自动化技术与流程工业亲密接触

newmaker

欢迎访问e展厅 展厅 7 工业PC/工控机展厅 DCS卡, 平板电脑, 工控板, 单板机, 监控系统, ... 据美国ARC公司调查，应用流程工业综合自动化技术可获得显著的经济效益，如产品质量提高19.2%，劳动生产率提高13.5%，产量提高11.5%。 众所周知，我国流程工业存在能耗高、成本高、劳动生产率低、资源利用率低等现状，能耗普遍比国外先进水平高出30%，劳动生产率只及国外的20%～30%左右，生产成本普遍高出国外1～2倍。流程工业自动化水平低，带来的不仅是低效率和高成本，也带来了许多安全隐患。2004年4月19～25日，在这短短的一周时间内，国内发生了9起危险化学品事故，安全警钟也促使我们为实现流程行业自动化而积极探寻有效途径。 流程工业，呼唤自动化 显然，自动化技术的引进，给传统的流程行业的企业带来了新的活力与生机。产品质量的提高，生产成本的降低，劳动生产效率和资源利用率的提高，企业管理的加强都是提升企业的实力，增加企业的国际竞争力的关键所在。特别是企业信息的管控一体化的进程，更是让流程工业的企业可以集控制、优化、调度、管理与经营于一体，更加有效的进行生产和管理。自动化技术通过实现生产装置的安全平稳运行和优化操作，使生产计划高效地实施，确保安全生产，减少人为不当操作引发的事故。 当前自动化技术广泛应用于传统流程行业，其对行业的贡献是显而易见的，同样对于一个新兴的技术而言，它也走过了从传统仪表控制到计算机控制、从开始得到用户认可到目前的广泛应用、从人工劳动的代替者到现在的广泛用于产品及质量的提升、优化先进控制、制造执行系统（MES）、企业及资源管理系统（ERP）等等。 在信息社会如此发达及产品竞争日益激烈的今天，传统流程产业对生产优化控制管理的要求越来越迫切，自动化技术的提升为用户提供了一个平台使得他们有机会将优化的设想及相关模型真正的用于生产控制中，为企业生产及管理的不断提高提供了一个最直接最有效的手段。 一般而言，流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题： ■ 安全：即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 ■ 低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。 ■ 高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。 ■ 提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。 流程自动化，困难重重 虽然流程行业呼唤自动化技术的全面应用，但是自动化技术在流程工业企业中的应用还存在着许多问题，这些问题的解决需要一个循序渐进的过程，需要全行业的共同努力。 “这种应用还主要局限在现场的控制层。目前，尚未能将所有的分散的现场信息综合在一起以提供有效的管理。这一现象在大型的流程工业企业来说更为明显，那里仍存在着很多的信息孤岛，” 研华（中国）公司工业自动化事业群eAutomation产品经理朱晓农先生说。不仅要实现生产的自动化，还需要将这些分散的信息孤岛连接在一起，形成真正的管理和控制的一体化，为生产的决策者提供及时准确的信息参考才是最为关键的。 纵观流程行业，可谓自动化水平参差不齐。不同企业或同一企业的不同部门间自动化程度差距较大；自动化系统开发和使用者的整体技术水平不是很高；更重要得是，不同的系统各自独立，没有一个统一的自动化平台，相互间数据交换非常困难，而目前企业生产的优化及管理的应用却恰恰需要这些数据及相互联系，如此也就造成了一些用户在实施中的困难很大，当然现场设备的配套及质量也是问题之一。 我国中小型传统产业，如果全面应用控制系统，需要一笔巨大的资金。对这一点浙大中自常务副总裁王文海先生发表了自己的看法：“很多中小企业企业承受不了这笔资金，即使对于大中型企业，也并不是每个生产设备都需要控制，常常只有关键的工业设备或工业过程，才需要对其进行控制与优化，没有必要、也不可能对所有工厂都实现综合自动化。” 在我国的流程工业中，自动化技术和产品的应用人才还是很不够的，这也是制约流程工业自动化应用水平发展的一个关键因素。浙江中控技术股份有限公司高级工程师熊菊秀女士则指出：“事实上，就在几年前，国内的很多中小企业用户中的技术人员还不会使用计算机和DCS、PLC等最基础的自动化工具。” “解决方案”，任重道远 “自动化整体解决方案”是近年来很多自动化系统公司提供给用户的一个新的概念，它也为流程工业自动化的实现指明了一个方向。这些“解决方案”，表达了自动化行业从关注自身的发展和技术进步，转向关注更好地和行业结合，更好地跟装置结合的一种趋势和意愿，是有很大的积极意义的，也是市场细分的结果。随着将来技术的发展，各个不同自动化厂商的产品在平台上的差异将会缩小，单提供装置或行业的解决方案的能力将会被强化。 业内的厂商提出的这些解决方案，都是在综合了各行业的具体应用后提出的。特别是对流程工业来说，这一解决方案不仅要有硬件还需要完善的软件，这对业内的厂商就提出了很高的要求。流程工业企业在应用具体的方案的时候，还需要与专业的厂商的技术工程师进行充分的沟通，确定自己的实际需求，再来确定如何按照自己的特殊应用来落实自己的解决方案。北京俄华通仪表技术有限公司技术支持部经理黎明先生认为：“任何一种“解决方案”都要经过市场和实践的检验，都需要不断地改进和完善，积极同国际标准接轨。” 可以看到，即使是针对某单一行业的自动化整体解决方案，这依然是十分庞大的系统工程，它涉及面极广、工作量极大。罗克韦尔自动化中国地区过程控制业务经理刘亚中先生提出了自己的看法：“实施一个完整解决方案还牵涉到许多相关因素，小到一个现场设备可靠性、操作人员水平，大到企业管理模式等多方面的影响。因此，自动化整体解决方案可谓‘任重道远’”。 自动化产品，但求合适 近年来，面向流程工业的自动化产品层出不穷。特别是工业控制系统方面更是精彩纷呈，PLC、DCS、PC-Based、FCS等几大控制系统欲有群雄争霸之势，当然PLC和DCS系统因共占市场份额的80％～90％，而分执了市场的牛角。近年来，在控制系统中最受关注的要数混合控制系统了，PLC与DCS在技术和功能上的相互渗透让市场着实为之振奋。施耐德电器以其传统PLC组合Modicon Quantum和Concept软件，精细化学品制造商Rhodia ChiRex对ControlLogix PLC的安装，艾默生流程管理部门引入的DeltaV混合控制系统，Honeywell的HC900和UMC800混合控制器，以及Siemens的PCS 7系统等等，都是混合控制系统的典范。 毫无疑问的是，由于PC技术和开放数据交流标准的影响，控制系统正在变得越来越开放和通用。不仅仅是控制系统，其它自动化产品由于种类和功能繁多可能让使用者不知所措，但是“不求最全，但求合适”的标准也正被越来越多的人所认可。 在新上自动化项目或旧项目改造方面，流程工业企业如何选择和应用合适的自动化技术与系统，这成了行业内讨论的重点。 选择合适的自动化技术和系统是一个系统工程，首先在整个项目的规划设计阶段一定要有完整、可行的方案，然后所有的设备、自动化的采购及实施要按照整个方案来完成，尽量不要出现由于某一部分的问题影响到将来整个系统的使用。此外，刘亚中先生还提出了一个很中肯的建议：“在系统设计、选型中一定尽量采用标准的产品及系统，尤其是在系统通讯上要采用标准网络及通讯方式，为以后的系统扩展创造方便。”这就是目前大家都很重视的开放性。 对于一些旧项目的改造，要根据系统现有状况设计出切实可行的方案，有时简单的系统连接将更加可靠及耐用。朱晓农先生说：“针对旧项目的改造，应该说的是：因地制宜，充分将自动化技术与IT技术结合在一起。” 工业IT，给予厚望 当前，随着IT技术的蓬勃发展，如何更好、更快、更多地把IT技术应用到自动化产品中，是各个自动化产品供应商面临的共同话题。把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力，逐渐成为决定企业竞争力的重要因素，并成为实现流程工业自动化的航标。 目前工业以太网技术在自动化领域正如火如荼的发展着，从这一点我们可以看到自动化技术和IT技术正融合在一起，并逐步成为企业生产管理的重要的组成部分，其根本原因是它能够及时把生产过程中的实时数据准确的提供给决策者，并用于企业对生产的管理及市场决策。当然，工业IT的发展也为自动化提供了更先进的技术和产品。 但同时我们也要看到，IT技术始终是工具，它并不意味着自动化技术的全部。作为流程工业中的企业用户和自动化工程师，始终应该把注意力的焦点放在自动化技术本身上面。“IT技术就象水和电，我们随时都会用到它，但我们不必深究它从何而来，只要知道如何使用就可以了。” 熊菊秀女士为我们举了一个生动的例子。 IT技术的发展直接影响到流程工业自动化的方向，在谈到自动化技术的发展趋势时，熊菊秀女士说：“今后，自动化产品，特别是自动控制系统，将作为一种基础的装备，为工业生产和共用工程所必需。自动化技术今后的关注焦点，首先是如何更好的应用IT技术，其次是如何通过优化来产生效益，和具体的工艺、设备相结合，挖掘设备和工艺潜力，促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。简而言之就是：向控制、优化要效益。” 无论如何，目前我国流程工业自动化市场前景十分广阔，随着自动化技术与IT技术不断融合，PCS过程控制系统、MES制造执行系统、ERP企业资源管理系统构成了流程工业综合自动化体系，可以预言：流程工业自动化，前途光明。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/13/2005)