2020年我國工業(yè)自動化領域科技規(guī)劃建議
一、國內(nèi)外工業(yè)自動化發(fā)展現(xiàn)狀及問題
過去四十年,微電子技術(shù)、計算機、計算機通訊與網(wǎng)絡、傳感技術(shù)、控制理論和方法、相關學科的發(fā)展,以及模擬和數(shù)字電路產(chǎn)品的廉價,使得工業(yè)自動化技術(shù)采取得了飛速發(fā)展。
現(xiàn)狀:
1、工業(yè)自動化儀器儀表:從模擬儀表發(fā)展為數(shù)字儀表、智能儀表到現(xiàn)場總線儀表。
2、控制系統(tǒng):由基于單元組合儀表的測控系統(tǒng)發(fā)展為由PLC,DCS構(gòu)成的集中分散控制系統(tǒng)、以及最新的基于現(xiàn)場總線的全分布式控制系統(tǒng)。
3、企業(yè)綜合自動化系統(tǒng):發(fā)展為CIMS、CIPS以及最新的BRP-MES-PCS的三層機構(gòu)體系。
4、基礎控制技術(shù):越來越多的新型控制技術(shù)應用于工業(yè)控制,如自整定PID、模糊PID、智能PID、魯棒PID、內(nèi)模PID、預測PID,以及一些基于模糊、神經(jīng)元網(wǎng)絡、知識工程的智能控制器。
5、先進控制技術(shù):多變量模型預測控制MPC系統(tǒng),使得工業(yè)過程控制達到了一個新水平??刂评碚摵退惴ㄈ〉昧撕芏噙M展,魯棒控制、非線性控制、預測控制在理論上都有重大突破。
6、智能綜合控制中技術(shù):近十年來,工業(yè)過程控制出現(xiàn)了多學科的滲透與交叉,人工智能與智能控制成為新一代的綜合控制技術(shù)。
7、企業(yè)系統(tǒng)集成:制造執(zhí)行系統(tǒng)MES受到普遍關注,是實現(xiàn)企業(yè)綜合自動化集成生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵技術(shù)。
8、網(wǎng)絡化控制系統(tǒng):基于現(xiàn)場總線、局域網(wǎng)、Intranet和Internet網(wǎng)的網(wǎng)絡化的管理、監(jiān)控系統(tǒng)已形成。
問題:
1、國內(nèi)智能儀表、現(xiàn)場總線儀表產(chǎn)品質(zhì)量還沒有過關,還不能普及應用。主要依賴自外產(chǎn)品。多種現(xiàn)場總線標準并存,給應用音來不便。
2、國產(chǎn)PIC、DCS系統(tǒng)與國外產(chǎn)品相比E有不小的差距,競爭力有待加強,特別是k型工業(yè)企業(yè)的應用競爭方面。
3、國內(nèi)在先進控制技術(shù)理論和算法研究仁己和國際水平無多大差異,但在應用方面乃不能同國外競爭,雖然在國內(nèi)一些大學、研究單位也研制出一些先進控制軟件,并在工業(yè)現(xiàn)場應用過,也取得較好的經(jīng)濟效益,旦由于沒有重視工程化、產(chǎn)品化,所以真正乏期工業(yè)應用的很少,既有技術(shù)原因也有管里、政策等方面的原因。
4、企業(yè)綜合自動化方面研究的多,實現(xiàn)自少。原因復雜。
二、16年戰(zhàn)略目標和意義
1、形成自己品牌的現(xiàn)場總線儀表系列及克場總線控制系統(tǒng),在我國實現(xiàn)從DCS到〉CS的過渡,在工業(yè)自動化方面大量采用FCS。
2、形成若干個具有自己知識產(chǎn)權(quán)的先進在制軟件產(chǎn)品系列,在國內(nèi)占領大部分市場,并在國際市場占有一定的比例。
3、研究開發(fā)基于混雜系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)拍新一代先進控制技術(shù)和軟件產(chǎn)品。
4、實現(xiàn)網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)。
5、實現(xiàn)基于富信息的企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)。
6、研究開發(fā)特殊生產(chǎn)過程精密控制,如、版電子工業(yè)、制藥工業(yè)等。
三、重點發(fā)展的前沿、關鍵技術(shù)
1、發(fā)展適合自控應用需求的工業(yè)數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡技術(shù)。
2、全智能控制器。
3、新一代先進控制技術(shù):基于混雜、非線性系統(tǒng)的新一代先進控制技術(shù),要解決符號推理、決策的邏輯運算,與連續(xù)動態(tài)變量的集成技術(shù)。
4、網(wǎng)絡化控制系統(tǒng):研究解決分布式計算、通訊延遲、異步、網(wǎng)絡環(huán)境下的新的控制技術(shù)。分布在多個計算單元,通過基于信息包通訊進行互連的控制系統(tǒng)要求新的理論和方法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、性能和魯棒性。
5、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES集成技術(shù)和軟件開發(fā)??刂萍夹g(shù)從低級過程控制向高級決策系統(tǒng)的技術(shù)轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)系統(tǒng)的高級協(xié)調(diào)與自治控制。
四、分階段實施步驟、方案
1、2004年-2010年
現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng)應用示范、技術(shù)完善、國產(chǎn)化。
新一代先進控制理論研究,建模方法研究與軟件開發(fā),算法研究和軟件開發(fā)。
網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)理論方法研究,開發(fā)應用示范系統(tǒng)。
企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)h伍S研究、開發(fā),示范工程。
2、2010年4015年
現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng),推廣應用,形成產(chǎn)品系列。
推廣新一代先進控制技術(shù),應用示范,軟件完善,產(chǎn)品化。
網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)技術(shù)推廣。
企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)MES推廣,在大型企業(yè)實現(xiàn)BRP-MES-PCS集成應用。
3、2015年-2020年
現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng),在工業(yè)過程控制全面應用,占領國內(nèi)大部分市場,開拓海外市場。
新一代先進控制系統(tǒng)推廣應用,推向國外市場。
國內(nèi)工業(yè)自動化普遍采用網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)及BRP-MES-PCS集成應用。
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