自动化仪表与控制系统样本

自动化仪表与控制系统摘要本某些一方面简介了自动化仪表与控制系统当前基本现状，指出信息安全、安全、过程自动化、环境和质量控制、无线与网络通信、公司集成六方面是本领域重要关注；相对于国内自动化仪表市场销售额高速增长而言，自动化仪表新产品推出显得稍慢；困扰发展重要技术问题有：仪表、系统和通信信息保密和安全，微程序和软件可靠性，可互操作问题，及智能仪表信息运用问题。然后本某些简介了国内外发展趋势，阐明在控制系统在公司信息化及环绕工程项目全局和全生命周期信息集成方面进展，功能安全、无线通信和控制网络当前发展动向，以及在新技术迅速发展条件下国际原则化成为各国和各跨国公司技术竞争前沿，集中展示了各项对将来会产生重大影响成熟和不完全成熟新技术。本某些第三章是关于国内本领域近两年进展，分别简介温度、流量等测量仪表及阀门和执行机构产品进展。同步简介了国内系统产品发展以及在各项重大工程中成功应用状况。最后本某些就国内自动化仪表与控制系统将来发展提出了建议。

AbstractAtfirst，thecurrentsituationaboutprocessautomationinstrumentsandcontrolsystemsisintroducedinthispart.Andsecurity，safety，processautomation，environmentandqualitycontrol，wirelessandnetworkcommunication，andenterpriseintegrationaresixfocusesindicatedinthisarea.Processautomationinstruments’marketisexpendedquicklyinChina，whilethedevelopmentofnewproductsisalittleslowly，forwhich，securityandsafetyaboutinstruments，systemandcommunication，reliabilityaboutmicroprogramandsoftware，interoperability，andhowtousetheinformationinintelligentinstrumentsarethemaintechnicalreasons.ThenthedevelopmenttrendinChinaandoverseaonenterpriseinformationmodelandintegration，engineeringsystemprojectsglobalscopeandwholelifetimeinformationintegration，functionsafety，wirelesscommunicationandcontrolnetworkareintroduced.Becauseofhigh-techfastdevelopment，internationalstandardizationbecomefrontareaoftechnologicalcompetitionbothfornationsandmultinationalcorporations，Besidestheinfluenceofnewtechniquesforfuture，matureornot，isfullyexpressed.Domesticdevelopmentstateinrecenttwoyeariscontainedinthethirdchapterofthispart.Productssituationontemperature，flowandothermeasurementinstruments，valvesandactuators，controlsystemdevelopmentandsuccessfulappliedinsomeimportantprojectsareintroduced.Atlastseveralsuggestionstofuturedevelopmentofprocessautomationinstrumentsandcontrolsystemsaregiven.

目录TOC\o"1-5"\h\z\u自动化仪表与控制系统 1一、 自动化仪表与控制系统基本现状 1二、 自动化仪表与控制系统发展趋势 3（一） 自动化仪表与公司信息化 3（二） 自动化仪表工程项目全局信息和全生命周期信息整合 5（三） 功能安全 7（四） 无线通信 10（五） 控制网络 12（六） 国际原则化 13（七） 产业竞争 14三、 自动化仪表与控制系统国内最新进展 15（一） 温度仪表 15（二） 流量仪表 16（三） 其他测量仪表 18（四） 控制阀及其执行机构 18（五） 国产PLC产品开始复苏 19（六） 国产DCS产品进入大型重点工程项目控制系统 191.国产DCS系统进入大型超临界火电机组控制系统 192.国产DCS系统成批进入大型石化工程项目 203.国产仪表和系统进入核电站控制系统 20（七） 国产MES软件开发和应用获得进展 20（八） 国内公司进入全球50强过程自动化公司榜 21四、 针对自动化仪表与控制系统对策和建议 21自动化仪表与控制系统自动化仪表与控制系统基本现状进入21世纪，国内制造业高速发展，拉动了对自动化仪表与控制系统需求，国内新上大型项目所用自动化仪表和控制系统先进限度已经处在世界领先水平。当前老式制造业在发达国家已通过了辉煌期，与之配套自动化仪表自然就增长缓慢。自动化仪表发展热点在新兴市场国家，在那里自动化仪表销售和应用持续以20%~30%速度发展。但是新兴市场价格问题[1]PeteEngardio，DexterRoberts，BrianBremner[1]PeteEngardio，DexterRoberts，BrianBremner.TheChinaprice.BusinessWeek，.12[2]JimPinto.Chinatargetstheachilles'heelofcapitalism.InTeche-Weekly，.4近十年自动化仪表技术发展重要领域——现场总线技术发展虽然获得了明显成就，但是在应用方面大体上还处在代替模仿传播线阶段。事实上现场总线不但仅是信号制式变化，它是为控制技术信息化提供基本。顾客对系统底层信息化（控制、诊断、管理）改造需求是现场总线技术推广原始动力。近些年来现场总线在设备资产管理、预测诊断和平稳操作等方面潜力开始被挖掘出来，显现了极富发展前景势头但是基于现场总线技术网络化控制和分布式智能技术，到当前无论在理论上还是在实践上都未浮现明显突破；而现场总线速度瓶颈使得在复杂控制和迅速响应方面有时还不如老式仪表；持续近年现场总线之争[3]RichMerritt.[3]RichMerritt.Fieldbuswarscontinue..com，国际上反映自动化仪表产品动向几种重要窗口是：以ISAEXPO、Miconix等为代表国际仪表展览，以Readers'ChoiceAward（读者选取奖）为代表奖项。从近3年读者选取奖看，获奖产品变化不多。自动化仪表近年发展重点在仪表应用方面。这种发展趋势变化是很自然，数字化、智能化仪表和系统通过近十年高速发展，在应用方面积累了某些问题，智能仪表设计许多创新功能也未得到充分应用。重要问题有：数字仪表和系统信息保密和安全问题，微程序和软件可靠性问题，通信保密、安全和可靠性问题，智能仪表在运营时是可以与控制系统互动，如何进行互动，智能仪表提供了远比模仿仪表多信息，如何充分运用这些信息，众多智能仪表可互操作问题，仪表和系统故障诊断以及故障诊断信息可互操作问题等。上述问题都是由于数字化和网络化而产生，并不是既有技术无法解决这些问题，是可选解决方案太多，而统一解决方案才是最有效。而如何统一是当前正在研究。虽然自动化仪表新产品推出速度减缓，但是自动化仪表技术发展是持续不断，仪表制造商近两年很受伤，但仪表顾客发展自动化技术积极性越来越高。近来，在信息技术融入、仪表安全技术、无线通信技术等各方面均有令人瞩目发展。此外国外新产品推出减速，为国内仪表发展带来了机遇。国内仪表近两年继续健康发展，行业总体趋势与《—仪器科学与技术学科发展报告》[4]施一明.自动化仪表与控制系统.《[4]施一明.自动化仪表与控制系统.《—仪器科学与技术学科发展报告》，北京：中华人民共和国科学技术出版社，：37—50页ISAEXPO6大关注是：信息安全、安全、过程自动化、环境和质量控制、无线与网络通信、公司集成。事实上涉及国内Miconix展在内全球各重要仪表展览，近两年主题也在这之内。可以说这6个方面反映了近两年自动化仪表领域重要发展动向。6方面中信息安全、过程自动化和环境控制重要是由自动化仪表领域外技术推动，本报告如下某些不将其作为重点。中华人民共和国投资征询网出品《-中华人民共和国仪器仪表行业投资分析及前景预测报告》，在简介中对国内仪器仪表阐述也恰如其分地表达了国内自动化仪表领域发展局限性，其阐述是这样：“虽然中华人民共和国仪器仪表工业有了一定发展，但远远不能满足国民经济、科学研究、国防建设以及社会生活等各个方面日益增长迫切需求。中华人民共和国仪器仪表产品，绝大某些属于中低档技术水平，并且可靠性、稳定性等核心性指标尚未所有达到规定。……因而中华人民共和国需做长期规划，将振兴测量控制与仪器仪表业作为一种系统工程，从影响测量控制与仪器仪表业各重要方面，涉及政府、公司、社会环境、科研和教诲机构等方面制定协调一致战略办法并认真贯彻执行”。自动化仪表与控制系统发展趋势自动化仪表与公司信息化信息技术发展给自动化仪表带来两方面影响：一方面信息技术与自动化仪表争夺人才，在IT发展高潮，许多有经验仪表工作者转向IT行业，这也是近年仪表产品推出减缓因素之一。另一方面自动化仪表借用了IT行业某些成熟技术和产品，加快了信息化步伐。信息化是当前时代发展趋势，自动化仪表技术涉及了信息采集、信息解决、以及信息应用这样过程，因而自动化仪表技术事实上是信息技术一种重要分支。所谓“公司集成”事实上是公司信息集成和整合，所谓“信息爆炸”事实上是获得信息超过了解决和应用能力。当前自动化工程中已经获得和比较容易获得信息有许多未得到解决和应用，而未得到应用一大障碍是信息表达统一性不够。如何提高解决和应用信息能力是当前主题。信息化需要将现实世界实体事物（涉及：原料、设备、产品、控制系统、仪表等），生产流程（涉及：制造办法、工艺等），公司管理（涉及：采购、销售、物流等）用计算机可以辨认和解决“0”和“1”来描述，然后由计算机来进行运算和解决，最后将解决成果再反作用到现实世界。信息化前提条件是将现实世界以及现实世界事物之间关系“化”为“0”和“1”，不能做到这一步信息化是不也许实现。做这一步就是对现实世界建立信息模型。信息模型是用一组简化信息，按一定规则对事物所做抽象描述。信息模型定义涉及了“简化”、“规则”和“抽象”三要素，这三要素多样性决定了也许信息模型多样性，建立信息模型过程涉及了克服多样性，实现统一性任务。自动化仪表和系统信息模型目的是：以毫不含糊方式描述信息，以以便互换为基本定位，最后实现广泛可互操作[5]。9月，在德国柏林IEC100周年庆活动，自动化论坛上，IFAC专家Diedrich专家做了题为《自动化工厂信息模型》[5]ChristianDiedrich.Informationmodelforautomationplants.IEC100Automationforum，[5]ChristianDiedrich.Informationmodelforautomationplants.IEC100Automationforum，Berlin：.9建立信息模型工作是自动化仪表领域一项基本工作，也是统一信息表达重要手段；重要内容涉及：1.建立描述事物规则，2.按照规则对所涉及大量事物进行描述，建立模型库。建立描述事物规则是一项繁杂研究工作，由于随着文化背景不同、宗教信奉不同、描述事物侧重不同，详细限度不同，描述方案有诸各种，咱们需要是与当前信息解决能力相适应、能被公众广泛接受方案，这种方案最后往往以国际原则形式浮现。近两年在制定此类国际原则方面获得明显进展。描述事物规则按对象属性可简化分为三类：描述事物信息模型。如描述生产原料、元件、控制系统仪表、生产用装置、设备、生产过程状态、中间和最后产品等内容信息模型，这种类型模型要把对象基本属性描述出来，典型代表是IEC61987工业过程测量与控制过程设备目录中数据构造和元素系列原则和IEC61360与电子元件分类方案有关原则数据元素类型系列原则。描述事物之间关系（特别是定量关系）模型。信息化重要作用是对事物进行优化，优化先决条件是理解事物之间（定量）关系。这种模型经常以数学模型形式浮现。此类模型往往针对性很强，难以建立统一广泛应用模型，因而较少以国际原则形式浮现。描述对象过程信息模型。如生产过程、管理过程等，典型代表是IEC62264公司系统集成系列原则。在建立自动化仪表及其应用信息模型方面，国内高校和研究机构早有研究。但并没有将这项工作定为信息化增进工业化重要基本，始终缺少国家或行业层面，全面系统规划和大规模工作。国内TC159全国工业自动化系统与集成原则化技术委员会和TC124全国工业过程测量和控制原则化技术委员会在跟踪和采用国际原则方面做了不少工作，除派出专家加入国际原则工作组直接参加国际原则制定外，还及时地将重要信息模型原则转化为国标。有了这些建立信息模型办法原则，背面需要做工作是：宣贯和学习这些办法，用这些办法建立各方承认具备可互操作性信息库，应用这些信息库服务于公司自动化。由于信息模型对于国内公司和工程师还是新事物，上述这些工作在初期还相称复杂，最重要是国内制造公司较少积极提出信息化需求，因而国内这方面相对较落后，迫切需要引起注重。自动化仪表工程项目全局信息和全生命周期信息整合全局和全生命周期信息化整合事实上是自动化仪表系统全面可互操作。可互操作性是分层次，最基本是过程控制级互操作，即控制系统与现场仪表层面可互操作；向上一层是控制系统维护与生产设备诊断信息可互操作；再高一层是公司管理信息可互操作。全局信息化整合至少要实现全局信息可互操作。不同层级实现可互操作技术和办法是不完全同样。在控制系统与现场仪表层重要技术是：功能块、EDDL（电子设备描述语言）、FDT/DTM（现场设备工具/设备类型管理器）、OPCUA（原OleforProcessControl，过程控制用对象链接和嵌入；现Openness，Productivity&Collaboration，开放、生产率和协作；UnifiedArchitecture，统一架构）等。控制系统维护与生产设备诊断层状况背面谈，公司管理层则某些借助于MES（制造执行系统）技术。全局信息整合至少要使公司各层及各层之间信息互换无障碍。自动化系统工程项目从论证始终到建成投产运营、日后大修维护，整个过程每个阶段会产生许多技术文献，各阶段文献又有很强关联，并且当前这些文档当前都以二进制型式存在计算机里。如果各阶段采用统一信息模型，那么下阶段文献相对上阶段就可以有较好继承性。例如：在项目工程设计阶段就会编制控制逻辑配备图，如果使用了统一信息模型，那么到开车调试阶段就可以直接用这个图对系统进行组态。全生命周期信息整合就是要实现系统各生命阶段之间可互操作。这样信息化整合方案是由仪表顾客方提出。仪表顾客公司由于贴近生产过程，贴近应用，某些顾客组织对自动化仪表应用提出许多规定，制定了某些团队原则。当前她们逐渐地将这些团队原则转为国标、欧洲原则或国际原则，如：IEC62424过程控制工程表达办法——对P&I图和P&ID工具与PCE-CAE工具之间数据互换规定和IEC61987若干某些。（P&I，管线工程与仪表装置；P&ID，管线工程和仪表装置系统图；PCE，过程控制工程；CAE，计算机辅助工程）。自动化仪表工程项目全局、全生命周期信息化整合是一种漫长过程，近两年IEC62424原则出版、InTools工具软件功能扩充以及控制系统与现场仪表层各项可互操作原则推出是发展中一种重要标志点。国内始终有研究机构在跟踪全局、全生命周期信息化整合技术发展动向，当关于原则文献由技术团队提交给国际原则化组织，TC124会不久安排专家加入起草工作组，这种跟踪已经持续近年了。同步TC124还及时将出版国际原则转化为国标。全生命周期信息化整合概念对国内工程师还比较新，虽然某些工程项目中用了可以进行全生命周期信息化整合工具软件InTools，但人们还只是将它在某个生命阶段。国内对自动化仪表在系统运营过程中信息整合做得很不够，虽然用了现场总线智能仪表，数据通信也仅仅起代替模仿信息传递功能。产生这种状况因素，一方面是国内顾客对公司信息化需求并不迫切，另一方面咱们缺少符合国内各行业实际状况，有效信息化整合软件。自动化仪表工作者对信息化可以做什么理解不够，顾客对有什么好处不清晰，对怎么做提不出规定。这些因素影响了信息化整合技术发展。有人以为以数字化、网络化为代表智能仪表发展有三个阶段：第1阶段是数字化现场总线智能仪表代替模仿仪表，重点是发挥节约安装费用、提高仪表性能作用；第2阶段是工程和仪表全局信息和全生命周期信息整合，实现信息化，重点是提高项目工程管理水平和运营效益；第3阶段是以无线通信仪表为重要特性，实现所谓“无所不在测量、无所不在网络、无所不在计算”，实现真正网络化控制，重点是全面提高公司效益。三阶段目的相称远大，可以说是整个21世纪自动化仪表目的。当前国内第1阶段工作已经全面展开，第2阶段工作开始启动，第3阶段工作正在摸索。功能安全安全是一种非常广泛主题，在自动化仪表领域近年重要关注功能安全面。IEC61508电气/电子/可编程电子安全有关系统功能安全系列国际原则早在1998年就开始陆续出版，又出版了IEC61511过程仪表安全系统功能安全系列国际原则。国内近两年出版了等同采用这些国际原则系列国标GB/T20438电气/电子/可编程电子安全有关系统功能安全和GB/T21109过程仪表安全系统功能安全。近两年功能安全重要发展是：大量通过功能安全认证仪表推向市场。这对仪表市场有很大影响，由于功能安全仪表并不只是用在有安全规定系统中，功能安全认证还起到仪表可靠性半定量确认作用，为了争取竞争中有利地位，事实上几乎所有仪表制造商都会开展功能安全研究。自上世纪开展仪表可靠性工程研究以来，仪表制造质量大幅提高；但是由于可靠性数据都是由制造公司自己获得，对顾客公信力较低，因而只有很少公司将可靠性定量数据发布出来。因此可靠性对顾客来说是经验性、模糊，人们更乐意相信品牌。上世纪可靠性工程研究使仪表光学、机械、电子部件可靠性设计和解决有了获得公认成熟框架。但是当前仪表几乎都带微解决器，而嵌入式程序和计算机软件可靠性却还没有公认、得到定量数据办法。这里最容易使人困惑是：咱们都懂得Windows操作系统错误诸多，而咱们大某些自动化仪表系统软件是运营在Windows环境下，这样咱们怎能相信自动化系统会有比Windows更好可靠性呢？当前功能安全研究和软件可靠性研究已经提供了某些诸如：添加底层程序、冗余、容错等解决办法，使咱们可以在不可靠Windows上获得可靠自动化系统。在IEC61508和IEC61511里，对嵌入式程序和计算机软件可靠性和安全性评估提供了某些办法，流派较多。但是这些内容多半比较原则，实行时严重依赖评估者经验和水平；此外，按不同办法评估成果与否具备可比性也存在疑问。这对于广泛开展功能安全设计和评估是远远不够，这方面需求促使各方加大了嵌入式程序和计算机软件可靠性研究。从编程语言角度看，IEC61508-3电气／电子／可编程电子安全有关系统功能安全第3某些：软件规定对全可变语言（FVL，如C、C++、汇编语言等）在安全应用程序层次和嵌入式软件、固件、操作系统层次做了原则性规范；而对有限可变语言（LVL，如IEC61131-3PLCopen组织安全扩展）在安全应用软件层次规范，则在IEC62061机械安全安全有关系统电气／电子／可编程电子控制系统功能安全中描述。在这些IEC原则和ISA相应原则ISA84过程仪表安全系统功能安全及有关技术报告中对此某些做了细化和补充；虽然离公认、统一解决方案尚有距离，但已足以使各公司可以开展功能安全开发和设计了。功能安全原则虽然已经出版，功能安全研究范畴还在进一步和扩大。一方面是现场通信功能安全问题研究，这些研究成果已经某些反映在某些现场总线系列原则中。另一方面是电磁环境对功能安全影响，这些研究成果开始在修订过程控制仪表电磁兼容性原则中体现。国内许多研究机构近年开展了功能安全研究工作，重要涉及：对安全规定高顾客机构，如石油、化工、制药类机构，开展了如何提出和拟定功能安全规定研究。她们采用风险评估技术、可信性管理办法、HAZOP（HazardandOperabilityStudy，危险与可操作性研究）分析等办法，拟定目的对象对功能安全定量规定。制定了等同采用IEC原则系列国标GB/T20438电气/电子/可编程电子安全有关系统功能安全和GB/T21109过程仪表安全系统功能安全。展开宣贯两个国标，培训功能安全工程师工作。同步某些机构开展了工程项目和仪表产品功能安全评估工作。某些仪表制造厂开始研制高可靠性功能安全仪表产品。个别公司为了使顾客对产品认证有更好认同，她们将产品向国际权威机构申请认证。总体上，虽然国内创新功能安全研究成果还少，但功能安全活动已经在国内启动，正逐渐进一步地展开。（四）系统维护与仪表诊断基于公司对安全和质量规定，系统维护与仪表诊断受到顾客、制造商和研究者各方关注。系统维护与仪表诊断分为四个层次：生产流程诊断、生产装备诊断、自动化控制系统诊断、现场仪表诊断。生产流程诊断原则上不属于自动化仪表范畴，但是诊断信息互换涉及自动化仪表系统。国外仪表顾客成立了一种顾客组织，MIMOSA（anOperationsandMaintenanceInformationOpenSystemsAlliance，运营和维护信息开放系统联盟），该组织使命是开发和勉励公司在O&M（OperationsandMaintenance，运营和维护）中和CALM（CollaborativeAssetLifecycleManagement，资产生命周期管理协作）中采用开放信息原则。它提供一系列有关信息原则。CCOM（CommonConceptualObjectModel，通用总体对象模型）是所有MIMOSA原则基本，而CRIS（CommonRelationalInformationSchema，通用有关信息模式）则提供了储存公司运营管理信息手段。它还提供元数据参照库和采用XML和SQL系列信息互换原则。该组织还与OPC合伙，成立了OpenO&M（OpenOperationsandMaintenance，开放运营与维护）组织。它们制定基本信息原则用于各种行业，MIMOSA提供资产管理有关信息原则，OPC提供数据获得和传播原则。针对生产装备监控、诊断仪表系统是近两年推向市场新产品。重要用于对某些典型生产装备（如：旋转机械、流体管线等）监控和诊断。这些系统使用检测手段涉及：振动测量、激光测量、红外热像、超声扫描，以及普通温度压力测量；将监测信息通过记录分析、频谱分析、模式辨认、数据挖掘等专家系统分析，得出对设备诊断。典型产品有Emerson公司CSI机械设备状态管理系列。自动化控制系统诊断普通是控制系统中设备管理软件一种模块或一种功能，负责控制系统自身以及现场仪表实时诊断和预测性维护。当前各家自动化仪表跨国公司几乎均有自己产品，例如Emerson公司AMS（资产管理系统），Siemens公司PDM（过程设备管理）等，不一一列举。自动化控制系统诊断产品发展不久，功能和性能不断增强；当前生产装备监控与自动化控制系统自身诊断往往是在同一种平台上进行。为了改进这一层面可互操作性，近年Emerson公司、Siemens公司及OPC等几家承诺互相合伙推动互操作技术统一。现场仪表诊断与上述几层维护、诊断在办法上有很大区别。一方面，上述办法都是通过传感器采集信息，通过各种手段分析实现诊断。现场仪表自身体积较小、功耗低，可用于诊断信息资源很少；另一方面，现场仪表诊断成果显示往往借助控制系统软件或手持操作器，因而其诊断过程中经常有现场仪表与另一端互动，以补充自身资源局限性。现场仪表诊断难度较大，HART基金会《HART诊断指南（草案）》将维护分为3级：规定维护（已经发生故障）、需要维护（仪表已超过维护周期）、建议维护（仪表到了维护周期）。而维护周期由智能仪表依照仪表损耗状况或固定期间拟定。国内大型设备方面维护和诊断研究已有近年历史，在旋转机械等典型装备方面有不错成果和成功应用，有两个学会组织汇集了国内这方面力量，中华人民共和国振动工程学会故障诊断专业委员会和中华人民共和国自动化学会技术过程故障诊断与安全性技术委员会。在自动化控制系统自身诊断方面虽然也有某些研究，但应用较少，在检测仪表和执行器诊断方面更加薄弱，无论在维护和诊断理论研究还是开发实践方面都与国际水平有较大差距。国产大某些仪表在故障诊断和预测性维护方面存在空白。国外近年在维护和诊断方面刊登论文和专利诸多，反映该项内容在国外也正是热点，国内公司当前急起直追为时不晚。无线通信工业无线通信技术迅速发展是近两年自动化仪表领域明显亮点，重要体当前：技术方案多样化。有基于WPAN（无线个域网）各种方案，有基于WLAN（无线局域网）方案，也有基于无线公网（如GPRS、CDMA等）方案，尚有各种专用方案。各种方案针对一定对象和应用，在某些局部具备优势。参加者迅速增长。有学校，研究机构、自动化仪表公司，尚有某些半导体器件制造公司和具备专项技术小型高技术公司。成立了专业组织。有新成立专项组织，如WINA（TheWirelessIndustrialNetworkingAlliance，无线工业网络联盟），也有许多老牌组织新成立无线通信工作组，如：IEEE各种工作组，欧盟R-Fieldbus项目（无线现场总线项目）、ISASP100工作组，HART无线HART工作组，以及各现场总线无线工作组等。推出各种无线演示系统、测量仪表样机，成为近年全球各重要自动化仪表展热点。如：Honeywell公司符合ISA100.11aOneWireless[6]Honeywell.Honeywell'snewOneWirelessreleaseisISA100readyhttp://[6]Honeywell.Honeywell'snewOneWirelessreleaseisISA100readyhttp://，.7无线通信原则之争已经开始[7]JimPinto.Theindustrialwirelesswars..com/sitepages/pid3161.php..107]。HART基金会发布WirelessHART原则时Honeywell过程系统公司总裁JackBolick刊登了一封公开信[8[7]JimPinto.Theindustrialwirelesswars..com/sitepages/pid3161.php..10[8]WaltBoyes.AnopenlettertotheSP-100community..com/soundoff/?p=1344..9国内进入工业无线通信领域并不晚。HART基金会是11月才成立无线工作组，而国内许多单位在这之前就开始研究了。在十一五期间，国家科技部863项目予以工业无线通信项目有力支持，这之前，科技和教诲部门各种基金、地方科技部门等也对该领域多方面支持。国内以ZigBee为基本进行研究单位诸多，由于比较容易采购到元器件获得技术支持。有若干单位加入了ISA100工作组，从事有关研究；其中重庆邮电大学向工作组递交了多项建议，“有27条被ISA100.11a委员会完全接受并采纳”[9]王平.教师风采.[9]王平.教师风采..从Miconex展览看，国内当前研究规模和水平也不输国外平均水平，展出了几各种演示系统和产品。国内在工业无线通信领域研究最明显成绩是，以中华人民共和国科学院沈阳自动化研究所为首研究团队研究开发工业过程自动化用无线网络WIA-PA成为了IEC可公开提供技术规范（IEC/PAS62601：工业通信网络-现场总线规范-WIA-PA通信网络和通信行规）。与WirelessHART同步成为国际原则。控制网络以现场总线为代表控制网络技术在国内已经逐渐得到推广，自上海赛科项目大规模采用现场总线以来，各种工程项目采用现场总线心理障碍已经基本消除。人们已经越来越少问“与否能用”，而越来越多问“如何用好”。由于近年国内上大型工程项目多，国内无论在采用现场总线仪表项目规模还是在采用数量方面都处在国际领先位置。但是某些项目虽然采用了先进现场总线智能仪表，但应用水平却不高，重要是未充分应用智能仪表可以提供信息和信息服务。在控制网络研究开发方面，国内基本上全面跟踪着国际动向。在IEC涉及工业通信网络几乎每个工作组里均有中华人民共和国专家，并且针对大某些国际热点议题国内都提出了自己原则建议。国标GB/T1—用于工业测量与控制系统EPA系统构造与通信规范获得中华人民共和国原则创新贡献奖。EPA系列原则已经进入IEC各种原则。EPA系列产品在各种示范点长期运营。国内在控制网络领域与国外重要差距在于产品，无论是在现场总线智能化现场仪表方面，还是在系统产品和软件方面均有差距。国际方面在控制网络发展上也进入了水平不高平稳期，未达到人们预期高度。这里有两个技术问题和一种非技术问题：1.控制网络传播速度虽然可以满足许多普通应用需要，但是对于动态测量控制规定高应用无法满足。“响应频率宽度”、“响应时间”等时间有关技术指标是控制网络系统和仪表软肋，大某些系统回避这些指标。由于网络瓶颈，某些较复杂数据互换量大控制回路不得不减少网段内仪表数量，这样又增长了跨网段信息互换量。人们逐渐感到，在控制网络速度大幅度提高之前，复杂控制系统中采用老式模仿技术传播还不可避免；模仿与数字兼容HART技术将会过渡相称长时间。事实上HART传播响应频率也仅达到10Hz，规定更宽响应时还需要采用纯模仿仪表。虽然当代视频音频传播技术完全可以满足控制网络速度规定，但是在过程控制中还要综合考虑输电、防爆、环境适应性、时间拟定性、成本等各种因素；因而到当前传播瓶颈还在。2.当前“控制网络”仅仅起代替模仿信号传播信息作用，还没有发挥运用网络收集更广泛信息优化控制，即“网络控制”作用。“网络控制”要实现是：分布式智能，人工智能和老式控制无法实现复杂控制。从“控制网络”到“网络控制”，需要：1）自动化理论工作者为仪表提供与当前仪表资源和能力相适应技术和办法，2）仪表开发者较大幅度地提高现场仪表性能和信息解决能力，3）仪表顾客提出明确应用需求。3.持续近年现场总线之争是一场既无赢者又都输不起竞争。除了现场总线自身之争，还要争关于于可互操作EDDL、FDT和OPCUA之争、功能安全之争、无线网络之争等。这场旷日持久竞争对发展增进作用少，限制作用大。在这种状况下，近两年各家打起了合伙牌。咱们看见了EDDL、FDT和OPCUA合伙报道，也看见了Siemens与Emerson公司合伙报道，但是还不清晰究竟如何进行技术上整合。将来几年网络控制和网络仪表依然会是自动化仪表发展重心，重点会是：大幅提高速度、简化安装和调试复杂性、扩展无线功能、发展网络控制技术。国际原则化原则化在自动化仪表发展历史上对推动仪表水平普遍提高起过重要作用。环境条件原则和外壳防护原则提出，提高了仪表环境适应能力；电磁兼容原则提出，提高了产品对电磁环境适应能力。功能安全原则提出已经对某些国外产品可靠性安全性提高发挥了作用，将来还会对国内仪表产品追赶世界水平发挥重大作用。老式原则化总是在产品出来后来采用加快生产提高效益办法，重要是针对制造。日后随着国际贸易发展，原则对贸易作用得到注重。在新经济时代，有大量信息接口原则需求，这对信息产品竞争是十分重要。接口原则作为原则化中最大门类之一有一种共同特点，就是在相似技术水平上可以有诸各种原则化方案。老式国际原则化原则是原则之间不冲突，即对一种对象不应有两个原则。但是对高技术信息产品，由于也许原则化方案诸多，如果等到各家产品出来形成事实上许多系统后，再原则化将会非常困难。因而当前对高技术新产品可以在产品还没有出来时先制定原则，为了加快原则出台，也容许以PAS（可公开提供技术规范）形式存在各种原则。这样就完全变化了原则化理念。当前各公司有了新概念后，产品还没有完毕开发就先制定原则。以这种方式来抢得竞争先机。因而国际原则了成为新技术“课本”。对于国内公司，参加国际原则化活动可以协助咱们更快地接触先进技术，同步选取接口原则，可以让咱们在技术没有明显优势状况下制定国际原则。近两年是国内原则化春天，原则化得到各级政府大力支持，公司参加原则化活动积极性大大增长。在这种背景下，自动化仪表领域原则化获得丰硕成果。产业竞争启动了大批国标制定项目，两年内规定完毕新制定国标总数超过现存国标数。许多专家参加了国际原则工作组，直接参加国际原则制定工作。某些专家还承担了项目负责人角色。国内专家已经参加了IECTC65各分技术委员会大某些工作组，并在其中成为积极成员。国内提出EPA原则、WIA-PA原则已经成为IEC原则，国内提出安全原则、热像仪原则已经被IEC接受，进入制定程序。按照“原则”定义，原则是协商一致产物；制定原则过程中，协商一致是重要原则。因而在原则起草工作组内，无论要让对方接受自己意见还是要否定对方意见，都必要说服对方。虽然争论是难免，但是通过争论咱们可以清晰地表达咱们理念，也可以理解国外专家思路。这是咱们国际接轨一条捷径。ISA将“SettingtheStandardforAutomation™”（为自动化设立原则）作为自己商标，虽然这里“原则”并不限于“原则化文献”，可以更广义地理解；但是各自动化仪表社团普遍注重原则化是无庸置疑。世界上自动化仪表市场发展最快是以中华人民共和国、印度为代表新兴市场国家。因而咱们面临是国内竞争国际化局面。国内公司与跨国公司体现出互相侵入市场趋势。过去国际跨国公司依照“二八理论”，重要争夺前20%高品位市场，竞争也重要发生在跨国公司之间；因而国内公司还可以在细分80%市场上竞争。当前某些跨国公司依照“长尾理论”，开始关注别的80%市场；由于在20%高品位市场，各跨国公司市场份额已经趋于稳定，各公司要持续扩大销售只能进入新市场。但是这80%中低端市场需要不是跨国公司当前生产产品，因而某些跨国公司开始收购中华人民共和国中小公司，专门生产适合中低端市场产品。可以预测将来市场上会浮现某些高品位品牌中低档产品。跨国公司这种竞争方略对国内中小公司提出了严峻问题，它们市场空间被进一步压缩了。另一方面，某些发展比较好国内公司，通过几年积累，无论是产品、技术还是在规模、销售方面都已经具备与国外公司竞争实力。如和利时公司、中控公司等。这些公司在竞争中正逐渐向高品位市场发展，在某些项目上直接与国外公司竞争。自动化仪表与控制系统国内最新进展温度仪表国际温度测量领域近年热点是即将改版国际温标，这是平均约每一次大事。预测本版新温标重要变化在960℃国内在工业自动化领域重要进展是红外热像仪使用迅速扩大。国内红外热像仪在民用领域大规模应用始于抗御非典事件，自那时起，国内不但进口了大量红外热像仪，还产生了多家生产红外热像仪公司、制定了两份红外热像仪国标，这些为国内在工业领域推广应用红外热像仪奠定了良好基本。国外在建筑节能鉴定、输热管线漏热检测、工业无损检测和设备故障诊断等方面广泛应用又增进了国内发展。由于大某些产品采用了无运动部件、非制冷焦平面扫描传感器或CCD器件，产品使用以便性和可靠性大大提高，国产产品大量上市后，产品价格大幅下降，使用此类产品重要障碍基本消除。当前国产红外热像仪产量增长迅速，尚有某些出口；进口和国产产品在国内销售量预计每年近千台。流量仪表国内流量仪表市场发展活跃，随着能源计量规定越来越高，计量范畴越来越宽，近年从普通液体、气体燃料到LPG（液化石油气）、LNG（液化天然气）计量和热水、蒸汽计量用流量计、热能表、流量计算装置都得到迅速发展；还掀起了建立相应标定装置小高潮；同步申请了多项流量计和标定办法国标项目。流量计、对流体状态补偿运算精度普遍提高，流量计量程范畴也明显扩展。超声、涡轮、科氏力、差压类、涡街、电磁等各种国产流量计都得到健康发展。近年国内流量领域一件重要事是关于内锥流量计争论。上世纪末国内就有专家研究V锥流量计，本世纪起有专家大力向国内推荐这种产品。持续宣传和内锥流量计明显长处，使这种产品在国内迅速升温。推荐V锥流量计专家[10]孙延祚.为实现节能降耗亟待推广应用流量测量新技术.中华人民共和国仪器仪表，第6期以为：“[10]孙延祚.为实现节能降耗亟待推广应用流量测量新技术.中华人民共和国仪器仪表，第6期具备相称强流动调节能力；它规定上、下游直管段都很短。无需安装流动调节器。例如，在开度为25%闸阀下游，仅需10D直管段，V锥流量计就能保证在现场具备±0.5%系统精确度；具备相称强自清扫能力；在V锥流量计上游无需安装过滤器；具备相称强自保护能力；无转动部件，很结实，本质上免维护；具备相称强自混合能力；可测量非均相介质；量程比较大，配单个差压变送器时，量程比可达10:1；永久压力损失较小；耗能费较少。主线因素是由于它信号噪声小。孔板信号噪声是V锥信号噪声2.9倍。由于V锥流量计最大β值为0.85，而孔板流量计最大β值为0.75；又由于V锥流量计流出系数约为0.82-0.85，而孔板流量计流出系数约为0.6；这些都决定了在相似工艺条件下，V锥流量计差压值比孔板流量计差压值小诸多，由于差压值小，因此永久压力损失值必然较小。流量测量值重复性优于0.1%；流量测量值系统精确度优于±0.5%”。国内当前有各种与V锥有关或相近流量产品专利超过20项，其中至少6项是创造专利。国内已经超过美国，成为V锥流量计专利高产国。在Miconex展上，展出V锥流量计国内厂商达30家。随着使用量增长，人们开始结识到V锥流量计除了咱们已知长处外，尚有某些需要咱们进一步深化结识特点。有专家撰文反映[11]毛新业.事求是地评价内锥式流量计节能效果.工业计量，第2期，V锥流量计虽确有众多长处，但是“内锥流量计某些技术参数是互有关联、互相制约，不也许同步都处在最佳状态，如：(1)规定在直管段较短状况下要获得较高精确度，就应选用较小βv值(0．45—0．6)而在此下，永久压损即相称于孔板88％一96％，失去了压损小特性。(2)如βv取值为0.8以上，内锥压损可下降为孔板58.5％，约一半；而这样选用成果是减少了整流效果，失去了在直管段不长状况下仍维持较高精确度特点”。“将其用于测高压蒸汽，由于高压蒸汽密度及流速较高，会在内锥后产生强烈漩涡而引起振动，而内锥又是悬臂安装在仪表中，易导致安全隐患”。“由于内锥流量计低压取于内锥后中央，用细管传至仪表外，在粉尘较多时常有堵塞现象”[11]毛新业.事求是地评价内锥式流量计节能效果.工业计量，第2期当前关于内锥流量计争论仍在继续，人们并不怀疑该种产品生命力，但是为了保证“用对”，咱们对于这种产品结识尚有待深化，还要继续开展进一步研究。其他测量仪表国产中低端压力变送器和带HART功能压力变送器发展不久，品种多（涉及：扩散硅压阻、陶瓷压阻、金属电容、陶瓷电容、硅电容等各种传感器）、规格全，可以满足普通使用需要，重要竞争力体当前价格低。但是高品位产品（精度高、稳定性好、可靠性高产品）和多参数压力变送器产品非常缺少竞争力。国产物位仪表发展状况与压力变送器类似，品种规格相称全，各种原理产品均有，价格优势突出。比较重大突破在精密雷达液位计方面，已有公司弥补了国内这方面空白。重要问题也是在中高品位市场缺少亮眼产品。由于国内在测量仪表方面与国际先进水平相差还相称大，而国内本土公司大某些靠自身能力难以不久参加国际竞争。为此国家科技部近年安排了863项目“智能化通用仪器仪表产业化开发”、“高精度压力/差压变送器”等，支持公司、高校和研究机构联合攻关，争取早日使国内测量仪表水平提上去。控制阀及其执行机构国内控制阀行业近年进步是明显，无论阀体各某些材料还是加工机械方面均有较大进步，产品跑冒滴漏现象得到很大改进，某些合资公司基型产品质量达到国外主流产品水平。近年国产带HART智能阀门定位器、采用变频调速和HART技术智能电动执行机构投产。阀门和执行机构国标全面采用等同采用IEC原则，国产阀门产品在技术规定方面已经不再落后于国际水平。近两年上海自动化仪表股份有限公司在核级调节阀制造方面获得突破，已有800~900台核级调节阀产品供国内8家核电厂使用，其中2/3是近两年业绩。但是国产阀门和执行机构与国际先进水平差距还是巨大。上世纪80年代末国内通过引进、合资等方式，一度缩小了与国际水平差距；但是国内公司创新和开发能力不能完全满足发展需要，进入本世纪，与国外差距有逐渐拉大迹象。国内执行器专业协会报告显示[12]汪克成.国内执行器行业发展回顾.执行器专业协会年会报告，：“国内外差距，宏观地讲10~，智能型产品国外始于90年代初，国内后逐渐市场化”，且智能化限度与国外一线产品相差甚远。“创新能力、差距依然很大，至今没有新产品新技术是国内首创”，“产品开发滞后”，“高温、高压核心产品国内产品顾客认知度还不高，大型电站几乎所有依赖进口”，“开发力量薄弱，分散，无能力完毕高难度技术攻关和原创性开发”，“设计技术落后，至今没能采用有限元强度设计理论，三维CAD低流阻设计技术等，导致阀门强度设计不合理，流路设计不科学，构造设计不优化等”，“行业测试手段薄弱，大某些公司没有流量实验装置，也没有考核高温高压产品相应设备和研究阀门流路流量测试装置”[12]汪克成.国内执行器行业发展回顾.执行器专业协会年会报告，国产PLC产品开始复苏从上世纪90年代后期起，国产PLC产品全面萎缩，进口PLC一统国内市场。近两年，国产PLC开始复苏，某些公司推出了全新PLC产品，参加市场竞争。和利时公司针对国内不同需求，推出了HOLLiASLK系列大型PLC和HOLLiASLM系列小型PLC两种系列产品。产品已经在某些较大工程项目中投运。这一波PLC产品复苏势头强劲，尚有许多公司生产经营PLC产品。如：安控科技、信捷科技、亚锐电子、三凌机电科技等。国产DCS产品进入大型重点工程项目控制系统1.国产DCS系统进入大型超临界火电机组控制系统1月上海自动化仪表股份有限公司DCS系统在襄樊电厂首台600MW超临界机组上投运成功移送生产。该公司与上海电气一起承担国家发改委重大专项《大型电站综合自动化系统专项》获得重大进展；到末连同河南新乡宝山电厂在内已有6套超临界机组DCS运用业绩。该公司已全面提高控制系统技术能级，具备了在超临界火电机组为顾客提供系统总成能力。三季度国电智深公司成功中标国华电力徐州发电厂2×1000MW超超临界和陈家港2×660MW超超临界火电机组自动化控制系统（DCS）项目。这之前11月还订立江苏谏壁1000MW超超临界机组自动化控制系统项目。该公司承担了国家高技术研究发展筹划（863）重点项目“火电行业重大工程自动化成套控制系统”。该项目目的是解决百万千瓦级大型火电工程自动控制系统国产化问题。该公司自主研发自动化系统EDPF-NT600MW及以上机组业绩已达32台套，其中超超临界机组6台（套）、超临界机组24台（套）。2.国产DCS系统成批进入大型石化工程项目浙江中控技术股份有限公司近年自主开发大规模联合控制系统WebFieldECS－700。该公司开始就陆续中标大型石化主装置项目，涉及43套常减压、22套加氢、35套催化裂化、23套延迟焦化等装置，在单套石化主装置中已经获得了丰富经验。今年又成功地将