自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告

自動(dòng)化調(diào)研匯報(bào)—-自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用摘要自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防、教育、生活等各方面，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中發(fā)揮著不可替代的作用。目前，自動(dòng)化控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展水平，已成為一種國(guó)家科技水平和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展綜述（一）世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長(zhǎng)據(jù)權(quán)威研究機(jī)構(gòu)Datamonitor記錄數(shù)據(jù),世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括集散控制系統(tǒng)和可編程控制器兩大部分,不包括基于PC的工業(yè)控制系統(tǒng)和軟件)規(guī)模約為125億美元。美洲、歐洲和亞太地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模分別為37億美元、41億美元和47億美元?！珡?fù)合增長(zhǎng)率分別為5.8％、2.3%和5.3％。此后幾年，世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍將保持迅速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，估計(jì)到，世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將到達(dá)214億美元，其中,美洲、歐洲和亞太地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模分別到達(dá)5l億美元、50億美元和63億美元,～復(fù)合增長(zhǎng)率將分別為6.7%、3。8％和6.0%.（二)發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展縱觀世界，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家都高度重視本國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將其視為國(guó)家的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一.歐洲地區(qū)工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá)，尤其是德國(guó)大面積推廣應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)控儀器系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代就增長(zhǎng)了350%的市場(chǎng)，帶動(dòng)勞動(dòng)生產(chǎn)率增率增長(zhǎng)了1.9％。目前，自動(dòng)化和控制是維持德國(guó)乃至全歐洲汽車和機(jī)械制造高品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù).在德國(guó)汽車生產(chǎn)車間里，大量使用了現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線、可編程控制器（PLC）、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺、離散傳感器、HMI軟件等最新最先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品。美國(guó)將儀器儀表(自動(dòng)化控制系統(tǒng)是儀器儀表大類產(chǎn)業(yè)中很重要的一大部分）納入信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)并采用優(yōu)先發(fā)展的政策，加大戰(zhàn)略性投資。日本科學(xué)技術(shù)廳把自控測(cè)量傳感器技術(shù)列為二十一世紀(jì)首位發(fā)展的技術(shù)，已成為亞洲測(cè)量傳感器生產(chǎn)第一大國(guó)。（三）自動(dòng)化控制產(chǎn)品在節(jié)能環(huán)境保護(hù)和節(jié)省資源領(lǐng)域發(fā)揮重大作用自動(dòng)化控制產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)境保護(hù)等各行各業(yè),在節(jié)能環(huán)境保護(hù)和節(jié)省資源領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用.集散控制系統(tǒng)(DCS）是一種分布式控制系統(tǒng)，從老式的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來,面向大型工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。它合用于電力、化工等行業(yè)持續(xù)性生產(chǎn)過程的監(jiān)視與控制，強(qiáng)調(diào)持續(xù)過程控制精度，可實(shí)現(xiàn)PID、前饋、串級(jí)、多級(jí)、模糊、自適應(yīng)等復(fù)雜控制，合用于工藝過程復(fù)雜、被控設(shè)備多、控制點(diǎn)數(shù)龐大的系統(tǒng)。如在火電廠脫硫裝置中采用DCS控制產(chǎn)品對(duì)火電廠排放超標(biāo)的煙氣進(jìn)行脫硫處理，可實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及防止人體受到有害氣體直接或間接的損害。可編程控制器(PLC）是一種控制裝置，從老式的繼電器回路發(fā)展而來,面向一般工業(yè)控領(lǐng)域。它的發(fā)展基于制造業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制需求，強(qiáng)調(diào)開關(guān)量邏輯控制，合用于小型自控場(chǎng)所。如在筑物自動(dòng)化中采用PLC系統(tǒng)控制照明、供暖、空調(diào),可實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源的目的;在電站、化工、印染和造紙等行業(yè)的污水處理過濾系統(tǒng)中采用PLC產(chǎn)品，不僅可提高污水處理自動(dòng)化程度和安全可靠性，并且清污效果好、排污耗水量少，到達(dá)節(jié)能環(huán)境保護(hù)的效果。二、關(guān)鍵產(chǎn)品市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展動(dòng)向(一)集散控制系統(tǒng)（DCS)：信息化、集成化⒈市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)據(jù)美國(guó)AutomationResearchCorp(ARC）公布的匯報(bào)預(yù)測(cè)，世界集散控制系統(tǒng)(DCS）市場(chǎng)以每年7％的增長(zhǎng)率迅速增長(zhǎng)，并將從的約125億美元發(fā)展到的210億美元。尤其是亞洲D(zhuǎn)CS市場(chǎng)需求將高速增長(zhǎng)，亞洲D(zhuǎn)CS市場(chǎng)銷售額約為38億美元,到將到達(dá)60億美元。增長(zhǎng)的原因重要得益于以上這些國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施工業(yè)如煉油、化工、電力、油氣、能源等行業(yè)投資項(xiàng)目的增長(zhǎng)增進(jìn)該國(guó)自動(dòng)化工業(yè)的發(fā)展,從而導(dǎo)致對(duì)集散控制系統(tǒng)的需求大增。目前，DCS重要集中在美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)霍尼韋爾(Honeywell）、?？怂共_(Foxboro）、西屋（Westinghouse);日本橫河電機(jī)（YOKOGAWA）、日立；德國(guó)西門子等。國(guó)內(nèi)著名的DCS生產(chǎn)商重要有：北京和利時(shí)、浙大中控和上海新華控制技術(shù)集團(tuán)等。通過近30年的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入第四代.Honeywell企業(yè)推出的ExperionPKS系統(tǒng)、Emerson企業(yè)的PlantWeb（EmersonProcessManagement)、橫河電機(jī)企業(yè)的R3（PRM——工廠資源管理系統(tǒng))、ABB企業(yè)的IndustrialIT系統(tǒng)等都是新一代DCS的代表，國(guó)內(nèi)的和利時(shí)企業(yè)也推出了自己的第四代DCS—MACS—Smartpro系統(tǒng)。⒉向信息化、集成化和開放化方向發(fā)展⑴信息化計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)了DCS的信息化進(jìn)程，信息化已經(jīng)不是以控制功能為主的控制系統(tǒng)，而是一種充足發(fā)揮信息管理功能的綜合平臺(tái)系統(tǒng)。DCS實(shí)現(xiàn)的信息化功能重要包括如下幾方面：①SCADA功能SCADA（SupervisorvControlAndDataAcquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）功能包括通過多種通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，對(duì)多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、事故記錄等進(jìn)行存儲(chǔ)，分類、綜合和顯示；多種方式的信息顯示和傳送，如屏幕顯示、遠(yuǎn)程瀏覽顯示及無線終端顯示等.幾乎所有的第四代DCS都提供了比較全面的SCADA功能。如ExperionPKS中,通過DigitalVideoManager實(shí)現(xiàn)圖像的傳播和顯示；通過DSA（DistributedSystemArchitecture）顧客可實(shí)現(xiàn)全球聯(lián)網(wǎng)；通過HMIWebTechnology顧客可實(shí)現(xiàn)任何位置的人機(jī)界面的組態(tài);通過eSenrer顧客可以安全地訪問過程信息，尚有遠(yuǎn)程監(jiān)控，支持無線終端等功能。②設(shè)備管理和智能維修功能第四代DCS通過智能化現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)處理模塊的自診斷功能實(shí)時(shí)對(duì)DCS系統(tǒng)自身的部件自動(dòng)診斷，并且一般都提供冗余措施，在關(guān)鍵部件發(fā)生故障時(shí)報(bào)警并自動(dòng)切換到冗余備件上，保證設(shè)備正常工作，還能通過現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)診斷，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校正，保證各變送器和執(zhí)行器正常工作。例如，Emerson企業(yè)的PIantWeb系統(tǒng)，Honevwell企業(yè)的AssetManPKS系統(tǒng)等都提供了這樣的功能。③還包括能源管理、批處理和配方管理、支持開放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口和多種流行原則網(wǎng)絡(luò)接口等功能。(2)集成化DCS的集成化重要體目前功能的集成和產(chǎn)品的集成。過去的DCS廠商基本是以自主開發(fā)為主，提供的系統(tǒng)也是自己的，如今的DCS廠商更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的集成性，DCS中除保留老式DCS所實(shí)現(xiàn)的過程控制功能之外,還集成了PLC（可編程控制器)、RTU（遠(yuǎn)程終端設(shè)備）、FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線）、多種回路調(diào)整器、多種智能采集或控制單元等。此外DCS廠商不再把開發(fā)組態(tài)軟件或制造多種硬件單元視為關(guān)鍵技術(shù)，而是對(duì)DCS的各個(gè)構(gòu)成部分采用第三方集成方式或OEM方式.（3)開放化伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，為DCS系統(tǒng)的開放發(fā)明了條件。各DCS廠家競(jìng)爭(zhēng)的加劇,增進(jìn)了細(xì)化分工與合作，各廠家放棄了本來由自己獨(dú)立開發(fā)的模式，變成集成與合作的開發(fā)模式,有力地推進(jìn)了系統(tǒng)的開放。DCS的開放性體目前與第三方產(chǎn)品的互連上,重要體目前:在企業(yè)管理層支持多種管理軟件平臺(tái)連接;在工廠車間層支持第三方先進(jìn)控制產(chǎn)品、SCADA平臺(tái)、MES產(chǎn)品、BATCH處理軟件，同步支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(重要是以太網(wǎng))；在裝置控制層可以支持多種DCS單元、PLC、RTU、多種智能控制單元等，以及多種原則的現(xiàn)場(chǎng)總線儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3．融入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),打造更完善的綜合系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS)作為一種雙向串行多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)，有諸多DCS無法比擬的長(zhǎng)處。有許多專家、學(xué)者甚至預(yù)言現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將取代DCS，不過由于技術(shù)上、原則上以及經(jīng)濟(jì)性等多方面的原因，F(xiàn)CS不也許在短時(shí)間內(nèi)完全取代DCS，因此既要運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的先進(jìn)性，又要考慮客觀實(shí)際，目前過程控制系統(tǒng)大多采用了將現(xiàn)場(chǎng)總線集成于DCS的思想老式意義上的DCS實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理,但實(shí)際上，DCS的控制功能并沒有真正的分散化，管理功能重要是監(jiān)控和協(xié)調(diào)。因此，在未來的發(fā)展中，DCS將與FCS集成，充足發(fā)揮DCS的監(jiān)控、管理和決策功能以及FCS的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的控制和通信功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的徹底分散化、網(wǎng)絡(luò)化，使系統(tǒng)配置到達(dá)最優(yōu),實(shí)現(xiàn)完整的控制、管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。4．中小型DCS需求日益擴(kuò)大此前DCS重要應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵等行業(yè)的大型企業(yè)，而眾多的中小型企業(yè)相對(duì)而言資金比較緊張,也沒有必要上很大規(guī)模的DCS，但卻迫切需要進(jìn)行技術(shù)改造,提高控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,同樣需要適合的中小型DCS系統(tǒng).因此，中小型DCS市場(chǎng)具有很大的開拓空間.中小型DCS同大型DCS相比,可靠性規(guī)定沒有那么高,甚至可不要冗余；靈活性也較大，完全沒有必要像大型DCS那樣占用專門的監(jiān)控室.為了占據(jù)中小型系統(tǒng)市場(chǎng)，目前，國(guó)內(nèi)外不少著名的DCS企業(yè)都推出了自己的中小型DCS，如Honeywell企業(yè)的PlantScapeSCADA,國(guó)內(nèi)和利時(shí)企業(yè)的FOCS等.(二）可編程控制器(PLC)：高速度、大容量⒈市場(chǎng)規(guī)模不停擴(kuò)大由于全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展尤其是各個(gè)領(lǐng)域的制造企業(yè)的迅速發(fā)展,帶來了可編程控制器(PLC)以及多種自動(dòng)化產(chǎn)品和服務(wù)的健康增長(zhǎng)。據(jù)ARC公布的匯報(bào),全球可編程控制器（PLC）市場(chǎng)約為83億美元，此后五年估計(jì)還將以7。3％的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),到將到達(dá)120億美元.,PLC的最大市場(chǎng)仍在歐洲、中東和北美,但亞太地區(qū)近年來受到了更多的關(guān)注，迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求為PLC產(chǎn)品帶來了更多的機(jī)會(huì)和巨大的潛力。尤其是中國(guó)由于良好的商業(yè)環(huán)境，為全球制造業(yè)提供了投資建廠的難得機(jī)會(huì)。迅速攀升的外商在華直接投資，以及迅速增長(zhǎng)的中國(guó)市場(chǎng)需求也帶動(dòng)了中國(guó)PLC市場(chǎng)的飛速發(fā)展。據(jù)ARC預(yù)測(cè),未來5年，中國(guó)的PLC市場(chǎng)將以12.4％的年均增長(zhǎng)率強(qiáng)勁發(fā)展，中國(guó)PLC市場(chǎng)規(guī)模將由的約7。5億美元增長(zhǎng)到的13億美元。⒉制造業(yè)集中在歐美日目前，PLC制造企業(yè)重要集中在歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家。歐美以大中型PLC聞名，日本以小型PLC著稱。美國(guó)是PLC生產(chǎn)大國(guó),有100多家PLC廠商，著名的有A—B企業(yè)、通用電氣(GE）企業(yè)、莫迪康(MODICON)企業(yè)、德州（TI）企業(yè)和西屋企業(yè)等.其中A-B企業(yè)是美國(guó)最大的PLC制造商，其產(chǎn)品約占美國(guó)PLC市場(chǎng)的二分之一。A—B企業(yè)產(chǎn)品規(guī)格齊全、種類豐富，其主推的大中型PLC產(chǎn)品是PLC—5系列。該系列為模塊式構(gòu)造.德州儀器(TI）企業(yè)的小型PLC新產(chǎn)品有510、520和TI100等，中型PLC新產(chǎn)品有TI300、5TI等,大型PLC有PM550、530、560、565等系列。德國(guó)的西門子（SIEMENS）企業(yè)、AEG企業(yè)、法國(guó)的TE企業(yè)是歐洲著名的PLC制造商。德國(guó)西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。在中、大型PLC產(chǎn)品領(lǐng)域與美國(guó)的A—B企業(yè)齊名。西門子PLC重要產(chǎn)品是S5、S7系列。S7系列是西門子企業(yè)在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價(jià)格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC；S7—300系列屬于中小型PLC;S7-400屬于中高性能的大型PLC.日本的小型PLC最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場(chǎng)上，日本產(chǎn)品約占有70％的份額。三菱企業(yè)較早的PLC產(chǎn)品是小型機(jī)F系列及其升級(jí)產(chǎn)品F1／F2系列。繼F1／F2系列之后,三菱企業(yè)又推出FX系列和FX2系列，在容量、速度、特殊功能、網(wǎng)絡(luò)功能等方面均有了全面的加強(qiáng).FX2N是近幾年推出的高功能整體式小型機(jī),它是FX2的換代產(chǎn)品，多種功能均有了全面的提高.近年來還不停推出滿足不一樣規(guī)定的微型PLC，如FXOS、FXlS、FXON、FXIN及α系列等產(chǎn)品。歐姆龍(OMRON)企業(yè)的PLC產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機(jī)以SP系列為代表，其體積極小,速度極快；小型機(jī)有P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列等；中型機(jī)有C200H、C200HS、C200HX、C200HG系列；大型機(jī)有C1000H、CH、CV等。松下企業(yè)的PLC產(chǎn)品中，F(xiàn)P0為微型機(jī)，F(xiàn)Pl為整體式小型機(jī)，F(xiàn)P3為中型機(jī)，F(xiàn)P5／FP1O、FPl0S、FP20為大型機(jī)。3．應(yīng)用領(lǐng)域不停擴(kuò)大目前，PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、文化娛樂等各行各業(yè)。伴隨PLC性價(jià)比不停提高,其應(yīng)用領(lǐng)域不停擴(kuò)大。如在日本，PLC的應(yīng)用范圍已從老式的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到如下應(yīng)用領(lǐng)域:中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活有關(guān)聯(lián)的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)聯(lián)的機(jī)器，并且均有急速上升趨勢(shì)。值得注意的是，伴隨PLC和DCS互相滲透，兩者界線日趨模糊，PLC從老式的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到持續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展的趨勢(shì)愈加明顯。4．向高速度、大容量、多品種方向發(fā)展為了提高PLC的處理能力，規(guī)定PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。因此,向高速度、大容量發(fā)展是大勢(shì)所趨。目前，PLC的掃描速度已成為很重要的一種性能指標(biāo)，有的PLC的掃描速度可達(dá)O．1ms／k步左右.在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的企業(yè)已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。目前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，此后PLC要向多品種方向發(fā)展，尤其是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展.現(xiàn)已經(jīng)有I／O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器,多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。同步，小型PLC由整體構(gòu)造向小型模塊化構(gòu)造發(fā)展，使配置愈加靈活。為了市場(chǎng)需要已開發(fā)了多種簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的超小型和微型PLC,最小配置的I／O點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要，如三菱企業(yè)α系列PLC。（三)現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus）:協(xié)調(diào)共存性、開放性1．新興市場(chǎng)增幅最大近年來,現(xiàn)場(chǎng)總線方案展現(xiàn)迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)總線目前正越來越被更多的工業(yè)領(lǐng)域中的顧客所接受.根據(jù)ARC公布的匯報(bào)，全球現(xiàn)場(chǎng)總線市場(chǎng)約為8。317億美元,估計(jì)在未來的5年內(nèi)，其年復(fù)合增長(zhǎng)率將到達(dá)22.3％，估計(jì)至，此市場(chǎng)將到達(dá)22。79億美元.其中，巴西、俄羅斯、印度和中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)場(chǎng)總線的增長(zhǎng)幅度最大.ARC的研究匯報(bào)中將亞洲/大洋州地區(qū)稱之為“現(xiàn)場(chǎng)總線增長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)”,年復(fù)合增長(zhǎng)率靠近32％；匯報(bào)預(yù)測(cè),拉丁美洲現(xiàn)場(chǎng)總線增長(zhǎng)率，包括IEC的多種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議在內(nèi)，靠近34%。根據(jù)ARC的觀點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線需求全球增長(zhǎng)大部分要?dú)w功于它的強(qiáng)有力功能,它們既能實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理用上現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，又能通過德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)認(rèn)證的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與安全系統(tǒng)的連接和借助于OPC等技術(shù)實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用.ARC預(yù)期，伴隨廠商投資力度的加大,現(xiàn)場(chǎng)總線處理方案的功能將會(huì)擴(kuò)大，從而使其應(yīng)用范圍更大，既能用于規(guī)模最大的企業(yè),又能作為在功能性上發(fā)展的有針對(duì)性的處理方案。⒉現(xiàn)場(chǎng)總線種類和原則繁多由于在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的開始階段沒有一種統(tǒng)一的國(guó)際原則,各企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)相繼開發(fā)自己的總線產(chǎn)品,制定現(xiàn)場(chǎng)總線原則，形成了百花齊放的局面。目前，世界上存在著大概四十余種現(xiàn)場(chǎng)總線，如法國(guó)的FIP和德國(guó)西門子企業(yè)的ProfiBus總線，挪威的FINT、美國(guó)埃施朗（Echelon）企業(yè)的LONWorks現(xiàn)場(chǎng)總線,德國(guó)菲尼克斯電氣（PhenixContact)企業(yè)的InterBus現(xiàn)場(chǎng)總線，德國(guó)博世(Bosch)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)CAN總線，德國(guó)羅斯蒙特(Rosemount）企業(yè)的HART現(xiàn)場(chǎng)總線,瑞士卡羅(CarloGavazzi)企業(yè)的Dupline現(xiàn)場(chǎng)總線，丹麥ProcessData企業(yè)的P—net現(xiàn)場(chǎng)總線，PeterHans企業(yè)的F-Mux現(xiàn)場(chǎng)總線,以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus,SDS，Arcnet等，尚有國(guó)際原則組織一基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FE：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國(guó)的DeviceNet與VontrolNet等等。這些現(xiàn)場(chǎng)總線大多用于過程自動(dòng)化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)送、國(guó)防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域，大概不到十種的總線占有80％左右的市場(chǎng)。并且,多種總線均有其應(yīng)用的領(lǐng)域.例如FF、PROFIBUS-PA合用于石油、化工、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)的過程控制領(lǐng)域；LonWorks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet合用于樓宇、交通運(yùn)送、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域；DevieceNet、PROFIBUS-DP合用于加工制造業(yè),而每種現(xiàn)場(chǎng)總線都力圖將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，彼此滲透。3．向協(xié)調(diào)共存性和開放性方向發(fā)展由于行業(yè)、地區(qū)、經(jīng)濟(jì)利益等多種原因,目前在不一樣領(lǐng)域形成多種頗具影響力的總線原則，導(dǎo)致在眾多領(lǐng)域總線原則各異。目前各重要制造商，除力推自己的總線產(chǎn)品之外，也都力圖開發(fā)總線兼容接口技術(shù)，將自己的總線產(chǎn)品與其他總線連接，在國(guó)際原則中出現(xiàn)各類總線原則協(xié)調(diào)共存的局面。同步，現(xiàn)場(chǎng)總線尚有向著開放統(tǒng)一方向發(fā)展的趨勢(shì).雖然這種趨勢(shì)目前看來為時(shí)尚早，但從顧客角度看，多種總線并立決不是一件好事。由于現(xiàn)場(chǎng)總線采用完全不一樣的通信協(xié)議，要處理這些不一樣原則之間的互相兼容和互操作性問題，就必然會(huì)增長(zhǎng)顧客的投資和使用維護(hù)的復(fù)雜性.統(tǒng)一的TCP／IP協(xié)議使得Internet網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和以太網(wǎng)原則的許多進(jìn)步,使一直為現(xiàn)場(chǎng)總線不一樣協(xié)議的兼容問題所困擾的工業(yè)界看到一線但愿。許多現(xiàn)場(chǎng)總線組織正致力于發(fā)展Ethernet/IP技術(shù)，以太網(wǎng)以其廉價(jià)高速以便的特性被引入底層網(wǎng)絡(luò),不僅以便現(xiàn)場(chǎng)層、控制層和管理層在垂直面的集成，更能減少在水平層面的集成成本。當(dāng)然，要使工業(yè)以太網(wǎng)最終成為統(tǒng)一的總線原則尚有許多技術(shù)問題有待處理（如總線供電、本征安全等).4．高速現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)和開發(fā)成為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展體目前兩方面：一是低速現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域的發(fā)展和完善；二是高速現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展.目前，現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品重要是低速總線產(chǎn)品，應(yīng)用于運(yùn)行速率較低的領(lǐng)域，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能規(guī)定不是很高。高速現(xiàn)場(chǎng)總線重要應(yīng)用于控制網(wǎng)內(nèi)的互連，連接控制計(jì)算機(jī)、PLC等智能程度較高、處理速度快的設(shè)備以及實(shí)現(xiàn)低速現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)橋間的連接，它是充足實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全分散控制構(gòu)造所必需的。到目前為止,這一領(lǐng)域還比較微弱.因此，高速現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)、開發(fā)將是競(jìng)爭(zhēng)十分劇烈的領(lǐng)域，這也將是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的重要機(jī)會(huì).而選擇什么樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為高速現(xiàn)場(chǎng)總線的整體框架將是其首要內(nèi)容。三、自動(dòng)化控制在工業(yè)中的應(yīng)用石油化工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)伴隨工藝和裝備技術(shù)的不停發(fā)展而發(fā)展,從初期簡(jiǎn)樸的手工操作到持續(xù)工藝及負(fù)荷不停加大，對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性規(guī)定越來越高，對(duì)控制的規(guī)定及自動(dòng)化水平也越來越高，儀表使用越來越普遍,從簡(jiǎn)樸回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動(dòng)化,使用的控制工具也從氣動(dòng)單元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表到DCS的廣泛應(yīng)用;控制水平也從單參數(shù)簡(jiǎn)樸控制回路到多變量復(fù)雜控制回路,先進(jìn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在多種場(chǎng)所均有成功應(yīng)用的典范.

（1）現(xiàn)場(chǎng)總線(fieldbus）是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)儀表（包括變送器、執(zhí)行器、記錄儀，單回路調(diào)整器、可編程序控制器等）之間、現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、串行、雙向、多變量數(shù)字通信的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù).它的出現(xiàn)，給工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了非常大的影響.

雖然現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際原則IEC61158包括了FF、Profibus、ControlNet、WorldFIP、P—NET等在內(nèi)的八種類型（現(xiàn)已增長(zhǎng)到十種類型)的現(xiàn)場(chǎng)總線,沒有實(shí)現(xiàn)它最初的“制定單一現(xiàn)場(chǎng)總線"的目的，同步也宣布了多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存的局面已經(jīng)形成。但與既有的DCS、PLC等相比，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS由于具有的全數(shù)字多點(diǎn)通信、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)可控、開放性、互可操作并能實(shí)現(xiàn)分散控制等特點(diǎn)，仍然是石油化工行業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)總線與DCS相結(jié)合

將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)集成到既有控制系統(tǒng)中,將現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表連接到DCS上，運(yùn)用DCS豐富而成熟的控制功能和軟、硬件產(chǎn)品帶動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)總線的推廣應(yīng)用.一般來講，現(xiàn)場(chǎng)總線與老式控制系統(tǒng)之間的集成重要有三種途徑:一是現(xiàn)場(chǎng)總線在DCS、PLC的I/O層次上的集成，現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備作為I/O卡件集成在DCS、PLC中；第二是現(xiàn)場(chǎng)總線集成在DCS、PLC網(wǎng)絡(luò)上,現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)集成到DCS、PLC上，統(tǒng)一組態(tài)、監(jiān)控與管理；第三則是獨(dú)立FCS與DCS、PLC之間的信息集成，即FCS與DCS、PLC都獨(dú)立工作,兩者之間通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)信息的映射與互訪.在目前老式控制系統(tǒng)仍在大量使用的狀況下,以上幾種措施不僅可以運(yùn)用DCS、PLC成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，也可以發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)勢(shì)。

同步,在現(xiàn)場(chǎng)總線推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，逐漸完善管控一體化功能。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線的全數(shù)字通信功能，搜集現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備所提供的大量非控制信息，建立現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù),建立和完善現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、防止維護(hù)、在線調(diào)校等遠(yuǎn)程管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的一體化管理與控制。

（二）鋼鐵過程自動(dòng)化技術(shù)伴隨經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)正經(jīng)歷從一種高速增長(zhǎng)期到以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)軌過程.轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式、構(gòu)造優(yōu)化調(diào)整成為了行業(yè)中心,任務(wù)尤其是在面臨世界金融危機(jī)的形勢(shì)下，加速淘汰落后生產(chǎn)能力，加緊提高科技開發(fā)與創(chuàng)新能力，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少消耗,減少成本，生產(chǎn)適銷對(duì)路、市場(chǎng)急需的產(chǎn)品已成為發(fā)展的重要特性。正是基于這種特定變化的市場(chǎng)環(huán)境的壓力，以及發(fā)展的技術(shù)環(huán)境驅(qū)使,近年來，作為鋼鐵業(yè)發(fā)展重要技術(shù)支柱的自動(dòng)化系統(tǒng)，也有許多變化與提高.在鋼鐵過程自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成中，包括的內(nèi)容諸多，這里就檢測(cè)技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等方面展開，它們是鋼鐵過程自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，從而也映射了系統(tǒng)總體的現(xiàn)實(shí)狀況與發(fā)展動(dòng)向。2。1檢測(cè)技術(shù)1、應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況生產(chǎn)過程的檢測(cè)傳感技術(shù)的發(fā)展，源于生產(chǎn)過程質(zhì)量、能耗、環(huán)境和安全等的需求推進(jìn),而應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)也給鋼鐵生產(chǎn)過程的控制和產(chǎn)品質(zhì)量提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。毋用置疑,予以檢測(cè)技術(shù)推進(jìn)的發(fā)展有很大影響的是市場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)過程需求的變化。近年來，除了本來用于過程控制的檢測(cè)外，很明顯地加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品（包括中間產(chǎn)品）的缺陷等質(zhì)量的檢測(cè)、原材料的檢測(cè)、環(huán)境安全檢測(cè)，其中大部分以信息反饋的方式進(jìn)入了自動(dòng)化系統(tǒng)。鋼鐵生產(chǎn)過程中過程檢測(cè)技術(shù)在系統(tǒng)中所起的作用與地位示意如圖1所示。粗線箭頭代表目前重要的信息流向,細(xì)線箭頭為輔助流向而虛線箭頭為此后傳感信息。圖1鋼鐵生產(chǎn)過程中過程檢測(cè)技術(shù)作用與地位過程控制檢測(cè)鋼鐵過程檢測(cè)有許多對(duì)象，其絕對(duì)量檢測(cè)有：溫度、尺寸等如下表所示：表一：鋼鐵過程檢測(cè)過程檢測(cè)以基本狀態(tài)量的檢測(cè)為基礎(chǔ).它體現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)象的能觀性,也對(duì)應(yīng)了系統(tǒng)的能控性.因此，檢測(cè)技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)有很強(qiáng)的制約，它直接關(guān)系到系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化水平。系統(tǒng)對(duì)象的檢測(cè),考慮了兩個(gè)部分，即被控對(duì)象及其環(huán)境。如：軋制過程在線持續(xù)測(cè)量軋件尺寸的能力和水準(zhǔn)，決定了軋制可控程度和質(zhì)量.熱軋過程測(cè)量是在相對(duì)高的振動(dòng)和高溫、水流、氧化層粉層等干擾下實(shí)現(xiàn)的。鋼材軋制過程中紅外溫度掃描和成像，CCD鋼板寬度測(cè)量和板頭尾形狀測(cè)量技術(shù)的開發(fā)極大提高了軋制過程的自動(dòng)化水平。而軋制過程熱軋板形控制和控軋控冷技術(shù)將溫度測(cè)量規(guī)定在惡劣的環(huán)境下擴(kuò)展到多點(diǎn)、動(dòng)態(tài)、高速和高精度水準(zhǔn)。（2）有關(guān)表面、內(nèi)部缺陷檢測(cè)鋼鐵生產(chǎn)過程波及到產(chǎn)品質(zhì)量方面。從表面缺陷、甚至是表面微細(xì)缺陷的檢測(cè)到內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。如:鑄坯表面缺陷檢測(cè)識(shí)別、板材的平直度、凸度檢測(cè)，涂鍍產(chǎn)品覆層檢測(cè)到管、線、型材等產(chǎn)品表面缺陷的在線檢測(cè)和多種新型的高辨別率的表面缺陷檢測(cè)和針孔檢測(cè)，進(jìn)而到以δ值測(cè)量?jī)x為代表的鋼材內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過程，充足反應(yīng)了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)規(guī)定的深化.(3)有關(guān)在線的原材料質(zhì)量檢測(cè)鋼鐵生產(chǎn)的過程控制，既要考慮原材料是正常質(zhì)量的狀況，又要防止不能應(yīng)對(duì)或無法預(yù)期的原材料變化和缺陷的發(fā)生。因此，除具有了燒結(jié)礦、煤、焦水份的紅外、微波、中子射線檢測(cè)、煤灰份檢測(cè)、鐵水硅、硫成分分析檢測(cè)外,作為在線的原材料質(zhì)量檢測(cè)，重要的是硅鋼板的硅素具有率的檢測(cè)等。(4）有關(guān)環(huán)境安全的檢測(cè)鋼鐵生產(chǎn)過程，嚴(yán)格控制有礙于環(huán)境安全的有害物質(zhì)的泄漏與排放。防止導(dǎo)致不良甚至于嚴(yán)重后果。因此,有關(guān)環(huán)境安全的檢測(cè)是必須的。目前有:燒結(jié)過程粉塵排放量、成分檢測(cè)、高爐GAS回收量和成分檢測(cè)、焦?fàn)tGAS回收量和成分檢測(cè)、冶煉過程粉塵排放量和GAS成分檢測(cè)、加熱爐排放廢氣成分檢測(cè)、酸洗涂鍍等廢液排放檢測(cè)、水循環(huán)和排放的水質(zhì)檢測(cè)等。2、發(fā)展動(dòng)向（1）從使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定化發(fā)展到使產(chǎn)品高質(zhì)量化這是持續(xù)性開展的方向。伴隨IT技術(shù)的進(jìn)展、傳感器的高性能化、數(shù)據(jù)處理的高速化，對(duì)應(yīng)于檢測(cè)需求的高層次化，使以往不能到達(dá)的檢測(cè)水準(zhǔn)目前則有也許到達(dá)。其中，引人注目的是廣泛應(yīng)用圖象化處理措施。2.2控制技術(shù)1、應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況在鋼鐵過程自動(dòng)化中，除了次序控制外，最廣泛采用的基礎(chǔ)控制是作為經(jīng)典控制的前饋（FF）/反饋（FB）（如下圖所示）或其組合方式的實(shí)用控制和以模型為基礎(chǔ)的高級(jí)控制術(shù)在鋼鐵過程的控制中起著極其重要的作用。圖2轉(zhuǎn)爐煉鋼廠鍋爐汽包水位的自動(dòng)控制（前饋/反饋控制）為保證煉鋼生產(chǎn)的需要，在生產(chǎn)中常采用前饋/反饋調(diào)整自動(dòng)給水系統(tǒng)，通過無多次的調(diào)改調(diào)整參數(shù)，系統(tǒng)中配上某些報(bào)警連鎖裝置，最終保證安全生產(chǎn)的需要!（1）前工序過程由于能控性受制于能觀性的原因,目前，高爐、轉(zhuǎn)爐的模型均多為操作指導(dǎo)模型，尤其是高爐為大規(guī)模非線性系統(tǒng),應(yīng)用控制理論的建模工作極其困難。大體經(jīng)歷了兩個(gè)階段：首先，通過從過程機(jī)搜集的數(shù)據(jù),借助于數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出反應(yīng)高爐爐況的指標(biāo)，從而為高爐爐長(zhǎng)提供高爐運(yùn)行狀態(tài)指導(dǎo)高爐操作的Go—Stop系統(tǒng)；另一方面，綜合了專家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)理論研究,通過AI技術(shù)與信息處理來對(duì)爐況的現(xiàn)實(shí)狀況、未來趨勢(shì)作出預(yù)報(bào)、給出最佳操作方針以到達(dá)指導(dǎo)高爐爐長(zhǎng)對(duì)高爐冶煉過程的控制。如今，已普遍采用專家系統(tǒng)進(jìn)行高爐的生產(chǎn)支持系統(tǒng)和借助于經(jīng)驗(yàn)的智能型爐況診斷系統(tǒng)。煉鋼過程以轉(zhuǎn)爐吹煉為中心,通過吹煉模型的高級(jí)化控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，提高了鋼水溫度、成分命中率和縮短處理時(shí)間。(2）軋鋼工序過程線性近似的軋制壓力與軋機(jī)剛度靜態(tài)模型與近似電氣、液壓系統(tǒng)及張力發(fā)生機(jī)構(gòu)動(dòng)特性的動(dòng)態(tài)模型的組合來描述。板厚及張力控制可通過應(yīng)用最優(yōu)控制、魯棒控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn).多變量控制技術(shù)應(yīng)用于熱軋活套器存在的板張力與活套量(活套高度)的變量耦合狀況以及應(yīng)用于冷軋板形的軋制力變化賠償、軋輥溫度凸度賠償及輥磨損賠償?shù)臓顩r。此外，模型預(yù)測(cè)控制也應(yīng)用于熱軋薄板的蛇行控制而基于混合系統(tǒng)(HBS）模型技術(shù)用來改善熱軋板的寬度控制等。（3)持續(xù)處理線工序除持續(xù)涂鍍線實(shí)現(xiàn)了全線的速度與張力控制外，還進(jìn)行把控制技術(shù)與操作訣竅結(jié)合的涂層智能（AI）的應(yīng)用等。即由于實(shí)際生產(chǎn)中，存在爐內(nèi)輻射熱使帶鋼溫度測(cè)量困難且又無法測(cè)定合金狀態(tài)的狀況下，建立并應(yīng)用融合以操作人員的訣竅（Know–how)為準(zhǔn)則的智能控制提高了成品收得率.2、發(fā)展動(dòng)向（1）以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、多品種、短交貨期、穩(wěn)定化生產(chǎn)為目的需求的控制技術(shù)開發(fā)仍是主線。重要特點(diǎn)為:通過控制與操作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合來克服過程非線性問題。為克服非線性，考慮與操作經(jīng)驗(yàn)訣竅的結(jié)合問題.即以控制理論為關(guān)鍵的控制技術(shù)不僅通過調(diào)整系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性獲得提高質(zhì)量和收得率的實(shí)效，并且還把操作技能納入技術(shù)體系，這給新產(chǎn)品的量產(chǎn)化帶來了但愿。與有關(guān)領(lǐng)域的合作，不僅要有系統(tǒng)控制技術(shù)與檢測(cè)領(lǐng)域的合作，并且要在計(jì)算機(jī)能力不停提高的背景下,通過與智能技術(shù)、過程解析技術(shù)、材料科學(xué)等多領(lǐng)域的合作控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，來開創(chuàng)自動(dòng)化的新局面。（2）以“在線最優(yōu)化"為關(guān)鍵的過程控制鑒于大量數(shù)據(jù)的在線實(shí)時(shí)處理已成為現(xiàn)實(shí),鋼鐵業(yè)正著力研究基于大規(guī)模數(shù)據(jù)的高水準(zhǔn)建模技術(shù)及控制技術(shù)來實(shí)目前線最優(yōu)化。由于IT技術(shù)的高速發(fā)展，不僅使本來高速響應(yīng)困難的模型預(yù)測(cè)控制等最新控制理論在鋼鐵業(yè)的應(yīng)用出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)挖掘的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，為構(gòu)造優(yōu)化發(fā)明了條件。以過程穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目的，對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)在線持續(xù)檢測(cè)基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用預(yù)測(cè)技術(shù)及在線仿真來進(jìn)行多變量最優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)工序間最優(yōu)化，而基于可視化技術(shù)與基于大量數(shù)據(jù)的信息趨勢(shì)引導(dǎo)技術(shù)支持穩(wěn)定化生產(chǎn)。（3）期盼突破高爐過程自動(dòng)化的難點(diǎn)高爐是鋼鐵過程自動(dòng)化的最難點(diǎn),國(guó)內(nèi)外正著力沿著從操作指導(dǎo)→半自動(dòng)化→全自動(dòng)的途徑緩緩前進(jìn)。雖然爐頂裝入物控制及熱風(fēng)爐燃燒控制等也能部分自動(dòng)化，但把握高爐整體的生產(chǎn)控制關(guān)鍵是高爐整體過程模型及基于檢測(cè)高爐底部反應(yīng)狀況及現(xiàn)象解析的傳感器與模型的開發(fā)。而通過智能控制與實(shí)用控制結(jié)合等手段，來實(shí)現(xiàn)廣義的鋼鐵生產(chǎn)過程的高性能閉環(huán)控制則也是可實(shí)行途徑。即基于顧客知識(shí)庫(kù)的閉環(huán)控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)配料、焦比、堿度、噴吹等目的的在線控制。它將深入減少人為原因?qū)Ω郀t操作的負(fù)面影響，使高爐運(yùn)行愈加科學(xué)合理。(4）節(jié)能降排對(duì)控制技術(shù)的需求高爐進(jìn)行高效率生產(chǎn)（包括環(huán)境對(duì)策）、余壓發(fā)電控制技術(shù)的開發(fā)；轉(zhuǎn)爐進(jìn)行面向節(jié)能、再循環(huán)的控制技術(shù)開發(fā)。通過吹煉模型的高級(jí)化削減合金鐵、副原料成本，減少渣量；通過轉(zhuǎn)爐爐壓的適正化，提高工廠內(nèi)再循環(huán)轉(zhuǎn)爐CO煤氣的回收量.諸如:根據(jù)外擾推定觀測(cè)器的應(yīng)用來減少爐壓變動(dòng)量，或從生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析建立最佳爐壓設(shè)定值模式措施等。（5）軋鋼控制重心轉(zhuǎn)移向材質(zhì)性能控制軋鋼控制重心，從以往的外部尺寸規(guī)格控制逐漸轉(zhuǎn)移到關(guān)懷生產(chǎn)好材質(zhì)的控制系統(tǒng)來。當(dāng)然,有關(guān)尺寸規(guī)格控制也會(huì)規(guī)定愈來愈嚴(yán),仍需要持續(xù)性不停改善。另首先，更要關(guān)注材質(zhì)的生產(chǎn)問題。試用基于模型的最優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫(kù)等直接控制材料的耐力與強(qiáng)度等機(jī)械特性。例如:包括在線冶金模型、與基于材質(zhì)性能預(yù)測(cè)的鋼板材質(zhì)控制系統(tǒng)等，而以熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型及其在線應(yīng)用技術(shù)廣受關(guān)注。它不僅對(duì)有效余材充當(dāng)滿足客戶需求，縮短交貨期，減少庫(kù)存、加緊資金周轉(zhuǎn)有積極意義,并且為更靈活地組織生產(chǎn)提供了嶄新的手段，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。2.3系統(tǒng)化技術(shù)怎樣選擇系統(tǒng)構(gòu)成要素：計(jì)算機(jī)、控制器、網(wǎng)絡(luò)、傳感器、執(zhí)行器、信息軟件/控制軟件、人機(jī)界面等,集成構(gòu)建成自動(dòng)化系統(tǒng)才能到