自動(dòng)控制-工業(yè)控制自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

1、自動(dòng)控制-工業(yè)控制自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 第一章：工業(yè)控制自動(dòng)化行業(yè)基本狀況 1.1定義： 工業(yè)控制機(jī)機(jī)（工控機(jī)）是是計(jì)算機(jī)技術(shù)術(shù)和自動(dòng)控制制技術(shù)結(jié)合的的產(chǎn)物，是實(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)自動(dòng)化、優(yōu)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低低能耗，以提提高經(jīng)濟(jì)效益益的主要技術(shù)術(shù)手段。 11.2工控機(jī)機(jī)的種類 工工控機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)品一般可分分成下列幾類類： &; 可可編程序控制制器（PLCC）：按功能能及規(guī)模可分分為大型PLLC（輸入輸輸出點(diǎn)數(shù)11024），中中型PLC（輸入入輸出點(diǎn)數(shù)22561024）及及小型PLCC（輸入輸出出點(diǎn)數(shù)2556點(diǎn)）。 &; 分布式控控制系統(tǒng)（DDCS）：又又稱集散控制制系統(tǒng)，按功功能及規(guī)模亦亦可分為多級(jí)級(jí)分層

2、分布式式控制系統(tǒng)、中中小型分布式式控制系統(tǒng)、兩兩級(jí)分布式控控制系統(tǒng)。 &; 工業(yè)PC機(jī)：能適適合工業(yè)惡劣劣環(huán)境的PCC機(jī)，配有各各種過程輸入入輸出接口板板組成工控機(jī)機(jī)。近年又出出現(xiàn)了PCII總線工控機(jī)機(jī)。 &; 嵌入式計(jì)計(jì)算機(jī)及OEEM產(chǎn)品，包包括PID調(diào)節(jié)器器及控制器 &; 機(jī)電設(shè)備備數(shù)控系統(tǒng)（CNC，F(xiàn)MS，CAM） &; 現(xiàn)場(chǎng)總線線控制系統(tǒng)（FCS） 11.3工控機(jī)機(jī)發(fā)展綜述 11983年工工業(yè)控制計(jì)算算機(jī)被列入國(guó)國(guó)家計(jì)算機(jī)系系列型譜及發(fā)發(fā)展規(guī)劃。11989年機(jī)機(jī)電部受國(guó)務(wù)務(wù)院電子振興興領(lǐng)導(dǎo)小組辦辦公室委托，完完成對(duì)全國(guó)工工業(yè)控制計(jì)算算機(jī)機(jī)型優(yōu)選選，共選出包包括工業(yè)控制制微機(jī)系統(tǒng)、但但（

3、多）回路路調(diào)節(jié)器、可可編程控制器器和工業(yè)控制制功能模塊四四個(gè)種類211個(gè)優(yōu)選機(jī)型型。19900年國(guó)家計(jì)委委、機(jī)電部、化化工部、建材材局聯(lián)合組織織完成了首次次全國(guó)工業(yè)爐爐窯控制系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)選。共共選出工業(yè)鍋鍋爐、水泥機(jī)機(jī)立窯和小氮氮肥三種爐窯窯21套獲獎(jiǎng)的的控制系統(tǒng)。目目前我國(guó)工業(yè)業(yè)控制計(jì)算機(jī)機(jī)（包括工業(yè)業(yè)控制計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)、分散散型工業(yè)控制制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)、工業(yè)控制制功能模塊系系列、自動(dòng)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)和數(shù)數(shù)控、程控五五大系列）技技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和和應(yīng)用都有了了很大的發(fā)展展，我國(guó)工控控機(jī)行業(yè)已經(jīng)經(jīng)形成。 我我國(guó)工控機(jī)系系統(tǒng)的發(fā)展道道路，大多是是在引進(jìn)成套套設(shè)備的同時(shí)時(shí)，也相繼引引進(jìn)了各種工工控機(jī)系統(tǒng)，并并開始自

4、己設(shè)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)統(tǒng)和裝置，然然后進(jìn)行消化化吸收，進(jìn)行行二次開發(fā)和和應(yīng)用。也有有一些廠家引引進(jìn)國(guó)外技術(shù)術(shù)，與外商合合作合資組裝裝生產(chǎn)國(guó)外產(chǎn)產(chǎn)品，并逐步步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化化。 據(jù)據(jù)電子部微型型機(jī)信息網(wǎng)估估計(jì)，目前我我國(guó)工控機(jī)市市場(chǎng)規(guī)模為9951277億元，其中中PLC的規(guī)模模是15117億元，DCSS系統(tǒng)規(guī)模15520億元元，工業(yè)PCC機(jī)及板卡25530億元元，嵌入式計(jì)計(jì)算機(jī)（含控控制器）15520億元元，機(jī)電設(shè)備備數(shù)控系統(tǒng)33545億億元。據(jù)報(bào)道道，工控機(jī)生生產(chǎn)廠家中，生生產(chǎn)PLC的占30.443%，DCS占17.399，F(xiàn)CS占8.7%，工工業(yè)PC機(jī)占21.774%，其他他（自動(dòng)化儀儀表、模塊）占占

5、21.744%。 11.4各種主主要產(chǎn)品（PPLCDCCSIPCCFCSRTU）的的市場(chǎng)情況 11.4.1PPLC PPLC國(guó)內(nèi)外外市場(chǎng)概況 由由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集集成電路的迅迅速發(fā)展，PPLC向小型型化、微型化化和高速化發(fā)發(fā)展。在應(yīng)用用中，PLCC可與上位機(jī)機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也可可下掛PLCC，組成分布布式控制系統(tǒng)統(tǒng)。PLC已廣泛泛應(yīng)用于冶金金、電力、石石油、化工、建建材、機(jī)械、輕輕工、食品、市市政、交通和和軍工等行業(yè)業(yè)。 據(jù)美國(guó)FROOST&SUULLIVAA公司的報(bào)告告，全球PLLC從1993年的的39億美元上上升到20000年的76億美元，由由占工控機(jī)市市場(chǎng)的46%上升到50%。 11995

6、年國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售售PLC約為6.6萬套，其其中國(guó)產(chǎn)1.6萬套，約約為48000萬人民幣，進(jìn)進(jìn)口約5萬套，約有有7000萬美美元；19996年國(guó)內(nèi)市市場(chǎng)銷售約為為9萬套，其中中進(jìn)口8萬套，總計(jì)計(jì)約合人民幣幣15億元。專專家估計(jì)，22000年P(guān)LC的國(guó)內(nèi)內(nèi)市場(chǎng)銷售達(dá)達(dá)到15220萬套，約約25355億元，其中中進(jìn)口占900%左右。上上述數(shù)據(jù)表明明：我國(guó)PLLC市場(chǎng)幾乎乎被國(guó)外產(chǎn)品品占領(lǐng)，國(guó)內(nèi)內(nèi)PLC產(chǎn)品的的市場(chǎng)占有率率不足10%。（以上PLLC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)據(jù)包括小型PPLC） 據(jù)據(jù)專家估計(jì)，國(guó)國(guó)內(nèi)PLC產(chǎn)品的的年增長(zhǎng)率為為12%，以滿滿足石油、化化工、電力、市市政等行業(yè)技技改的需要，到到2005年全全

7、國(guó)PLC需求量量將達(dá)到255萬套左右，約約人民幣35545億元元。 PPLC產(chǎn)品的的主要生產(chǎn)廠廠家 來自httpp:/中中國(guó)最大的資資料庫(kù)下載 目目前，全世界界PLC生產(chǎn)廠廠家約2000家，生產(chǎn)3000多個(gè)品種種。主要的國(guó)國(guó)外生產(chǎn)廠家家包括Sieemens、Modiccon、A-B、OMRONN、三菱、GEE、富士、日日立、光洋等等等。據(jù)電子子部98年調(diào)查結(jié)結(jié)果表明，國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用Siiemenss產(chǎn)品的用戶戶占20.88%，Modiccon占14%左右，A-BB14%左右右，OMROON14%占占14左右，三三菱8.3%，GE6.225%，富士士4.2%；其其他（日立、光光洋等）4%。 目目前，

8、我國(guó)的的PLC生產(chǎn)有有一定的發(fā)展展，小型PLLC的有些品品種已批量生生產(chǎn)，中型PPLC已有產(chǎn)產(chǎn)品，大型PPLC也開始始研制，合資資企業(yè)得到發(fā)發(fā)展，有的產(chǎn)產(chǎn)品不僅供應(yīng)應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而而且還有出口口。國(guó)內(nèi)PLLC形成產(chǎn)品品化生產(chǎn)的企企業(yè)約30多家，年年產(chǎn)量超過11000臺(tái)的的不到10家。主要要有蘇州機(jī)床床電器廠、上上海香島機(jī)電電制造有限公公司、機(jī)械部部北京機(jī)械工工業(yè)自動(dòng)化所所、江蘇嘉華華實(shí)業(yè)有限公公司、蘇州電電子計(jì)算機(jī)廠廠、杭州機(jī)床床電器廠、遼遼寧無線電二二廠等。國(guó)內(nèi)內(nèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)場(chǎng)占有率不到到10%。 從以上數(shù)據(jù)據(jù)可知，國(guó)內(nèi)內(nèi)PLC產(chǎn)品仍仍以國(guó)外產(chǎn)品品為主，并以以Siemeens、Modiccon、

9、A-B、OMRONN、三菱、GEE的產(chǎn)品為主主。 技技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì) 開開放式的設(shè)計(jì)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)成為為主流；PLLC技術(shù)正與與PC技術(shù)融合合；系統(tǒng)控制制向分散發(fā)展展；容錯(cuò)系統(tǒng)統(tǒng)；小型化、智智能化。 11.4.2DDCS市場(chǎng) DDCS國(guó)內(nèi)外外市場(chǎng)概況 據(jù)據(jù)美國(guó)FROOST$SUULLIVAA公司的報(bào)告告，全球DCCS的銷售額額由93年的26.44億美元降到到2000年的的21.3億美美元，由占工工控機(jī)市場(chǎng)份份額的31%降為27%。主要要的生產(chǎn)廠家家集中在美、日日、德等國(guó)。 11996年國(guó)國(guó)內(nèi)DCS的市場(chǎng)場(chǎng)銷售1520億元人人民幣，其中中國(guó)產(chǎn)（約1100套）約約占5%，據(jù)專家家估計(jì)，20000年國(guó)內(nèi)內(nèi)D

10、CS系統(tǒng)銷銷售規(guī)模達(dá)到到30355億元人民幣幣。 DDCS國(guó)內(nèi)外外主要生產(chǎn)廠廠家 DCS主要要生產(chǎn)廠家集集中在美、日日、德等國(guó)。如如美國(guó)HONNEYWELLL的TDC30000MIICRO TTDC30000,TDCC3000XX等；FOXBBORO的I/AS；WESTIING HHOUSE的的WDPF；WAILEEY的NETWOORK90、INFI990；日本橫橫河的CENNTUM、CS；YEWPAACK的MARK III；德國(guó)SIEEMENS的的TELEPPERM；ABB公司的的MOD3000、SIPAOOS200等等等。 國(guó)國(guó)內(nèi)由于我國(guó)國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改改造和新建工工程對(duì)DCSS的急需，我我國(guó)

11、八十年代代引進(jìn)了幾百百套DCS，主要要應(yīng)用于石化化、冶金、電電力、化肥等等企業(yè)，我國(guó)國(guó)工業(yè)自動(dòng)化化儀表行業(yè)同同時(shí)從國(guó)外引引進(jìn)技術(shù)，與與外商合資組組裝生產(chǎn)國(guó)外外DCS，并逐逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)化，如上海海?？怂共_羅、西安橫河河、北京貝利利、四川儀表表總廠等。同同時(shí)，我國(guó)機(jī)機(jī)械部重慶和和上海自動(dòng)化化儀表所開發(fā)發(fā)的DJK-7500，航航空航天部的的友力-20000、電子子部六所的HHS10000和HS20000、北京康拓的的KT60000、浙大SUPPERCONN、杭州萬盛盛公司的FBB-20000等。目前，我我國(guó)的小型DDCS系統(tǒng)已已投入工業(yè)生生產(chǎn)，大中型型系統(tǒng)已在國(guó)國(guó)家大型石化化、冶金、電電力等行業(yè)

12、的的百多個(gè)工程程中推廣應(yīng)用用。 據(jù)據(jù)電子部988年的調(diào)查表表明：我國(guó)用用戶中采用HHYNEYWWELL的用用戶占22.5%；北京京和利時(shí)占17.5%；西安橫河河占12.55%；北京貝貝利占10%，SIEMEENS占7.55；WESTIING HHOUSE占占5%；三菱、日日立等公司各各占2.5%。調(diào)查表明明：采用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)DCS產(chǎn)品占占有一定的市市場(chǎng)份額，將將近50%。 國(guó)國(guó)外主要DCCS廠商及DCSS性能表 BaileeyINF990 ABBBMOD3000 FoxxboroIIA HonneywelllTDC33000 RRosemoontDETTAV YEEW10000-XL 年年生產(chǎn)量 8

13、80套 70套 80套 100套 50套 75套 年年生產(chǎn)能力 150套 100套 150套 200套 150套 150套 系系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 模件 綜合系統(tǒng) 分布網(wǎng) 分布網(wǎng) 綜合系統(tǒng) 分布網(wǎng) 回回路數(shù) 1228400 塊結(jié)構(gòu) 8120 11632 816 模模擬I/O點(diǎn) 12244 無限 6400 72/站站 80 數(shù)數(shù)字I/O點(diǎn) 12244 無限 12880 96/站 250 系系統(tǒng)回路數(shù) 128400 無限16點(diǎn)/塊 無限 38440 2566 冗冗余系統(tǒng) 是 是 是 是 可選 是 操操作站數(shù) 2250 不固固定資產(chǎn) 無限 10 不固定 5 點(diǎn)點(diǎn)數(shù)/站 300000 5000 無限 230000

14、 不限限 60000 趨趨勢(shì)顯示點(diǎn) 15003000 每區(qū)36 所有點(diǎn)點(diǎn) 所有點(diǎn) 所有點(diǎn) 3228 報(bào)報(bào)警點(diǎn) 有 有 有 有 有 100 組組顯示 2440 有 400/區(qū) 200/區(qū) 480 通通訊冗余 有 有 有 有 有 有 通通訊速度兆波波特 10 2 10 5 1 11 通通訊長(zhǎng)度KMM 2-4 1.6 2 1 115 批批量控制 有 有 有 有 有 有 算算法數(shù) 2000 255500 800 72 330標(biāo)準(zhǔn) 30 用用戶語言 CC. bassic 有 Forttran PP.B 高級(jí)級(jí)語言 有 有 先先進(jìn)控制 有 有 有 有 有 有 通通用數(shù)據(jù)庫(kù) 是 是 是 是 分布式 診診斷功

15、能 有 有 有 有 有 有 模模擬圖 1220-10000 無固定定 無限 無限 1000/CRT 80 與與PLC接 可 可 可 可 可 可 DDCS的主要要發(fā)展趨勢(shì) &; 向向綜合方向發(fā)發(fā)展：由于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通通信線路和通通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)發(fā)展，將各種種單（多）回回路調(diào)節(jié)器、PLC、工業(yè)PC、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng)，以滿足工廠自動(dòng)化要求，并適應(yīng)開放化的大趨勢(shì)。 &; 向智能化化發(fā)展：由于于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)、推理技能能等的發(fā)展，尤尤其是知識(shí)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)和專家家系統(tǒng)的應(yīng)用用，人工智能能會(huì)在DCSS各級(jí)實(shí)現(xiàn)。 &; 工業(yè)PC化：由于于IPC組成DCS成為一大趨勢(shì)，PCC作為DCS的操作站或節(jié)點(diǎn)點(diǎn)機(jī)已經(jīng)很普普

16、遍。 &; 專業(yè)化：DCS為更適適合各相應(yīng)領(lǐng)領(lǐng)域的應(yīng)用，就就要進(jìn)一步了了解各個(gè)專業(yè)業(yè)的工藝和應(yīng)應(yīng)用要求，以以逐步形成如如核電站DCCS、變電站站DCS等等。 11.4.3工工業(yè)PC機(jī)市場(chǎng) 國(guó)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)概概況 據(jù)據(jù)美國(guó)FROOST&SUULLIVAA公司的報(bào)告告，全球工業(yè)業(yè)PC機(jī)市場(chǎng)銷銷售額從19997年的10.22億美元上升升到13.77億美元，由由占工控機(jī)市市場(chǎng)份額的112%降為9%。 國(guó)國(guó)內(nèi)自92年以來，工工業(yè)PC機(jī)市場(chǎng)極極為活躍。據(jù)據(jù)電子部微電電子于計(jì)算機(jī)機(jī)研究中心統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)工工業(yè)PC機(jī)的OEM產(chǎn)品海海關(guān)統(tǒng)計(jì)進(jìn)口口95年為21億元人民民幣，96年為27億元，20000年接近40億元。

17、主主要生產(chǎn)廠家家 國(guó)外的生產(chǎn)產(chǎn)廠家主要由由臺(tái)灣研華、美國(guó)INNTEL、IBM、SIEMEENS等等。 國(guó)國(guó)內(nèi)的主要生生產(chǎn)廠家有北北京康拓工業(yè)業(yè)電腦公司、北北京四通工控控、北京聯(lián)想想工控、北京京畫院自動(dòng)化化系統(tǒng)公司、北北京工控計(jì)算算機(jī)廠、北京京宏拓工控、北北京長(zhǎng)城工控控、北工大、北北大方正、上上海康泰克電電子技術(shù)公司司、華北工控控、和利時(shí)自動(dòng)化工工程公司、中中國(guó)航天工業(yè)業(yè)總公司驪山山公司等等。 據(jù)電子部988年調(diào)查表明明：我國(guó)工業(yè)業(yè)PC機(jī)市場(chǎng)以以海外產(chǎn)品如如臺(tái)灣研華、美國(guó)INNTEL為主主，但國(guó)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)品也占有一一定的市場(chǎng)份份額。 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制制系統(tǒng)市場(chǎng) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制制技術(shù)給控制制系統(tǒng)體系結(jié)結(jié)

18、構(gòu)帶來一場(chǎng)場(chǎng)革命，將有有FCS代替?zhèn)鱾鹘y(tǒng)的DCSS。國(guó)家在“九九五”期間為為了加快現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線技術(shù)在在我國(guó)的發(fā)展展，支持成立立了“中國(guó)機(jī)機(jī)電一體化技技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線專專業(yè)委員會(huì)”和和“中國(guó)儀器器儀表協(xié)會(huì)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線專業(yè)業(yè)委員會(huì)”以以推進(jìn)行業(yè)工工作，同時(shí)在在重慶、西安安、上海三大大生產(chǎn)基地進(jìn)進(jìn)行技術(shù)改造造，重點(diǎn)放在在智能化儀表表和現(xiàn)場(chǎng)總線線技術(shù)的開發(fā)發(fā)和工程化上上，補(bǔ)充和完完善工藝設(shè)備備、開發(fā)裝置置和測(cè)試裝置置、建立智能能化儀表和開開發(fā)自動(dòng)化系系統(tǒng)的生產(chǎn)基基地，形成適適度規(guī)模經(jīng)濟(jì)濟(jì)。集中力量量聯(lián)合攻關(guān)解解決基礎(chǔ)產(chǎn)品品和基型產(chǎn)品品等50個(gè)品種和和必要的支撐撐軟件的開發(fā)發(fā)。重點(diǎn)開發(fā)發(fā)壓力、差壓壓變

19、送器系列列、溫度變送送器系列、流流量?jī)x表系列列、執(zhí)行器和和閥門定位器器系列等1000個(gè)以上的的品種。北京京康拓科技開開發(fā)總公司采采用兼有數(shù)字字模擬特性性的HARTT協(xié)議，研制制開發(fā)了ITTT智能溫度度變送器。利利用ITT智能溫溫度變送器和和其他HATTT產(chǎn)品組成成HART現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。 11.4.5RRTU產(chǎn)品 RRTU的應(yīng)用用情況 RRTU產(chǎn)品主主要應(yīng)用電力力行業(yè)的電網(wǎng)網(wǎng)調(diào)度SCAADA系統(tǒng)、變變電站自動(dòng)化化控制，油田田的自動(dòng)化、輸輸油輸氣管網(wǎng)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，城城市供水、供供氣管網(wǎng)監(jiān)控控系統(tǒng)。以電電力行業(yè)的使使用量最大。 主主要的生產(chǎn)廠廠家 國(guó)外廠家包包括GE HHarriss的D10/DD2

20、0/D225/D2000；費(fèi)希爾爾-羅斯蒙特（FF-RSOEEMOUNTT）的ROC產(chǎn)品系系列包括ROOC-3000系列通用RTTU(1999l年推出)有ROC3006，ROC3112，ROC3；另另外SIEMMENS、ABB、MOTORROLA等公公司也開發(fā)自自己的RTUU產(chǎn)品，但他他們的產(chǎn)品主主要為自己公公司的SCAADA系統(tǒng)提提供服務(wù)。 國(guó)內(nèi)廠家包包括：電力行行業(yè)的東方電電子、南瑞集集團(tuán)、山東積積成等等；石石油行業(yè)的北北京安控、江江蘇華盛等公公司。 第第二章化工行行業(yè)工控發(fā)展展概況 22.1化工自自動(dòng)化的發(fā)展展現(xiàn)狀與趨勢(shì)勢(shì) 11975年后后，隨著從美美、日、法引引進(jìn)以DDZZ-III型型

21、系列表為主主，實(shí)現(xiàn)全流流程集中控制制的13套自動(dòng)化化程度較高的的30萬噸/年合成氨裝裝置和一批大大中型乙烯裝裝置和化工裝裝置，我國(guó)化化工自動(dòng)化進(jìn)進(jìn)入發(fā)展期。1981年吉化公司化肥廠在氨合成生產(chǎn)過程中率先采用DCS CCENTUMM系統(tǒng)監(jiān)控合合成塔溫度等等，這是我國(guó)國(guó)工業(yè)部門首首次使用分散散控制系統(tǒng)（DCS）控制生產(chǎn)過程。80年代末90年代初，隨著微電子技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)代控制理論應(yīng)用擴(kuò)大，化工自動(dòng)化得到進(jìn)一步的發(fā)展，在滄州化肥廠、云南天然氣化工廠等采用優(yōu)化操作、優(yōu)化管理的管控一體的自動(dòng)化試點(diǎn)。90年代初現(xiàn)在，隨著微電子技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)代控制理論應(yīng)用的擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)技術(shù)用于化工生產(chǎn)過程控制有了較快的發(fā)展，D

22、CS、IPC、PLC已獲得廣泛應(yīng)用，尤其是DCS和計(jì)算機(jī)相結(jié)合在實(shí)現(xiàn)多變量控制、優(yōu)化控制、人工智能專家系統(tǒng)、大型設(shè)備診斷以及管理控制一體化等方面做了大量工作，使我國(guó)化工特別是大型化工裝置的自動(dòng)化技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)家863工程使化工自動(dòng)化由單體控制系統(tǒng)在向總體控制系統(tǒng)發(fā)展，由彼此獨(dú)立的子系統(tǒng)在向多元溝通的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)發(fā)展，由追求單向指標(biāo)、單個(gè)控制系統(tǒng)的品質(zhì)優(yōu)化在向追求整體效益、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的安全、優(yōu)質(zhì)低耗的綜合最優(yōu)指標(biāo)發(fā)展。 綜上所述，440多年來化化工自動(dòng)化發(fā)發(fā)展較快。目目前化工自動(dòng)動(dòng)化的整體水水平已達(dá)到國(guó)國(guó)外同類型990年代初的的水平。 22.2化工行行業(yè)應(yīng)用工控控產(chǎn)品的基本本情況 目目

23、前，化工行行業(yè)的工控應(yīng)應(yīng)用主要集中中在生產(chǎn)裝置置的控制方面面，但在管控控一體化方面面也有了一定定的發(fā)展。大大型化工生產(chǎn)產(chǎn)控制主要用用DCS；對(duì)于于小型的生產(chǎn)產(chǎn)裝置，考慮慮到IPC和PLC使用方方便，價(jià)格便便宜，又能用用于程序控制制，順序控制制和連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)過程控制，IPC和PLC在化工行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。大型化肥廠、大型乙烯廠主要采用DCS系統(tǒng)控制生產(chǎn)，小化肥廠，氮堿廠等主要用IPC或PLC控制，少量用DCS，化工行業(yè)用RTU控制生產(chǎn)的很少，主要用于一些化工廠的污水處理、輸送管道控制。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大型化肥廠、大型乙烯廠100%采用自動(dòng)化控制生產(chǎn)，其中60.35采用DCS，13.79采用IPC，

24、25.86采用PLC；中型化肥廠也100采用工控產(chǎn)品，其中32.23%采用DCS系統(tǒng)，39.67采用IPC，28.1采用PLC；小化肥廠也85以上都采用了工控產(chǎn)品，其中15.24采用DCS，33.33采用IPC，39.5采用PLC；氮堿廠95以上都采用了工控產(chǎn)品，其中23.03%用DCS控制，58.98%用IPC，17.97用PLC。對(duì)于管控一體化方面，化工部在“十五”期間，把管理控制一體化列入規(guī)劃，并已在滄州化肥廠、云南天然氣化工廠、福建煉油化工公司、吉化、盤錦乙烯等企業(yè)進(jìn)行了大量的工作。 據(jù)據(jù)化工部19997年11月統(tǒng)計(jì)，目目前我國(guó)化工工系統(tǒng)(不包括石化化)用了713套DCS系統(tǒng)，比比19

25、95年4月統(tǒng)計(jì)數(shù)增增加37.445%，化工工系統(tǒng)是應(yīng)用用DCS最多的的工業(yè)部門，約約占全國(guó)工業(yè)業(yè)部門用DCCS總套數(shù)20666套的34.55%。據(jù)專家家估計(jì)，20000年化工工應(yīng)用DCSS為1740套，PLC為7800套。其其中化肥DCCS為478套，氯氯堿DCS為83套，有機(jī)機(jī)化工DCSS為595套?；は到y(tǒng)所用用的DCS引進(jìn)的的較多，進(jìn)口口占60%以上，有有美國(guó)、日本本、德國(guó)、英英國(guó)、意大利利、澳大利亞亞等國(guó)家144個(gè)公司的不不同型號(hào)的產(chǎn)產(chǎn)品，約占總總套數(shù)的700%左右，其其中日本橫河河公司和美國(guó)國(guó)霍尼韋爾公公司為最多，分分別占22%和18%。 999年各廠家家所用工控產(chǎn)產(chǎn)品的比例 DC

26、S % IPC % PLCC % 大大型化肥廠所所占比例 119.51 21.955 58.553 中中型化肥廠 32.233 39.667 28.1 小小型化肥廠 15.244 33.333 39.5 氯氯堿廠 233.03 558.98 17.977 化化工行業(yè)工控控產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)數(shù)量估計(jì)： 化化工行業(yè) DDCS（套） PLLC（臺(tái)） RTTU（臺(tái)） 999年 12000 71000 260 22000年 17000 78000 300 主主要的應(yīng)用企企業(yè) 化化工行業(yè)的企企業(yè)分布主要要有蘭州化工工基地，南京京化工基地，吉吉林化工基地地，北京化工工基地，華南南，華中地區(qū)區(qū)等。 對(duì)對(duì)工控產(chǎn)品的的性

27、能要求 大大型化工企業(yè)業(yè)采用DCSS要求高可靠靠性，功能強(qiáng)強(qiáng)，具有開放放性，可聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)組成綜合管管理控制系統(tǒng)統(tǒng)，一般用國(guó)國(guó)外產(chǎn)品；中中小型化工企企業(yè)要求可靠靠性高，具有有開放性，可可用國(guó)產(chǎn)DCCS或用PLC控制，價(jià)價(jià)格較便宜。 工工控改造的要要求 小小化工裝置在在工藝和裝備備的技術(shù)改造造中，要采用用相應(yīng)的低成成本自動(dòng)化（LCA）技術(shù)來提高經(jīng)濟(jì)效益。低成本自動(dòng)化是指為達(dá)到化工裝置所需控制要求而采用的適用而先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，以取得低投入、高產(chǎn)出和縮短投資回收期的效果。LCA是國(guó)際上公認(rèn)的中小企業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的有效路子和基本模式。尤其在現(xiàn)階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)的DCS、PLC、工業(yè)PC機(jī)已不乏性能/價(jià)格好、售后

28、服務(wù)又有良好信譽(yù)的品牌。而且，絕大多數(shù)化工對(duì)象的控制可用PID或PID與串級(jí)、前饋、超馳等的復(fù)合控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，也可引入并不復(fù)雜的軟測(cè)量參數(shù)后再用上述方法加以控制；在關(guān)鍵而難以控制的地方，應(yīng)用已有的或移植適當(dāng)?shù)南冗M(jìn)控制方法，如專家系統(tǒng)等技術(shù)，是完全可以取得很好的控制效果和經(jīng)濟(jì)效益的，而所需投資并不會(huì)很多。 大大型連續(xù)化工工生產(chǎn)裝置要要以提高經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益為中心心不斷優(yōu)化操操作和實(shí)現(xiàn)優(yōu)優(yōu)化控制。大大多數(shù)現(xiàn)有化化工生產(chǎn)裝置置仍有很大的的效益潛力可可開發(fā)，優(yōu)化化是主要依靠靠軟技術(shù)來獲獲益的重要途途徑，而優(yōu)化化操作參數(shù)和和優(yōu)化控制技技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)未被重視和和采用。 積積極采用先進(jìn)進(jìn)控制技術(shù)來來提高控制效效

29、益；先進(jìn)控控制軟件的開開發(fā)要加速向向工程化、商商品化、產(chǎn)業(yè)業(yè)化方向發(fā)展展的進(jìn)程，針針對(duì)化工過程程常具有的多多變量、非線線性、時(shí)變性性、不確定性性、反應(yīng)機(jī)理理復(fù)雜等特點(diǎn)點(diǎn)，采用諸如如解耦控制、推推斷控制、自自適應(yīng)控制、智智能控制等方方法，可使許許多控制難題題得以解決，從從而獲取常規(guī)規(guī)控制難以達(dá)達(dá)到的效益，特特別需要提出出的是專家系系統(tǒng)等人工智智能技術(shù)對(duì)復(fù)復(fù)雜的化工對(duì)對(duì)象來說往往往可以取得事事半功倍的效效果，其應(yīng)用用前景十分廣廣闊。 提提高在線分析析儀表的應(yīng)用用技術(shù)水平，擴(kuò)擴(kuò)大開發(fā)軟測(cè)測(cè)量技術(shù)及其其應(yīng)用。在我我國(guó)化工生產(chǎn)產(chǎn)過程中，在在線質(zhì)量分析析儀表一直是是既昂貴而又又難以用好的的儀表，所以以，不

30、少化工工廠在生產(chǎn)上上主要依賴于于化驗(yàn)室分析析，由于這種種離線分析的的時(shí)間滯后且且分析結(jié)果不不具連續(xù)性，可可能使產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量問題不能能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，從而造成成無法挽回的的損失。故當(dāng)當(dāng)前首先要提提高在線分析析儀表的應(yīng)用用技術(shù)水平，如樣氣的預(yù)處理裝置就十分關(guān)鍵。 設(shè)設(shè)備和過程故故障診斷技術(shù)術(shù)的開發(fā)應(yīng)用用，提高設(shè)備備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和和預(yù)測(cè)水平。企企業(yè)越來越深深切地認(rèn)識(shí)到到生產(chǎn)的安、穩(wěn)穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)優(yōu)是獲取最大大經(jīng)濟(jì)效益的的關(guān)鍵，而“安安”是第一位位的，所以，故故障診斷技術(shù)術(shù)已成為自動(dòng)動(dòng)化的重要內(nèi)內(nèi)容，近十多多年來，無論論是在其硬件件還是軟件技技術(shù)上都有很很大進(jìn)展，尤尤其是應(yīng)用人人工智能技術(shù)術(shù)，使系統(tǒng)具具有智能

31、化關(guān)關(guān)聯(lián)和邏輯判判斷真假功能能，能有效地地避免因儀表表造成的誤操操作、誤停車車和停車的擴(kuò)擴(kuò)大化，以迅迅速恢復(fù)生產(chǎn)產(chǎn)和減少經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失。 工工控改造的發(fā)發(fā)展趨勢(shì) 未未來十年化工工自動(dòng)化的發(fā)發(fā)展目標(biāo)： &; 建建立和完善以以安全生產(chǎn)、節(jié)節(jié)約能源、產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)環(huán)境保護(hù)為主主要的控制對(duì)對(duì)象，用IPPC、PLC、DCS和常規(guī)規(guī)儀器儀表實(shí)實(shí)現(xiàn)全流程控控制。小型企企業(yè)凡能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自調(diào)的崗位位和參數(shù)務(wù)必必實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)替代手工工干預(yù)。 &; 開開發(fā)和應(yīng)用專專家系統(tǒng)、人人工智能、統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程控制制、多參數(shù)模模型預(yù)估控制制等先進(jìn)過程程控制技術(shù)處處理和控制各各類化學(xué)反應(yīng)應(yīng)全過程，并并能處理過程程單元非線性性

32、現(xiàn)象和排除除可能有的干干擾，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)裝置的優(yōu)化化運(yùn)行和保證證產(chǎn)品質(zhì)量在在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)內(nèi)的要求。 &; 對(duì)設(shè)備特特別是旋轉(zhuǎn)設(shè)設(shè)備進(jìn)行在線線腐蝕、磨損損、旋轉(zhuǎn)和振振動(dòng)監(jiān)測(cè)。 &; 開開發(fā)和建立標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，運(yùn)運(yùn)用開放系統(tǒng)統(tǒng)把化工企業(yè)業(yè)的生產(chǎn)過程程控制系統(tǒng)、企企業(yè)管理系統(tǒng)統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度度合計(jì)化系統(tǒng)統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室分分析系統(tǒng)、倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)護(hù)系統(tǒng)集成現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制層、生生產(chǎn)管理層和和決策層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)整整個(gè)企業(yè)計(jì)算算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和通通訊的綜合信信息的自動(dòng)化化管理。 &; 開發(fā)和應(yīng)應(yīng)用特殊化工工檢測(cè)和分析析儀表，以滿滿足強(qiáng)酸、強(qiáng)強(qiáng)堿、高溫、高高壓、易爆場(chǎng)場(chǎng)合的要求和和化學(xué)工業(yè)發(fā)發(fā)展的需要。來自中國(guó)最大的資料庫(kù)

33、下載 &; 建立一支支與現(xiàn)代企業(yè)業(yè)自動(dòng)化相適適應(yīng)的自動(dòng)化化技術(shù)隊(duì)伍。 在在“十五“計(jì)劃劃期間，化工工行業(yè)將積極極推廣自動(dòng)化化行業(yè)的發(fā)展展，預(yù)期在22005年使使化工行業(yè)的的自動(dòng)化水平平達(dá)到90年代中期期國(guó)際水平，自自動(dòng)化將成為為企業(yè)確保安安全生產(chǎn)、節(jié)節(jié)約能源、提提高經(jīng)濟(jì)效益益的有效手段段。到20110年，推廣廣應(yīng)用管控一一體的標(biāo)準(zhǔn)化化平臺(tái)試驗(yàn)成成果，使其彷彷效大型化工工企業(yè)和200%的中型化化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)管控一體化化，其它大中中型企業(yè)用數(shù)數(shù)字表，智能能表和工業(yè)控控制計(jì)算機(jī)，特特別是用DCCS，PLC，IPC對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)過程進(jìn)行控控制，實(shí)現(xiàn)生生產(chǎn)控制微機(jī)機(jī)化;實(shí)驗(yàn)分析儀儀表化;計(jì)量數(shù)據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化;并擴(kuò)

34、大使用用以現(xiàn)場(chǎng)總線線為主要控制制的儀表;所有小型化化工企業(yè)重要要工藝參數(shù)和和重要崗位實(shí)實(shí)現(xiàn)自調(diào)。通通過完成這些些任務(wù)，使其其2010年化化工自動(dòng)化先先進(jìn)水平達(dá)到到發(fā)達(dá)國(guó)家下下世紀(jì)初的自自動(dòng)化水平。 第第三章石化行行業(yè)工控發(fā)展展概況 33.1石化工工業(yè)控制的水水平 石石化行業(yè)自動(dòng)動(dòng)化主要包括括煉油化工自自動(dòng)化、油田田自動(dòng)化兩個(gè)個(gè)方面。對(duì)于于煉油化工自自動(dòng)化，在大大型的煉油裝裝置、乙烯生生產(chǎn)裝置、化化纖生產(chǎn)裝置置主要采用DDCS系統(tǒng)，配配備先進(jìn)的控控制軟件進(jìn)行行控制；對(duì)于于中小型的生生產(chǎn)裝置，采采用電動(dòng)儀表表或DCS（中小小型）、智能能電動(dòng)變送器器、數(shù)字式調(diào)調(diào)節(jié)器進(jìn)行控控制；油田自自動(dòng)化主要采采用

35、SCADDA系統(tǒng)和DCSS系統(tǒng)。石化化總公司在“九九五”期間對(duì)對(duì)新建和技改改項(xiàng)目進(jìn)行了了自動(dòng)化改造造，并取得了了明顯的效益益。總體來說說，石化自動(dòng)動(dòng)化水平已達(dá)達(dá)到國(guó)外900年代中期水水平。 33.2煉油化化工行業(yè)主要要工控產(chǎn)品的的應(yīng)用 我我國(guó)煉油化工工生產(chǎn)裝置規(guī)規(guī)模大，生產(chǎn)產(chǎn)過程復(fù)雜，對(duì)對(duì)計(jì)算機(jī)控制制系統(tǒng)要求高高，國(guó)產(chǎn)DCCS還不能滿滿足要求。因因此，這些裝裝置采用的DDCS系統(tǒng)大大都是引進(jìn)的的。另外，多多數(shù)DCS系統(tǒng)用用于單個(gè)裝置置的集中控制制，聯(lián)合裝置置集中控制的的較少，采用用全廠或區(qū)域域DCS集中控控制的改造正正在進(jìn)行之中中。自動(dòng)化系系統(tǒng)控制軟件件也主要從國(guó)國(guó)外進(jìn)口，目目前有18家國(guó)外公

36、公司銷售的1120多種控控制軟件在我我國(guó)銷售，新新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)軟件、模糊糊控制軟件已已實(shí)用化。我我國(guó)DCS應(yīng)用軟軟件有待進(jìn)一一步開發(fā)，目目前應(yīng)用與石石化行業(yè)的DDCS系統(tǒng)都都數(shù)只發(fā)揮了了30的功能能，有待進(jìn)一一步的提高。截截止到19999年九月化化工信息中心心統(tǒng)計(jì)，石油油化工用于過過程控制的DDCS共678套，其其中煉油2111套，化工工182套，化化纖39套，化肥肥38套，油田田113其他為為95套。分別別由國(guó)外100家公司引進(jìn)進(jìn)的20種型號(hào)產(chǎn)產(chǎn)品。數(shù)量居居前五家公司司分別為美國(guó)國(guó)霍尼威爾為為225套，日日本橫河為1163套，F(xiàn)ISHHER-ROOSEMOUUNT為37套，美國(guó)國(guó)FOXBOO

37、RO為35套，美國(guó)國(guó)ABB為20套。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)DCS為21套。石油油化工系統(tǒng)引引進(jìn)的DCSS系統(tǒng)價(jià)格昂昂貴，19990年前引進(jìn)進(jìn)的122套DCS總投資資約為60000萬美元，15500萬人民民幣，平均每每套價(jià)格為550萬美元，目目前每套的價(jià)價(jià)格也在30040萬美美元左右。另另外，引進(jìn)的的方式主要是是成套引進(jìn)。 對(duì)對(duì)于一些中小小型的生產(chǎn)裝裝置，采用IIPC、DCS（中小小型）、PLLC、智能電電動(dòng)變送器、數(shù)數(shù)字式調(diào)節(jié)器器等方式進(jìn)行行控制。另外外，對(duì)于整個(gè)個(gè)生產(chǎn)裝置的的某個(gè)局部控控制部分，也也采用PLCC、IPC等方式式作為控制核核心。如催化化裂化裝置中中，利用IPPC和電動(dòng)儀儀表構(gòu)成計(jì)算算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

38、統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)點(diǎn)控制、數(shù)據(jù)據(jù)處理、開環(huán)環(huán)指導(dǎo)，現(xiàn)已已成為技術(shù)成成熟、性能可可靠的自控模模式。 專專家估計(jì)，22000年石石化應(yīng)用DCCS為700套，PLC（IPC）為31000套，RTU為1200套。其其中乙烯DCCS為185套，PLC為820臺(tái)；煉煉油DCS為226套，PLC為1000臺(tái)；油田DCSS為117套，PLC為518臺(tái)，RTU為1200臺(tái)。在在石油化工領(lǐng)領(lǐng)域RTU主要是是用于油田自自動(dòng)化。石化化使用的DCCS，PLC（IPC）及RTU產(chǎn)品90%為引進(jìn)進(jìn)技術(shù)。 工工控產(chǎn)品應(yīng)用用數(shù)量： 石石化行業(yè) DDCS （套套） PPLC （臺(tái)臺(tái)） RTUU （臺(tái)） 999年 678 28000 1

39、1000 22000年 700 3100 1200 號(hào)數(shù)據(jù)來源源：化工信息息中心；其他他數(shù)據(jù)為專家家估計(jì)。 DDCS系統(tǒng)在在煉化企業(yè)的的應(yīng)用效果 綜綜觀已投用的的DCS絕大部部分都取得了了較好的效益益，為生產(chǎn)的的安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)優(yōu)起了促進(jìn)作作用，具有傳傳統(tǒng)常規(guī)儀表表無法替代的的優(yōu)點(diǎn)。 例例如高橋公司司煉油廠的常常減壓裝置采采用DCS系統(tǒng)與與FOX一300上位機(jī)機(jī)，除對(duì)全裝裝置實(shí)現(xiàn)常規(guī)規(guī)控制外，還還充分發(fā)揮了了信息采集功功能、通信功功能和運(yùn)算功功能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)勢(shì)，并以此利利用人工智能能方法構(gòu)造上上級(jí)協(xié)調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)，開發(fā)了常常壓塔整體智能決決策與優(yōu)化專專家系統(tǒng)，年年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)達(dá)314萬元，技技術(shù)上處于國(guó)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

40、地位位，并達(dá)國(guó)際際水平。 天天津公司滌綸綸廠與申科院院自動(dòng)化所合合作，采用DDCS及一臺(tái)臺(tái)PC微機(jī)對(duì)間間歇縮聚裝置置十條生產(chǎn)線線進(jìn)行控制，實(shí)實(shí)現(xiàn)聚酯粘度度數(shù)模優(yōu)化控控制，并與本本廠微機(jī)局域域網(wǎng)PLANN一5000連網(wǎng)網(wǎng)，把實(shí)時(shí)生生產(chǎn)信息自動(dòng)動(dòng)傳送至調(diào)度度室，向管控控一體化邁出出了一步。獲獲總公司899年優(yōu)秀計(jì)算算機(jī)軟件一等等獎(jiǎng)及總公司司科技進(jìn)步三三等獎(jiǎng)。 巴巴陵公司錦綸綸廠已內(nèi)酡胺裝置投資資人民幣322萬元，采用用DCS系統(tǒng)改改造原氣動(dòng)II型表，自投投用以來，工工藝指標(biāo)控制制合格率、產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量及原原材料消耗均均達(dá)歷史最好好水平，一級(jí)級(jí)品率由633%提高到83%，年經(jīng)濟(jì)效效益達(dá)1300萬元。 揚(yáng)

41、揚(yáng)子公司聚丙丙烯裝置，采采用TDG一3000系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)全裝置進(jìn)進(jìn)行控制，由由于儀表、計(jì)計(jì)算機(jī)人員與與工藝人員、設(shè)設(shè)計(jì)人員的密密切配合，協(xié)協(xié)同工作，技技術(shù)上互相滲滲透，操作人人員熟練地掌掌握了操作，取取得了良好的的經(jīng)濟(jì)效益，獲獲總公司19989年優(yōu)秀秀計(jì)算機(jī)軟件件二等獎(jiǎng)，總總公司科技進(jìn)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。 齊齊魯公司橡膠膠廠乙腈裝置置引進(jìn)，依靠靠廠內(nèi)自己的的技術(shù)力量，進(jìn)進(jìn)行組態(tài)生成成，節(jié)約了外外匯，鍛煉了了隊(duì)伍，提高高了技術(shù)水平平，在管理上上建立了崗位位操作規(guī)范，激激發(fā)了操作人人員刻苦鉆研研業(yè)務(wù)、提高高操作水平的的熱情。DCCS投用以后后，產(chǎn)品合格格率提高了114.73%，加上其它它消耗下降，預(yù)預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)效

42、益益可達(dá)5000萬元。齊魯魯公司第二化化肥廠、金陵陵公司化肥廠廠等30萬噸/年合成氨裝裝置采用DCCS控制系統(tǒng)統(tǒng)，也都取得得了較好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益，為為裝置節(jié)能降降耗增產(chǎn)作出出了貢獻(xiàn)。 從從管理角度定定性評(píng)價(jià)DCCS應(yīng)用水平平的分類標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 第第一類，滿足足生產(chǎn)安、穩(wěn)穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行的要求，DCS功能發(fā)揮齊全，應(yīng)用水平較高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，為裝置達(dá)標(biāo)作出較大貢獻(xiàn);并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)信息向計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的傳輸。 第第二類:滿足生產(chǎn)安安、穩(wěn)、長(zhǎng)運(yùn)運(yùn)行的要求，促促進(jìn)了工藝管管理的改進(jìn);采用先進(jìn)控控制策略，取取得了良好的的經(jīng)濟(jì)效益，為為裝置達(dá)標(biāo)發(fā)發(fā)揮了作用;工藝、儀表表、計(jì)算機(jī)人人員配合協(xié)調(diào)調(diào)好;工藝人員能能

43、熟練地掌握握DCS操作。 第第三類，滿足足生產(chǎn)安、穩(wěn)穩(wěn)、長(zhǎng)運(yùn)行的要求求，發(fā)揮了DDCS的基本本功能，提高高了控制品質(zhì)質(zhì)，有經(jīng)濟(jì)效效益。但應(yīng)用用深度有待進(jìn)進(jìn)一步提高。 第第四類:DGGCS基本功功能沒有發(fā)揮揮，應(yīng)用水平平低。 以以上述分類標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為尺度，對(duì)對(duì)60多套DCS使用情情況考查，屬屬第一類1套，占1.66%;第二類類12套，占19.7%;第三三類45套，占73.8%;第四四類3套，占4.99%。 總總上分析，我我國(guó)的DCSS系統(tǒng)的利用用率相對(duì)較低低，需要進(jìn)一一步開發(fā)DCCS系統(tǒng)的功功能。 主主要煉油化工工企業(yè) 主主要集中在蘭蘭州石化基地地，南京石化化基地，東北北石化基地，北北京石化基地地，

44、華東，華華南，華中地地區(qū)等地區(qū)。主主要是中石化化下屬的公司司和中石油和和天然氣集團(tuán)團(tuán)公司下屬的的地區(qū)公司。如如中國(guó)石油化化工股份有限限公司北京燕燕山分公司、中中國(guó)石油化工工股份有限公公司齊魯分公公司、中國(guó)石石油化工股份份有限公司上上海高橋分公公司等等。 對(duì)對(duì)工控產(chǎn)品的的性能要求 大大型石化企業(yè)業(yè)采用DCSS要求高可靠靠性，功能強(qiáng)強(qiáng)，具有開放放性，可聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)組成綜合管管理控制系統(tǒng)統(tǒng)，一般用國(guó)國(guó)外產(chǎn)品；中中小型煉油裝裝置要求可靠靠性高，具有有開放性，可可用國(guó)產(chǎn)DCCS，價(jià)格較較便宜。對(duì)罐罐區(qū)，水處理理等可用IPPC或PLC控制，油油田用SCAADA系統(tǒng)和和RTU控制。 對(duì)對(duì)工控改造的的需求與趨勢(shì)勢(shì)

45、煉煉油化工自動(dòng)動(dòng)化的改造需需求迫切。當(dāng)當(dāng)前，我們對(duì)對(duì)石油化工產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要要求越來越高高，并要求煉煉化企業(yè)減少少污染，節(jié)約約能源，所有有這些都迫使使煉化企業(yè)提提高自動(dòng)化水水平。傳統(tǒng)的的DCS系統(tǒng)出出現(xiàn)了一定的的局限性，自自1975年推推出DCS以來，已已廣泛應(yīng)用煉煉油化工企業(yè)業(yè)，取得了很很好的效果，顯顯示了它的優(yōu)優(yōu)越性。但是是，隨著信息息技術(shù)和企業(yè)業(yè)管理現(xiàn)代化化的發(fā)展，傳傳統(tǒng)的DCSS顯出了局限限性。據(jù)北美美和歐洲用戶戶的調(diào)查，770以上的的用戶對(duì)DCCS不滿意，原原因一是價(jià)格格昂貴；二是是不能適應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)信息息迅速增加的的要求，900年代，I/OO點(diǎn)已增加到到500000點(diǎn)，傳統(tǒng)的的DCS

46、不能滿滿足這種要求求；三是過程程變化性不大大，有80的控制制回路與一般般控制回路相相比，控制過過程變化性相相似，只有220的控制制回路降低了了過程的變化化性；四是現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)測(cè)與傳送仍是是傳統(tǒng)模式，現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)變送器檢檢測(cè)信號(hào)，以以420MMA模擬信號(hào)號(hào)傳送，精度度低，無自診診斷功能，信信號(hào)傳送也是是單方向的。 從從目前到20005年，我我國(guó)石化系統(tǒng)統(tǒng)將有12000多套生產(chǎn)產(chǎn)裝置需要用用DCS控制，其其中有1000套主要裝置置采用先進(jìn)優(yōu)優(yōu)化控制（一一套先進(jìn)優(yōu)化化控制軟件價(jià)價(jià)格約50萬美元）。 工工控改造的發(fā)發(fā)展趨勢(shì) （1）傳統(tǒng)DCSS轉(zhuǎn)向開放的的DCS：傳統(tǒng)統(tǒng)DCS是由控控制站，操作作站及網(wǎng)絡(luò)組組

47、成，開放性性較差。900年代國(guó)外推推出新一代DDCS。如霍霍尼維爾的TTPS（Totall PPlant Soluttion SSystemm），它是集集過程控制和和信息管理于于一體的計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)，采采用通用的軟軟件：Winndows NT OOLE(對(duì)象象連結(jié)和嵌裝裝),ODBBC（開放數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)連接）及及現(xiàn)場(chǎng)總線ppowerPPC，和Inteel芯片。 (2) 以以工業(yè)PC機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)礎(chǔ)的分散控制制：隨著工業(yè)業(yè)PC機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線技術(shù)的的發(fā)展，工業(yè)業(yè)PC機(jī)的容量量大，靈活性性大，價(jià)格便便宜，作為生生產(chǎn)過程控制制的設(shè)備，可可滿足要求。到到下個(gè)世紀(jì)，以以工業(yè)PC機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)礎(chǔ)的分散

48、控制制，在石化工工廠將會(huì)得到到應(yīng)用。據(jù)專專家估計(jì)：到到21世紀(jì)，大大部分常規(guī)的的DCS功能將將移到現(xiàn)場(chǎng)智智取儀表和基基于PC的系統(tǒng)。目目前，已有煉煉油廠采用基基于PC的現(xiàn)場(chǎng)分分散控制系統(tǒng)統(tǒng)。如美國(guó)猶猶他洲鹽湖城城FLYINNG煉油廠，在在自動(dòng)化改造造中，因常規(guī)規(guī)的DCS價(jià)格很很貴，所以沒沒有采用，而而是采用的工工業(yè)PC機(jī)，Optoo 222和Optoccontrool最新控制制軟件構(gòu)成了了分散控制系系統(tǒng)，取得與與常規(guī)的DCCS分散控制制系統(tǒng)一樣的的控制效果。我我國(guó)油田也應(yīng)應(yīng)用了這種控控制系統(tǒng)，投投資省，控制制效果較好。 （3）總線和現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制制系統(tǒng)：隨著著國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總總線標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)實(shí)施，現(xiàn)場(chǎng)總

49、總線技術(shù)的成成熟以及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線控制系系統(tǒng)的推出，它它將對(duì)我國(guó)儀儀表和自控領(lǐng)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大大的影響，也也必將對(duì)我國(guó)國(guó)石化企業(yè)儀儀表和控制系系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)產(chǎn)生很大的影影響。由于現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)術(shù)克服了模擬擬儀表和DCCS的不足及及應(yīng)用中的問問題，近幾年年它發(fā)展迅速速，已進(jìn)入實(shí)實(shí)用化階段。新新一代控制系系統(tǒng)是由多段段高速（H22）或低速（HH1）現(xiàn)場(chǎng)總總線、各類智智能現(xiàn)場(chǎng)儀表表包括流量、壓壓力、溫度、執(zhí)執(zhí)行器及附助助單元等、人人-機(jī)接口（工工業(yè)PC機(jī)）、組組態(tài)軟件、監(jiān)監(jiān)控軟件及網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)軟件等組組成現(xiàn)場(chǎng)總線線控制系統(tǒng)（FCS）。有的國(guó)外儀表公司已推出自己的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有的控制系統(tǒng)是DCS，它可完成控制

50、、顯示、操作及與上位機(jī)通訊等。采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，原DCS60-80的基本控制功能分散在智能現(xiàn)場(chǎng)儀表上執(zhí)行，現(xiàn)場(chǎng)儀表、PLC、人-機(jī)接口（操作站）、維護(hù)管理系統(tǒng)、和上位機(jī)系統(tǒng)都將作為現(xiàn)場(chǎng)總線的節(jié)點(diǎn)平等地掛在總線上。FCS除了有控制系統(tǒng)外還有非控制用的信息組成維護(hù)管理系統(tǒng)，可把現(xiàn)場(chǎng)儀表的工位號(hào)、制造廠、材料、量程和零點(diǎn)、運(yùn)行狀況、精度、維修計(jì)劃等一系列信息傳送到操作站，操作員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表運(yùn)行情況一目了然。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可及時(shí)了解故障的位置和性質(zhì)，縮短了判斷故障的時(shí)間，并可預(yù)測(cè)維修，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。 （4）控制，管管理和經(jīng)營(yíng)于于一體的信息息綜合系統(tǒng)：目前許多煉煉油化工企業(yè)業(yè)都是采用一

51、一種自成系統(tǒng)統(tǒng)的自動(dòng)化結(jié)結(jié)構(gòu)，每個(gè)單單元都有它自自己負(fù)責(zé)的自自動(dòng)化系統(tǒng)，形形成許多自動(dòng)動(dòng)化“孤島”式式的控制和信信息管理格局局。由于市場(chǎng)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈和和規(guī)模經(jīng)營(yíng)發(fā)發(fā)展，企業(yè)為為增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)優(yōu)勢(shì)，需要更更及時(shí)、準(zhǔn)確確的信息為企企業(yè)決策服務(wù)務(wù)，并使經(jīng)營(yíng)營(yíng)決策能有效效地轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)操作成果果。計(jì)算機(jī)控控制，經(jīng)營(yíng)和和管理一體化化的信息綜合合系統(tǒng)的應(yīng)用用開發(fā)將會(huì)得得到煉油化工工企業(yè)的重視視。該系統(tǒng)主主要由調(diào)節(jié)控控制級(jí)、生產(chǎn)產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)營(yíng)決策級(jí)組成成。調(diào)節(jié)控制制級(jí)包括現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)儀表、調(diào)節(jié)節(jié)控制、先進(jìn)進(jìn)控制和優(yōu)化化，實(shí)現(xiàn)過程程的最佳控制制；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)營(yíng)管理級(jí)包括括跟蹤產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)室室信息管理系系統(tǒng)，采集、加加工和

52、分析信信息，生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃調(diào)度等；決策級(jí)是企企業(yè)的最高決決策層，包括括原油供給、產(chǎn)產(chǎn)品銷售、市市場(chǎng)營(yíng)銷等活活動(dòng)，及時(shí)作作出正確決策策，實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)的最大利潤(rùn)潤(rùn)。 （5）公用工程程：公用工程程裝置不是石石油化工廠中中的直接生產(chǎn)產(chǎn)裝置，公用用工程是向各各工藝裝置供供應(yīng)能源的，同同時(shí)也消耗能能源。如何使使用公用工程程裝置能源合合理分配，達(dá)達(dá)到燃料，蒸蒸汽和電力優(yōu)優(yōu)化分配，則則是公用工程程控制的目的的。在經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家中，十十分重視公用用工程的能源源優(yōu)化控制管管理。目前國(guó)國(guó)外有許多公公司都推出自自己的能源優(yōu)優(yōu)化控制管理理軟件包，對(duì)對(duì)能源管理進(jìn)進(jìn)行優(yōu)化，以以達(dá)到節(jié)約能能源，提高效效益的目的。美美國(guó)SETPPO

53、INT公公司的公用能能源優(yōu)化應(yīng)用用軟件包已在在世界十幾個(gè)個(gè)工廠中安裝裝使用。它是是結(jié)合模擬和和先進(jìn)控制來來建立一個(gè)全全廠范圍內(nèi)的的能源管理系系統(tǒng)，以最低低的費(fèi)用提供供能源，它可可以分析蒸汽汽量，優(yōu)化控控制鍋爐蒸汽汽產(chǎn)量，可以以直接同過程程計(jì)算機(jī)相連連接，在線進(jìn)進(jìn)行優(yōu)化控制制,可節(jié)約能源源費(fèi)用的28%。ABB SSimconn公司的能源源管理系統(tǒng)(EMS)，也也是一種優(yōu)化化控制系統(tǒng)。它它可以管理和和控制工廠能能源的發(fā)生和和分配。它使使用優(yōu)化、能能源預(yù)測(cè)、蒸蒸汽和電力平平衡，產(chǎn)氣和和發(fā)電協(xié)調(diào)、自自適應(yīng)和預(yù)先先控制，以達(dá)達(dá)到燃料、產(chǎn)產(chǎn)汽控制優(yōu)化化的目的，可可以節(jié)約510%的能能源消耗。 國(guó)國(guó)有有關(guān)的

54、發(fā)發(fā)展政策 為為了提高石化化行業(yè)的自動(dòng)動(dòng)化水平，今今后一段時(shí)間間，國(guó)家主要要抓好以下幾幾部分的工作作。 &; 重點(diǎn)搞好好大型石化工工程的儀表成成套工作 &; 提高國(guó)產(chǎn)產(chǎn)的可可靠性，并形形成一定的規(guī)規(guī)模 &; 加強(qiáng)先進(jìn)進(jìn)控制應(yīng)用的的研究工作 &; 加強(qiáng)能源源管理及優(yōu)化化軟件的開發(fā)發(fā)、應(yīng)用工作作 &; 設(shè)置必要要的在線質(zhì)量量分析儀，提提高產(chǎn)品質(zhì)量量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化化控制 &; 工業(yè)機(jī)廣泛應(yīng)用用，占領(lǐng)一定定的市場(chǎng)份額額 &; 加快現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線和工廠廠綜合自動(dòng)化化系統(tǒng)的開發(fā)發(fā)工作 33.3油田自自動(dòng)化 目目前，油田自自動(dòng)化已擺脫脫了傳統(tǒng)的自自動(dòng)化模式，由由早期的儀表表自動(dòng)化進(jìn)入入以微電子學(xué)學(xué)為基礎(chǔ)，集集微電子

55、技術(shù)術(shù)、電力電子子技術(shù)，計(jì)算算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)術(shù)于一體的新新一代自動(dòng)化化，也就是進(jìn)進(jìn)入了大量應(yīng)應(yīng)用PLC、DCS和SCADAA系統(tǒng)的時(shí)期期。 油油田自動(dòng)化就就是利用自動(dòng)動(dòng)化手段對(duì)油油田的油井、計(jì)計(jì)量間、管匯匯閥組、轉(zhuǎn)油油站、聯(lián)合站站、原油外輸輸系統(tǒng)、油罐罐以及油田的的其它分散設(shè)設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)動(dòng)控制，從而而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自自動(dòng)化和管理理自動(dòng)化。油油田自動(dòng)化系系統(tǒng)可分為兩兩大部分，一一是用來完成成過程控制和和數(shù)據(jù)采集的的SCADAA系統(tǒng)(監(jiān)控和數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng))或DCS系統(tǒng)(集散控制系系統(tǒng))；另一部分分是用來保護(hù)護(hù)工藝設(shè)備、保保護(hù)人生安全全、保護(hù)環(huán)境境、減少和避避免事故發(fā)生生的ESD系統(tǒng)(

56、緊急關(guān)斷系系統(tǒng))。 工工控產(chǎn)品的應(yīng)應(yīng)用情況 目目前，油田自自動(dòng)化主控系系統(tǒng)主要采用用的工控產(chǎn)品品是SCADDA系統(tǒng)和DCSS系統(tǒng)，以SCCADA系統(tǒng)統(tǒng)為主；ESSD系統(tǒng)通常常采用可編程程電子控制系系統(tǒng)(PESS)，如中型型的PLC(可編程控制制器)或FSC(故障障安全控制器器)來進(jìn)行控制制，以滿足當(dāng)當(dāng)今高可靠性性的ESD系統(tǒng)的的需要；對(duì)于于局部系統(tǒng)的的控制（比如如油田聯(lián)合站站注水系統(tǒng)等等等）采用IIPC、PLC、DCS等控制制方式；輸油油、氣管道的的自動(dòng)化監(jiān)控控系統(tǒng)主要采采用SCADDA系統(tǒng)，如如庫(kù)鄯輸油管道自自動(dòng)化監(jiān)控系系統(tǒng)。截止到到99年9月，油田使使用的DCSS系統(tǒng)為95套。據(jù)專專家估計(jì)

57、，22000年油油田用DCSS系統(tǒng)為1177套，SCADDA系統(tǒng)為1500套，RTU（中型型）12000臺(tái)，PLC（中型型）達(dá)到5118臺(tái)。以前前國(guó)內(nèi)油田的的主控系統(tǒng)主主要采用國(guó)外外的SCADDA系統(tǒng)，近近幾年來，國(guó)國(guó)內(nèi)油田自動(dòng)動(dòng)化的水平得得到快速提高高，出現(xiàn)了一一批實(shí)力較強(qiáng)強(qiáng)的工控廠家家，占有一定定的市場(chǎng)份額額。 應(yīng)應(yīng)用舉例 靖靖西天然氣管管線控制系統(tǒng)統(tǒng)： 靖靖西天然氣管管線起源于陜陜西省蜻邊(陜甘寧氣田田)，終于西安安末站，全線線穿越西安等等15個(gè)市縣，主主干線長(zhǎng)約5500km。管管線起點(diǎn)壓力力為4.5MMPa終點(diǎn)壓壓力為1，OMPa管徑徑426m，年年輸氣量5.6億立方米米，管線二期期工

58、程在首站站加壓為5.8MPa年年輸氣量7.5億立方米米。 全全線設(shè)置監(jiān)控控及數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)SCAADA系統(tǒng)，調(diào)調(diào)度控制中心心設(shè)在西安，管管線設(shè)首站一一座:靖邊;分輸蛄4座:延安、銅川川、成陽、西西安;清管站4座:華子坪、富富縣、黃陵、涇涇河，另還設(shè)設(shè)置線路截?cái)鄶嚅y室14座。SCADAA系統(tǒng)的通信信采用衛(wèi)星信信迅，輔之于于公用電話網(wǎng)網(wǎng)為備用信道道，將全線數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送往往西安調(diào)度控控制中心。 SSCADA系系統(tǒng)構(gòu)成：SSCADA系系統(tǒng)是以4CC技術(shù)為基礎(chǔ)礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)主要由調(diào)度度控制中心計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(DCC)、站控系統(tǒng)(SSCS)以及及通信系統(tǒng)(COMM)三部分構(gòu)成成。 11）調(diào)度控制制中心（DC

59、CC）：DCC為SCADAA系統(tǒng)最高級(jí)級(jí)別的一層，主主要負(fù)責(zé)采集集所有站控RTTU的數(shù)據(jù)及及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的生成，對(duì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的的工藝生產(chǎn)進(jìn)進(jìn)行管理、優(yōu)優(yōu)化、決策及及控制。 22）通訊系統(tǒng)統(tǒng) （COMM）：SCADAA系統(tǒng)工作的的有效性和可可靠性，取決決于DCC和RTU之間的的數(shù)據(jù)傳輸情情況。目前常常用的通信方方式有公用電電話網(wǎng)、VHHF或UHF無線電電通信、微波波通信、對(duì)流流層反射無線線電通信、電電力線載波通通信、直達(dá)線線通信、同軸軸電纜、衛(wèi)星星通信及光纖纖通信等。由由于DCC和RTU之間距距離大多都很很遙遠(yuǎn)，為保保證SCADDA系統(tǒng)有效效運(yùn)行，必須須保證通信不不被申斷，因因此大多采取取通信冗

60、余技技術(shù)，即采用用主-備雙通信信道道。 33）站控系統(tǒng)及遠(yuǎn)遠(yuǎn)程終端裝置置（SCS，RTU）：RTU是一種種以微處理器器為基礎(chǔ)的智智能裝置，它它以模擬的和和數(shù)字的輸入入輸出信號(hào)與與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表和和控制設(shè)備相相連，實(shí)時(shí)采采集所需要的的各工藝參數(shù)數(shù)，如壓力、溫溫度、流量、液液位、閥門狀狀態(tài)、泵狀態(tài)態(tài)等，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)就地控制；同時(shí)把有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)打包，通通過COMMM傳給DCC，并接接受來自DCCC的遠(yuǎn)程控控制信號(hào)，RRTU是SCS的核心心。 靖靖西管線的SSCADA系系統(tǒng)，調(diào)度控控制中心計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用用加拿大VAAMET公司司的OASYYS平臺(tái)，站控系系統(tǒng)RTU由A-B公司PLC-5可編程控控制器