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。


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