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我国工控行业发展总体落后现状与原因分析探究

信息来源:gkong.biz  时间:2013-10-18  浏览次数:207

    工业自动化控制是工业技术进步的重要方向,是机电一体化、推进两化融合的基础工作。但是,多年来一直缺少国家层面的关注和战略性安排,处于严重落后阶段,并存有重大隐患。
    什么是工厂自动化领域的自动控制技术?简单讲,用于连续流程的(电力、化工)即DCS,用于非连续过程的(冶金、造纸、纺织、机械加工等制造领域及环保等)为PLC。PLC用途广泛,既解决单机自控,也提供流水线和工厂自动化解决方案。
    我国连续流程自动化(DCS)发展比较快,以能源和重化工为主,主要在应用方面,并且多年来得到国家政策支持,所以行业内部的认识和重视程度比较高,与国际先进水平的差距正在缩短。在断续流程自动化(国外通常说“工厂自动化”FactoryAutomation,简称FA)领域,面临的问题却越来越紧迫。
    国际工控技术与产业的发展趋势
    工业自动化控制是工业技术进步的重要方向:解决效率、产品质量、可靠性、一致性的基础技术。
    普及工控是推进产业结构优化升级,以“信息技术改造传统产业”,推进两化融合的基础工作。
    近几十年,随着ICT技术突飞猛进的发展,工业自控系统和仪表仪器技术进步很快,呈微型化、数字化、智能化、网络化、集成化等特点。
    一般认为,工业自动化有两个主要领域:以过程(流体运动)控制技术支撑的流程自动化(PA)和以运动控制技术支撑的工厂自动化(FA或离散型生产自动化)。前者从传统的模拟式回路仪表起步,综合ICT控制技术,发展为分布式(或集散式)控制系统DCS。其高度的可靠性、方便的组态软件、丰富的控制算法、开放的联网能力等优点,成为计算机工业控制系统的主流,广泛应用于大型、设备众多、工况复杂的流程型装备的自动控制,如大型化工厂、火电厂等。
    可编程控制器(PLC):以继电器技术为基础,综合ICT技术,以程序化方式实现设备的电气控制。PLC结构紧凑、响应快、现场环境适应性与可靠性好(耐振动、噪声、灰尘、油污等)、抗干扰能力强、价格较低,是与DCS并驾齐驱的另一主流控制系统。
    工业自动控制技术路线呈互相渗透、互相融合的趋势。PLC应用范围向中小型过程控制系统、近程维护服务系统、节能监控等领域扩展,在某些应用上取代了DCS。DCS也应用PLC与工控计算机联合组网。总的趋势是更加开放(细化分工合作)、标准化、产品化、集成化。
    上世纪90年代以来,现场总线技术FCS迅速发展。这是安装在生产现场的数字式智能化仪表与测控设备,与自动控制装置或系统间的多点通信、全分散、开放式的底层控制网络系统。
    世界工控行业经过几十年的大浪淘沙,已形成少数跨国公司规模生产、瓜分全球市场的寡头垄断局面。原来的几百个厂商目前只剩下几十个,最著名者如西门子、ABB、Honeywell、三菱、菲尼克斯等,其工控产品均号称兼具DCS/PLC/FCS功能,在质量、价格、售后服务方面已经赢得了市场信誉。
    工业信息化是电子通信技术(ICT)与先进制造技术融合的产物,是设备可控性、测控设备适用性及信息优化应用的综合成果。自控系统和仪表仪器是现代工业装备以及交通、能源、国防、重大公益设备等的神经中枢、运行中心和安全屏障,其功能是监测控制整个工艺流程和产品质量,保障工业重大装备安全可靠运行和实现高效优化。
    所以,推进制造环节自动化,是提升我国工业竞争力的核心技术之一,是两化融合的基础。推进工控技术自主创新,掌握工控行业发展主导权,扭转目前过分依赖国外技术和受制于人的被动局面,是当前振兴装备工业的一个核心问题,是不能回避的战略任务。
    我国工控行业总体落后的现状与原因
    国产控制系统难以进入重大工程的关键、核心、主体装备,这一市场的大部分仍被国外工控系统垄断。
    工控发展滞后是中国工业大而不强的关键原因之一,也对产业安全和国家经济安全带来威胁。
    目前我国自主发展PLC工控系统,最需要的是形成一个具有较高通用性的工控系统平台。
    我国的工控行业目前总体上处于弱势地位,与国际先进水平仍有10~15年的差距。行业情况可概括为:技术差距大、市场信任度低、外资强势竞争等。
    (一)用于重大装备的DCS取得重要进展,现场仪表和顶层系统薄弱。
    上世纪80年代,我国使用的DCS产品全部是国外产品,当时国家组织对进口成套重大装备的自控系统进行技术消化,原机械、电力两部协同攻关,率先在大型火电机组领域实现突破。目前自主研制的超临界300~600MW火电机组主控DCS系统已装机数十套、经受了多年运行检验。在这个过程中,一些中资企业脱颖而出,如北京和利时、浙大中控、新华中控等。上海自动化仪表、国电智深公司也在300~600MW机组主控DCS具备了相同能力。但由于工程应用能力、质量、声誉等原因,这些产品的应用对象,除电力外,仍以中小工程项目为主,或用于大型工程项目的非主要部分,用量更大的大型石化工程主控系统尚未能进入。
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