工业控制计算机产业现状及发展策略
时间:2019-03-25 23:47:02 来源:阿图什农业网 作者:匿名


摘要

本文从分布式控制系统,现场总线控制系统,数控装置,可编程控制器和工业PC入手。回顾和总结了中国工业控制计算机产业的历史和现状,分析了产业发展趋势,并提出了相应的策略。

关键词:工业控制计算机系统,工业PC色散控制系统,趋势,策略

前言

由于计算机技术,控制技术,网络技术和通信技术的快速发展,各种自动化方法的开发和交互具有以下特征。

(1)各种自动化方法之间的界限越来越模糊

专业合并与大学渗透,工业控制计算机系统,自动化,传统产业信息技术转型,机电一体化,数控,先进制造技术,CIMS技术,专业和学科之间的界限越来越模糊。没有必要清楚地区分它们。这是实际需要,发展的需要,以及技术的必然发展。

(2)各种控制系统的集成是时代的趋势

在未来很长一段时间内,FCS,IPC,NC/CNC,DCS和PLC将相互补充,相互促进,相互共存。 PLC,DCS,NC/CNC,IPC,FCS等虽然设计的初衷是不同的,但每个都有自己的特点,每个都有自己合适的应用领域,当然有些地方不适合它,但技术人员知道学者的长度。它一直很短,PLC和DCS学习已经改进到它失去了传统意义的程度。可以看出,各种控制系统的集成是时代的潮流,是不可阻挡的。

(3)渴望单一的现场总线

现有的8个现场总线,如FF,Profibus和WordFIP是国际标准。据说它将在不久的将来增加到12种,现场总线和以太网的捆绑,以及网络的末端。在这种发展形势下,各种现场总线的技术争议较少,市场竞争依然激烈。科技部的“十五”计划,不怕加入WTO,不公平竞争的嫌疑已减少到近百个,20多个重点,70多个关键点。与IPC相关的三个项目是关键项目:改造传统产业:沉阳(重型机械工业)试点;

先进制造技术和信息化:CIMS应用;

过程控制系统:哪种现场总线模糊,主要是为了使一个完整的系统和做好。

对于中国而言,这种现场总线在中国并不是原创的。中国没有技术优势,没有天然的负担。因此,在现有现场总线的基础上,适用于适合国情的系统,适用于某些领域。良好的应用,提高经济效益这是主要的能源。

工业控制计算机的应用领域正在迅速扩展。过去,IPC主要用于过程控制,例如连续的,基于过程的生产过程,如电力,煤炭,化学品和石油;制造自动化,如机械,电子,汽车和其他离散处理过程;独立自动化,如数控机床,智能仪表,机器人,汽车电子,变频调速电机,电子家用电器,医疗设备等机电一体化产品。未来,应特别关注工业计算机应用的新增长点:环境保护,公共工程,道路和交通,建筑和社区,农业和农村地区以及家庭。

1.工业计算机的发展趋势

工业计算机的发展及其应用与世界信息化,数字化和智能化趋势,计算机技术,控制技术,网络技术和显示技术(特别是现场总线和控制网络)的发展密切相关。

2000年,世界工业控制计算机市场规模为30-40亿美元,其中DCS为60亿美元,嵌入式系统为60-7亿美元,FCS为20-30亿美元,IPC为70-80亿美元,PLC 70-80亿美元,CNC 70-80亿美元。并以每年10-15%的速度增长。

1.1 DCS(分布式控制系统)

尽管基于现场总线的FCS发展迅速并最终取代了传统的DCS,但在FCS开发中还有许多工作要做,例如统一标准和仪器智能。传统控制系统的维护和改造也需要DCS,因此FCS完全取代传统的DCS具有更长的过程。

目前,工业控制计算机仍然以大系统,分散物体,连续生产过程(例如冶金,石化和电力)为主,并且使用分布式系统结构的分布式控制系统仍在发展中。由于开放式架构和集成技术的发展,大型分散控制系统的销售额有所增加。 DCS在1997年售出45亿美元,在2000年售出60亿美元。全球主要的DCS供应商有:Honeywell,Bailey,Westing,House,ABB,Foxboro,L&N,Siemens,EuRo,Yokogawa和Yamatake Hornawell。在工业计算机中,DCS是受影响最大且响应最快的。 DCS的主要发展趋势是:

(1)DCS正朝着全面的方向发展。由于标准化数据通信链路和网络的发展,各种单(多)回路调节器,PLC,工业PC,NC和其他工业控制设备形成大型系统,以满足工厂自动化的要求。并适应开放的大趋势。

(2)由于数据库系统,推理功能等的发展,DCS正朝着智能化的方向发展,特别是知识库系统(KEB)和专家系统(ES)的应用,如自学习控制,远程诊断,自我优化等。人工智能在DCS的各个层面实施。与FF现场总线类似,基于微处理器的智能设备,如智能I/O智能PID控制,智能传感器,变送器,执行器,智能人机界面和可编程调节器已经出现。

(3)DCS工业PC,由IPC组成的DCS已成为主流趋势,PC作为DCS操作站或节点机已经非常普遍,PC-PLC,PC-STD,PC-NC等是PC-DCS的先驱,IPC成为DCS的硬件平台。

(4)DCS专业化,DCS更适合各相应领域的应用,有必要进一步了解专业工艺和应用要求,以逐步形成如核电DCS,变电站DCS,玻璃DCS,水泥DCS等等。

现在DCS制造商的新产品具有以下特点:开放系统,集成控制和现有的先进控制软件。 DCS制造商也从事FCS的研发,生产和应用。

1.2数控设备

自20世纪80年代以来,为了满足FMC,FMS,CAM和CIMS的发展需要,数控装置采用了大规模,超大规模的集成电路,具有更高的灵活性,功能和效率。

(1)PC:由于大规模集成电路制造技术的高度发展,PC硬件结构变小,CPU运行速度更快,存储容量大。 PC的批量生产大大减少,可靠性不断提高。 PC的开放性,Windows的应用,更多技术人员的应用以及软件的开发使PC的软件极为丰富。 PC功能已经非常强大。 CAD/CAM软件已从小型计算机移植到PC。已在PC上创建3D图形显示和过程数据。因此,PC已成为开发数控系统的重要资源和途径。(2)交流伺服:交流伺服系统恒功率范围已达到1: 4,转速范围可达:1: 1000,基本相当于直流伺服。交流伺服系统体积小,价格低,可靠性高,应用广泛

泛。

(3)高功能数控系统向全面自动化发展:为了满足FMS,CIMS和无人化工厂的要求,开发机器人接头,自动化车辆,自动诊断跟踪和监控系统;开发控制与管理集成系统已成为国际数控系统的方向。

(4)使用方便:改善人机界面,简化编程,使用操作面板上的符号键,尽可能使用对话模式,方便用户使用。

(5)灵活性和系统性:目前,数控系统采用模块化结构,功能覆盖范围广,从三轴和双连杆机床到最多24轴的柔性加工单元。自20世纪80年代以来,出现了基于数控机床的各种柔性生产系统。根据其规格,自动化和控制方法,它可分为柔性制造单元,柔性制造系统,柔性装配线,独立制造岛,计算机集成制造系统和智能制造系统。

(6)小型化:由于半导体电路的高集成度,三维封装,三维板插入以及NC装置的进一步小型化,NC装置的操作单元用TFT代替CRT (薄膜晶体管)彩色液晶显示器和触摸屏。厚度仅为CRT的1/4。

(7)高速:所谓三高意味着高主轴转速,高速移动速度和高换刀速度。为了实现高速加工,必须加速主轴。 AC主轴电机的最大转速为180,000 rpm;最大进料速度为120米/分钟;换刀速度为1 s;加速度为2克。

(8)高效:实现高效加工,缩短非切削时间和加工周期的关键是增加PMC(可编程机床控制器)的处理器。由于处理内容复杂,PMC的编程语言成为问题,尽管C语言和PASCAL已经投入实际使用,但是为了替换梯形图语言,诸如序列控制流程图(SFC)之类的视图语言是也需要。(9)高精度:提高加工精度,高分辨率旋转编码器至关重要。为了在超精密加工领域实现0.001微米的精度,有必要开发一种具有0.0001微米的最小设定单位的超高分辨率编码NC装置。为了在加工过程中的负载变化期间保持伺服系统的特性,需要控制和鲁棒(R0bust)控制。在伺服系统的控制中,使用高速微处理器,其基于现代控制论前馈控制,二自由度控制和学习控制。其数字控制系统的跟踪误差不超过2微米。

(10)机械智能:这是数控领域的一项新技术。所谓机械智能功能是指机器本身的功能,以补偿由温度和机械负荷引起的机械变形。这需要传感器检测主轴负载,主轴和框架变形,以及处理传感器输出信号的电路。这种传感器有自己的信号处理功能,因此被称为智能传感器。人工智能将用于处理信号的PMC。

(11)智能诊断和维护:故障诊断和维护是数控的重要技术。基于AI专家系统的故障诊断已经存在,现在主要建立一个诊断故障的数据库。 NC设备通过内联网和因特网连接到中央计算机,以提供远程诊断。进一步的发展是维护系统,该系统取代了在故障发生之前将会发生故障的组件,需要通过智能传感器,高速PMC和大型数据库来实现。

(12)复合材料已成为机床开发的主流。所谓的复合处理多任务加工可以定义为一种处理能力,可以执行各种处理操作而无需人工干预。它具有一次安装工件后的车削和钻孔功能;在攻丝和铣削功能中,工件从一个过程到另一个过程的转移是自动的,并且在加工过程中工件的装配也是自动的。有许多优点。

1.3 PLC(可编程控制器)

目前,全球约有200家PLC制造商,生产300多个品种。 1998年全球PLC出货量为1456万台,1999年为1620万台,2000年为1778万台。在1995年出货的PLC中,根据最终用户:汽车占23%;粮食加工占16.4%;化学/制药占14.6%;金属/矿山占11.5%;纸浆/纸张占11.3%;其他占23.6%。由于CIMS,工程自动化和过程控制等大型系统以及复杂的应用需求,PLC的主要发展趋势是:(1)高功能,高速,大容量,增加模拟量的发展方向,形成与DCS竞争的大型系统。

(2)网络与通信加强通信能力是PLC的重要发展方向。网络以太网非常成功,并注意到现场总线的发展。

(3)各种编程语言IEC61131-3规定了五种编程语言:梯形图(LD离散美,日本),顺序功能图(SFC批处理,欧洲机械),功能块图(FBD Process Europe),结构化文本( ST)和指令表(IL德语,日语)。在同一PLC程序中允许使用各种编程语言,以适应不同的应用和国家应用习惯。

(4)PLC与其他工业计算机接头,PLC与其他控制系统之间的界限越来越模糊,在应用中也出现了类似的情况。最流行的PC技术融合,PLC越来越多地加速进入DCS,PLC进入CNC领域。 PLC自身的控制也是分散的。在实时要求不太高的情况下,软PLC软件用于实现PLC功能应用。相对于基于PC的控制,优势在于小型PLC。根据数据,I/O 64点以下的销售额占PLC总量的47%,I/O 64-256点占31%,而两者的总和为78%。在使用PLC的成熟美国,35万家小型企业中只有30%使用PLC。这表明小型PLC的发展潜力仍然很大,以OEM形式形成的机电一体化比例逐渐增加。

(5)EIC(电气传动,仪表,计算机)集成,实现电气传动控制,仪表控制和计算机控制一体化,这是钢铁工业自动化使用更多,迫切需要的控制系统。这也是PLC最重要的发展趋势。国外着名的PLC制造商包括:A-B,西门子,GE-FANUC,Modican Electronics,法国TE,三菱电子,欧姆龙电子。

1.4 IPC(工业PC)

由于PC硬,软件资源丰富,产量大,价格低廉,深受广大技术人员的熟悉和认可。家用电脑逐渐变得流行。目前,PC占通用计算机的95%以上。这是工业PC散热的基础。从事工业控制的专家和技术人员自然希望赋予PC总线更高的使命,并且其目的是在过程控制,制造自动化和楼宇自动化中发挥重要作用。作为具有DCS和PLC的IPC市场,IPC市场正在扩大,特别是在中国。由于实时操作系统和编程语言的更好解决方案,IPC将得到更好的发展。蓬勃发展的IPC的主要表现是:(1)西门子,罗克韦尔自动化,GE Fanuc和三菱电机等主要PLC制造商推出了自己的品牌IPC产品,这表明这些PLC巨头已经接受了IPC技术路线。当局指出“PLC时代必须已经过去”,尽管PLC的功能仍然保留,但形式可能会改变;

(2)微软的Windows CE进入嵌入式操作系统市场。这无疑是工业自动化市场的一个里程碑事件。

(3)嵌入式PC

嵌入式计算机:“Enbeded”到设备中,提供用户界面,管理数据输入,输出和设备操作指令的计算机。嵌入式系统的定义:面向应用,基于计算机技术,软件和硬件可以定制,以满足应用系统对功能,可靠性,成本,尺寸,功耗的特殊要求。

目前,嵌入式设计中使用最多的是80386和80486.这种CPU具有高性价比,并得到着名的CPU厂商如In-Tel,IBM,Cyixs,AMD和TI的支持。由丰富的软件支持,包括操作系统,开发工具和应用软件。

嵌入式PC可在高温,潮湿和振动等恶劣环境中长时间可靠运行。 PC之间的平均故障间隔时间(MBTE)为100,000到150,000小时,而台式机只有10,000到15,000小时。硬件,软件和工业PC都很相似。

1.5传感器发展趋势

传感,通信和计算机技术构成了现代信息的三个基础。在20世纪80年代,它是一台个人电脑。在20世纪90年代,它是一个计算机网络。预计21世纪头10年的热点可能是传感,执行和测试。

传感器的作用主要是获取信息,信息技术(1)高功能,高速,大容量,增加模拟的发展方向,形成一个大型系统来对抗DCS。

(2)网络与通信加强通信能力是PLC的重要发展方向。网络以太网非常成功,并注意到现场总线的发展。(3)各种编程语言IEC61131-3规定了五种编程语言:梯形图(LD离散美,日本),顺序功能图(SFC批处理,欧洲机械),功能块图(FBD Process Europe),结构化文本( ST)和指令表(IL德语,日语)。在同一PLC程序中允许使用各种编程语言,以适应不同的应用和国家应用习惯。

(4)PLC与其他工业计算机接头,PLC与其他控制系统之间的界限越来越模糊,在应用中也出现了类似的情况。最流行的PC技术融合,PLC越来越多地加速进入DCS,PLC进入CNC领域。 PLC自身的控制也是分散的。在实时要求不太高的情况下,软PLC软件用于实现PLC功能应用。相对于基于PC的控制,优势在于小型PLC。根据数据,I/O 64点以下的销售额占PLC总量的47%,I/O 64-256点占31%,而两者的总和为78%。在使用PLC的成熟美国,35万家小型企业中只有30%使用PLC。这表明小型PLC的发展潜力仍然很大,以OEM形式形成的机电一体化比例逐渐增加。

(5)EIC(电气传动,仪表,计算机)集成,实现电气传动控制,仪表控制和计算机控制一体化,这是钢铁工业自动化使用更多,迫切需要的控制系统。这也是PLC最重要的发展趋势。国外着名的PLC制造商包括:A-B,西门子,GE-FANUC,Modican Electronics,法国TE,三菱电子,欧姆龙电子。

2国内工业计算机发展概况

2.1与“九五”有关的工业计算机相关项目及其进展情况

1983年,工业控制计算机被列入国家计算机系列普及发展计划。在国家的大力支持下,通过国家工业控制计算机行业的共同努力,如机电部组织的第一个全国工业控制计算机模型;国家计委,机电部第一个全国工业炉控制系统由化工部和建材局联合组织;全国工业PC发展委员会的工作;工业控制委员会网络控制网络的工作,导致了中国工业计算机的发展。“七五”期间,我们完成了国家工业自动化项目,重点机械CAD,柔性制造系统和设备开发,机器人,大型集成电路,计算机系统,计算机软件等国家级研究项目。

“八五”期间,电力电子新设备,电力电子器件应用技术,数控技术与设备,大型工业过程自动化技术,传感器技术,工业机器人应用等均纳入国家研究计划。

在“九五”期间,实时控制和优化工业过程,微电机和微加工,检测技术,传感器技术,新一代全分布式控制系统,现场总线系统和智能仪表,数控技术与设备工程,CAD,CIMS等863项目。现场总线取得了进展,HART和智能仪表系统已经在'98跨国仪器展上展出。成功实现了模拟和数字双向通信,无相互干扰。在数控技术和设备工程中,数控技术也取得了重大进展。为了实现两个50%(国内数控机床市场占有率50%,数控系统占国内数控机床配套需求的50%。

这对推动我国工业控制计算机技术,产业和应用的发展起到了重要作用。

1996年,中国工业计算机市场规模为105-127亿元,其中工业PC和主板为2.5-3亿元;嵌入式计算机(含控制器)15亿元; PLC规模为1.5-1.7亿元; DCS系统15亿元;数控系统15-20亿;进口机电设备配套设备约20亿元。

1999年,中国工业计算机市场规模约为15-190亿元,其中包括工业PC和30亿至40亿元人民币;嵌入式计算机(含控制器)20亿至3亿元人民币; PLC规模为25-30元。 1亿元; DCS系统25-300万元; FCS系统20-30亿元;数控系统20-25亿元;进口机电设备配套约2.5-3亿元。

2.2 DCS(分布式控制系统)

由于中国传统产业转型和新建项目迫切需要DCS,20世纪80年代从国外引进了数百种DCS,用于装配石化,冶金,电力,化肥等企业。中国工业自动化仪表行业也引进国外技术,与国外公司合作组装生产国外DCS,逐步实现本地化。如:中国重庆自动化仪表研究所和上海自动化仪表研究所开发的DJK-7500,航天友谊-2000,电子六的HS1000和HS2000,北京康拓的KT6000,天津中央DCS-2001,上海新华XDPS,浙大中央控制SuperconJX,杭州威盛的FB-2000系列分布式控制系统。上面列出的制造商生产超过1,000个DCS单元。许多制造商已达到相当规模,年生产能力达数百台。年产值已达1亿元至数亿元。它具有很强的竞争力和良好的业绩。声誉。在该行业中,形成了最初可以与外国产品竞争的行业。它已在中国各行业的一千多个典型项目中得到推广和应用,以大型石化,冶金和电力项目为代表。例如,HS-DCS分配系统自1993年开始生产。1999年11月生产了200多台,过去三年(97,98,99年)生产了近50台,产值1亿元。在电力系统,锅炉,热电系统,化学工业,轻工业,建材工业,冶金工业,变电站,核电站,直辖市。 Hollysys HS-DCS分销系统代表了中国的DCS水平。据化工部信息中心统计,化学工业1995年安装了DCS446套,1997年达到671套,年增长率为22.6%。主要用于189套化肥,33套氯碱,47套有机化学品和52套普通化学品。 。

1996年全国DCS市场销售额为15亿元人民币,其中国内DCS约占5%(近100套)约1亿元人民币。

近年来,国内DCS产品用户增长迅速,约占50%,表明国内DCS市场占比相当大(超过40%)。这个市场的年增长率为30%。

国内DCS系统主要用于中小型系统。主要领域为:电力37%,化学品18z%,石化11%,轻工业8%,建材6%,其他20%。

大型系统也有某些应用。例如,Heli和新华在300MW机组上应用多个系统是一个重要的标志。

2.3数控装置

1995年,中国国内数控机床(不包括经济)的国内市场份额已降至23%。如果估计值小于10%,应该指出的是,大约23%的国内数控机床配备了超过90%的数控机床。系统。上述数控的严峻形势长期以来受到各种因素的影响。其中一个重要因素是数控系统包括匹配伺服系统,主轴驱动单元和电机,长期以来一直被少数工业化国家所垄断。在冷战时期,高端产品是对社会主义国家的战略禁运。中国的数控技术长期以来不能自立。

由于可靠性的重要性,由于电子元器件的集成度的提高,PC硬件平台的使用,采购件的质量得到提高,技术设备和质量检测方法与国外标准基本相同,提高中国独立专有数控系统的质量。已达到国外水平的产品可靠性指标已接近4000小时,接近国际先进水平。

伺服和主轴驱动技术取得了很大进展。在“八五”计划中,克服了全数字伺服和主轴驱动的交换,技术水平赶上了国外,但工程和工业化的进展并不令人满意。因此,与国内数控系统匹配的大部分是直流伺服或交流模拟伺服和主轴驱动。在绝大多数实际生产条件下,伺服和主轴驱动的质量可以与国外交流全数字伺服相当。但是,与所有国外采用交流全数字伺服系统相比,这仍然是一个令人遗憾的差距。赶超“九五”工业化迫在眉睫。 “九五”计划实现了工业化目标,国内数控机床市场占有率达到50%。数控系统占国内数控机床配套需求的50%。产值的数控率已达到20%以上。

502 Bad Gateway

502 Bad Gateway


nginx

1996年,它销售了约9万套,其中8万套进口(使用1.2亿美元),总计约15亿元。 PLC尚未在中国形成一个产业。在DCS,FCS,IPC,CNC和PLC五大工业控制系统中,PLC是国内生产中最小的比例。一些原始生产单位现在主要是外国代理商或推广和应用PLC。 。

2.5 STD总线模板系列

由于STD小型结构特别适用于小型化嵌入式控制系统,硬件结构支持多主机系统等,STD总线模板系列产业化工作取得了巨大成功,得到了用户的熟悉和认可。 STD总线模板系列在中国一直很辉煌,主要是因为其良好的工业化和占领自己的市场。仍然有许多老用户需要STD总线产品。

2.6工业PC

自1992年以来,中国的工业PC市场一直非常活跃。 1993年,它成为中国工业PC年,国内工业PC市场也保持了稳定的发展势头。

据统计,1996年全国工业PC OEM产品海关进口额为27亿元,年增长率为29%。

据不完全统计,中国的工业PC主要包括研华,燕翔,威达,溥仪,大众,艾瑞斯,Contec,AAEON,安讯士,康拓,华康,华北,朝托,浪潮,四。通过工业控制,联想工业控制,宏拓工业控制,长城工业控制,方正工控,六和庐山公司。 1999年,销售额达到12亿元,国内工业PC占40%以上。它是CNC,DCS,FCS,PLC,IPC等主要工业控制机器中的主要工业控制机器。这与I/0是中国工业控制中最强项目密切相关。据估计,IPC将在几年内(几年内)成为国内产品的世界。

2.7 2000年的市场规模

据了解,2000年,中国的能源,冶金,石化,化工,建材,纺织等行业需要10万套工业控制系统;超过12,000套石化系统需要DCS控制,其中必须推进近100套骨干设备。优化控制(一套先进的控制软件成本约为50万美元); 40%的化学系统应使用计算机控制;电力系统新安装1000多台KW发电机组需要DCS实现监控,200多个地区,3000多个县电网调度系统,数万个变电站需要遥控装置; 70%的全国工业窑炉和窑炉在“九五”期间完成计算机控制;全国轻工业系统40多个行业的50万家企业需要数十万个工业控制系统集;洗衣机,冰箱,微波炉,空调设备需要多个微控制器(包括单片机,单板机)高达数千万。 2000年,市场规模达到170-2070亿元,其中:(1)工业PC:化工,电力,轻工,石化,机械等行业需要数十万台工业PC和OEM产品,人民币3.5至45亿元;

(2)嵌入式计算机:家用电器等行业需要嵌入式计算机OEM产品,单片机,单板机,控制器,家用电器等配套控制器15~20万台,25~30亿元;

(3)PLC安装:炉窑,机床,机械,冶金,各种生产线,铁路,水处理设备等需要20万套PLC设备,25-30亿元;

(4)DCS系统:石化,化工,电力,冶金等行业需要1500套DCS系统工程,价值人民币3至35亿元;

(5)FCS系统:石化,化工,电力,冶金等行业采用FCS系统,投资300-4亿元;

(6)数控装置:机械,建材,轻工,能源,冶金等行业需要CNCS万套,20至25亿元;

(7)进口成套设备配套控制系统30-40亿元。

近年来,中国的工业控制计算机发展迅速,年增长率为10-15%,国内生产的几个品种的比例正在增加。例如,工业PC占40%,DCS占40%,CNC占20%,PLC占不到10%。

2.8“十五”需求形势的几个主要领域

电力:水电工程,水电改造和农村电网改造和建设,需求预计比“九五”增加10-15%;冶金:冶金企业技术改造,有望保持“九五”需求水平;

石化:随着国内工业计算机系统性能和可靠性的提高,企业的技术改造将增加本地化系统的比例,与“九五”相比,需求预计将增长5%计划”;

环境保护:环保项目将成为国家“十五”发展的重点之一,预计比“九五”增加150%;

交通:随着公路,铁路和城市交通的建设和改造,提出了对新交通工具的交通控制,监督,管理和自动化的要求。与“九五”相比,预计增长50%;

建设:随着现代化建设的速度和城市居住社区的建设,这是工业计算机应用中不可忽视的一个领域。与“九五”相比,“十五”计划的需求预计将增长60%;西部大开发:西气东输,基础设施,环保等一系列工程项目的建设,对工业计算机提出了新的要求,市场十分广阔。

3.中国的工业计算机发展战略

3.1中国工业计算机发展的制约因素

影响我国工业计算机发展的因素很多,主要表现在:

(1)工业企业效率不高。就投资需求而言,中国尚未完成工业化任务(在工业化中)。传统产业转型的任务非常繁重。由于中国经济基础薄弱,东南亚金融危机使人民币不贬值,这使得企业的直接利益不好。因此,对该行业的投资显然不足。这通常是因为新建工业企业的设备较便宜,只考虑机器(机械),不考虑“电力”或“控制”。电子,电力电子,计算机和工业控制计算机),因此,DCS,大型PLC,工业PC等工业计算机,NC,FMC,FMS等CNC,CAD,MB,机器人,自动化仓库,电机调速器等通讯设备很少使用。完成的工业企业需要转型,缺乏“电力”投资,因此不能满足工业计算机的需求。投资不足是主要因素。在规划系统下,设计院的知识更新缓慢,而设计不使用先进设备也是一个因素。

(2)微电子技术落后,不能支持工业控制的发展。集成电路必须配备集成电路,电力电子器件,关键外部设备和系统软件等,这些基本上依赖进口,导致工业计算机产品的开发周期长。除STD总线,工业PC,DCS,经济型CNC只有一小批生产,所有工业控制产品都没有形成规模生产,如:FCS,CNC,PLC,变频器等生产,很难形成一个行业,容易受到新外国模特的影响。

中国已经下定决心尽快加大对政策的投入,搞软件产业和集成电路。

(3)中国工业计算机人才总体水平不高。 IPC产品的开发和推广需要高人才。他们必须了解机器并了解功率,即工业计算机的硬件和软件以及应用工业过程的复合型人才。这种复合型人才在中国相对缺乏,人才使用机制不合理。因此,工业计算机的结果并不多。很难将商业化和促进少量结果的应用。它不是一个大规模的市场,总体效益难以反映。(4)中国(IPC)企业不适合市场??。特别是国有企业关闭开放;从规划系统到社会主义市场经济;从生产,无论销售,到世界市场都面临着技术,质量和价格的激烈竞争。企业需要在制度,组织,管理和技术方面进行改革和创新,以提高其适应性和竞争力;提高经济效率和经济效益。但是有一个过程需要时间。

3.2入世后的影响

(1)基于现场总线的FCS

在中国,开发和应用都比较好,如LONWORK,CAN,HART影响小,最有前途的以太网影响也小,因为它被广泛应用于计算机网络中。现场总线FF和Profibus的影响更大,因为我们的开发和应用已经开始了几年。

(2)嵌入式系统通常具有较小的影响并且已经开发用于诸如洗衣机的消费电子产品中。还开发并应用了过程控制和制造自动化。

(3)除大型系统企业外,DCS仍主要进口。中小型系统DCS在中国具有很强的竞争力(技术可以抵消,价格具有一定的优势)。

(4)IPC占国内个人电脑70%以上后,国内公益广告也将占到50%以上。

(5)PLC国内市场仍将长期被A-B,西门子,GE-FANUG,ModicanTE(法国),三菱电子,欧姆龙等国外厂商占据。

(6)CNC市场主要由西门子,FANUC,西班牙等国家占据。国内CNC开始逐渐增加其份额。

(7)传感器由于基础薄弱,特别是微加工技术已成为中国微传感器发展的瓶颈。美国,日本和欧洲之间存在一定差距。未来,我们必须特别关注和投资微传感器的研究工作,并实施研究计划。这对发展和提高中国文书综合实力具有重要的战略意义。它是未来中国仪器仪表繁荣的引擎。仪表的智能是现场总线和FCS的基础。这是中国发展工业控制和赶超的唯一途径。3.3中国的发展战略

3.3.1认清形势并改变观念

工业控制计算机和仪器仪表是信息技术的源泉,属于高科技产业。加入WTO是第一个首当其冲的。中国的工业计算机市场需求并不旺盛;国外厂商竞争激烈,占据了大部分市场份额;中国的工业电脑制造商数量众多,但规模小,缺乏竞争力。在这种情况下,我们应该如何发展中国的工业计算机产业?首先是改变观念,旧观念将成为中国工业计算机发展的最大障碍。

(1)对工业计算机系统重要性的理解不足。更多的是将其用作设备产品的一般辅助设备,而不是整个机器的关键部分。

(2)加强国际分工的概念。世界计算机产业结构,产品结构和市场结构的变化使得计算机研发,产品生产和市场销售日益国际化。我们必须适应这种不断变化的形势,并根据自己的情况发展自己的优势,避免弱点,参与国际分工。及时调整产品结构。国际分工的比较优势。

(3)强化大工业的理念。传统部门和地方的划分导致了投资的分散化,科研力量的分散和严重的低水平重复,部门垄断,地方保护,严重制约了行业的发展。打破分散,充分发挥大型产业集团的优势,走专业化和规模经济的道路。

3.3.2战略

(1)开发具有中国特色的产品和应用系统。中国经济发展已进入以轻工业阶段为代表的建筑和汽车消费重工业和家电控制阶段。然而,这与20世纪50年代重工业的优先发展不同。产品的技术水平要高得多。中国不可能大量更新设备。因此,利用工业计算机改造传统产业,特别是重工业,化工业应加快转型。 。转型传统产业沉阳市机械工业试点镇在“十五”工程中迈出了重要一步。迫切需要升级许多产品,并且建筑物是智能的。机械产品(工程机械和汽车)在重工业中的机电一体化是一个重要途径。相应的工业计算机非常有用。

(2)通过应用促进发展。进口工业计算机的广泛应用将直接带来许多行业效率的革命性变化。这是中国倡导“应用与世界同步”的基本出发点。经济发展达到了一个新的水平,工业计算机的应用已成为一个不容忽视的有力手段。有条件的单位应从应用规划,规划和培训的帮助开始;做好演示应用系统;做好售前,售中,售后服务。通过长期的工业计算机应用找到自己的优势,拥有独特的生活,并在竞争中立于不败之地尤为重要。 (3)合资企业是成功的模式之一。进入企业的外资为工业计算机的技术,管理和生产能力带来了许多新的活力,对工业计算机产业的发展起着重要作用。有人说合资公司是技术嫁接行业,水果肯定是好的。(4)保持汉字应用的领先地位。为了方便中国的应用,工业计算机必须采用汉字。我国拥有超过12亿人使用汉字,在这方面具有优势,我们不能忘记保持这一领先地位。据王玄院士介绍,我们在汉字应用方面没有什么大的优势。

(5)推进现代企业制度改革,提高企业对市场的适应性和竞争力。坚持通过改革进一步解放和发展生产力。一方面,通过制度结构调整,结构调整,制度创新,组织创新,管理创新和技术创新,实现国有资产的优化组合,实现国有企业改造和自我完善;兼并和重组,实现社会资源的合理流动和优化配置,不仅建立在新机制的建立上,而且建立在管理现代化的基础上。坚持改革,进一步推动企业进入市场。促进生产经营,资金管理,企业技术开发等一系列活动都围绕市场运作。

(6)开放式工业控制系统可能包括各种不同的产品,它们之间相互联系,资源共享需要开放式架构,需要硬件模块化,接口标准化和产品序列化,而开放式结构在技术上要考虑到当今的水平和未来发展。

开放系统:从概念上讲,它指的是在接口,服务和应用软件支持方法方面符合相关国际标准(包括行业标准)的系统。由于使用了工程应用软件,它具有足够详细和公开的描述。 :在各种系统之间移植,应用软件不会改变或改变很少;在本地或远程系统之间,应用软件可以实现互操作性;在系统之间,交互模式(或风格)简单,易学,易用。

(7)IPC必须跟上计算机发展的步伐

从工业计算机的特性来看,我们可以知道,开发,生产和应用也各有特色。难以理解勤奋,难以加工,面向应用的复合型人才。这是相对困难的并且需要相对稳定的模型。像PC 286,386,486,Pentium,P2,P3,P4的发展一样,工业计算机没有相对的工作时间,工业计算机的开发,生产和应用将是不可能的。然而,近年来计算机发展迅速。多媒体,面向对象,模糊控制,人工智能,现场总线,网络和虚拟技术等新技术层出不穷。工业计算机应该吸收适合工业计算机发展的新技术而不失去机会。过分强调工业计算机的个性,以促进工业计算机应用的发展。(8)行业应共同从事工业控制机械和工业自动化仪表行业。在现场总线标准下,在“九五”技术的基础上,按照股份制组织,形成具有一定开发和生产能力的集团。公司技术起点高,具有国内推广和应用的优势,是开发中国FCS的契机。

(9)创新与知识产权保护世纪之交,经济全球化已成为不可逆转的趋势。加入WTO也是时代潮流。中国市场必须与国际市场融为一体。这意味着在激烈的市场竞争中以高科技为主要内容和知识产权作为保证,中国的科研机构和高科技企业必然会分享丰富的知识产权保护经验和大量知识产权的发展。财产权。全国企业面对面竞争。就目前的情况而言,我们在与科技有关的知识产权国际竞争中所面临的形势仍然非常严重,这不仅是因为自主知识产权少,而且因为质量差。 。为了在日益激烈竞争的高科技领域占据一席之地,使我们在全球经济发展中处于有利地位,我们必须从战略高度充分关注知识产权问题。从某种意义上说,竞争成败的关键因素之一在于能否建立完善的知识产权制度,通过知识产权保护形成公平合理的技术创新环境。一是鼓励科技人员创造和激发科技成果转化和产业化的创新机制,高效有序的创新秩序。迫切需要加强对科技知识产权的保护,通过知识产权保护和管理促进原创,提高科技创新能力,发展高新技术。

(10)创新与人才加强科技创新,提高科技创新能力的关键是人才。建立公平,合理,有效的激励机制,是充分发挥科技人才和创造力的重要手段。知识产权的科技成果和归属政策是调整技术创新各方利益的重要手段。在这个问题上,世界各国的做法并不相同,但其趋势是权力下放和盈利。我国《科技计划项目研究成果知识产权归属管理办法》的基本思想也是“分权和利润”。(11)国家意识和经济增长世界上没有人怀疑中国市场是巨大的,政府仍在采取各种措施来刺激市场需求。然而,如何利用这个市场来推动工业计算机产业的发展是该行业面临的一个非常严重的问题。除了Zhishire人民的不懈努力,充分利用WTO对发展中国家的优惠政策,我们必须好好利用这个市场。提倡民族意识,弘扬民族精神,学习日本的“街区文化”,韩国民族意识等中国优秀民族文化,使中国项目使用中国产品,中国市场推动中国经济增长。

(12)从事企业——品牌的核心竞争力。我们经常说我们要提高IT公司的核心竞争力,而这种能力直接体现在国际市场上是品牌。同时,增加了内外开放的力度,减少了竞争力不强的企业的保护,使国内企业必须努力提高自身的生存能力,增强自身在国际市场上的品牌认知度。世界各地的行业竞争可能会让我们的国有品牌有机会成为世界品牌。

(13)遵守游戏规则。 IT行业经常说的一件事是加入游戏竞赛不会违反游戏规则。

(14)市场和技术发展需要单个现场总线——以太网/IP。市场和技术发展需要单一的现场总线,如果通过开发新标准(IEC正在这样做)实施,则需要很长的过程和时间。因此,现场总线应转向以太网,而IT行业的以太网/IP技术的健康快速发展已进入工业自动化领域。为此,建议主管部门抓住网络发展的新机遇,努力发展中国自己的现场总线网络产业。

(15)嵌入式系统应用广泛,发展前景良好。