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1、提出了最新一代的创新过程模型系统集成网络模型办公自动化(简称为OA-Office Automation)兴起于二十世纪70年头，在80年头至90年头得到了飞速发展。办公自动化就是计算机、通讯技术、系统科学及行为科学应用在传统的数据处理技术难以处理的数据浩大，包括非数值型信息的办公事务处理的一项综合技术。其目的是利用现有的技术，寻求各种信息产生、储存和检索的途径，从而有效地利用各种信息资源，提高工作效率，协助决策，以取得更好的效果，达到既定的目标。工业限制自动化技术是一种运用限制理论、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、限制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降
2、低消耗、确保平安等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业限制自动化技术是一种运用限制理论、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、限制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保平安等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业限制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一样性问题。虽然自动化系统本身并不干脆创建效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。我国工业限制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化汲取，然后进行二次开发和应用。目前我国工业限制自动化技术、产业
3、和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业限制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。一、 以工业PC为基础的低成本工业限制自动化将成为主流众所周知，从20世纪60年头起先，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）起先对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变更就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必需加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信
4、息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化须要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采纳。在我国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业限制自动化的道路。工业限制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之
5、高令众多企业望而却步。20世纪90年头以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、限制网络组成的PC-based的自动化系统得到了快速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉，也拆除了原来DCS或单回路数字式调整器，而改用工业PC来组成限制系统，并采纳模糊限制算法，获得了良好效果。由于基于PC的限制器被证明可以像PLC一样牢靠，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采纳PC限制方案。基于PC的限制系统易于安装和运用，有高级的诊断功能，为系统集成商供应了更敏捷的选
6、择，从长远角度看，PC限制系统维护成本低。由于可编程限制器（PLC）受PC限制的威逼最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很担心。事实上，他们现在也加入到了PC限制“浪潮”中。近年来，工业PC在我国得到了异样快速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满意要求，将渐渐退出该领域，取而代之的将是 CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业限制计算机为基
7、础的开放式限制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主学问产权的PC-based限制系统，在3(5年内，占据30%(50%的国内市场，并实现产业化。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个缘由：一个是系统集成缘由；另一个是软件操作系统Windows NT的缘由。一个胜利的PC-based限制系统要具备两点：一是全部工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户供应所须要的全部东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据困难且设备集成度高。工业PC不行能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长
8、最快的一部分。从发展趋势看，限制系统的将来很可能存在于工业PC 和 PLC之间，这些融合的迹象已经出现。和PLC一样，工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比，工业PC软件很便宜。据Frost & Sullivan公司估计，全世界每年7亿美元工业PC市场里，大约8500万美元为限制软件，一亿美元为操作系统。到2007年会翻一番，工业PC市场变得特别可观。二、 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展长期以来，PLC始终处于工业限制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化限制设备供应特别牢靠的限制方案，与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时，PLC也承受着来自其它技术产品的冲击
9、，尤其是工业PC所带来的冲击。目前，全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产实力和名牌产品，可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面，我国是很活跃的，应用的行业也很广。专家估计，2000年PLC的国内市场销量为15(20万套（其中进口占90%左右），约25(35亿元人民币，年增长率约为12%。预料到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右，约35(45亿元人民币。PLC市场也反映了全世界制造
10、业的状况，2000后大幅度下滑。但是，依据Automation Research Corp的预料，尽管全球经济下滑，PLC市场将会复苏，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并接着略微增长。微型化、网络化、PC化和开放性是PLC将来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC（小于32 I/O）已经出现，价格只有几百欧元。随着软PLC（Soft PLC）限制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based限制的市场份额将逐步得到增长。当前，过程限制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet
11、技术的扩展，PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商起先供应Ethernet接口。可以信任，PLC将接着向开放式限制系统方向转移，尤其是基于工业PC的限制系统。三、 面对测控管一体化设计的DCS系统集散限制系统DCS（Distributed Control System）问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年头中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时，我国主要行业（如电力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部进口。80年头初期在引进、消化和汲取的同时，起先了研制国产化DCS的技术攻关。近10年，特殊是“九五”以来，我
12、国DCS系统研发和生产发展很快，崛起了一批优秀企业，如北京和利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及北京康拓集团等。这批企业研制生产的DCS系统，不仅品种数量大幅度增加，而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。在2001年全国应用的4426套DCS系统中，国产DCS系统为1486套，占35%。短短几年，国外DCS系统在我国一统天下的局面从今不再出现。这些专业化公司不仅占据了确定的市场份额，积累了发展的资本和技术，同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降，为我国自动化推广事业做出了贡献。与此同时，国产DCS系统的出口也在逐年增长。虽然国产DCS的发展取
13、得了长足进步，但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS的市场年增长率约为20%，年市场额约为30(35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品，所以其市场增长率不会下降。据统计，到2005年，我国石化行业有1000多套装置须要应用DCS限制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，须要DCS实现监控；不少企业已运用DCS近15(20年，须要更新和改造。所以，今后5年内DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。依据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示，2002年我国DCS市场状况如下：小型化、多样化、PC化
14、和开放性是将来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场，已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合，而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based限制将更加广泛地应用于中小规模的过程限制，各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延长，使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流淌，实现信息技术与限制技术的无缝连接，向测控管一体化方向发展。四、 限制系统正在向现场总线（FCS）方向发展由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程限制系统将由
15、DCS发展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以将PID限制彻底分散到现场设备（Field Device）中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4(20mA模拟信号线，给传统的工业自动化限制系统体系结构带来革命性的变更。依据IEC61158的定义，现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与限制室内的自动限制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信实力，提高了信号的测量、传输和限制精度，提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65
16、C/WG6工作组于1984年起先致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种，分别为：类型1 IEC技术报告（FFH1）；类型2 Control-NET（美国Rockwell公司支持）；类型3 Profibus（德国Siemens公司支持）；类型4 P-NET（丹麦Process Data公司支持）；类型5 FFHSE（原FFH2）高速以太网（美国Fisher Rosemount公司支持）；类型6 Swift-Net（美国波音公司支持）；类型7 Wo
