霍尼韦尔自动化行业2008年应用有奖征文评选结果
TPS系统在加氢裂化和制氢联合装置上的应用
李锋钢
大港石化公司信息中心
摘要：主要介绍了Honeywell公司TPS系统在加氢裂化和制氢联合装置上的应用。介绍了DCS系统的硬件配置，并对一些典型的复杂控制回路的实现和组态进行了说明。
关键字：加氢裂化制氢 DCS TPS 复杂控制
1、前言
中国石油大港石化公司100万吨/年加氢裂化和4万标立/小时制氢联合装置于2008年一次开车成功。
100万吨/年加氢裂化装置引进UOP公司单段加氢裂化专利技术，详细设计部分由中国石化工程建设公司北京设计院完成。加氢裂化装置采用单反应器双剂串联全循环的加氢裂化工艺，整个装置由反应、分馏、热工和公用工程等部分组成，。主要原料为减压蜡油和焦化蜡油，主要产品为液化石油气、轻石脑油、重石脑油、轻柴油、柴油。
4万标立/小时制氢装置由洛阳石油化工工程公司设计，PSA部分采用成都华西化工公司的变压吸附工艺技术，装置由脱硫、转化中变、锅炉汽包、PSA等部分组成，主要原料为混合干气和天然气，产品为高纯度氢气。
2、系统配置
加氢裂化和制氢联合装置的DCS系统采用了Honeywell公司的TPS系统。TPS（TotalPlant Solution）是Honeywell 公司开发的全厂一体化解决方案，TPS把过程控制网络、实时操作网络和工厂信息网络融为一体，是第一个将整个工厂的商业信息系统和生产过程控制系统统一在一个平台上的自动化系统。TPS具有以下特点：
1）采用可靠的多层的网络架构，实现管控一体化。整个系统由过程控制网络UCN（Universal Control Network）、控制管理网络LCN（Local Control Network）和工厂信息网络组成。
2）系统配置规模弹性大，扩展灵活。TPS系统是一个规模庞大的系统。一条LCN通常距离是300米(同电缆介质)，连接40个模件。经过光纤扩展可连接64个模件，最远距离可达4.9公里。一条LCN最多可连接20条UCN，而一条UCN可以连接32台冗余装置，用户可根据需要对LCN上的模件及UCN上的装置及设备进行任意组合，以构成所需要的系统。
3）系统安全可靠、便于维修。系统中的主要硬件设备均采用冗余配置，各模件或设备的故障只影响其自身某些功能，而整个系统仍能继续运行。卡件支持带电插拔，便于设备在线维修。
4）控制功能强大。系统的控制策略非常丰富，包括常规、逻辑、顺控等部分，可以实现从最简单的常规PID控制到先进的复杂的高级优化控制。系统可以通过接口从第三方设备获取数据。
5）系统具有良好的开放性。支持OLE（对象连接与嵌入）技术和ODBC（开发数据库连接）技术。
加氢裂化和制氢联合装置控制系统由一条冗余的LCN（Local Control Network）控制管理网络，两条冗余的UCN （Universal Control Network）过程控制网络构成。LCN网络上共有14个模件(14个节点)，分别是: GUS操作站9台，历史模件HM1台，2对冗余的网络接口模件NIM。LCN网络通过2对冗余的NIM与两条UCN过程控制网络相连接。两条UCN网络：UCN01为加氢裂化装置控制网，包括3对冗余的高级过程管理站HPM；UCN02为制氢装置控制网，包括2对冗余的高级过程管理站HPM。
装置设有一个中心控制室和一个现场机柜室，现场机柜室距中心控制室的距离为260米。控制系统的操作站（现场机柜室工程师站除外）均集中安装在中心控制室内，进行集中操作、控制和管理，LCN网络上的HM、NIM等模件安装在中心控制室的机柜间内。控制系统的控制器（高级过程管理站HPM）安装在现场机柜室。两条UCN网络各用1对500米的冗余UCN电缆连接中心控制室内的NIM和现场机柜室的HPM。在现场机柜室内设有1台工程师站，该工程师站通过1对300米的冗余LCN电缆与中心控制室内的LCN网络连接。
系统配置如下图所示。
图1 加氢裂化和制氢联合装置DCS系统配置图
系统共有输入输出信号1186点，具体信号类型及数量见下表
表1 加氢裂化和制氢联合装置DCS系统输入输出信号概况
除上述输入输出信号外，系统还通过485通讯的方式从其他第三方设备中读取相关信号。与DCS系统进行通讯的第三方设备如下：
表2 第三方通讯设备列表
DCS系统通过串口通讯卡件（SI），采用MODBUS协议，通过RS485接口，直接读取上述系统的数据，实现对上述系统的监控。在DCS系统上，通过ARRAY点组态，设置设备地址号、波特率、停止位数、校验方式等。通过通讯接口读取到的所有数据可在控制系统的任意位置获取，并且能在操作员站上显示、报表记录、趋势、报警。
3．主要控制方案
加氢裂化和制氢联合装置的大部分控制回路采用单回路控制和串级控制，同时也用到了很多复杂控制回路。以下主要介绍一下系统中使用的典型复杂控制回路
3.1加氢裂化装置反应进料加热炉温度控制
图2 加氢裂化装置反应进料加热炉温度控制回路
反应器入口温度调节器TIC11601为主调节器，它的输出值是燃料气流量调节器FIC13201及助燃空气调节器FIC13203的给定值。当入口温度偏离给定值时，则温度调节器TIC11601的输出值发生变化，即燃料气流量调节器FIC13201及助燃空气调节器FIC13203的给定值变化，因此调节器FIC13201/13203的输出改变，燃料气调节阀FV13201和助燃空气调节阀FV13203的开度相应变化，进入炉子燃料气和助燃空气流量变化，使反应器入口温度达到给定值。
助燃空气流量的远程设定点，是通过信号选择器选择的加热炉出口控制器TIC11601输出信号，或是来自选择开关FY13201B（该选择开关有两个流量供选择，一个是通过密度和线性流量计算出来的补偿质量流量，另外一个就是由FI13201B输送的线性流量）的燃料流量信号，通过高信号选择器TY11601B选择流量大的，高信号选择器的输出乘上空
气/燃料比（来自HIC13203）设定值，再乘上空气质量/燃料质量理想配比的默认比值15.5，为助燃空气流量控制器FIC13203提供远程输入，按要求来调节助燃空气的流量。助燃空气流量信号作为除法器HY13203A的输入，除以空气/燃料比（HIC13203）设定值，再除以空气质量/燃料质量理想配比的默认比值15.5，获得允许的燃料气流量信号，作为燃料气低选器TY11601A的一个输入信号。低选器的另外一个输入信号来自炉出口温度控制器TIC11601的输出信号，通过低选器选择较小的信号，作为燃料气流量控制器FIC13201的设定，通过控制器来控制调节阀FV13201，从而实现燃料气流量的调节。另外在燃料气的流量控制阀前还有一个高信号选择器PY13201，该选择器对来自于流量控制器FIC13201和加热炉火嘴压力控制器PIC13201进行高选后输给流量控制阀FV-13201。这样的控制可有效抑制燃料气的调节延时。
该控制回路的控制理念是，低温信号先增加助燃空气再增加燃料气，高温信号先减少燃料气再减少助燃空气，目的就是通过助燃空气来限制燃料流量的增加，提高燃料气的利用效率，节约燃料气。
3.2加氢裂化装置总进料换热器混氢流量均分控制
图3 加氢裂化装置总进料换热器混氢流量均分控制回路
总进料换热器采用的是两个换热器并联的方式，这样可以提高换热器的换热效率，两股冷进料混合氢和混合原料油均采用了严格的流量均分控制，主要是为了使加热炉的两路进料得到均分，以此防止加热炉的炉管因流量不均导致结焦和炉管故障。混合油的流量均分控制主要是通过两个流量控制器进行均流量给定来实现的。混合氢的流量均分控制是通过使一个调节阀处在几乎全开的位置，而使另外一个调节阀工作在截流位置来实现的。两路混氢各设一个流量控制器，每个流量控制器的输出信号，受低选器ZY11401的监控，低信号通过选择器，用作均衡控制器ZIC11401的测量信号，通常把ZIC的设定点设定在10％左右，以保持系统中的一个调节阀（FO）处在几乎全开的位置，控制器输出给两个流量控制器来根据各路阻力调节阀门开度，从而实现流量的均分控制。
3.3加氢裂化装置新氢压缩机一段吸入罐压力控制
图4 加氢裂化装置新氢压缩机一段吸入罐压力控制回路
新氢压缩机一段吸入罐通过一个压力的分程控制（PIC12701B）来实现压力高的控制，压力低是由新氢出口返回线来实现控制。当冷高压分离器压力下降，压力控制器PIC12201输出在0～50％内时，经反向转换100～0％进入低选PY12701，当选上时由PIC12201回路控制返回线阀门PV12701（FO），使PV12701开度变小，返回量减少，进入反应系统的氢气量增加，使冷分离器压力上升到给定值。当高分压力下降时，新氢压缩机三级出口返回量少，给系统补充量多，此时新氢入口分液罐压力下降，PIC12701A正作用输出进入低选PY12701，当新氢入口分液罐压力很低时，会被低选器选上，所以由PIC12701A控制返回线阀门PV12701，保证压缩机的压力达到稳定值。低选器PY12701的另一路输入为新氢机出口压力控制器（PIC12802）。当高分压力上升，PIC12201输出在50～100％时，经转换为0～100％去作用阀门FV12301（FC），即去冷闪蒸尾气线。
3.4制氢装置转化炉水碳比控制
图5 制氢装置转化炉水碳比控制回路
进转化炉水蒸汽和脱硫后原料气流量进行水碳比的比值控制是制氢装置最重要的控制回路，控制好水蒸汽与原料气的水碳比是转化操作的关键。一般情况下正常的水碳比值为3.5：1，水碳比过高，不仅浪费水蒸汽，而且增加转化炉的热负荷；水
碳比过低，会引起催化剂积碳，使催化剂失活，甚至造成生产事故。该控制回路是通过测量脱硫后原料气的流量，计算出原料中的碳含量，由比例器根据碳含量按比例计算出所需要的水蒸气的流量，进行比例控制。
3.5制氢装置锅炉汽包液位控制
图6 制氢装置锅炉汽包液位控制回路
锅炉汽包的液位控制采用三冲量控制，即汽包进水量，汽包的饱和蒸汽量，汽包液位，三个参数经过计算后，通过控制汽包进水控制阀来控制汽包液位。汽包液位是主控变量，引入蒸汽流量信号，是为了及时克服蒸汽流量波动对汽包液位的影响，并有效地“假液位”现象引起控制系统的误动作；引入给水流量信号的目的是将给水流量信号作为副变量，利用串级控制系统中副回路克服干扰快速性来及时地克服给水压力变化对汽包液位的影响。该控制回路中，FY66603是蒸汽流量的温压补偿模块，FY66602是计算模块，计算表达式为：OUT=FY66603.PV+C2*（LIC6602.OP-50）/100（C2为给水流量的量程），计算结果作为给水流量调节器FIC66602的给定，组态时该模块使用了Regulartory Control中的Summer算法，当给水流量调节器不处于串级模式时，液位调节器LIC6602的输出会跟踪表达式50+100*（FIC66602.SP-FY66603.PV）/C2的计算结果，从而可以实现操作模式的无扰动切换。
4.结束语
控制系统投用至今，运行状况一直正常稳定，各控制回路控制效果良好，能实现生产工艺的控制要求。
工业4.0时代自动化的发展趋势继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加速流动和配置，市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求，全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。 早在2011年汉诺威工业博览会上，德国率先提出“工业4.0”的概念，之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。无论工业4.0还是工业互联网，其主要特征都是智能和物联，而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合，从而提高资源利用率和生产灵活性、增强客户与商业伙伴紧密度并提升工业生产的商业价值。 “工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络——实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。 通过工业4.0可以建立一种人——技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。届时，嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。 工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此相应的是，工业4.0时代的工业自动化，将在原有自动化技术和架构下，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接，从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下，生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能，
自动化仪表工程主要施工程序 自动化仪表工程施工的原则是：先土建后安装，先地下后地上，先安装设备再配管布线，先两端(控制室，就地盘，现场和就地仪表)后中间(电缆槽，接线盒，保护管，电缆，电线和仪表管道等)。 仪表设备安装应遵循的原则是：先里后外，先高后底，先重后轻。 仪表调校应遵循的原则是：先取证后校验，先单校后联校，先单回路再复杂回路;先单点后网络。 (一) 自动化仪表工程施工程序 施工准备(施工技术，施工现场，施工机具设备，施工人员，标准仪器审查标定)-配合土建制造安装盘柜基础-盘柜，操作台安装-电缆槽，接线箱(盒)安装-取源部件安装，仪表单体校验，调整安装-电缆初验，敷设，导通，绝缘试验，校、接线-测量管、伴热管、气源管、气动信号管安装-综合控制系统试验-回路试验、系统试验-保运-竣工资料编制、-交工验收。 (二) 仪表管道安装 仪表管道有测量管路，气动信号管道，气源管道，液压管道和伴热管道等。 仪表管道安装主要工作内容有：管材管件出库检验;管材及支架的除锈，防腐;阀门压力试验;管路预制，弯制和敷设，固定;测量管道的压力试验;气动信号管道和气源管道的压力试验与吹扫;伴热管道的压力试验;管材及支架的二次防腐。 (三) 仪表设备安装及试验 仪表设备主要有仪表盘，柜，操作台及保护(温)箱，温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表及执行器等。 仪表设备安装及试验主要内容有：取源部件安装，仪表单体校验，调整;现场仪表支架预制安装，仪表箱保温箱和保护箱的安装;现场仪表安装(温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表等);执行器安装。 (四) 仪表线路安装 仪表线路是仪表电线、电缆、补偿导线、光缆和电缆槽、保护管等附件的总称。其主要工作内容有：型钢的除锈、防腐;各种支架的制作与安装;电缆槽安装(电缆槽按其制造的材质主要为玻璃钢电缆槽架、钢制电缆槽架和铝合金槽架。);现场接线箱安装;保护管安装;电缆，电线敷设;电缆、电线导通、绝缘试验;仪表线路的配线。 (五) 中央控制室内的施工项目 施工项目包括：盘、柜、操作台型钢底座安装;盘、柜、操作台安装;控制室接地系统、控制仪表安装;综合控制系统设备安装;仪表电源设备安装与试验;内部卡件测试;综合控制系统试验;回路试验和系统试验(包括检测回路试验、控制回路试验、报警系统、程序控制系统和联锁系统的试验)。 (六) 工程验收 仪表工程的回路试验和系统试验进行完毕，即可开通系统投入运行;仪表工程连续48h 开通投入运行正常后，即具备交接验收条件;编制并提交仪表工程竣工资料。
UniSim流程设计与动态仿真 1 流程行业过程设计与动态仿真的重要性与挑战 现代化的炼油和石化工装置对自动化控制系统的要求越来越高。随着DCS、先进控制技术、优化技术、计划与调度等先进技术的广泛应用，工厂生产自动化程度越来越高。要对装置和工艺过程进行有效的操作和控制，在选用控制策略和制定操作规程时必须全面考虑到工艺原理、过程动态特性以及各个控制对象之间约束等诸多关系。这对于装置工程师、控制工程师、生产操作人员来说是一个巨大的挑战，因为他们必须在较短时间内掌握这些先进的控制技术，熟悉调节控制的方法，全面掌握工艺过程原理及动态特性等一系列与生产操作相关的知识。如果能在正式开车之前给他们提供适当的培训，让他们充分熟悉工艺和操作规程，积累操作经验，这将非常有利于生产装置顺利投运，有利于稳定安全的生产，有利于发挥装置的最大能力，真正给工厂带来效益。 但是，装置工程师、控制工程师、生产操作员如何能在系统投运前尽快地熟悉工艺过程、获得全面的操作体验和提高处理异常事故的能力呢？传统方式主要有三种：开工前DCS短训、学习操作规程和外出实习。无论采用何种方式，所获得的知识和经验都是十分有限的。在装置开工前，DCS短训时间有限，工艺本身又未投运，所以只能做到熟悉操作界面和基本操作而已，对于复杂的控制策略、先进控制器的投用、操作程序等，操作员都无法真正体验；学习操作规程全无感性认识，就如同我们只是拿着书本学习电脑，而却没有电脑可用，效果自然不会好；外出实习，首先所学的不是用户自己的工艺，其次，在实习装置上，操作人员不可能实际操作和经历各种工况，三是操作人员不可能接触到那些核心工艺，况且还要必须支付大量的实习费用。 此外，虽然目前针对流程行业流程设计与动态仿真的应用已经非常普遍，但从专业机构的调查统计来看，仍然存在一些问题和挑战。例如，市场上有不少产品系统平台的物性库不够丰富并缺少权威性、稳态设计达不到应用精度、动态仿真特性偏离性大、不能对DCS/ESD等系统进行完全识别和兼容、对大过程模型无法实现全流程动态模拟等等。 2 Honeywell综合解决方案-UniSim 霍尼韦尔基于流程行业上述这些需求，经过三十年来的开发与应用，特别是在2004年成功收购ASPEN公司的仿真业务后，公司将原有的动态仿真系统SHADOW PLANT，OTISS 与HYSYS整合，形成了集流程设计、静态模拟、动态仿真、过程优化于一体综合解决方案和产品架构-UniSimTM，在技术平台的先进性，模拟应用经验的广泛性，成功实施案例和工程实施队伍的规模，技术支持能力等各个方面都得到空前的加强，在国际OTS业务中由原来的领跑者变成了占有绝对优势的主导者。 UniSimTM工艺过程设计与动态仿真工具，致力于帮助用户全面地熟悉自己的生产装置和工艺，掌握动态工艺特性，积累操作经验，提高处理异常事故的能力，保证生产装置的顺利投产，维护正常的生产操作。UniSimTM 不是一般意义上的稳态过程模拟，它是全面的动态过程仿真。UniSimTM 基于精确的热动力学方程和传质动力学模型，因此它成为了一套公认的可以帮助工程师研究探索工 艺过程、进行工况研究、发现工艺瓶颈、寻找最佳操作程序、进行故障分析和控制策略研究的工具，也成为了帮助工厂操作人员积累操作经验、熟悉工艺、提高操作技能的培训工具。 UniSimTM是一套关系到过程设计、工艺瓶颈分析、动态仿真、工况研究、操作方案论证、控制策略确认与调试、生产优化、装置改造等完整贯穿整个工厂装置生命周期的综合解决方案。
众所周知，中国正在成为一座世界工厂。将近100种商品生产位居世界第一，它们遍布10多个工业行业，诸如：消费品、制药、电子器件等。中国在刚刚过去的2003年吸引了超过500亿美元的海外投资。近年来每年的经济增长速度保持在7~8%。 制造业已经成为中国最大的工业行业，然而来自装备制造业的产值仅相当于整个制造业产值的26%。与美国和德国超过40%的比例相比，在未来20年，中国制造业需要高速发展。这将给工厂自动化带来前所未有的机遇。资金密集型和技术密集型的工业越来越多地受到政府支持；另一方面，鉴于中国潜在的巨大市场和丰富低廉的人力资源，许多发达国家将他们的生产线和设备转移到中国大陆开办工厂，因此在未来较长的一个时期内，发展劳动密集型产业仍将是中国政府的重要政策。 上面这些因素都直接影响着中国工业自动化的面貌。例如在长春大众和上海大众的现代化工厂和nokia的北京工厂中，最先进的工业生产线和检测设备随处可见，自动化水平及质量检测水平与他们在别的国家的生产基地相比毫不逊色甚至更高。你也可以看到很多半自动化、半人工的生产线，人们仅仅在一些关键环节加入自动检测设备，在很多情况下这种安排反而带来更高的效率和更低的成本。这种不平衡的带有中国特色的发展格局自始至终都给工业视觉的发展产生影响。 机器视觉在中国短暂的发展历史 1990年以前，仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。在20世纪90年代初，一些来自这些研究机构的工程师成立了他们自己的视觉公司，开发了第一代图像处理产品，例如基于isa总线的灰度级图像采集卡，和一些简单的图像处理软件库，他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用，人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。 尽管这些公司用视觉技术成功地解决了一些实际问题，例如多媒体处理，印刷品表面检
第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规
范的规定执行。 第二章取源部件的安装 第一节一般规定 第2.1.1条取源部件的安装，应在工艺设备制造或工艺管道预制、安装的同时进行。 第2.1.2条安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。 第2.1.3条在高压、合金钢、有色金属的工艺管道和设备上开孔时，应采用机械加工的方法。 第2.1.4条在砌体和混凝土浇注体上安装的取源部件应在砌筑或浇注的同时埋入，当无法做到时，应予留安装孔。 第2.1.5条安装取源部件不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 第2.1.6条取源阀门应按现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定检验合格后，才能安装。 第2.1.7条取源阀门与工艺设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。 第二节温度取源部件 第2.2.1条温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处以及振动较大的地方。 第2.2.2条热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场。 第2.2.3条温度取源部件在工艺管道上的安装应符合下列规定： 一、与工艺管道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。 二、在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 三、与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。 第2.2.4条设计规定取源部件需要安装在扩大管上时,扩大管的安装应符合
XXX学院 自动化仪表 之工业自动化仪表的认识 院（系）： 专业班级： 姓名： 学号： 2013年 5月15 日
自动化仪表之工业自动化仪表认识 引言 自动化仪表是用以实现信息的获取、传输、变换、存储、处理与分析，并根据处理结果对生产过程进行控制的重要技术工具。自动化仪表是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。 为了深入了解自动化仪器仪表技术的发展，详细分析了自动化仪表及其发展历程、介绍近来自动化仪表行业的巨大进步。简单讨论了自动化仪表在未来工业应用的发展方向以及中国仪器仪表行业发展所遇到难题。 发展历史 工业仪表在我国出现较早，刚开始出现时主要运载在冶金、热能动力、石油炼制以及化工等热力生产行业中，所以在当时工业仪表被称作是热工表。最早生产出的工业仪表主要有液动式以及机械式两种，而且体积也较大，主要作用是进行检测记录与简单的控制，运用起来极不灵活而且功能较少，不能够在工业生产中发挥很大的作用。后来人们对这种工业仪表进行了发展与优化，针对其不能进行远程控制的问题研制除了气动仪表，这种仪表具备了压力信号与远程发送器，可以进行远距离的检测记录与控制，在这个基础上有出现了可调节的电子仪表。在二十世纪五十年代左右，首次出现了电动式仪表，它主要是利用各种电子仪器对工业仪表进行控制。再后来，集成电路与半导体技术得到了一定的发展出现了计算机信息技术，这才逐渐出现了自动化技术，计算机技术的发展带动了自动化技术的发展，并开始在化工行业中得到运用。 工业自动化仪表的真正出现是在二十世纪的八十年代，人们通过一种控制装置把自动化技术与工业仪表进行了有效结合，然后通过组装的电子设备进行综合控制，后来随着控制技术的不断发展，自动化技术逐渐成为了工业仪表发展的主要工具，也就出现了真正的工业自动化仪表。随着自动化仪表技术的不但发展，其体积越来越来，功能越来越全，在工业生产中发挥的作用也越来越明显，成为现代工业发展必不可少的一个重要工具。 发展方向 工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪
1 总则 1.0.1 为了提高自动化仪表(以下简称仪表)工程施工技术和管理水平，确保工程质量，制订本规范。1.0.2 本规范适用于工业和民用仪表工程的施工及验收。 本规范不适用于制造、贮存、使用爆炸物质的场所以及交通工具、矿井井下、气象等仪表安装工程。 1.0.3 仪表工程施工应符合设计文件及本规范的规定，并应符合产品安装使用说明书的要求。对设计的修改必须有原设计单位的文件确认。 1.0.4 对直接安装在设备和管道上的仪表和仪表取源部件，应按设计文件对专业分界的规定施工。 1.0.5 仪表工程所采用的设备及材料应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 1.0.6 仪表工程中的焊接工作，应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236—98中的有关规定。 1.0.7 仪表工程的施工除应按本规范执行外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2 术语 2.0.1 自动化仪表 automation instrumentation 对被测变量和被控变量进行测量和控制的仪表装置和仪表系统的总称。 2.0.2 测量 measurement 以确定量值为目的的一组操作。 2.0.3 控制 control 为达到规定的目标，在系统上或系统内的有目的的活动。 2.0.4 现场 site 工程项目施工的场所。 2.0.5 就地仪表 local instrument 安装在现场控制室外的仪表，一般在被测对象和被控对象附近。 2.0.6 检测仪表 detecting and measuring instrument 用以确定被测变量的量值或量的特征、状态的仪表。 2.0.7 传感器 transducer 接受输入变量的信息，并按一定规律将其转换为同种或别种性质输出变量的装置。 2.0.8 转换器 converter 接受一种形式的信号并按一定规律转换为另一种信号形式输出的装置。 2.0.9 变送器 transmitter 输出为标准化信号的传感器。 2.0.10 显示仪表 display instrument 显示被测量值的仪表。 2.0.11 控制仪表 Control instrument 用以对被控变量进行控制的仪表。 2.0.12 执行器 actuator 在控制系统中通过其机构动作直接改变被控变量的装置。 2.0.13 检测元件 sensor 传感元件 sensor 测量链中的一次元件，它将输入变量转换成宜于测量的信号。 2.0.14 取源部件 tap 在被测对象上为安装连接检测元件所设置的专用管件、引出口和连接阀门等元件。 2.0.15 检测点 measuring point 对被测变量进行检测的具体位置，即检测元件和取源部件的现场安装位置。 2.0.16 测温点 temperature measuring point
工业自动化仪表工程施工及验收规范
工业自动化仪表工程施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规范的规定执行。
HONEYWELL CHINA
我们正在建立一个更安全……更舒适、更节能……更具创新力和生产力的环境。我们是霍尼韦尔。 We are building a world that's safer and more secure...More comfortable and energy efficient...More innovative and productive.We are Honeywell.
中国CEO致辞 CHINA CEO MESSAGE 当今的中国，正在成为全球经济增长的中心。经过过去短短三十年的飞速发展，中国国民生产总值的增长超过了十倍，迅速占据了世界经济舞台的重要地位。 目前，中国政府正在推动“十一五规划”，确保经济的持续发展。霍尼韦尔愿意与中国政府共同努力，利用我们的核心竞争力帮助落实“十一五规划”，降低能耗，减少污染，发展制造业，改善基础设施，同时确保人民的健康和安全。 通过针对中国市场的需求提出本地化解决方案，霍尼韦尔已经成为了行业创新的领头羊。“东方服务于东方”的战略见证了我们通过本土科 技人才进行技术创新的飞跃。同时， “东方服务于西方”的战略则进一步 指引我们将本地的创新成果推广到全 球市场，从而使中国成为霍尼韦尔业 务增长和科技创新的一大支柱。出色 的中国业绩对于霍尼韦尔真正成为一 家跨航空航天、自动化控制、交通系 统和特殊材料四大业务领域的全球化 企业而言至关重要。 霍尼韦尔的解决方案被应用于生 活的方方面面。我们出色的业绩源自 高质量的产品和高效的服务。我们在 全球优势行业的领先地位一直推动着 在华业务的增长，并使中国成为了霍 尼韦尔最大的市场之一。这种成功并 不局限于我们的业务领域，我们还在 中国开展了众多成功的企业社会责任 项目。所有这些努力都体现了霍尼韦 尔对中国构建和谐、可持续发展社会 的坚定承诺。 通过我们出色的管理团队的努 力和合作，我们将继续撒播成功的种 子，凭借独特的愿景和强大的创新能 力在未来取得更大的成功。 沈达理 总裁兼首席执行官 霍尼韦尔中国和印度 China has been moving toward the center stage of the global economy. This great nation has arrived at this prominent position after three short decades of rap- id development and a tenfold increase in GDP. Today, the Chinese government is working hard to ensure the entire nation can sustain this era of progress through the implementation of the 11th Five- Year Plan. This plan and Honeywell’s key competencies focus on reducing energy consumption and pollution, revitalizing the manufacturing sector and improving the nation’s public infrastructure while en- suring the population’s health, safety and security. By addressing China specific chal- lenges with China specific solutions, Hon- eywell has become a leader in domestic innovation. Our “East for East” initiative has resulted in a rapidly increasing num- ber of concepts and technologies being developed in China, rather than imported from abroad. China is a pillar of Honey- well’s globalization, growth and innova- tion strategy. Our “East to West” initiative has significantly boosted the export of domestic innovations to markets around the world. The success of our China op- erations is critical in making us a truly global company across all four of our businesses – Aerospace, Automation and Control Solutions, Transportation Systems and Specialty Materials. Through these businesses, Honey- well creates solutions that can improve many facets of life. We create products and services with the highest quality and value and deliver them to our customers on time. Our great positions in good in- dustries have driven growth across each of our four business segments, and have made China one of Honeywell’s largest markets. This success is not limited to our business operations; we have also in- vested in numerous successful Corporate Social Responsibility programs across China. All of these activities, whether commercial or philanthropic, represent Honeywell’s unwavering commitment to the China market and contribute to the building of a harmonious and sustainable society in this great nation. Through the hard work and commit- ment of our strong management team, we will continue to sow the seeds of success and reap the harvest of greater achieve- ments in the future, a future guided by our focused vision and industry-leading innovations. Shane Tedjarati President and CEO Honeywell China and India 霍尼韦尔中国管理团队 Honeywell China Management Team
浅析工业自动化仪表技术及应用 近些年来，我国的科学技术飞速的进步，工业领域内也越来越广泛的应用到自动化技术，随着自动化技术的使用，改变了过去的纯人工操作，逐步的转化为智能化生产，这样做既可以节省成本，又可以提高相应的生产效率。 1 工业自动化仪表与工业自动化的相关概念 过去，我们和苏联的关系很好，受他们的影响，称呼它们热工仪表。由于当时的历史原因，我们将之分成了两个部分，即热工仪表和电工仪表，进而形成了之间没有任何联系的两个制造行业，并且它们有形成了各自之间都非常独立的制造厂。但是，在这两者之间的联系是非常密切的。现如今，科学技术的进步以及自动化的工业生产，不但需要电磁参数，还需要非电量转换成电参量的仪器仪表。在这一过程中使用的这些仪表，本身就是电工仪表，有的是融合了电子技术、计算技术或自动化技术后发展了的电工仪器仪表。正是这些仪器的使用，让我国的自动化生产得到了进一步的发展。 2 工业自动化仪表与自动化控制技术 2.1 工业自动化仪表 （1）电工仪表。电工仪表指的就是用来指示、记录和标定各种物理量和化学量的技术工具。能够促进我国经济的电气化，能提升我国工业生产自动化程度，还能够进一步推动我国尖端科学技术的发展。（2）自动显示仪表。此类仪表属于对各种模拟量、数字量的电子、气动、记录、积算和指示的仪表及图像显示仪。近些年来，随着电子技术的发展，已经广泛的使用数字式仪表，数字显示元件采用辉光放电管、荧光显示管和阴极射线管，既可以现实相关的数字，也可以显示我们所需要的符号图形。最近一段时间，我国研制出了全新的技术，即发光二极管和液晶显示，它们在我国的工业中已经得到了很好的应用。但是，仪表只是测量的一个技术工具，在模拟式和数字式之间，
工业自动化软件系统技术及其发展 1 引言随着计算机软硬件技术、信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进，工业自动化系统变得越来越复杂，对自动化系统的要求也越来越高。在大型复杂系统中，如大型工业生产过程、 计算机集成制造系统、工业流程对象控制系统等，具有多种形式的复杂性，在整体结构上表现为非线性、不确定性、无穷维、分布式及多层次等; 在被处理信息上，表现为信号的不确定性、随机性和不完全性、图象及符号信息的混合等; 在计算机上，表现为数量运算与逻辑运算的混合; 随着管理的深化和细化，表现为管理方式的日渐扁平化等等，可见对复杂大系统不但在系统辨识、分析、设计等方面与常规不同，更重要的是在系统建模、控制策略方面也有不同。设计系统着重点在于以全软件方式实现管理与控制的一体化。由于复杂系统结构复杂、变量众多、信息交错，按什么原则将大系统科学合理地分解为相对小的子系统，而子系统之间又如何协调，才能保证系统的优化运行和控制，这些都是急待解决的热点问题，也是控制工程界热切关注的焦点，许多问题至今尚无定论。复杂大系统控制对工业自动化软件系统提出了越来越高的要求，因此如何提供更加有效的先进软件系统受到广泛的关注。随着技术的进步，工业自动化软件技术正在向智能化、网络化和集成化方向飞速发展，复杂大系统在网络环境下运行、在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期，而是指日可待。本文从软件系统技术发展角度对此作某些探讨。 2 监控组态软件系统 2.1组态软件的主要功能 “监控”是对被控过程的监视与控制，从工业自动化控制角度一般将监控软件称为工业组态软件或组态控制软件。自20 世纪80 年代初期诞生至今，组态软件已有20 年的发展历史。应该说组态软件作为一种应用软件，是随着PC 机的兴起而不断发展的。80 年代的组态软件，像Onspec 、Paragon 500 、早期的FIX 等都运行在DOS 环境下，图形界面的功能不是很强。自1987 年Wonderware 公司开发出第一套基于微软的Windows 下的工业及过程自动化领域的人机视窗界面组态软件InTouch 以来，以Intouch 为代表的人机界面软件开创了Windows 下运行工控软件的先河，并随作计算机硬软件技术的高速发展，使基于PC 及其兼容机的组态软件的不管是功能和还是其性能都有了质的飞跃和提高。目前的InTouch 作为一种典型的工业自动化组态软件，具有良好的实时性，更具有高性能的图形界面功能，因而Wonderware 公司也因此称InTouch 为过程可视化软件，这样命名也似乎更为确切。监控组态软件是面向监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition ，SCADA) 的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI(Human Machine Interface) 或MMI(Man Machine Interface) 是其主要内涵，即主要解决人机交互图形界面问题。组态软件系统包含有实时数据库、实时控制、SCADA 、通讯及联网、开放数据库接口、对I/O 设备的驱动等内容。随着软件技术的发展，监控组态软件不断地被赋予新的内容，在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色，未来的发展前景十分看好。组态软件有以下主要功能。 (1)采用图形化编辑设计技巧编程人员可采用拼图、搭积木和简单连线的方式构建人机交互界面。组态软件包含有设计开发图库，如各种模拟仪表、电动机、控制按钮等。编程人员也可以利用基本绘图工具自行设计图库和对象图元。在操作和监控的人机界面上，用相应于这些现场设备、检测装置和控制器的图元， 代表和指示真实对象，就得到了现场生产设备运行的模拟图面。从而，通过对模 拟现场图面上相应于对象的图元进行操作，就可以实现对现场设备和控制器等的操作和管理。这是组态软件
工业自动化未来的发展方向 工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。 概述 工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。[1]
随着我国制造厂商对自动化程度的提高，制造业生产线开始趋向个性化，单一检测数据的仪器组成的检测环节需要投入大量的人力物力，不适应快速检测。因此，集合多种检测功能的快速自动检测设备才是客户真正所需要的，快速自动检测仪是一种“非标测试设备”，需要对客户生产线进行深入的需求调查，量身定制检测方案，因此被称之为“定制检测”，“定制检测”在工业自动化快速检测中起到重要作用。 自动化技术作为20世纪工业领域中最重要的技术之一，主要解决的是生产效率和一致性问题。无论是追求高速、连续和大批量的大型企业，还是追求灵活、柔性的定制化的中心企业,都依赖自动化技术的应用。当今世界已经从产品经济过度到服务经济，过度到一个需要客户体验的时代——大规模定制，也就是快速大批量制造符合个性需求的产品，已经成为世界级的发展趋势。这就需要生产企业的具有很高的自动化水平来解决效率和柔性的矛盾。自动化技术与现代工业企业的关系已经远远超越了为企业提高效益的范畴，而是成为企业赖以生存和发展的基础之一。 技术简介 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决
目录 第1章、项目概述 (1) 第2章、用户需求分析 (2) 第3章、方案概述 (3) 3.1、系统应能达到的功能 (3) 3.1.1、保证楼内环境满足各种功能分区的要求 (3) 3.1.2、提供最佳的能源供应方案 (3) 3.1.3、实现物业管理现代化 (3) 3.2、招标文件及图纸 (3) 3.3、遵循标准 (3) 3.4、智能化系统设计的必要性 (4) 3.4.1、先进性 (4) 3.4.2、成熟性与实用性 (4) 3.4.3、灵活性和开放性 (5) 3.4.4、集成性和可扩展性 (5) 3.4.5、标准化和模块化 (5) 3.4.6、安全性与可靠性 (6) 3.4.7、服务性与便利性 (6) 3.4.8、经济合理性 (6) 第4章、系统设计 (7) 4.1、系统特点 (7) 4.2、系统结构 (8) 4.2.1、系统构成 (8) 4.2.2、系统网络结构 (8) 4.2.3、EBI/ComfortPoint TM系统的概述 (10) 4.3、系统配置方案 (12) 4.3.1、总体目标 (13) 4.3.2、楼宇自控系统监控说明 (13) 4.3.3、冷源监控系统 (13) 4.3.4、热源监控系统 ....................... 错误！未定义书签。 4.3.5、送排风监控系统 (14) 4.3.6、空调、新风系统 (14) 4.3.7、照明监控系统 ....................... 错误！未定义书签。 4.3.8、电梯监控系统 ....................... 错误！未定义书签。 4.3.9、UPS和直流盘监控系统................ 错误！未定义书签。 4.3.10、供配电系统......................... 错误！未定义书签。 4.4、配置点表 (16) 第5章、系统功能描述 (16) 5.1、软件功能 (16) 5.1.1、EBI综述 (16) 5.1.2、EBI 系统软件配置 (18) 5.1.3、基本功能 (19) 5.1.4、软件特点 (19)
工业自动化仪表控制技术探讨 摘要自动化仪表在工业中的应用很广泛，因为这种仪表可对工业生产环节中的相关指标进行测量显示，从而达到操控生产操作目的，使操作免于偏差，保障生产质量，所以经常将其纳入到控制系统中。相关人员要加强对自动化仪表的研究，还要了解其工作原理和仪表应用中的自控技术，然后基于此，对自动化仪表控制系统技术进行研究，使其有好的发展趋势，使其在工业生产中的应用优势更加显著。 关键词工业自动化仪表；控制技术；应用 自动化仪表工作时，需要分析、处理判断的数据来自生产设备，所以相关人员还要对这两者进行连接，并保证连接质量，如此自动化仪表才会成为机械自动化控制的关键与核心。在控制系统中，自动化仪表会对测得的指标数据进行实时记录分析，所以即使指标发生变化，控制系统也能及时发现异常并发布控制指令。本文主要针对工业自动化仪表控制技术进行研究。 1 工业自动化仪表控制系统技术发展趋势 1.1 智能性增强 自动化技术在仪表中的应用已有很长一段时间，现阶段以及未来，仪表的发展趋势是智能化。在智能化发展要求下，仪表应用过程会受到智能控制，与其连接的设备也会表现出智能化特点，使所有的操作都实现自控，如此整个操作系统会更加可靠[1]。在仪表控制系统中，控制算法也会实现智能化，这种算法会与PID模块融入一起，相关人员可以借助执行器等设备，提取该模块中的智能算法，使其在相关设备中得到执行，如此设备的自主调节目的便可达到。 1.2 测量精度提高 工业产品的高精度要求提高了自动控制系统的控制标准，该标准主要表现在自动调控能力等方面，所以工业仪表自动控制技术也要满足这些标准要求。在自动控制技术作用下，工业仪表的测量精度也会提高。 1.3 无线化 工业仪表与工业设备的连接需要通过线路来实现，线路在连接中不仅会造成线路混乱问题，还会制造一些现场总线问题，这些问题主要表现在标准不统一中。在仪表控制技术研究中，相关人员还要使其实现无线化，以减少标准种类，使标准得到统一[2]。 1.4 开放性
工业自动化行业现状及未来发展趋势展望摘要:随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展我国的工业化进程也不断地得到推进"而在现代的工业体系和社会发展中电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用文章简单地介绍了电气自动化控制系统的现状及其电气自动化控制系统的发展趋势。 关键词:计算机网络技术;控制自动化 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业工业化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 1工业发展的历史及发展趋势 众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在我国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化.传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉，也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获得了良好效果。仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展经过五十年的发展，我国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。现有各类仪器仪表企业6000余家，年销售额约1000亿元，成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。据海关统计，除去随成套工程项目配套引进的仪器仪表不计，去年进口各类仪器仪表近60亿美元，约占我国仪器仪表工业总产值的50%。但目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平，随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流，差距还将进一步加大。目前，我国高档、大型仪器设