1、工業控制機的發展狀況和“十五”奮斗目標
用信息化帶動工業化,用高新技術提升傳統產業,這是我國的大政方針。自1983年工業控制計算機列入國家計算機系列型譜及發展規劃以來,在國家的大力支持下,經過全國工控機同行們的共同努力,我國工控機事業獲得了迅速發展,在工業控制機開發和產業化的及推廣應用方面已取得長足進步。許多工控技術和產品已經成熟,在各領域獲得成功應用,有的已可以與國外或境外產品進行競爭,特別是在DCS、IPC以及某些嵌入式控制裝置方面碩果累累。
和利時、浙大中控、新華、威盛等公司的DCS系列產品已進入許多大型工程,甚至出口國外,據化工行業統計,國產DCS已占有50%左右的市場份額;研祥等單位IPC產品的勢頭很強勁;盛博的嵌入式產品已進入國際市場,成為西門子、阿爾斯通等歐洲公司的配套產品;航天測控公司的VXI、PXI產品已成為國防工業中的重點地面測控產品;康拓公司的新一代CompactPCI系列產品已經開發成功;此外,近兩年來,國外的同行又有新的面孔出現在國內市場,而我國臺灣的同行中,除了研華、磐儀等之外,新近,凌華科技集團的CompactPCI、PXI系列產品出現在大陸市場;在現場總線的研發和應用方面,國內也有大的進展,FF、Profibus、LonWorks、CAN等都有許多成果和成功應用的范例,工業以太網的研發也取得了很大進展;工業管控軟件的研發和應用也有不錯的成果。
近年來,國際上FCS、DCS、PLC、IPC、NC以及各類嵌入式控制裝置正處在快速發展之中,而我國的發展速度更位居于世界前列。據統計,2000年世界上工業控制計算機市場達到300-400億美元,并以每年10-15%的速度增長;同期,我國工控機的市場規模約200億人民幣。
信息產業“十五”規劃中,工業控制機產業將達到年產值1000億元。發展重點是:適應改造傳統產業的需求,大力推進PLC、嵌入式工業計算機的產業化生產,重點開發生產有自主知識產權的DCS、FCS,使國產品牌達到50%以上的市場份額。國家經貿委儀器儀表“十五”規劃中,在電力、冶金、石化、環保、交通、建筑等領域都提出了相應目標,對工控機的需求很大,市場十分廣闊!
“十五”期間,我國自動化主控系統仍將以DCS和IPC為主,大型DCS以國外產品為主的狀況近期還不會有大變化;PLC和基于IPC的DCS以及工業控制裝置在中小工程應用中將占據主導地位。
2、工業控制系統的三大變革
自動化技術正經歷重大變革,我們的工作實質上是圍繞這種變革進行的。主要方面是:現場總線和現場總線控制系統FCS;PC-based工業控制計算機;管控一體化系統集成技術。
2.1關于FCS
由于現場總線技術的發展,新一代的現場總線控制系統FCS正走向實用化,這是自動化技術的一個重要熱點,它將給自動化技術帶來一次深刻的革命。FCS的關鍵要點是:FCS的基礎是數字化智能化現場裝置;FCS的核心是現場總線協議,即總線標準;FCS的本質是信息處理的現場化和網絡化。FCS是從兩個方面發展而來的,一是PLC,二是DCS。在FCS走向實用化之后,必然會影響PLC和DCS的前景,專家們認為,FCS將與DCS逐步融合,FCS將會最后取代DCS,但是,將會有一個很長的歷史過程;而PLC在順序控制方面有獨特優勢,作為一個站掛在現場總線上可以充分發揮PLC在處理開關量方面的優勢,因此,今后將以能遵循現場總線通信協議的PLC或能與FCS通信交換信息的PLC為優選對象。
2.2關于IPC
工業PC自上世紀90年代初進軍工業自動化以來,正勢不可擋地進入各領域,獲得了廣泛應用。究其原因,在于PC機的開放性,它具有豐富的硬件資源、軟件資源和人力資源,即得到廣大工程技術人員的支持,也為廣大人群所熟悉,這是IPC熱的基礎。PC-based(包括嵌入式PC)控制系統,正以20%以上的速率增長,遠遠超出了DCS、PLC。值得注意的是,各大PLC制造商已接受了IPC的技術路線,PLC有IPC的趨勢。不僅如此,DCS、NC也都有IPC化的趨勢。PC-based控制技術將成為本世紀初自動化界的主流技術之一。今后在相當長的一段時間內,FCS、DCS、PLC、IPC、NC將會相互補充,相互促進,但IPC的優勢會更突出,其應用范圍將迅速擴大到全部自動化領域。