自动化2012:来自中国的观点

2011年是中国“十二五”规划开局之年。2011年确定了经济发展转变的方向，确定了“好发展”比“快发展”优先。将智能制造业等7个新兴产业确定为重点培育的战略领域。强调“产品和服务概念”以及国内生产总值(GDP)。能源效率、远程测量和控制系统、工业自动化、仪表系统和传感器可以提供帮助。

能源效率

随着节能越来越受欢迎，能源效率也变得越来越热门。2011年3月，IEC标准化战略小组发布了《2010 - 2030年能源挑战》白皮书，就“能效与可再生能源”在不同领域的未来工作提出了34条建议，其中包括自动化领域的三条建议:

- r# 7: IEC/TC 2、SC 22G和TC 65以及ISO/TC 184应从系统的角度为工业自动化和工业过程控制领域的节能系统的设计和运行制定指导方针。

- r# 27:为了在生产系统规划阶段支持自动化和生产过程的优化，SG1建议所有相关产品技术支持中心/标准中心在其组件/设备标准中包含关键数据，这些数据对于模拟预期生产系统中组件/设备的行为至关重要。模拟导致优化，节能的过程。

- r# 28:为了支持在生产系统规划阶段已经存在的自动化和生产过程的优化，SG1建议TC 65及其sc从系统的角度考虑仿真工具的开发，以允许工厂车间的自动化和生产过程的节能优化。

为了实现这些目标，IEC/TC65负责能效标准的JWG14(工业自动化能效组，或EEIA组)联合工作组在2011年召开了五次会议。中国积极参与能源标准制定，在能源计量、控制、监测、调节等从传感器到系统的能源管理领域开展了大量实践。是时候总结这些经验并决定下一步做什么了。我建议我们首先需要在测量领域采取行动，例如标准，验证，原型制作，安装，验收和维护-这是我们的仪器和自动化专业人员应该做的第一件事。

先进的自动化

随着天然气、石油产品、水等领域测量技术的飞速发展，超声波流量计、电磁流量计、科里奥利力质量流量计、多变量变送器等测量技术逐渐盛行。干式校准技术和湿式校准技术得到了广泛的关注。一些特定的流量仪表，如用于家庭供暖测量的热量表及其抄表系统，正在逐步商业化。这是家里继水表、电流表和煤气表之后的第四个表。它有助于节约能源。节能还有很长的路要走，生产好的基础测量仪器是实现自动化的第一步。

远程测量、控制

CEC第52期发表了IEEE802.22工作组主席Apurva Mody关于无线区域网络(WRAN)的文章。2011年的这一重大事件为物联网(IOT)和智能电网以及远程测量和控制系统铺平了道路，这些系统具有更长的历史和更大的覆盖范围。远程测控系统只是控制系统的一个分支，包括远程遥测、远程信号和远程控制系统;监督控制和数据采集系统;远程终端系统;和远程I/O。随着数据通信技术的发展，远程测控系统(RMCS)领域也在不断发展。它的层包括RTV、现场总线和无线现场仪器，并与物联网使用的射频识别(RFID)兼容。作为SCADA软件和系统的核心，其监控层包括有线局域网技术(IEEE 803.3和IEEE 803.4)和Internet技术(TCP/IP和OPC UA)。其管理层由控制中心、城域网(MAN, IEEE 802.6)、多媒体技术、无线局域网(WLAN, IEEE 802.11)、无线个人局域网(WPAN, IEEE 802.15)、无线城域网(WMAN, IEEE 802.16)，甚至无线局域网(在人口密度低、有观测点的农村、矿区)组成。

中国自动化专业人员在无线个人区域网络(WPAN, IEEE802.15)，特别是ZigBee应用方面取得了突破。中国科学院沈阳自动化研究所推出的WIA系列产品已被纳入国际标准。

在3G时代，信息技术和自动化产业应该在远程测控系统领域取得更大的进步。据悉，国际基金会现场总线已经安排了ROM(远程操作管理)，并将进行演示。

仪表、传感器

2011年中国经济形势特别好。例如，和利时公司的收入达到30亿元人民币;中控股份有限公司营收2亿元;横河四川仪器有限公司2010年销售了20万台EJA压力和差压变送器，而过去10年的变送器总销量仅为100万台。这证明了中国强大的制造能力和巨大的市场，自动化行业可以取得很大的成就。

1.中国在现场总线领域有十多年的历史，可以生产许多现场总线产品。FF现场总线仪表产品已通过国际认证的有10多个，在HART和Profibus领域的产品更多。此外，DCS制造商可以将HART, FF和Profibus-PA集成到一个DCS系统中。如中控DSC公司生产FF H1接口卡AM712模块，每个网段可接收16台基金会现场总线(FF)仪器。它集成了FF Builder软件、FBD控制策略软件、预警和事件视图软件、诊断软件、实时监控软件和SAMS设备管理软件(可通过EDDL和FDT/DTM接口技术连接到许多智能设备)。也可以实现FF技术的CIF现场总线控制。

2.在功能安全领域，除了一些特定的SIS系统外，SIS与DCS的融合已经得到认可，国内DCS厂商也在向这一领域迈进。功能安全的应用越来越普及，有许多技术人员具有标准、证书、培训、设计、安装和验收方面的知识和经验。

3.大多数制造商已经将设备管理系统集成到DCS中。例如，和利时公司的AMS设备管理软件与HART FF现场总线设备兼容，可以在工程中使用。ERP/MES/PCS三层结构也在不断完善。

4.由于节能、环保、油田、油气运输等领域的高需求，控制系统得到了迅速发展。

5.传感器技术也在迅速发展。由于许多工厂都安装了FGS火灾报警和气体探测器系统，因此生产了许多气体传感器。例如，郑州胜信科技有限公司每年为全球用户提供350万个气体传感器，包括工业、矿山和民用气体传感器。

流量传感器是另一个热门领域。除流量计外，声纳流量计(如Sonartrac)还可用于监测单相流、多相流、粘度和空气率。质量流量计可分为热质量流量计和科里奥利力质量流量计。后者得到了更广泛的使用，并由中国的制造商大量生产。一些公司将其核心部件封装为传感器。例如，西门子的产品可以用于仪器制造商的OEM制造。

此外，汽车和机械工程以及加工工业和工厂生产线也生产了大量的传感器。雷达液位计、激光液位计等液位计发展迅速。电化学仪器(PH计和TOC计)和组件传感器也是如此。用于工厂自动化的离散传感器，如智能接近传感器、阀门传感器、智能光电传感器、位移电感传感器、电容传感器和控制开关等，正在开始增长。这是一个有待进一步开发的广阔领域。

中国的自动化计划

先进的技术、规范和标准以及其他全球趋势正在帮助中国发展各种技术。这些包括:

-无线个人区域网络(WPAN, IEEE802.15)，特别是ZigBee应用

- 3G远程测控系统

—物位测量仪器，如雷达物位测量仪、激光物位测量仪

-科里奥利力质量流量计等技术监测单相流、多相流

-电化学仪器(PH计和TOC计)和元件传感器

—用于工厂自动化的离散传感器，如智能接近传感器、阀门传感器、智能光电传感器、位移电感传感器、电容传感器、控制开关等。

-卞正刚就职于中国现场总线基金会委员会。

本文发表于2011年11月/ 12月中国控制工程版。www.cechina.cn

www.fieldbus.org

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。