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工业控制自动化精选(九篇)

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工业控制自动化

第1篇:工业控制自动化范文

0 引言:

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。

工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

1 工业自动化仪器仪表

1.1 PLC(可编程序控制器)

PLC—可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller,1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求

①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115V交流电压输入;⑧输出量为115V、2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kB。

为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的PLC(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了PLC 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产PLC 的厂家分别是:德国西门子、AEG,日本的三菱、美国AB,GE法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后,在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,并取得显着的经济效益,PLC在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。

1.2 工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。

由于PLC受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。

事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。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已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而IPC将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3-5年内,占领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,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控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。

2 工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1 电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2 科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。

2.3 环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4 仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。

2.5 信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等[1]。

参考文献:

第2篇:工业控制自动化范文

(1)过程建模方面。在河南永银化工实业有限公司的冶金工业中,过程计算机主要起着数据汇总、过程监控、报表打印等作用。冶金生产过程具有一定的复杂性,由于数学模型的适应性较差,从而使得过程优化方面的功能差强人意,即便以高价从国外引入先进的过程自动化控制系统也很难发挥出其应有的作用。为此,将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机结合到一起,借此来实现炼铁炼钢、连铸等关键工位的过程模型和优化是未来一段时期需要重点研究的课题。

(2)信息化方面。在信息化时代到来的今天,信息技术的重要性日益凸显,对于国内冶金企业而言,如何使信息化发挥出最大的作用是企业需要重点加强的环节。信息化是冶金企业内部管理的一次历史性革命,若是处理的不好,则会对企业的未来发展带来一定影响,由于国内一些中小冶金企业在技术装备和自动化水平上较为落后,信息技术的应用水平也与大型冶金企业相距甚远,所以有必要加大信息化方面的建设力度,这样才能使信息化的作用得以充分发挥。

2自动化网络控制技术在冶金工业中的具体应用研究

河南永银化工实业有限公司冶金生产中,综合控制系统采用的都是分级结构,其中0级为采集执行层,主要负责相关物理量的测量以及控制指令的执行;1级为控制层,即基础自动化,该层具体负责对冶金生产工艺过程的集中控制;2级为生产模型,主要用于生产控制的优化;3级为生产管理和调度系统,负责协调各生产工序之间的协同作业;4级为企业信息层。以上各层均需要相应网络将之连接为有机的整体。通常情况下,2级及以上各层多数采用的都是以太网连接,1级及以下各层采用的是专用网络,并使用专用的控制设备及相关软件。网络之间的无缝结合是冶金企业实现综合自动化控制的难点和重点,解决这一问题最为有效的途径是应用工业以太网技术,下面就此展开详细论述。

冶金是一个相对比较特殊的行业,冶金企业在不断发展过程中需要建设大量的生产线和对现有的生产线进行升级改造,这样才能满足市场的需求。在改造和新建的过程中,因为局限于当时的自动化控制技术水平,或是聘请的设计单位不同,从而使得自动化控制系统种类繁多,这在一定程度上造成了冶金行业中自动化控制系统出现孤岛现象。虽然现场总线技术也具有一定的先进性,但是却也无法满足异种总线的互连要求。现阶段,随着计算机技术、网络技术的不断发展和完善,原本应用于办公和商业的以太网渐渐渗透到了工业控制领域当中,国际自动化厂商制造的控制器也都提供以太网TCP/IP接口,各别厂商还推出了I/O产品。由于以太网TCP/IP技术及其相关协议是公开的,所以其能够满足用户对统一通信协议和网络的要求。

以太网的特点大致可归纳为以下几个方面:其一,数据传输速率高,可以提供足够的带宽;其二,通信协议相同,并且还能够在同一总线上运行不同的传输协议,有助于企业建立公共网络平台;其三,网络中采用了当前较为先进的交互式和开放的数据存取技术,各方面的性能更加稳定;其四,由于沿用的时间较久,从而使得大部分技术人员对其都非常熟悉,市场上也能够提供广泛的设置、维护和诊断工具,运行可靠性获得了有效保障;其五,可以使用不同的物理介质,并且还可以构成不同的网络拓扑结构。原本以太网中存在的不确定性和实时性欠佳的问题,自智能集线器的应用后现已获得了有效的解决。鉴于以太网如此众多的优点,其进入工业控制领域基本已经成为大势所趋。除此之外,以太网技术还充分考虑到了未来的发展需求,所以在所有网络中,以太网无疑是最为理想的选择。

3结语

第3篇:工业控制自动化范文

关键词:工业 自动化 控制 技术 趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

一、工业自动化控制技术的涵义及构成

随着科学技术的不断进步,工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进,进而使各大工厂中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说,就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数,而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产,也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力,自动生产的一种过程。

工业自动化控制系统主要由通信网络、计算机以及传动设备等共同构成,具体而言,在计算机部分其硬件主要包含工业控制计算机或嵌入式计算机;通信网络主要包含网络交换机、通信连接器以及网桥等环节;传动设备主要包含调速器、电动机以及伺服系统等环节。

二、.工业自动化控制的现状

目前世界上工业自动化控制的主要控制系统有三种,即PLC控制系统、DCS控制系统和工业PC控制系统,下面从这三个控制系统详细的介绍一下工业自动化控制的现状。

1、工业自动化控制的PLC控制系统

自从工业自动化控制被作为一项重要的技术开始应用以来,PLC控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位,因为这种控制系统能够为多个不同的工业自动化控制自动化设备提供安全、可靠的控制方案,并与其他的工业自动化控制方式一样,共同推动着工业自动化控制的发展。目前世界上PLC控制系统的生产主要以国外生产厂家的业务为主,这种控制系统的型号大约有三百多种。虽然我国国内的PLC控制系统产品随着我国工业的发展也得到了一定的改进,并初步形成了一定的规模,但是还没有形成强大的生产能力以及品牌质量,简而言之就是我国PLC控制系统产品的生产还没有产业化,所以我国国内工业自动化控制所使用的PLC仍以国外的产品为主。如今PLC控制系统产品在我国工业自动化控制方面的应用越来越广泛,并且在其他的领域也有应用,这是不可否认的。

2、工业自动化控制的DCS控制系统

DCS (Distributed Control Svsterri):分布式控制系统(国内也称作集散控制系统)。DCS是以通信网络为基础,由过程监控机和过程控制机组成的多级计算机系统,融合通信、计算机、控制以及显示等高新技术成为一体的控制系统。其主要特点可以归结为一句话:分散控制集中管理。该系统上个世纪七十年代被研发出来并获得成功运用的,但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的,并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展,DCS控制系统在我国也取得了快于工业自动化控制的发展趋势的发展,无论在产品的技术方面,还是在产品的质量、安全方面,都达到了世界DCS控制系统的先进水平,目前,我国己经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业,并获得了良好的发展。

3、工业自动化控制PC控制系统

基于PC的控制器可以像PLC一样,操作和维护人员己能够接受,PC控制方案被制造商在部分生产中采用。易于安装和使用的PC的控制系统,有高级诊断的功能,为系统集成商提供了更灵活地选择,维护成木低是PC控制系统的一大优点。

近几年,工业PC在我国得迅猛地发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:TP C工业自动化控制机与它们的变形机。因为基础自动化与过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置有较高的要求,现有的TP C己经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,被其他工业自动化控制机取而代之,而TP C最终将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”,工业自动化这一重大专项,就是以发展具有自主知识产权的PC-based控制系统为目标,在3- 5年内,占领30%至50%的国内市场,并实现产业化。

三 促进工业自动化控制发展措施

通过高度重视基础科学支撑,重视共同技术研发、基础零部件的同步发展来振兴装备工业,由于发展阶段的问题,我国目前比较重视有战略性强度、可购买性差的和拉动性较大的产业,如核风电、电站、太阳能、汽车、飞机等,这些产业都离不开PLC,需要一台甚至多台PLC来控制每一台机器。第二层次是应该控制系统,但是不能归纳它们的重要性也是第二层次。

1、对于PLC通用平台,是应该被重点关注的,不管它是作为信息化的产品还是控制技术产品或者是两者融合的骨干产品。研发、制造、应用三个平台是解决PLC的根木问题,缺一不可。可以列个项目,对国民经济有重大意义的关键产品进行组织研究。通过国家的支持,建立研发、制造和应用这一平台,并不是仅限于应用平台。

2、以软件带动硬件发展,从市场细分着手。仅仅依赖仿照和跟随,照本宣科与国外优势企业正面竞争,中国企业的竞争力变弱。因此,我们只有与国外企业从特点上、从市场细分进行较量。因为在价格层面看,国外价格己经很低,他们从整套设备购进进行考虑,就像PLC这一产品,我们就算再便宜20%,价格也不会有很大差别。所以要做市场细分,公共平台的开发要结合用户,跟有实力的集成商结合必须使用PLC的大设备制造商。另外,要研究如控制算法等,一些相对技术含量比较高的,能够提炼出来的技术,把这些成果提供给系统集成商,软件变成我们独有的、拥有知识产权的应用软件,在此基础上并做PLC硬件。

3、推广可以借鉴的国外经验,共性技术的开发和所有权需归国家。对于共性技术的开发,国家如果只拨一部分钱,企业自筹其他的,就会产生很多的问题。成果的推广是共性技术的关键,会产生各方的利益关系。如果用一个小团体推广共性技术,最后将导致搞科研的单位成为企业的竞争对手。借鉴美国相关经验带有共性技术的那部分成果,经由国家负担所有的支持资金,最后的成果要归国家所有。国家拿对这一成果进行公开招标,成果有没有前途由企业自己分析,有没有市场前景也由企业自己分析。产品招标的国家不承担任何费用,企业投资进去、产业化、做市场,最后一年能卖出多少这一指标来进行投标。企业得到这一技术,如果达到了预期的目家可以用减税的方式给予补助。现只有得到了推广,企业才能得到补助。没有销量不可能减税,这也是新技术推广的一种切实可行的办法。

四、未来工业自动化控制发展趋势

1、未来PLC

PLC将采用更为先进的微处理器及电子技术进而加速扫描时间。从技术角度考虑,计算机技术的新研究成果会更多地运用到可编程控制器的设计及制造上,进而生产出运算速度更快、存储容量更大、智能性更强的产品。

2、智能化

工业自动化控制技术的高度智能化作业效果一直以来都是人类工业生产梦寐以求的。从发展的总体趋势方面出发,智能化显然已经成为工业自动化控制技术发展的标志性方向之一。工业自动化控制智能化主要体现在实现机械设备自动控制的多功能化。

3、高精度化

高精尖领域的产品对加工精度的要求是极为严格的,甚至可以说是苛刻的。在当下的普通工业加工领域,对于加工精度方面的要求也越来越高,因而自动化控制系统除了实现自动化操作之外,还应具有更高的加工精确度。

参考文献

第4篇:工业控制自动化范文

【关键词】工业;自动化;控制;趋势

工业自动化是一个具有很高的综合性的工业控制过程,主要是集自动控制原理、仪器仪表理论、计算机系统以及网络信息等为一体,各个组成部分协调工作,对实际的工业生产过程进行有效的检测、监督和控制,从而实现决策的优化和调度,并达到提高工业产量和质量的目的,另外还能够大大的降低工业生产的消耗,提高工业生产的安全性。自上世纪以来,工业自动化控制就作为一项非常重要的技术在很多领域广泛的应用,它能够有效的解决工业的生产效率和产品之间一致性的难题。

1.工业自动化控制的现状

目前世界上工业自动化控制的主要控制系统有三种,即PLC控制系统、DCS控制系统和工业PC控制系统,下面从这三个控制系统详细的介绍一下工业自动化控制的现状。

1.1 工业自动化控制的PLC控制系统

自从工业自动化控制被作为一项重要的技术开始应用以来,PLC控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位,因为这种控制系统能够为多个不同的工业自动化控制自动化设备提供安全、可靠的控制方案,并与其他的工业自动化控制方式一样,共同推动着工业自动化控制的发展。目前世界上PLC控制系统的生产主要以国外生产厂家的业务为主,这种控制系统的型号大约有三百多种。虽然我国国内的PLC控制系统产品随着我国工业的发展也得到了一定的改进,并初步形成了一定的规模,但是还没有形成强大的生产能力以及品牌质量,简而言之就是我国PLC控制系统产品的生产还没有产业化,所以我国国内工业自动化控制所使用的PLC仍以国外的产品为主。如今PLC控制系统产品在我国工业自动化控制方面的应用越来越广泛,并且在其他的领域也有应用,这是不可否认的。

1.2 工业自动化控制的DCS控制系统

集散控制系统,即DCS控制系统,是20实际七十年代被研发出来并获得成功运用的,但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的,并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展,DCS控制系统在我国也取得了快速的发展,无论在产品的技术方面,还是在产品的质量、安全方面,都达到了世界DCS控制系统的先进水平,目前,我国已经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业,并获得了良好的发展。

1.3 工业自动化控制的工业PC控制系统

目前世界上工业PC控制系统开始逐渐地替代PLC控制系统和DCS控制系统,而被广泛的应用于工业自动化控制领域,因为这种控制系统具有分布控制系统的优点,从而可以有效的实现具有基础性能的工业自动化控制;另外工业PC控制系统还存在不同的客户模式以及服务器模式,所以工业PC控制系统还可以作为客户机或服务器,从而形成具有区域性的工业PC机群,这种机群通过网络的方式形成把管理和控制统一起来,有效的实现了企业内部之间的信息交流与交换,所以这种方式还可以把所有的信息收集起来,建立信息综合系统。

2.工业自动化控制的发展趋势

2.1 工业自动化控制系统的发展趋势

随着科学技术的发展,以及工业自动化控制的实际需要,PLC控制系统开始逐渐的向微型化、网络化的方向发展,在性能以及结构方面,PLC控制系统逐渐的向工业PC控制系统的转化是为了PLC控制系统发展的一个主要趋势。目前的PLC控制系统产品具有很多缺点,例如体积大、价格高等,这严重阻碍了PLC控制系统产品的广发应用,所以PLC控制系统产品向微型化发展是其近期的一个趋势;虽然目前PLC控制系统产品的所占工业自动化控制软件市场的比例较大,但是随着网络技术的扩展,PLC控制系统已经有所落伍,跟不上技术的发展,如今很多的客户都要求PLC控制系统产品要具有网络接口,这样可以使PLC控制系统的开放性更加广泛,所以PLC控制系统网络化也是其近期的一个发展趋势。DCS控制系统则逐渐向基于现场总线的FCS控制系统方向发展,这样可以使工业自动化控制更加的分散化、数字化以及开放化,同时还能够实现双向传输和多分支结构的信息通讯网络化,另外还方便安装,只需要在产品生产现场装置和总控制室的自动化控制装置之间进行安装即可,现场总线的技术可以使检测控制设备同时具备通信和计算的功能,可以有效的提高信号测量、传输以及控制的精度,提高控制系统和控制设备的整体功能。

2.2 工业自动化控制体系的发展趋势

为了满足当今社会经济发展的需要以及工业自动化发展的需要,必须建立健全工业自动化控制体系。信息技术模块及其自动化仪表模块是工业自动化控制系统的重要组成部分,同时也是相互影响的,要想建立健全工业自动化控制体系,就必须合理的对其进行协调。工业自动化控制的信息化对工业自动化的推动作用非常大,它可以有效的实现自动化模块及其信息化模块的有效协调。自动化仪表技术作为工业自动化控制体系的重要组成部分,其所包含的内容十分广泛,例如信息采集、信息处理以及信息应用等,所以可以说信息技术的发展要依靠自动化仪表技术,所以在实际的工业生产过程中,重视信息技术和自动化控制技术的结合,是工业自动化控制体系近期的发展趋势。要建立健全工业自动化控制体系是一个艰巨而又漫长的任务,该体系中包含的内容非常多,不仅需要我们单独的完善各个组成部分,还需要我们完善整个工业自动化控制。

3.结语

随着世界经济的快速发展,各行各业对自动化控制的要求越来越高,工业作为世界经济的重要组成部分,所以加强工业自动化控制具有非常重要的意义。目前世界上的工业自动化控制都还不完善,无论是在控制系统还是在整个控制体系当中,都还存在着不足。随着一系列工业自动化控制技术的专项实施,将会使工业自动化控制技术得到快速的发展。

参考文献

[1]宋长顺,孙刚.工业自动化控制的现状和未来发展趋势[J].信息系统工程,2011(5):99-100.

第5篇:工业控制自动化范文

【关键词】控制系统;安全;防范对策

1 工业控制系统介绍

工业控制系统(Industrial Control Systems, ICS)是指由各种自动化控制组件以及对实时数据进行采集、监测的过程控制组件,共同构成的确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控的业务流程管控系统。其核心组件包括数据采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)、远程终端(RTU)、智能电子设备(IED),以及确保各组件通信的接口技术。

目前工业控制系统广泛的应用于我国电力、水利、污水处理、石油天然气、化工、交通运输、制药以及大型制造行业,其中超过80%的涉及国计民生的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化作业,工业控制系统已是国家安全战略的重要组成部分。

2 工业自动化控制系统信息安全定义及现状

工业自动化控制系统信息安全就是对工业自动化控制系统及终端设备进行安全防护。根据工业自动化控制系统涉及的终端设备及系统,普遍认为信息安全包括:保护在工业自动化控制系统中广泛使用的,如工业以太网、数据采集与监控(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、过程控制系统(PCS)、可编程逻辑控制器(PLC)等网络设备及工业控制系统的运行安全,确保工业以太网及工业系统不被未经授权的访问、使用、泄露、中断、修改和破坏,为企业正常生产提供信息服务。

工业自动化控制系统信息安全中最为基础的部分就是工业以太网,所以工业以太网网络首先得必须保证7*24*365天的可用性,必须能够不间断的可操作,能够确保系统的可访问性,数据能够实时进行传输,需要有完备的保护方案。

工业自动化控制系统信息安全的所带来的风险十分广泛,大致的威胁级别可以分为:未授权访问、数据窃取、数据篡改、病毒破坏工厂导致停产。

2.1 未授权访问

未授权访问是指未经授权使用网络或未授权访问网络资源、文件的一种行为。主要包括非法进入系统或网络后进行操作的行为。

2.2 数据窃取

数据窃取是通过未授权的访问、网络监听等非法手段获取到有价值的信息或数据。

2.3 数据篡改

数据篡改是对计算机网络数据进行修改、增加或删除,造成数据破坏。

2.4 破坏工厂导致停产

通过病毒或其他攻击手段对包括PLC、DCS在内的工业控制系统进行攻击,导致其无法正常工作从而影响企业的正常生产。

3 建立工业控制系统安全的防范对策

3.1 基于终端的工业系统安全防御体系

工业网络中同时存在保障工业系统的工业控制网络和保障生产经营的办公网络,考虑到不同业务终端的安全性与故障容忍程度的不同,对其防御的策略和保障措施应该按照等级进行划分,实施分层次的纵深防御体系。按照业务职能和安全需求的不同,工业网络可划分为:满足办公终端业务需要的办公区域;满足在线业务需要DMZ 区域;满足ICS 管理与监控需要的管理区域;满足自动化作业需要的控制区域。

3.2 办公网络终端的安全防御

办公网络相对于工业控制网络是开放的,其安全防御的核心是确保各种办公业务终端的安全性和可用性,以及基于终端使用者的角色实施访问控制策略。办公网络也是最容易受到攻击者攻击并实施进一步定向攻击的桥头堡,实施有效的办公网络终端安全策略可最大限度的抵御针对ICS 系统的破坏。办公网络通用终端安全防御能力建设包括:木马等病毒威胁系统正常运行恶意软件防御能力;基于白名单的恶意行为发现与检测能力;终端应用控制与审计能力;基于角色的访问控制能力;系统漏洞的检测与修复能力;基于系统异常的恢复能力;外设的管理与控制能力;基于终端行为与事件的审计能力;终端安全的应急响应能力。

3.3 工业控制网络终端的安全防御

工业控制网络具有明显的独有特性,其安全防御的核心是确保控制系统与监控系统的可用性,以及针对ICS 系统与管理员、ICS 系统内部自动化控制组件间的访问控制策略。同时需要确保控制系统在发生异常或安全事件时,能够在不影响系统可用性的情况下,帮助管理员快速定位安全故障点。

同时,在确保控制系统可用性的前提下,工业控制网络终端安全防御能力建设需要做到如下几个方面:基于行业最佳实践标准的合规保证能力;基于白名单策略的控制终端恶意软件防御能力;基于白名单的恶意未知行为发现与检测能力;基于ICS 协议的内容监测能力;基于控制系统的漏洞及威胁防御能力;基于可用性的最小威胁容忍模型建设能力;基于事件与行为的审计能力;基于可用性的系统补丁修复能力;终端安全的应急响应能力。

3.4 工业网络终端安全管控平台建设

充分了解控制终端与业务终端的安全能力建设规范与功能,是构建高性能安全事件审计与管理运维平台模型的前提,也是实现工业网络中对分布式控制系统、数据采集系统、监控系统的统一监控、预警和安全响应的基础平台。安全管控平台不仅是实施工业数据采集和监控内容的汇聚中心,基于ICS 安全威胁的知识库仿真模块,更可实时对检测到的异常或未授权访问进行核查评估,并将风险通过短信、邮件等方式对管理员告警。

为确保安管平台的可用性和时效性,可基于云计算与虚拟化技术对管理平台进行建设,目前较成熟的私有云安全技术、虚拟终端管理技术、数据灾备技术,都可为ICS 系统统一管理提供良性的技术支撑。在客户端系统资源优化方面,先进的私有云平台可将信息终端繁重的功能负载迁移到云端执行,为系统的关键应用提供宝贵的计算资源,实现工业系统调度与计算资源的最大利用。

4 结语

工业自动化控制系统本身的动态演化中的安全性是一个动态的过程和设备的变化,系统升级,将导致工业自动化、控制系统以及各种安全攻击的安全威胁,技术复杂,技能也不断发展,预防难度也越来越大,因此不能达到100%信息安全,需要继续实施的各个阶段,工业自动化控制系统的生命周期,持续改进。

参考文献:

[1]胡建伟.网络安全与保密[M].西安电子科技大学出版社,2003.

第6篇:工业控制自动化范文

关键词:自动化控制;化工企业;智能化

引言

随着科学技术的发展和计算机技术的成熟,使自动化控制系统越来越趋向自动化、智能化。因此,它被广泛应用于企业生产中,以实现生产的连续性,提高生产的自动化水平,减少企业人力、财力和物力的投入,降低生产的成本,提高企业的经济效益。因化工生产的工艺复杂、危险性高,所以应强化自动化控制在化工企业中的运用。

1化工自动化控制技术的概述

将过程自动化控制技术运用于化工企业中,它控制的主要对象是化工生产过程,通过运用相应的控制方案及控制技术,自动、连续地完成原料加工、产品生产、成品包装及出厂。此外,自动化控制技术还能控制生产过程中的各种条件,如生产所需的温度、压力、流量和液位等[1]。要实现化工企业生产的全方位自动化控制,必须具备先进的自动化设备及整套的控制系统,需建立科学的控制平台及制定合理的实施方案,相关技术人员也必须具备专业的技术能力和优秀的个人素养,进行科学地管理,规范操作流程。

2过程自动化控制在化工企业中运用的重要性

化工行业是一个高危行业,生产过程中会涉及使用和生产各种有毒有害、易燃易爆和腐蚀性强的化学物质。因此,在生产过程中若存在操作失误或受到客观因素的影响,都可能引发安全事故,不仅会影响到生产的顺利进行,还会危机员工的生命安全和影响企业的发展。化工生产过程中对生产条件要求苛刻,对工艺控制的指标要求严格,仅依靠人为地控制很难避免偏差出现。因自动化控制技术能准确地控制生产条件,规范操作流程,所以将自动化控制技术应用于化工企业生产中,可以提高企业生产的安全性。此外,自动化控制技术能促使生产自动、连续地完成,极大地节约了人力资源、降低了生产成本、提高了生产效率和企业的经济效益。

3过程自动化控制在化工企业生产中的运用分析

在现代化工企业生产中,需要准确地控制工艺生产的各项指标,才能保证生产的安全和产品的质量。目前,在化工企业生产中,使用得较普遍的自动控制系统主要有三种:DCS(分散控制系统)、PLC(可编程控制系统)及FCS(现场控制系统)。

3.1DCS在化工企业中的运用

DCS是一个多级计算机系统。它不仅涉及到过程控制级方面,还涉及监控级方面,二者以通信网络作为纽带,容纳了通讯、显示、计算机及控制多个方面。DCS最为核心的部分是微处理机,构建的主要方式是组合组装式,控制技术主要是集中操作、监视、管理和分散控制企业生产过程。如今,DCS已越来越完善,功能越来越齐全、可靠性不断提高和提升了企业管理效率。该系统解决了传统仪表控制系统在过程控制中存在的缺陷,因此DCS在企业生产过程中得到了越来越广泛的应用,且应用水平在不断提高。DCS最初被应用于石油化工领域,20世纪80年代被应用于控制炼油化工的生产过程。目前,DCS已经广泛应用于石油化工企业的乙烯装置及炼油生产中,如催化裂化、常减压和加氢裂化等工艺环节。相关统计数据表明,国内石化、石油及化工系统中DCS的应用总计超过3000套,其中在石化行业的应用近50%[2]。此外,DCS还被广泛应用于大型化肥厂和乙烯厂的生产过程控制,现已有65.4%的中型化肥厂开始引进该技术。由于DCS大量的市场需求,国内的DCS制造公司得到了发展壮大,致使DCS的价格逐渐降低,降低近50%,因此中小型的化工企业也开始在生产控制中引进该技术。DCS在化工生产过程中的应用,具有重大意义。例如,我国研制的新型DCS系统,安装了与我国石化企业生产过程相符的软件,提高了DCS的功能和装置的准确性。

3.2PLC在化工企业中的运用

PLC的关键技术在于建立了可编制用户程序的存储器,便于内部程序储存。它主要负责用户指令的执行,如逻辑运算、顺序控制和定时等,通过模拟式输入、输出或利用数字有效地控制生产的流程及机械的运作[3]。实际上,PLC是小型计算机的缩影,它有效地控制了生产的各个环节,保证了每一道工序顺利完成,极大地提高了生产效率,同时还减少了维修次数,降低了生产成本。如今,PLC已发展得十分成熟,在一些规模较大的化工企业自动化控制生产中扮演着重要的角色。此外,一些化工设备的生产厂商将PLC与DCS相结合,进一步提高了自动化控制技术水平,为有效控制大型化工设备提供了技术保障。

3.3FCS在化工企业中的运用

FCS作为一种新型的控制系统,是在DCS和PLC两种系统的基础上形成,有效地继承了它们的成熟技术。FCS的特点主要表现在系统中引入了科学合理的总线标准,使生产的设备实现了智能化、网络化及数据化。如今,FCS已成为自动化控制技术发展的主要方向,深受业界人士的重视,是工业控制领域的一大突破。尽管FCS获得了一定发展,但该系统仍有待完善,例如,需建立一个统一的标准[4]。此外,该系统的调试及后期的维护仍存在着较大的难度,限制了该系统在化工生产中的发展。相对于DCS而言,FCS应用的领域较窄。

4过程自动化控制在化工企业中的发展趋势

过程自动化控制系统应用在化工企业中,促使了生产过程和企业管理的自动化。自动化控制技术应用于化工生产中,需满足两方面的要求:一是自动化控制的硬件必须具备较高的标准,不能因为更换其中的一个过程控制设备而影响整个生产运营;二是对数据信息集成的要求。随着化工行业的蓬勃发展,它必然朝着大型化、集约化和控制化的方向发展。因此,DCS、PLC及FCS会更广泛地应用在化工生产中,也会进一步推动这三种控制技术的完善,并促进它们彼此间的结合及兼容,从而实现控制与管理的一体化。例如,新型的DCS中,将现场总线的互操作性和开放性的原理融入其中,并连接通信接口,互联PLC设备,利用Internet与高速数据公路将多台PLC连接起来,构建相应的顺序控制,通过联合第三方管理软件平台,实现自动化的生产过程管理,提升DCS控制的速度、功能、准确性及分散作用[5]。如今,将两种控制系统有机融合已经成为自动化控制发展的一大趋势。而随着科技的不断发展,引入各自动控制技术的成本也在不断降低,全开放式的现场总线控制系统将有望成为化工企业生产中的主要控制技术。

5结语

随着我国经济的不断发展,科技的不断进步,自动化控制技术广泛应用在各大行业,特别是在化工企业生产中的应用有着重大的意义。本文主要探讨了DCS、PLC和FCS在化工生产中的具体应用,分析了三种自动控制系统在生产中的作用及特点,期望自动化控制技术在实践中不断地发展进步,更好地服务于化工企业的生产管理,进而促进化工企业的发展。

参考文献

[1]王民安,徐健,龙立业.化工安全生产中的自动化控制[J].黑龙江科学,2014,5(4):198.

[2]张长归.自动化控制在化工安全生产中的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(7):37.

[3]高银涛.自动化控制在化工安全生产中的实践研究[J].化工管理,2015,(20):257.

[4]冯大明.自动化控制系统在精细化工企业中的应用[J].中小企业管理与科技,2014,(1):232-233.

第7篇:工业控制自动化范文

关键词:PLC 计算机 自动化 工业控制

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)05-0020-01

美国数字设备公司(DEC)在1969年研制出世界第一台可编程控制器,但是当时只能进行简单的逻辑运算,因此被人们定义为可编程逻辑控制器(programmable logic controller),简称为PLC。到了70年代后期,随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域,真正成为一种电子计算机工业控制装置,故称为可编程控制器,简称PC(program

mable controller)。因为个人计算机(personal computer)的简称也是PC,轻易发生混合,因此人们仍风俗的称可编程控制器为PLC。

1 PLC体系构成及分类分别

1.1 从PLC的布局构成分类

布局上举行分类,PLC可以分为两种:固定式和组合式;固定式是指整套PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些部分以一个不可分割的整体组合在一起的。组合式PLC和固定式的区别在于构成PLC的单元部分,包括CPU处理模块、I/O模块、电源模块、内存等,这些模块可以按照一定规则进行组合配置的。

1.2 按体系范围和内存容量分类

(1)小型PLC。I/O点数在128点如下的,这种PLC的特点是全部硬件部门是一个团体,体积小、布局紧凑,可以毗连开关量I/O和模拟量I/O,包罗其他一些特别功能模块。它能完成逻辑运算、数据的传送处置、和通信联网以等各类利用指令。(2)中型PLC。I/O点数在256~1024点之间的,称为中型PLC,这种PLC多采取模块式布局,系统的数据处理方式除了通用的扫描方式外,还能在对用户程序的扫描过程中,进行直接处理,直接读取输入,完成输出更新。它的通信联网功效更壮大,可以经由过程采取特别功效模块,实现更多运行指令,且运行速率更快。(3)大型PLC。大型PLC一样平常是指I/O点数在1024点以上PLC体系,对中小型PLC来讲,大型PLC的软、硬件功效更壮大。它有极强的自诊断功效,而且通信联网功效加倍壮大靠得住,可以经由过程采取多种通信联网的模块,组成三级通信网,进一步推动出产进程主动化历程,使全部体系具备更高靠得住性、不变性。

2 PLC在产业自动化范畴利用近况

PLC在设计和制造过程中采用了很强的抗干扰技术,它的元器件都是在比较先进可靠的元器件中精选出来的,因此即使是在比较恶劣的工业生产环境中,PLC系统的使用也不需要再采取特殊的措施进行系统保护,就可以直接进行投入使用。目前,在国内外的很多产业,诸如钢铁、煤炭、石油、化工、电力、等的生产过程中,PLC都得到了广泛的应用和发展。

虽然我国在PLC生产方面仍处于一个相对较弱的方面,但在工业自动化领域的PLC应用方面,我国是很活跃的,近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿人民币,应用的行业也很广。根据PLC的不同优势和特点,PLC在中国的应用领域,大中型集控系统多来自欧洲国家的PLC,小型控制系统、单体自动化设备系统及多采用日本的PLC。

3 PLC发展前景

3.1 PLC将会成为自动化节制进程的消耗品

随着科技发展和市场竞争,目前PLC系统模件的价格越来越低,特别是一些较小模件,所以当这些模件出现问题时,许多客户已经不考虑其修理价值,更多采用的是直接抛弃故障模件,采用更换新模件,原因很简单:更换新模件的成本甚至低于维修故障模件成本。因此,很多的PLC工业用户开始越来越把PLC视作自动化控制过程的日常消耗品。对于PLC供应商来说,在考虑扩展市场的同时,还要去采取相应的措施为用户解决一系列的软件和技术服务,例如提供组态工具、故障诊断技术,提升网络通讯技术以及PLC硬件以外的附加软件包的适用性能等,来提升自己在PLC市场的竞争力。

3.2 PLC逐步替换嵌入式控制器

随着技术进步,微型和超微型PLC技术开始逐步的投放市场,由于微型和超微型PLC具有很强的适应性、开发周期短等一系列优点,且具有竞争价格优势,在自动化控制领域得到越来越广泛应用。客户在对PLC或者嵌入式控制器进行选取时,比较关心的一点就是体积大小,特别是在一些特殊环境中,嵌入式控制器的一系列缺陷就造成了其使用障碍。所以尽管嵌入式控制器的价格不高,但其质量控制、维修以及服务的成本相对较高,已经开始逐渐被PLC所替代。

4 结语

随着自动化系列产品发展和完善,市场竞争的激烈化,plc只有掌握住市场运行的方向,充分发挥自身的优点,不断采取新技术、新方法,进行产品的改进推新,通过自身的专业水平和不懈努力,结合客户实际需要制定合理方案,使每一个项目、每一种产品都能切实满足客户的要求及潜在的期望,进而帮助客户实现生产自动化、提高效益、增加收益,新一代PLC必将能够更加满足各种工业自动化控制应用的需要,得到更好发展。

参考文献

[1]李帅军.PLC在工业控制系统中的应用[J].科技创新,2004年09期.

[2]廖长初.PLC的发展趋势[J].电气时代,2003年12期.

[3]薛克贤.PLC在自动传送装置中的应用[J].2006年11期.

第8篇:工业控制自动化范文

【关键词】工业自动化;主要功能及应用;发展趋势

工业自动化控制主要是指计算机技术、电气手段及微电子技术,利用电子电气、软件、机械组合实现,打破以往工业生产中效率与质量的不可一致性的怪圈,促使工厂在生产和制造过程中能够更加的自动化、精准化和效率化发展,是一项重要的技术,同时也是人类历史上的重大突破,随着改革开放的不断深入,这项技术大力推广了中国制造业的自动化进程,为中国实现工业现代化做出了卓越的贡献和举世瞩目的成就。

1.工业现代化控制技术的重要内容

在工业企业中为了实现可持续发展与现代化生产,企业通常会选择实施电器自动化控制技术,这对于工业型企业的持久发展来说,具有至关重要的作用和意义。由此可见,工业型企业健康、稳定的发展离不开电气自动化控制技术。

工业自动化最为现代制作业最重要的一种技术,在现代制造业中发挥着巨大作用,随着计算机、微电子、纳米技术等技术的不断更新,工业自动化技术也在不断更新,国际上也都开始意识到工业自动化控制技术的可研究型和必要性。随着改革开放的深入,工业自动化开始在各个行业各个领域崭露头角,我们经常可以在计算机、微电子、机械制造业、建筑业等领域发现工业自动化控制技术的影子,自动化控制技术也渐渐被人们所认识、熟悉以及接受,这项技术对提高工业生产产量与质量做出了重大贡献,并降低了能耗,保证了日常的生产安全和效率。

2.工业现代化控制技术的应用

2.1信息获取技术

自动控制信息采集是工业生产过程中一项重要的工作,信息的采集工作水平会直接影响到工业自动化的水平,智能技术在可以有效地在工业生产控制过程中提高信息采集的水平,同时智能技术还能采集到生产过程中各个环节的有效信息,对系统综合智能控制的实现具有重要意义。但是,就目前来说,我国对工业生产自动化控制的信息化建设还相当不够,且国家对于信息化的投入不够多,信息化设施还不够完善甚至可以说是薄弱,很难适应工业生产的实际要去,由此可见,加强智能化应用对今后的生产来说十分重要,只有提高工业信息化的水平,才能够真正的适应时展的需求。

2.2系统建模

系统建模是实现工业生产自动化控制的关键所在,而智能技术在工业生产中最重要的环节就是系统建模,智能技术先要通过信息采集,将有效数据转存到数据寄存器中,接着将数据由模拟量转化为数据量,再转存到数据寄存器中,最后通过PLC中的小型打印机打印出来。而电力部门则可以运用PLC作为计算的数字终端,实现对用户用电情况作实时记录。此外,PLC还可以应用在监控系统中,并对异常情况及时记录和报警,为了提高工业生产效率,工程人员还可以在线调整定时,或强制调整PLC的输入输出状态。

2.3动态控制

工业生产实际状况呈现复杂趋势,能不能实现工业生产的动态控制尤为重要,智能技术在工业生产现代化控制技术中的应用能够有利的实现对各个关键点的动态控制。当前通过采用机械设备与中控制PLC建立数据通讯实现了对PLC控制设备的实时监控在工业生产系统中,同时,也可以直接发出命令让它远程操控,用这样的方法就大大的提高了工业生产水平。所以,在我们今后的发展和研究过程中,必须要加强对PLC的研究力度。

2.4监控应用

由于人们无法用肉眼辨别电气自动化控制技术是否存在电流,并且也无法辨别电气设备是否带了电,所以为了针对这一情况,应该制定出与之相应的信号标示与信号指示,并加以完善,要能及时的分析和掌握电气设备的实际运行状态和具体生产情况,就应该采取故障声音与信号灯等等的提醒措施来严厉管理电气自动化控制设备,这样不仅大大的提升电气设备的日常维护效率,还大大的缩短了人工处理故障的时间。

3.工业自动化控制技术发展的新趋势

3.1自动化与信息化的有机结合

工业自动化控制技术是未来发展的主流方向,在工业自动化发展的过程中,我们应该通过信息化与自动化的有机结合来实现对管理的强化以及自动化控制。现代信息技术有巨大的积极影响对工业自动化控制,它可以实现企业对科技人才的培养和教育,带来了正能量,而且也可以促进自动化仪表的信息化建设发展步伐不断加快。但是,信息化与自动化的有机结合,不仅仅是自动化单方面的得到好处,而是相辅相成的。自动化控制技术和自动化仪表的应用也会对信息处理、信息采集、信息的应用等方面产生积极乐观的影响。所以,要想讨论工业自动化控制技术发展的新趋势,自动化和信息化的有机结合是不容忽视的。

3.2工业智能化发展

从工业自动化控制技术的发展趋势来看,工业智能化是其核心部分,智能化主要表现在其有多种新功能,,例如当流量仪表需要压力或温度补偿时,就必须分别使用测量流量表、温度计量及压力的三种变送器,同时还要用到运算器来辅助计算,而现在只需要一台智能的变送器,就能够包揽这一切任务;又如一台智能执行器,可以预报设备维修,能够及时通知维修人员以免发生安全事故。在工业控制的发展史中,一直使用的是只能用调节器或DCS来完成控制的算法,而现在只需一台智能化的变送器或执行器,就可以完成自主调节,减轻了DCS的负担,实现了控制的彻底分散,使调节比以往更及时,大大提高了系统的可靠性。

3.3工业安全化发展

随着工业化进程的快速发展,生产规模日益扩大,而工业生产中存在许多不安全因素,一旦发生安全事故,不但会遭受到巨大的经济损失,还会对人员和环境有所影响,由此可见,生产的安全问题应当引起重视,工业生产自动化控制的安全可靠性不容忽视,就目前化工企业的安全系统来说,企业的控制系统一般由两大部分组成,即PLC和DCS。国际上就安全完整性定义了标准,安全完整性即SIL,根据安全等级可将其分为四种,目前变送器的安全等级仅是SIL2,按照当前社会的生产水平来看,符合SIL标准就可以实现化工企业的安全可靠性了。因此,工业生产应不断加强对自动化控制的维护、更新和发展,从而保障客户的利益,提高生产质量和效率,保证一致性,帮助企业获得更长久的客源,提高企业经济效益,为我国工业现代化建设做贡献。

4.小结

综上所述,工业自动化控制技术是提高生产效率和生产资料的重要工业技术,其作为社会经济发展的产物,对工业生产发展起到不可替代的作用,为我国工业现代化建设作出了巨大贡献,它能够极大的提高生产效率,增大工业的生产经济效益,有效的减少人工劳动量,而且使用自动控制系统进行机械操作,能使工人们脱离恶劣的环境,这样一来,就更加的实现了现代化和人性化的工业生产,同时,工业自动化水平的高低也是判断一个国家科技水平高低的重要指标之一,更加重要的一点就是,它的广泛应用促进了现代企业的发展,随着经济的发展,科技的进步,时代的发展,工业生产自动化控制也出现了新的发展前景,工业自动化控制将走上智能化、无线化、高精度化的时代,本文对工业生产自动化控制技术的内容、应用及其发展前景做出的分析和探讨,希望能使有关企业得到借鉴,也希望业界人士对本文的不足之处提出意见和建议。

【参考文献】

[1]熊刚.未来10年工业自动化技术及应用的发展趋势[J].自动化博览,2013,(z1):42-43.

[2]丁亚东等.自动化控制与仪表工业的现状、发展与展望[J].卷宗,2013,(11):253-253.

[3]史源,刘福.我国工业自动化的发展趋势研究[J].企业文化(中旬刊),2012,(3):232.

第9篇:工业控制自动化范文

[关键词]DCS ; 800XA;造纸;卫生纸机

[中图分类号] TP336 [文献标识码]A [文章编号]

广西若昔集团投资建设一条卫生纸生产线,以及配套的碎浆、备浆系统。 在该系统中, 广泛采用了ABB 800XA 型DCS 系统。ABB 800XA 型DCS 系统是基于工业IT 控制平台而开发的目前较为先进的一种分布式过程控制系统。该控制系统采用了开放的一体化控制器,具有较高的工厂自动化集成水平,高工程效率,开放的通讯设置,支持热拔插等特点。

1 项目简介

若昔集团是以生产卫生纸为主的企业,为了配合国内外市场需求的日益增长以及占领保有市场的固定份额,公司决定将新上的产量6万吨/年的一条卫生纸机生产线,应用最新技术,提高自动化生产效率,同时为今后的发展打下良好基础。在此项目中, 选择了ABB 的800XA控制系统。

2 系统方案与控制结构概述

本项目中所采用的800XA系统结构构成如图1所示。在TM Server & rack room(纸机服务器与机柜室)中放置有项目用服务器一台,安装有AC800M PM866控制器(AC161和AC162)两个以及诸多I/O卡件的Control cabinet(控制柜),在TM Control room(纸机控制室)中放置TM ES71(工程师站)、TM OS71与TM OS72两台操作员站、TMPR1(打印机)一台,另外在MCC room(电机控制柜室)中放置了两个安装有I/O卡件的机柜室。其中,服务器与各个站以及两个控制器之间通过网络线连接通信,但是由于TM Server & rack room与TM Control room之间距离较远,所以本项目系统配置中采用了光纤传输。各个控制器与I/O卡件之间的通信,我们采用了Profibus-DP通信协议进行。项目系统容量本地加远程两种模式可以达到无穷多点(超过百万个I/ O点) ,今后如果系统需要扩展,可直接在这个基础上增加I/ O 或现场总线仪表,利于今后的设备更新和发展。

本项目整体系统包括操作级与过程级。操作级包括传统控制功能,如操作与监视、归档与信息记录、趋势与报警、回路与逻辑控制功能等。为便于管理,所有功能均可在相应过程站中执行。过程级是由一个或几个过程站组成,每个过程站由AC800M 和扩展I/O S800 单元组成。

图1 项目800xA控制系统构成图

3控制过程的实现与运行效果

根据其控制过程将流程图画面分为:“投料打浆系统”,“备浆系统”、“流送系统”、“yakee钢系统”、“热蒸汽系统”、“热回收系统”、“化学品添加系统”等多幅工艺流程图画面;我们为“浆池液位”、“yakee钢温度控制”、“化学添加剂”、“热回收系统”等控制变量进行了自动调节控制,由于许多调节回路的SP值是一个不确定的数,需根据不同时期的要求不同,在PID 调节与手动/ 自动切换的设计上,我们设计成手动时SP跟踪PV,自动时根据切换时的SP值调节工艺过程值,这样当操作工手动将工艺过程值调节到适当的时候,切换到自动及可立即以这个工艺值进行调节,以利于操作人员进一步摸索提高工作效率的方法。当操作员站、工程师站关闭一台或全部关闭,只要服务器不停,系统不会停机。系统接线端子均采用进口端子,降低故障率,所以整个系统安全性很高。项目系统控制画面如图2所示。

图2 系统控制画面

4 小结

目前该系统运行超过了设计要求,整个系统设计年产卫生纸为6万t/年,ABB 800xA控制系统为实现该目标奠定提供了充足的数据参考依据,同时提供了有效的控制手段,从而大大提高了客户设备自动化水平,同时也更好的为工业控制领域的自动化水平提高提供了参考及实践依据。

[参考文献]

[1]余国林. ABB DCS控制系统网络组态与维护[J].科技致富向导,2010(13):86-89.

[2]ABB(新加坡)技术中心.Industrial IT System 800xA-扩展的自动化800xA系统手册[G].北京:ABB(中国)有限公司印制, 2005.

[3]ABB(中国)技术研发中心.800xA 控制系统-用户手册[G]. 北京:ABB(中国)有限公司印制,2012.

[4]ABB(Finland)Technology R&D Center.800xA_System_Introduction[G]. 北京:ABB(中国)有限公司印制,2010.