻璃板液位计,其他还有差压式液位计和浮力式液位计(如浮球液位计、液位开关、浮筒液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等)。用于固体物料料位检测的有电阻式料位计、 电容式料位计、物位开关、重锤探测物位计、音叉料位计、超声波物位计、放射性料位计等。 5.成分分析仪表:成分分析仪表用于检定工艺介质的

工业自动化控制系统介绍

工业自动化控制系统 工业自动化控制系统一般用于监控生产流程或生产环境。这些自动化系统不断从生产线上的传感器接收连续数据(电荷耦和传感器相机),然后在通过客户专用的图像识别算法之前过滤这些数据。这些图像识别模块允许自动化系统识别生产过程中的不同状态。例如生产线上没有产品或者是存在缺陷的产品。这些信息被传送到主机。由主机控制加速或者减慢生产线速度,或在生产线上对特定部分生成产生阻碍。 图1显示了一个典型的工业自动化系统。包含有具有自主知识产权(IP)核的Altera器件,可以帮助减少开发所需的成本、增加设计的灵活性并且缩短工业自动化应用的开发周期。设计工程师还可以轻松的放置32位的Nios? 软核处理器于Cyclone?器件中,可以帮助他们灵活的实现应用中所需的外设功能。并达到所需要的内核性能。工程师可以灵活的配置系统的成本和性能,以获得一个低端、低成本的从系统或是一个在速度和外设需求上经过优化的高端的、高性能的系统。 图1.典型的工业自动化系统 注释 1. FIR = 有限脉冲响应 2. UART = 通用异步收发器 Cyclone器件能够在工业自动化系统中实现多种不同的应用。32位Nios嵌入式处理器可以作为控制器组件应用,减轻主机系统的任务。根据系统的要求实现各种接口控制系统,例如以太网媒体存储控制器(MAC)、局域网控制器(CAN)或是Profibus控制器。用Altera提供了IP来实现10/100M以太网媒体存取控制(MAC)和局域网控制器,更进一步的缩短了设计周期。Cyclone器件中的M4K M-RAM块可以实现缓冲器功能应用,并且应用Cyclone器件中的Altera的IP核可以实现FIR过滤器和UART功能,最终得到一个完整的工业自动化解决方案。设计工程师可以应用Altera的IP核结合Nios来加速他们的设计使他们可以花更多精力去关注在系统设计的其他部分。除此之外,将独立器件的功能集成到单一的Cyclone器件中还可以减少电路板上的独立器件的数量,减少开发时间,而且有效的降低了产品的成本。 Cyclone器件凭借其高效的器件结构在对成本敏感的工业应用中达到了性能和成本的统一。Cyclone系列器件和Altera的其一系列功能互补的产品和方案为工业应用的设计师提供了用超低价格来实现超高性能应用的可能性。

电气自动化专业的行业分析报告

电气自动化专业的行业分析报告 电气1401 任翀 专业概念及特点 电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计,随着国外大企业的进入,在这一专业领域将出现很大缺口,那时很可能出现人才供不应求的现象。 控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础,电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点,就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合,具有交叉学科的性质,电力、电子、控制、计算机多学科综合,使毕业生具有较强的适应能力,是“宽口径”专业。(摘自《电气自动化-百度百科》) 发展现状 我国电气自动化专业开始发展于20世纪50年代初,国家对该专业进行几次调整,但由于该专业所覆盖的行业领域广,适用性大,到现在仍然焕发着勃勃生机。全国各大高校都相继开设该专业,并发展迅速。学习该专业的大学生和研究生数量迅速增大,社会上从业人员也迅速增加。高校电气自动化专业大学生也随之增加。 本专业产生于19世纪70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低。但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题。电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵。无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠。

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制 ——郝庆超 在自动化(automation)不断完善和发展的今天,自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准,而自动化的一个重要分支——工业自动化,更是生产型企业提高生产效率,稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第一阶段,以“观测”并“人为反应”的第二阶段,已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步,同时需要控制理论和实践的完善,智能控制(intelligent controls)作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论,已经广泛应用于各个自动化领域,全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。 一个控制系统包括控制器(controller)、传感器(sensor)、变送器(transmitter)、执行机构(final controlling element)、输入输出接口(I/0 interface)五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器,这样完成了一次正常的运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分,自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是看是否有最终对象的反馈,当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向一个容器里加水,有水位测量设备,水位到达设定的高度,水龙头自动关断,这就是“闭环控制”;如需人为的看水是否到了设定的高度,而去人为的关水龙头,这就是“开环控制”。当然,智能控制,目标是不需要人为干预,所以,我们可以简单的认为“开环控制”是人为干预控制,不能完全体现智能控制的特点,所以在这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同,可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是看对执行机构的作用方式,如上例中,如果水龙头是开关两位的,在水位到达设定的高度,自动关断水龙头,则此为“状态闭环控制”;如果水龙头是可调节的,根据水位高度的不同,调节水龙头开度的大小,通过加水量的不同,让水位保持平衡,此为“调节闭环控制”。 目前工业自动化控制中,“状态闭环控制”多用于保护类控制,例如汽机的ETS,锅炉的MFT,化工的ESD,水泵保护等等。其优点是反应比较快,控制器本身不需要复杂的计算,通过逻辑运算基本可以实现;其缺点是一旦收到的反馈信号为假信号,则按照假信号进行动作,工程上多称之为“误动”。由于动作迅速(一般是以“毫秒”为单位进行计算),所以一旦误动产生,无法在执行之前或之中做出人为反应处理,只能事后补救,而一些重要的保护一旦产生误动,其影响和损失都是比较大的。针对这个问题,根据现场“状态闭环控制”的重要性和损失性,需要将反馈信号进行品质判断处理,判断出信号的真实性,如果是假信号,则保持原信号不变,不触发执行机构工作,避免误动。而且几乎所有的“状态闭环控制”都有是否允许执行的开关,即联锁按钮。联锁按钮可根据实际情况,屏蔽控制内容,这样就可以部分的对其进行提前控制,把误动的可能性减到最低。 “调节闭环控制”相对“状态闭环控制”要复杂一些,需要控制器进行复杂的运算,计算出输出的结果给执行机构,执行机构进而调节被调节对象。从时间上来讲,“调节闭环控制”是不间断的时时进行计算和输出,其周期决定于控制器的运算周期。“调节闭环控制”需要人为或通过系统计算给定一个被控制对象的理想的状态数值(给定值set value,简写为S),控制器会比较实际的被控制对象的数值(测量值practical value,简写P)与给定值之间的偏差,并计算出输出到执行机构的值(输出值output value,简写O)给执行机构,执行机构变化,使测量值改变,控制器再次比较测量值与给定值的偏差(以下简称偏差),进行下一循环的计算并输出。“调节闭环控制”一般常用的控制方式是“比例积分微分控制”即“PID控制”或“PID调节”。PID控制器就是根据偏差,利用比例(proportional)、积分(integration)、微分(differentiation)计算出控制量进行控制的。PID控制器问世至今已有近几十年的历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。很多盘装仪表控制器就具备很好的带有记忆功能的PID控制功能。“调节闭环控制”对控制系统中各个

自动控制系统毕业设计..

目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计:....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项:................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

工业自动化控制系统

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————我们人类每天的工作时间都有一定的限制,正常为8小时工作制,在有些工业生产领域,人工工作速度赶不上生产需要,但是机器可以不停歇的工作,能够大大提高生产效率。因而自动化控制系统的逐步完善也是社会发展的产物,接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其应用,希望能给您带来一定程度上的帮助。 1,过程自动化:石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统,对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。 2,机械制造自动化:这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果,处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或

多年质保操作简单方便快捷————————————————————————————————————————————— 电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化控制系统。 3,管理自动化:工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制,是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集

2018年自动化设备制造行业分析报告

2018年自动化设备制造行业分析报告 2018年7月

目录 一、行业监管体制及主要政策法规 (5) 1、行业主管部门 (5) (1)发改委和工信部 (5) (2)中国自动化学会及中国电子专用设备工业协会 (5) 2、行业主要法律法规及产业政策 (6) 二、行业现状、市场容量和竞争格局 (7) 1、概念 (7) 2、行业现状 (8) (1)自动化设备制造业发展概况 (8) (2)行业市场规模现状 (10) 3、行业发展趋势 (12) (1)集群化 (12) (2)信息化 (12) (3)品牌化 (12) 4、下游行业市场规模 (12) (1)移动终端行业 (13) ①手机行业 (14) ②平板电脑行业 (15) (2)新能源行业 (16) (3)汽车行业 (17) 5、行业竞争情况 (18) (1)行业竞争格局 (18) (2)行业主要企业 (19) ①Automation Tooling Systems Inc (19) ②博众精工科技股份有限公司 (19)

③大连智云自动化装备股份有限公司 (19) ④无锡先导智能装备股份有限公司 (20) ⑤珠海市运泰利自动化设备有限公司 (20) ⑥苏州赛腾精密电子股份有限公司 (20) ⑦JOT Automation Ltd (20) ⑧苏州富强科技有限公司 (21) 三、影响行业发展的因素 (21) 1、有利因素 (21) (1)国家产业政策的支持 (21) (2)我国制造业转型升级的推动 (22) (3)人口红利消失 (22) (4)主要技术日趋成熟 (23) 2、不利因素 (23) (1)行业基础薄弱 (23) (2)专业人才紧缺 (23) (3)产业配套落后 (24) 四、行业技术水平和技术特点 (25) 1、行业技术水平 (25) (1)自主创新能力不足 (25) (2)产品性能和国外存在差距 (26) 2、行业技术特点 (26) (1)技术集成度高 (26) (2)工艺要求高 (26) (3)信息化需求大 (27) 五、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (27) 1、技术水平 (28) 2、产品成本 (28)

工业自动化控制技术简析

工业自动化控制技术简析 1,前言 工业电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。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。 2.工业电气自动化的发展现状 2.1lE C61 13l标准使得编程接口标准化。目前,世界上有200多家PLC厂商,近400种PL C产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,IEC*****使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。*****l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。 2.2Windows正成为事实上的工控标准平台微软的技术如Windows NT、WindOWSCE和IntemetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。 3、工业自动化控制系统的特点 用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式

#a0020-设备设施、自动化安全控制系统的维护、保养、检测管理制度

设备设施、自动化安全控制系统的维护保养、检测管理制度 为了设备设施检维修、检测过程中,认真贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,保证公司财产和职工生命的安全,特制订本制度。 一、设备检维修可分为:计划检修和非计划检修二种: 1、计划检修包括设备大修、中修等有计划的维修。 2、非计划检修是因特殊情况(如管道泄漏、机器突然损坏等)而作出临时检修决定。有短期检修,局部检修、日常维修,事后检修等。 二、设备检修维修提出和实施 1、大修、中修计划由各岗位提出,生产部汇总、编制维修计划,报公司总经理批准后届时实施,并在安环部备案。 2、短期检修、局部检修、日常维修和事后检修由生产主管提出和实施,并报安全主管备案,以便监督,确保检修能顺利进行。 3、装置停车大修应参照《装置停开车管理制度》进行,必须做到事项 1)大修由生产部作为检修项目负责人组织技术、安全等相关人员进行实施,负责搞好项目落实,材料的准备,安全施工方案的确立及劳力的准备等工作。 2)对大修实施方案和大修作业要进行安全风险评价,根据评价结果制定相应的预防控制措施。控制措施应安全、可行、可靠、合理。 3)大修时,做到由检修项目负责人统一指挥,面向现场,分工负责,确保检修过程的安全。 4)特种设备检修必须由具备相应检修资质的单位进行。 5)设备大、中修要填写竣工验收报告单,对设备进行验收合格后,方可投入使用。 三、设备设施检修安全规则

1、加强检修工作小组领导,做到安全组织、安全任务、安全责任、安全措施“四落实“。 2、一切检修项目应根据检修计划都应到安全、生产部门处办理“设备检修安全作业证”。 3、凡在厂区内需要动火、入罐、动土、高处作业、抽堵盲板、吊装作业等都应到安全主管办理相关的作业票证,电气作业应到生产主管处办理电气作业票。检修单位应严格执行行业标准AQ3026-2008《化学品生产单位检修作业安全规范》,并检查和落实安全措施。 4、检修传动设备或传动设备上的电气设备,必须切断电源(拨掉电源熔断器),并经两次启动复查证明无误后,在电源开关处挂上禁止合闸牌或上安全锁卡。 5、使用移动电器应配备漏电保护装置。 6、安环部和检修单位应检查检修中所需的防护器具、消防器材的准备情况,若准备不完全,安环部有权阻止检修单位对设备的检修。 7、安环部和检修单位的相关负责人应对检修现场的爬梯、栏杆、平台、盖板等进行检查,确定安全可靠后,方可进行现场检修施工。 8、检修人员在检修施工中应严格遵守各种安全操作规程及相关规章制度,听从现场指挥人员和安环部有关人员的指导,检修人员不得任意更改施工方案及作业证指定的范围、方法、步骤。 9、在禁火区内施工,要严格执行禁火区内相关规定,要使用防爆器械或采取其他防爆措施,防止产生火花。 10、在危险化学品的生产岗位检修时,要经常与生产部联系,确保检修安全,一旦生产发生故障,出现突然排放或紧急停车等情况时,应先停止检修作业,迅速撤离现场。

自动化控制系统及设计 陈超

自动化控制系统及设计陈超 发表时间:2018-08-06T15:47:02.043Z 来源:《电力设备》2018年第10期作者:陈超[导读] 摘要:近些年来,经济和社会不断进步,人们越来越希望关注生产力的提高,电气自动化控制就变得至关重要。 (厦门瑞骏电力监理咨询有限公司福建厦门 361000)摘要:近些年来,经济和社会不断进步,人们越来越希望关注生产力的提高,电气自动化控制就变得至关重要。本文首先介绍了电气自动化控制系统的概念,然后从目前研究热点技术——智能技术出发。最后,分析了电气自动化控制系统的发展趋势。 关键词:电气自动化;控制系统;智能技术 1电气自动化的现状 首先,电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透,纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 其次,电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流,并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势,也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 最后,实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场,将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来,使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 2电气自动化控制系统设计思想 2.1集中监控 集中监控这个方式的最大的优点是控制站的运行保养方便、防护要求低和简便的系统设计方法。不过这也给集中监控带来了缺陷,即这样把控制系统种的每个重要的功能都放到一个处理器里面去操作,大大增加了处理器的工作任务量,降低了系统的运行速度,不利于工作效率。在监控所有的电气控制设备时,每次增加监控对象时主机冗余下降,还需要企业增加投资,增加电缆的数量而且电缆运输距离的加长也会影响控制系统的稳定性和可靠性。电缆距离的加长,使电缆查线任务加大,因此增大维护量,还存在着由于接线复杂,造成在查线或者传动过程中的操作失误的可能。所以,在使用集中监控方式前,要认真处理好以上的问题。 2.2远程监控 伴随科技的发展,远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟,远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用,主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低,而且电厂的电气通讯量过于多,所以远程监控方式一般情况下只适用玉小型的监控系统,在设计电子自动化控制系统的要重要考虑的地方。 2.3现场总线监控 目前现场总线这些电脑网络技术和以太网已经在变电站综合自动化控制系统中的到了广泛的应用。现在研究智能化的日新月异和智能化设备的不断更新,加上在多年来应用上已经积累的丰富的经验,都大大加速了电气自动化控制系统的更新。现在的现场总线监控不仅可以针对已定间隔的情况设定功能,还可以面向不同的间隔进行合适的设计,而且对于智能化设备的安装也十分快捷方便,同时还具备远程监控方式的所有优势,控制模拟量变送器、隔离设备等的使用数量,从而节约大量的费用和安装维护的工作量,降低企业的投入,减少企业的成本。 3电气自动化控制系统的设计要点 3.1 智能化设计 电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现,以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统,集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统,都要根据实际需要,在编辑器内进行自动化参数设置,然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活,因此在电气自动化控制系统的设计上,较为重要的一点是软件的设计。 3.2 节能化设计 电气自动化控制系统的设计需要体现节能的特点,由于目前我国加强对环境的保护政策,提供低碳节能,因此在设计要点上同样要体现节能化,在能源紧张的世界格局下,人类越发地珍惜历史给人们留下的这部分财产,每用一点都要小心翼翼,生怕浪费,当节能成为所有这些行为的发生基础时,我们就不得不在能源使用上另辟蹊很苦。 3.3 可靠性设计 电气自动化控制技术无论是PLC控制技术,现场总线技术,还是变频技术以及DCS技术,微电子技术,在控制系统设计上都要考虑可靠性。尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性,但一旦出现问题,往往会给用户带来极大的损失,因此在设计上要加强可靠性措施,提高控制系统的可靠性。 3.4 规范化统一设计 由于电气化控制系统应用于各行各业,它的规范化,标准化是促进设计科学合理的有效手段,为了更好地将控制模块应用于各行各业,在自动化模块设计上要充分实现规范化设计。总结典型的设计思路,从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。PLC控制系统应用在企业自动化控制中时,同一企业或系统应尽量使用同一机型或同一生产厂家的PLC,因为这样的PLC的接口,标准以及对软件的兼容性要强于不同厂家的PLC备件,同时PLC外部设备和工具软件还可以共享,降低成本。 4探讨电气自动化控制系统的发展趋势

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