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帖子主题:我国工业自动化市场现状分析报告
楼主:shao [2007/1/23 8:23:40]

第一章 工业自动化

本 章 目 录
一、工业自动化技术简介
二、工业自动化与工业信息化的关系
三、自动化系统结构
1、企业管理决策系统层(ERP)
2、过程控制层(PCS)
(1) 过程控制
(2)设备管理
(3)集成的模块软件
(4)业务管理和执行
(5)智能化现场设备
四、工业自动化系统组成
五、工业自动化系统产品种类
六、工业自动化发展综述

第一章 工业自动化
一、工业自动化技术简介
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、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术,包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。

工业自动化技术作为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。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业,都必须依靠自动化技术的应用。
自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程起着明显的提升作用:
(1)提高生产过程的安全性;
(2)提高生产效率;
(3)提高产品质量;
(4)减少生产过程的原材料、能源损耗。
据国际权威咨询机构统计,对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1:4至1:6之间。

特别在资金密集型企业中,自动化系统占设备总投资10%以下,起到“四两拨千金”的作用。

传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制,即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素,在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下,相互协调、有机融合和集成,形成物质和能量的有序规则运动,从而组成工业自动化系统或产品。

在工业自动化领域,传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。

近年来,随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天,对自动化最简单的理解也转变为:用广义的机器(包括计算机)来部分代替或完全取代或超越人的体力。

二、工业自动化与工业信息化的关系
根据清华大学自动化系金以慧教授的定义,工业信息化是指在工业的生产、管理、经营过程中,通过信息基础设施,在集成平台上,实现信息的采集(传感器及仪器仪表)、信息的传输(通信)、信息的处理(计算机)以及信息的综合应用(自动化、管理、经营等功能)等都是信息化的内容。

将信息技术用于企业产品设计、制造、管理和销售的全过程,以提高企业的市场应变能力和竞争能力,这是企业信息化的主要内容和目标。

自动化往往是指包括检测、控制和继电保护等常规自动化的概念。广义自动化是指实现经营管理、计划调度、成本核算、生产监控、故障诊断、自动控制等更大范围内的自动化,又称之为“综合自动化”或称3层结构的“流程工业CIMS”。 自动化与信息化的关系如下图:




三、自动化系统结构
目前,工业自动化系统通常分为5级:企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。前两级管理级涉及的高新技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术;过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法;设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。工业自动化系统 5级结构如下:



也可将上述5级分层归纳为:企业管理决策系统层(ERP)、生产执行系统层(MES)、过程控制系统层(PCS)三层结构和计算机支撑系统(企业网络、数据库),并实现系统集成,从而实现企业的物流、资金流、信息流的集成,提高企业竞争力。企业管理决策系统层(ERP)、生产执行系统层(MES)必须建立在设备自动化和过程自动化基础上。企业管理决策系统层和过程控制系统层结构简介如下:



1、企业管理决策系统层(ERP)
90年代以来,MPRII(制造资源计划)经过进一步地发展完善,形成了目前的企业资源计划ERP 系统。ERP除了包括和加强了MRPII各种功能外,更加面向全球市场,所管理的企业资源更多,支持混合式生产方式(分散生产与流程生产),管理覆盖面更宽,进入了企业供应链管理。从企业全局角度进行经营与生产计划,是制造业企业的综合的集成经营系统,也是集成化的企业管理软件系统。

ERP面向市场,能够对市场快速响应,强调了供应商、制造商、与分销商间的新的伙伴关系。ERP强调企业流程与工作流,通过工作实现对企业的人员、财务、制造与分销间的集成,支持企业过程重组,支持后勤管理,使得企业的资金流、物流、信息流更加有机地结合,支持多种方式,即分散制造业与流程生产过程。此外,ERP系统还包括了金融投资管理、质量管理、运输管理、项目管理、法规与标准、过程控制(待链接)等,目的是通过ERP提高企业的经济效益。

由于internet技术迅猛发展,改变了传统的管理和信息传递的单向制,又实现了实时与互动性。在网络经济中,管理需要考虑的问题更多。例如:如何管理和优化企业的外部资源,在全球经济环境中,建立业务网络,拓展企业新的业务增长点,如何在各个业务环节中,密切同客户的关系,在越来越复杂的供求关系中准确、及进地为了现有和潜在的客户提供“个性化”的产品和服务等。

市场和客户需求决定了企业生产。企业必须更注意市场营销和客户服务、客户关系,其重点发生转移。销售、服务、经营等客户关系管理(CRM)成为的重点。企业战略管理(SEM)产品,客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)都已是ERP的内容。支持电子商务,将是ERP软件进一步发展的必由之路。

2、过程控制层(PCS)
按费希尔·罗斯蒙特控管一体化的策略,过程管理能力的过程控制概念,即工厂网络。更明白地说,过程管理=过程控制+设备管理是开放式结构,是基于FF现场总线的工厂网络,“Web”概念就连接了设备系统和软件的网络。凡是FF现场总线产品的供应商的设备、系统和软件均可纳入过程控制概念结构里。这样,给最终用户带来了设备兼容的好处。

工厂管控网结构的各个组成部分有机地联系在一起 ,提供了三个方面的主要功能,即过程控制,设备管理和业务管理和执行。




(1)过程控制
过程控制系统不仅能有效和可靠地完成各种控制任务,覆盖常规DCS / PLC的所有功能以外,它还能实现“任意地点的控制”,即用户能够把控制功能下装到现场设备或系统中执行。

任意地点的控制是工厂网络结构与FF现场总线技术相结合的产物。对于一些基本的控制回路来说,把控制功能下装到现场变送器或阀门中执行,既能加快回路信号响应,改善调节品质,又能减轻控制系统负担,使其完成较复杂的优化控制等任务,同时,增加了系统的分散度,提高了系统可靠性。

(2)设备管理
工厂网络另一项重要功能是AMS设备管理能力。AMS的主要功能是对过程中,运行的现场设备进行在线的监测和诊断。它不仅包括变送器、阀门、分析仪器和其它现场仪表,还包括一些旋转设备,如泵和电机。
经过管理软件的处理,HART或FF现场总线设备中的大量信息,如标定日期和步骤,组成材质、状态诊断等,能够被用来对设备进行组态和标定;自动存档;及时诊断和预测潜在的故障。所有这些任务都不需到环境恶劣或危险的现场,只需在控制室,维护车间或网络的任意节点上即可轻松完成。

(3)集成的模块软件
在工厂网络结构中,集成的模块软件把过程和设备自身的大量信息转化为有用的知识和判断--对运行和维护人员来说,不必陷入到繁杂的数据之中,而是得到直观、高效的分析,提示和判断。这一点在AMS设备管理软件中体现得优为明显,从而极大地提高工作效率。

软件的模块化结构同时意味着用户可以根据需要灵活、方便地应用软件。而且这些软件都是基于Windows的,具有相同设备的外观和感受,减少了很多使用和掌握所需的时间和费用。

(4)业务管理和执行
对一个企业而言,仅仅具备过程控制和设备管理仍然是不够的,还必须对企业的各个环节,从定单处到生产计划及财务审查进行全方位的管理。这些都是业务管理的内容。

在过程管理和业务管理的信息集成方面,通过遍及企业内部的工业标准数字通讯网络及OPC服务器,其网络结构涵盖了从设备层到工厂和业务系统的各个层次,包括过程的优化、维护管理、资源分配和其它企业管理任务。

工厂网络运行着智能化、模块化软件,用户通过它可定义过程、设备和商业上的信息,包括了过程的测量,设备的运行和管理,即在系统运行状态下,对全厂的智能现场仪表和设备进行组态、监测、运行诊断和维护记录,从而能更平衡地操作,减少了停工维修的时间,也减少了施工、安装、维护和设备保养的支出。

(5)智能化现场设备
包括智能压力、温度、流量等及多参数变送器、智能分析仪,以及具有预测性维护和诊断能力的阀门等。

工业控制系统是计算机技术与自动控制技术结合的产物,不仅是计算机的重要门类,而且是实现工业生产自动化,优质、高产、低耗,提高工业企业经济效益的重要技术手段。发展工控机对实现工业现代化、促进产业信息化和振兴经济有重要意义,调查工控机的市场对发展工控机和改造传统产业以及促进两个根本转变都有很大意义。

四、工业自动化系统组成
工业控制系统指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。工业自动化系统以构成的软、硬件可分类为:自动化设备、仪器仪表与测量设备、自动化软件、传动设备、计算机硬件、通信网络等。
(1)自动化设备:包括可编程序控制器(PLC)、传感器、编码器、人机界面、开关、断路器、按钮、接触器、继电器等工业电器及设备;
(2)仪器仪表与测量设备:包括压力仪器仪表、温度仪器仪表、流量仪器仪表、物位仪器仪表、阀门等设备;
(3)自动化软件:包括计算机辅助设计与制造系统(CAD/CAM)、工业控制软件、网络应用软件、数据库软件、数据分析软件等;

(4)传动设备:包括调速器、伺服系统、运动控制、电源系统、马达等;
(5)计算机硬件:包括嵌入式计算机、工业计算机、工业控制计算机等;
(6)通信网络:网络交换机、视频监视设备、通信连接器、网桥等。

五、工业自动化系统产品种类
工业自动化系统产品一般可分成下列几类:
(1)可编程序控制器(PLC):按功能及规模可分为大型PLC(输入输出点数>1024),中型PLC(输入输出点数256~1024)及小型PLC(输入输出点数<256点)。
(2)分布式控制系统(DCS):又称集散控制系统,按功能及规模亦可分为多级分层分布式控制系统、中小型分布式控制系统、两级分布式控制系统。
(3)工业PC机:能适合工业恶劣环境的PC机,配有各种过程输入输出接口板组成工控机。近年又出现了PCI总线工控机。
(4)嵌入式计算机及OEM产品,包括PID调节器及控制器
(5)机电设备数控系统(CNC,FMS,CAM)
(6)现场总线控制系统(FCS)

六、工业自动化发展综述
1983年工业控制计算机被列入国家计算机系列型谱及发展规划。1989年机电部受国务院电子振兴领导小组办公室委托,完成对全国工业控制计算机机型优选,共选出包括工业控制微机系统、但(多)回路调节器、可编程控制器和工业控制功能模块四个种类21个优选机型。1990年国家计委、机电部、化工部、建材局联合组织完成了首次全国工业炉窑控制系统的优选。共选出工业锅炉、水泥机立窑和小氮肥三种炉窑21套获奖的控制系统。目前我国工业控制计算机(包括工业控制计算机系统、分散型工业控制计算机系统、工业控制功能模块系列、自动测试系统和数控、程控五大系列)技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工控机行业已经形成。

我国工业自动化系统的发展道路,大多是在引进成套设备的同时,也相继引进了各种工控机系统,并开始自己设计控制系统和装置,然后进行消化吸收,进行二次开发和应用。也有一些厂家引进国外技术,与外商合作合资组装生产国外产品,并逐步实现国产化。

第二章 工业自动化市场概况

本 章 目 录
一、我国工业自动化市场特点
二、工业自动化系统市场主体
三、工业自动化系统市场主体简介
1、自动化硬件、软件制造商
1-1、跨国公司在国内发展简况
1-2、国内企业发展简况
(1)PLC
(2)DCS系统
(3)工业PC机市场
(4)现场总线控制系统市场
(5)工业仪器仪表
(6)RTU
(7)工业软件
2、自动化方案设计商
2-1、行业自动化方案设计院
2-2、综合自动化方案设计院
3、自动化系统集成商
3-1、工厂自动化系统集成
3-2、工业成套设备自动化系统集成
3-3、系统集成商
(1)综合自动化系统集成商
(2)行业自动化系统集成商
3-4、自动化工程提供商
四、用户对自动化产品的选择因素


第二章 工业自动化市场概况

一、我国工业自动化市场特点
工控及自动化产业涉及电力、电子、计算机、人工智能、通讯、机电等诸多领域,属综合学科产业。具备如下特点:
1、产品技术含量高,专业性强,
2、厂商众多:全球厂商达20万家。仅变频器的生产商就达2000余家。
3、竞争激烈,国内工业控制系统产品供应商直接面临美、日、欧各国公司的竞争,无论IPC、DCS还是PLC,外国公司占统治地位的状况将长期存在。
4、产品繁多:至今无法形成统一确切的分类标准。业内第一门户网站;中国自动化学会的唯一门户网站及合作网站中国工控网目前分类达16个大项,200余个小项,但仍属提纲挈领。
5、应用广泛:遍及冶金、石油、化工、纺织、造纸、机械、机床、汽车、航空航天、楼宇、环境工程等所有工业及民用领域。
6、市场巨大:2000年我国工控机市场规模为170~207亿元人民币,如将传动产品、流体控制产品、传感器、仪器仪表、自动化软件产品及楼宇、环保等市场需求的迅速崛起等统计在内,市场规模将远远超过这一数字,保守的估计应为1000亿元。 从目前中国的工控及自动化市场发展来看,中国拥有世界最大的市场,而中国的工控业发展又相对滞后。传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统,潜在市场巨大。
7、自动化企业规模太小,有信誉的品牌产品还未形成;
8、自动化企业多数急功近利,没有投入,人员不稳,不能形成积累;
9、多数自动化企业没有明显的核心技术能力,缺乏后劲,国产系统就总体水平与国际著名品牌系统相比还有差距,特别是在应用平台和开放性方面等;
10、国内自动化系统企业综合业务能力差,系统产品系列不全等。

二、工业自动化系统市场主体

三、工业自动化系统市场主体简介
1、自动化硬件、软件制造商
我国工业自动化与仪器仪表产业的发展,虽然取得了一定的进步,然而与国际先进水平和产业规模相比,还有很大差距。目前基本产品几乎全部由国外的著名品牌产品垄断。由于在产品开发等环节上还没有得到很好的解决,工业自动化系统市场在近若干年仍将由外国产品占主要地位。据了解,世界工业500强中的工业自动化跨国公司都已进入国内市场,在提供产品、技术、服务给国内用户的过程中,占据了很大的市场份额。

1-1、跨国公司在国内发展简况
(1)施耐德电气(中国)投资有限公司自1979年在中国建立第一条超高压输电线(500kV),1987年在天津成立第一家合资企业(天津梅兰日兰),至今已成为拥有3个办事处、26个地区办事处、11个合资企业、3800名员工的大型公司;
(2)ABB是电力和自动化技术领域的全球领袖,其中国公司投资额9950万美元,目前,ABB中国在北京拥有一个独资控股公司、拥有10家分公司、12个销售代表处, 25家合资/独资企业、5200多名员工。
(3)截止至2002年9月底,西门子在华长期投资总额超过6.1亿欧元。西门子在全国各地设有40多家公司和26个地区办事处,为2万1千多人提供就业机会。2002财年,西门子在华公司中财务合并的公司的销售总额为36亿欧元。
(4)罗克韦尔自动化自1987年在中国成立合资公司以来,其麾下的控制系统部(Control Systems)和动力系统部(Power Systems)两大业务部门在中国的年销售额以每年30%的速度增长。罗克韦尔自动化在国内建立了10个销售办事处、5个培训中心、1个研发中心、1个软件中心和2个生产基地。
(5)横河电机株式会社于2002年成立独资的地区性总部----横河中国, 注册资本40亿日元,经营计划在2005年实现销售额250亿日元,员工1000人, 2010年实现销售额1200亿日元,市场占有率30%。
(6)迄今为止,GE的所有8个工业产品集团已在中国开展业务。GE在中国拥有9000多名员工,建立了36个包括合资和独自企业的经营实体,总投资15多亿美元。,2003年2月14日,通用电气(GE)动力系统集团今天宣布收购中国一家领先的水力发电设备制造商-克瓦纳杭州电气设备有限公司(克瓦纳杭发)的大部分股权。
(7)早在1935年,Honeywell在上海设立了第一个经销商,开展中国业务,至今已成为拥有五个注册公司的独资企业,雇员一千多名。1996年,Honeywell的中国楼宇自控部、天津工业自控部及天津楼宇自控制造工厂取得ISO9000国际品质管理认证,在中国地区(含香港、台湾、澳门和蒙古)总销售额超过一亿六千万美元;1997年在中国又设立了十一个新办事处。

(8)西屋电气(中国)投资有限公司成立于1995年,投资额9750万美元。

1-2、国内企业发展简况
目前,国内自动化产品制造商主要集中在DCS系统、工业仪器仪表、工业软件等方面。经过数十年的发展积累,已有一些专业公司产生并具备一定竞争能力。
(1)PLC
由于计算机网络技术和集成电路的迅速发展,PLC向小型化、微型化和高速化发展。在应用中,PLC可与上位机联网,也可下挂PLC,组成分布式控制系统。PLC已广泛应用于冶金、电力、石油、化工、建材、机械、轻工、食品、市政、交通和军工等行业。

据美国FROST&SULLIVA公司的报告,全球PLC从1993年的39亿美元上升到2000年的76亿美元,由占工控机市场的46%上升到50%。

专家估计,2000年PLC的国内市场销售达到15~20万套,约25~35亿元,其中进口占90%左右。上述数据表明:我国PLC市场几乎被国外产品占领,国内PLC产品的市场占有率不足10%。(以上PLC统计数据包括小型PLC)

据专家估计,国内PLC产品的年增长率为12%,以满足石油、化工、电力、市政等行业技改的需要,到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约人民币35~45亿元。

目前,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多个品种。主要的国外生产厂家包括Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE、富士、日立、光洋等等。据电子部98年调查结果表明,国内应用Siemens产品的用户占20.8%,Modicon占14%左右,A-B14%左右,OMRON14%占14左右,三菱8.3%,GE6.25%,富士4.2%;其他(日立、光洋等)4%。

国内PLC产品仍以国外产品为主,并以Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品为主。

(2)DCS系统
我国国产DCS的攻关工作起步较早,基础的引进和吸收工作从20世纪70年代中期开始。80年代初期就开始了技术攻关工作。在80年代末到90年代初世界著名的DCS厂家基本上在中国都成立了合资公司或分支机构,开始了大规模的市场瓜分工作并在90年代初基本完成。当时,我国主要行业如电力、石化、建材和冶金等合作的DCS基本全部进口。

DCS主要生产厂家集中在美、日、德等国。如美国HONEYWELL的TDC3000\MICRO TDC3000,TDC3000X等;FOXBORO的I/AS;WESTING HOUSE的WDPF;WAILEY的NETWORK90、INFI90;日本横河的CENTUM、CS;YEWPACK的MARK II;德国SIEMENS的TELEPERM;ABB公司的MOD300、SIPAOS200等等。

从90年代初我国开始形成了几家以自主研制为主的DCS专业化公司,如北京的和利时公司和航天测控公司,杭州的浙大中控公司和威盛公司以及上海的新华公司等。这些公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的资本和技术,同时使得国外引进的系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业作出了贡献。例如,上海新华公司和北京和利时公司的产品在大型火电机组控制系统方面基本取代了进口系统,在推广多套20万千瓦火电机组控制系统的基础上,正在努力进入30万千瓦和60万千瓦火电机组控制系统。
(3)工业PC机
据美国FROST&SULLIVA公司的报告,全球工业PC机市场销售额从1997年的10.2亿美元上升到13.7亿美元。国外的生产厂家主要由台湾研华、美国INTEL、IBM、SIEMENS等等。

国内的主要生产厂家有研祥智能、北京康拓工业电脑公司、北京化院自动化系统公司、北京工控计算机厂、北京宏拓工控、北京长城工控、北工大、北大方正、上海康泰克电子技术公司、华北工控、和利时自动化工程公司、中国航天工业总公司骊山公司等等。

据电子部98年调查表明:我国工业PC机市场以海外产品如台湾研华、美国INTEL为主,但国内产品也占有一定的市场份额。

(4)现场总线控制系统
现场总线控制技术给控制系统体系结构带来一场革命,将有FCS代替传统的DCS。国家在“九五”期间为了加快现场总线技术在我国的发展,支持成立了“中国机电一体化技术应用协会现场总线专业委员会”和“中国仪器仪表协会现场总线专业委员会”以推进行业工作,同时在重庆、西安、上海三大生产基地进行技术改造,重点放在智能化仪表和现场总线技术的开发和工程化上,补充和完善工艺设备、开发装置和测试装置、建立智能化仪表和开发自动化系统的生产基地,形成适度规模经济。集中力量联合攻关解决基础产品和基型产品等50个品种和必要的支撑软件的开发。重点开发压力、差压变送器系列、温度变送器系列、流量仪表系列、执行器和阀门定位器系列等100个以上的品种。北京康拓科技开发总公司采用兼有数字-模拟特性的HART协议,研制开发了ITT智能温度变送器。利用ITT智能温度变送器和其他HATT产品组成HART现场总线网络。

(5)工业仪器仪表
仪器仪表广泛应用于装备、改造传统产业的工艺流程的测量和控制,是现代化大型重点成套装备的重要组成部分。仪器仪表行业三资企业已具有相当的规模。2001年1-9月,三资企业的销售收入达119.6亿元,占行业销售收入的36.8%,在行业中已处于举足轻重的地位。目前国内制造企业主要是改制重组后的原国有企业通过及迅速发展的的民营企业。在行业内比较有影响力的有:上海自动化仪表股份有限公司, 重庆川仪总厂和名列全国民营企业500强第4位和第5位的温州正泰集团和德力西集团。

(6)RTU
RTU产品主要应用电力行业的电网调度SCADA系统、变电站自动化控制,油田的自动化、输油输气管网监控系统,城市供水、供气管网监控系统。以电力行业的使用量最大。

主要的国外厂家包括GE Harris的D10/D20/D25/D200;费希尔-罗斯蒙特(F-RSOEMOUNT)的ROC产品系列包括ROC-300系列通用RTU(199l年推出)有ROC306,ROC312,ROC3;另外SIEMENS、ABB、MOTOROLA等公司也开发自己的RTU产品,但他们的产品主要为自己公司的SCADA系统提供服务。
国内厂家包括:电力行业的东方电子、南瑞集团、山东积成等等;石油行业的北京安控、江苏华盛等公司。

(7)工业软件
自动化软件主要包括人机界面软件(HMI)、基于PC的控制软件、生产执行管理软件和相应的服务。其主要功能及特征:工业过程动态可视化;数据采集和管理;过程监控报警;报表功能;为其他企业级程序提供数据;简单的回路调节;批次处理;SPC过程质量控制;符合IEC1131-3标准
目前全球知名的自动化软件厂商不足20家,但头6家占据了整个市场75%的份额,如INTELLUTION、ROCKWELL、WONDERWARE等。国内市场可细分为高端和中低端。高端市场基本上由国外品牌的软件占有如iFIX、INTOUCH、WINCC、CITECT、CIMPLICITY和RSVIEW,像一些国家级的大项目、大型企业的主生产线控制等,高端市场的特点是装机量小,但单机销售额大,目前国外品牌的软件年装机量没有一家能超过1000套。
国内有近10家自动化软件公司主要占有中低端市场,北京亚控科技发展有限公司的组态王年装机量5000套左右,其他如北京昆仑通态自动化软件科技有限公司MCGS 、c ontroX2000、世纪星、天工等。

2、自动化方案设计商
由于工业自动化系统通常需在恶劣的现场环境下长期工作,因此其必须具备环境适应性:如宽泛的温度、湿度适用范围、抗震动、冲击、腐蚀、粉尘、干扰及低功耗、电磁兼容及长期备件备货。工业自动化设计涉及系统结构、电磁兼容、通讯网络、安全性、现场总线、软件等方面。

70年代,是国内自动化工业的成长期,国内形成了上海、西安、重庆、天津、北京、大连几个工业自动化基地。除了仪表生产之外,系统成套工程产业也在发展,以系统带单表的发展战略带来了如“ 30万吨乙烯”工程等项目。对部分大型工程项目的自动化系统不再全部向国外进口,而是通过消化新技术进行国产化,从而使自动化方案设计受到重视。

工业自动化方案设计国家有行业规划设计院、分地区有规划设计院、各省市都有各自的行业规划或设计院,另外大型的公司也有下属的规划设计院。

2-1、行业自动化方案设计院
北京自动化系统工程研究设计院
电力科学研究院
中国石化总公司规划院
化工部规划院
北京市市政工程设计研究总院
上海市政工程设计院
宝钢集团设计研究院
长江水利勘测规划设计院
华东电力设计院
中国核工程研究设计院……

2-2、综合自动化方案设计院
船舶工业设计院
上海电气自动化设计研究所
上海工业自动化仪表研究所
上海电气科学研究所
中国科学院沈阳自动化研究所……
3、自动化系统集成商
80年代以来,微机的使用特别是PC机的普及,使系统集成成为自动化系统成套工程产业的新潮流。管理和控制一体化的CIMS和CIPS系统是一个热点,电控和仪控一体化是另一个热点。而集成的系统已由多级递阶结构向扁平化方向发展,特别是近几年兴起的现场总线热和互联网热(Internet和Intranet)更使系统集成出现了日新月异的局面。自动化系统既可应用于工业过程的装备,也可直接应用于设备制造商生产的成套设备中,因此自动化系统集成可分为:工厂自动化系统集成和成套设备自动化系统集成。

3-1、工厂自动化系统集成
工厂自动化(Factory Automation,简称FA)是指自动装置或系统控制来管理生产设备及生产过程。工厂自动化分为连续生产过程自动化和断续生产过程自动。

连续生产过程自动化又简称过程自动化,主要指石油、化工、冶金等连续生产过程自动化。由于处理对象是流体、粉体、传输,控制技术发展很快;断续生产过程自动化主要指机械加工厂的物品加工、装配、包装、输送、储藏等机械作业自动化。由于处理对象是固体,有位置、形状、尺寸、姿势等问题,生产过程是断续的,不象流体那样容易传输和控制,自动化进展较慢。

连续生产过程的行业:化工、化肥、酸、碱、有机合成、化纤、橡胶、制药、石化、石油炼制、轻工造纸、塑料、制糖、食品加工、电力、建筑材料(水泥、耐火材料)。断续生产过程的行业,如治金、化工染料、轻纺等。

工厂自动化不仅包括产品及生产过程的自动化、设计自动化,还包括管理自动化。由于发遥测、遥控技术的发展,计算机技术的广泛应用,工厂自动化技术朝着有通讯功能的局部网络(Factory LAN)的方向发展,而计算机集成化生产系统(CIMS,又称为计算一体化或综合自动化系统)将是工厂自动化的目标。

计算机集成化生产系统目前按照“两种模式、三层结构、多功能”的方向发展,两种模式指系统支持SERVER / CLIENT、SERVER / BROWSER两种工作模式,可在本地和远程运行。三层结构即前文所述企业管理决策系统层(ERP)、生产执行系统层(MES)、过程控制系统层(PCS)三层结构。基于现场总线的监控和先进控制处于过程控制层,生产调度处于生产执行系统层,生产计划处于管理决策层。这种系统的多功能主要指系统包括实时数据平台、现场总线设备管理、现场总线控制组态、本地过程监控等多项功能。

3-2、工业成套设备自动化系统集成
成套设备是很多用户藉以评价装备工业水平最直接和最明显的依据。成套类装备的核心,不是它的一台台单机,而是通过工艺和设备系统集成、软硬件集成、机件、传动和控制集成,形成一种为用户所需的整体功能,一种解决方案。对装备生产来说,只做单机、不能成套,只能一样样被选购,不能自行设计择优成套,就很难说是一个有能力的装备制造业。我国装备制造业大而不强的一个重要表现正是成套能力的薄弱。
3-3、系统集成商
我国有成百上千的自动化公司从事着系统集成、代理应用和应用开发工作,其中一些企业拥有独特的应用开发技术,如海得控制自1994年120万元创业至今已发展为注册资本3800万,年营业额4亿元的大型综合自动化方案供应商,并形成特有的OEM(原设备制造商)系统集成模式。
(1)综合自动化系统集成商
海得控制:主要从事工业自动化解决方案的提供和服务。注册资本3800万,年营业额4亿元的大型综合自动化方案供应商,不但广泛参与众多行业的工厂自动化系统集成,也是大型工业成套装备的系统集成提供商。其综合实力和业绩已处于国内领先的地位。

清华同方:主要从事以网络为核心的信息产业,由于依靠清华大学的科研力量,其下属同方控制产品公司产品以研制智能控制系统为主导,同时实现从传感器、执行器到行业专有控制系统,包括冷/热量计量表;热电系统自动化仪表;变频传动控制产品;通用分布式控制系统;风速/风量变送器;安全防盗报警、家庭远程抄表、智能小区监控等系统产品。 主要面向楼宇自动化,智能大厦、智能社区、热网、水/污水处理、地铁/轻轨电力和环境监控、锅炉控制等市政工程领域,以及冶金、化工、工厂自动化、电力系统自动化等领域。

浙大中控:主要从事DCS系统的生产,由于依托浙江大学的科研力量,现也提供工厂自动化解决方案。以DCS系统带动化工、石化、冶金、炼油、能源、建材、轻工、制药、交通等行业的工厂自动化系统集成业务。

和利时:前身为电子部六所华胜自动化事业部,1996年改制为产权明晰的有限责任公司。1999年改制为股份有限公司,目前拥有近600名员工、1亿元注册资本的企业。其主营业务分为四部分:包括工业自动化、系统集成、信息管理系统以及交通信息自动化。主要从事DCS系统的生产,现其系统集成事业部主要从事城市轨道交通(地铁和轻轨)系统中弱电自动化系统的集成、智能建筑和以顺序控制应用的中、小规模的PLC系统。另外和利时电机主要从事电机及其驱动系统的系统集成业务。

和利时电机的前身是成立于1995年的四通集团机电一体化开发中心,2000年6月注册为北京四通电机技术有限责任公司,2002年12月增资扩股后改名为和利时电机技术有限公司(下称“和利时电机”)。公司目前注册资本1000万元,员工70人左右,主要从事精密运动控制用微特电机及其驱动系统,和以运动控制和视觉测量技术为核心的光机电一体化系统的集成与服务。目前集中于半导体、电子、汽车、制药和食品包装等领域的检测自动化。

(2)行业自动化系统集成商
行业自动化系统集成商一般规模中等,年营业额在5000万元以内。比较有代表性的有:
汽车行业:沈阳德丰自动化系统有限公司
水泥和采矿业:沈阳拓普自动化科技有限公司
成都集信科技产业有限公司
消费品行业:黑龙江省自动化系统工程公司
纺织行业:上海埃通电气股份有限公司
公共交通行业:清华同方股份有限公司
冶金行业:北京金自天正智能控制股份有限公司
武汉钢铁集团自动化有限责任公司
中冶集团重庆钢铁设计研究总院
石油与天然气行业:维坊凯特工业控制系统工程有限公司
哈尔滨海威电子工程有限公司
电力行业:沈阳东大自动化有限公司
深圳达实智能股份有限公司
武汉凯迪电力股份有限公司
四川卓越科技工程有限责任公司
纸浆/造纸行业:杭州华章电气工程有限公司
水/水处理行业:浙江天正信息科技有限公司
北京机械工业自动化研究所

3-4、自动化工程提供商
自动化工程提供商主要分为以系统为核心,面向各种适用行业的技术应用型工程公司和以行业为中心,提供系列自动化系统工程的行业应用型工程公司。其中的分别为擅长技术应用和擅长行业工艺。

第三章 行业领先地位公司介绍

<本章目录>
一、上海海得控制系统股份有限公司
1、公司简介
2、业务定位
3、业务构成
4、海得提供的控制系统解决方案类型
5、海得控制业务特点
6、海得控制业绩
7、海得业务竞争模式
8、海得盈利模式:
二、北京和利时系统工程股份有限公司
1、和利时公司提供的解决方案类型:
2、组织结构和业绩构成
2-1、组织结构
2-2、业绩构成
三、上海新华控制工程有限公司
1、公司系统产品
2、公司业绩
四、浙大中控技术有限公司
1、公司系统产品
2、公司业绩
五、国电南京自动化股份有限公司
1、公司系统产品
2、公司业绩
六、烟台东方电子股份有限公司
1、公司系统产品
2、公司业绩
七、北京金自天正智能股份有限公司
1、公司系统产品
2、公司业绩
八、主要国外公司情况:
九、主要竞争情况

第三章 行业领先地位公司介绍
目前国内的工业自动化解决方案供应商较多,主要有:一些国外工控产品的代理商、各行业的自动化研究院规划院、国内工控产品的生产商等。但大多数规模较小,技术水平高、营业规模大、公司业绩多的公司较少,如海得控制、、新华控制、和利时等行业领先地位公司主要集中在北京、上海、深圳等大中城市。

一、上海海得控制系统股份有限公司
1、公司简介
上海海得控制系统股份有限公司(以下简称“海得控制”),是以工业自动化信息系统集成控制服务、工业自动化信息控制工程承接为主营业务的民营高科技企业,自1995年至今连续8年被上海市高新技术企业(产品)办公室认定为高新技术企业,2002年海得控制获得“中国优秀民营科技企业”奖,总经理许泓获得“中国优秀民营科技企业家奖”。

海得控制创立于1994年3月,前身为“上海海得控制系统公司”,2000年1月,公司整体改制为“上海海得控制系统股份有限公司”。

海得控制根据细分的目标市场及公司发展战略,分别设有研发部、投资发展部负责符合公司发展战略的技术研究和产品开发,设有系统网络部、工程事业部、过程控制部等负责相关市场推广和技术支持服务工作。同时,海得控制还拥有10余个控股子公司、分公司、办事处和4个授权培训中心。海得控制现有员工近200人,其中专职研发人员24人,市场推广及技术支持服务人员120人,在上海市区拥有近300平方米的研发基地和实验室。

经过10年的发展,海得控制站在巨人的肩膀上,追求全面的工厂自动化系统集成能力和为制造企业全面电气配套的OEM服务能力,为客户提供从检测器件、执行器件、配电系统到控制系统和工厂自动化的网络软件系统。公司拥有由中华人民共和国版权局签发的1项软件登记证书。软件名称:HT2000互联网远程监控软件V1.0。,软著登字第“0007441”,登记号为“2001SR0508”;公司还拥有3项由上海市高新技术成果转化项目认定办公室签发的高新技术成果转化项目:“HT2000车库智能搬运器控制装置”、“HT2000互联网远程监控软件V1.0”、“HT20001大型起重机智能自动控制装置”,项目编号分别为“20000363”、“20000388”、“20010197”;通过以上高新技术成果和不断的研究开发,海得控制完成了宝钢、三峡、人大会堂、吴泾电厂、三菱电梯、双良空调、江阴长江大桥、黄河万家寨水利枢纽工程、二滩水电站,振华港机苏丹集装箱、缅甸仰光缔落瓦造船厂、福州市自来水公司供水中压变频电气控制系统 、中国核总院核反应堆实验快堆计算机监控系统,海得控制特别在起重电气工程取得了长足的进步,智能化的电气控制柜开始进入东南亚和非洲;DCS和ESD系统工程在精细化工、石化、化纤、水处理等领域取得业绩;工业网络和远程监控系统在机场、地铁、电力、水处理和大型设备远程监控上得到广泛的应用。此外,海得控制还与国外著名企业如欧姆龙。施耐德、ABB、Intel1ution、Hirschimann等建立长期战略合作关系。
海得控制的服务准则是:“追求卓越、优质高效、创新务实”;发展的宗旨是:“吸收和研究国内外先进工业控制技术、信息技术、通讯技术,创造并提供基于最新技术的工业信息化产品、系统、应用解决方案,不断提升中国工业领域的信息化水平。”公司的使命是:“发展民族信息产业,推进中国工业信息化”。公司的战略目标是“2005成为中国国内一流的工业信息化综合解决方案供应商,2010年成为以工业信息化为核心的高科技综合企业集团”。

2、业务定位
海得控制专注于自动化领域,定位于工业自动化解决方案供应商和服务商:即提供基于企业整体的自动化和信息技术的解决方案和技术服务,使企业自动化和信息有机、实时、准确结合并协同工作,达到从最基础到最复杂自动化产品、系统、方案、服务功能整合要求。

目前,海得可以提供覆盖工业自动化系统过程控制级、设备控制级、检测驱动级和网络系统主要行业自动化解决方案,并可向生产管理级提供管理生产的自动化信息和数据。海得正通过不断的技术实践和研发,向生产管理级技术渗透,以期与信息技术提供的企业管理级解决方案集成,形成完整的工业信息化完整解决方案。

3、业务构成
海得业务构成概图



4、海得提供的控制系统解决方案类型
目前,海得可以提供覆盖工业自动化系统过程控制级、设备控制级、检测驱动级和网络系统主要行业自动化解决方案和大型工业装备EIC一体化控制系统解决方案。

工厂自动化控制系统解决方案
工厂应用自动化系统解决方案
SCADA监控系统解决方案
过程自动化系统解决方案
配电系统解决方案
电气传动、仪表、计算机(EIC)一体化控制系统解决方案
工厂自动化系统的行业应用产生了工厂应用自动化系统解决方案,因为工厂自动化系统涵盖整个
工业行业领域,因此其面向的用户对象十分广泛。

5、海得控制业务特点
海得的系统集成业务优势体现在海得所选择的代理产品已基本涵盖了工厂自动化系统从底层的检测、执行元件,到作为基础控制的PLC等设备,到工厂自动化的网络和监控软件,以及工厂自动化的动力配电系统,是基于系统集成的思想构建的;海得的代理品牌不但是国际最著名的品牌,而且是单项产品中技术先进、性价比优越的产品;其中多数代理同时签有技术服务、培训中心协议(如施耐德工程、ABB传动、Intellution软件等),是引进、吸收外方技术的有效手段;海得所选择的代理产品和技术涵盖了行业应用的需求,如施耐德的PLC和ABB的DCS系统适用于电力、冶金、化工等过程控制,欧姆龙PLC适用于机械和各种生产线, NUM数控系统适用于机床行业等。通过代理施耐德的传动产品引进了其起重电控技术,成为施耐德的工程伙伴。通过代理ABB交直流传动产品,不但建立了华东唯一的ABB传动技术中心和实验室,而且掌握了ABB先进的DTC直接力矩控制技术和复杂应用项目开发能力;海得以技术中心为基地,以技术部、工程部为主体,所从事的研发和工程项目不受已签约代理产品的限制,并结合项目研发自己的技术和软硬件产品及系统。如研发项目北京电信局智能化立体车库应用德国SICK公司激光检测系统自行开发软件检测不同车型,解决高密度车位的关键技术,其PLC采用非代理产品的西门子产品。海得工厂自动化系统集成和大型装备自动化系统集成具有国内同行业领先的优势。

海得的电气传动工程与起重和传动行业的整机厂如振华港机、上海港机、大连起重机、太原重型机器等厂家,中船总公司、第九设计院等设计院,长江三峡、黄河万家寨等重要用户建立了长期合作关系,完成了几十项起重电控工程;在双机联动、电网能量反馈、电子防瑶、电控系统的CAD标准化设计、故障诊断和远程监控等方面研发了自己的专用技术;提供覆盖各行业应用的HT2000控制系统和电器成套设备如起重设备智能化电气控制和监控系统、泵站、风机电气控制和监控系统、智能化立体车库、立体仓库电气控制和监控系统、SCADA监控系统、远程设备故障诊断和监控系统等。海得的大型起重设备电气控制系统和标准化设备具有国内领先和国际先进水平。

6、海得控制业绩
海得控制根据主营业务的划分及不同行业应用客户的不同,分别设置有工程事业部、系统部、网络部、OEM部、传动部、销售部等业务部门。
业绩举例:
三峡工程清江高坝州升船机控制系统
三峡工程清江隔河岩第二级升船机控制系统
三峡左岸电厂双125吨桥机控制系统
缅甸仰光蒂洛瓦船厂5000吨平台式升船机电控系统
振华港机苏丹港集装箱桥机、轮胎式起重机电控系统
靖江船厂600吨龙门式起重机电控系统
渤海船厂门机、桥机电控系统
龙口港务局集装箱轮胎吊电控系统改造
中国三峡开发总公司三峡临时船闸桥机控制系统
浙江慈溪振邦化纤聚脂工程DCS系统
成都钢铁厂4号高炉全自动上料自控系统
九江炼油厂ESD紧急停车系统
仪征化纤电厂水处理自控系统
仪征化纤一厂十万吨聚酯50工段控制系统
华能南京电厂除尘控制及配电系统
杨子石化自备电厂化水程控系统
杨子石化塑料厂聚丙烯装置控制系统
金陵石化软启动、变电所改造、消防控制系统
南钢电炉分厂500kw风机控制系统
宁波常洪隧道计算机监控系统
嘉兴城防工程水利枢纽自控系统
上海石化热电总厂煤代油工程二期水处理控制系统
黄埔电厂化学水处理控制系统
新乡电厂输煤自控系统
常熟第三自来水厂自控系统
南京长江二桥结构安全检测监控系统
广州地铁二号线车站SCADA系统
成都拉法基水泥厂矿区控制系统

7、海得业务竞争模式
“专业化的自动化工程、全面的系统集成、深入的OEM为制造商提供电控设备配套、服务,高附加值的国外自动化产品与自主知识产权的工控---IT技术研发和产业化”,这五种业务方式的有机结合是海得控制长期在市场竞争中建立的“专家营销+解决方案”业务模式。

利用国外各种品牌的高端自动化产品和设备,加上自有的行业应用知识、集成能力与工程经验,为国内各行业工业企业提供技术水平可与国外著名制造商、工程公司和集成商抗衡,价格符合国情的自动化工程、成套和系统集成服务。即著名品牌自动化产品通过“专家营销和方案解决”成为自有品牌的系统、成套和工程亦是海得民族品牌的另一种体现。通过引进、吸收、消化,站在巨人的肩膀上,通过工程实施、信息技术和市场覆盖的优化组合,研发和产品化具有自主知识产权的系统和技术。

8、海得盈利模式:
目前,公司盈利模式如下:
1、向自动化控制工程建设方,包括但不限于工业领域知名企业及承担政府投资建设的企业,收取控制工程方案设计费、系统硬件采购费、软件编程费、现场安装调试费、系统维护、改良和升级费用;
2、向系统集成项目建设方,包括但不限于工业领域知名企业及承担政府投资建设的企业,收取系统集成方案设计费、系统硬件采购费、软件编程费、系统维护、改良和升级费用;
3、根据建设方对新建控制系统项目与已有控制系统集成的要求或对已建控制系统项目的系统硬件改型、改进、软件升级、系统提升收取系统设计费用、系统硬件采购费、软件编程费用;
4、向自动化行业的其他工程公司、自动化技术公司、设计院、系统集成公司收取为其设计的控制系统硬件选型、采购等收益;
5、向最终用户收取自动控制产品收益及软件设计费用。

二、北京和利时系统工程股份有限公司
北京和利时系统工程股份有限公司(以下简称和利时公司)是在北京中关村科技园区海淀园注册的高科技企业,1993年,和利时公司前身电子部六所华胜自动化事业部成立,1996年改制为有限责任公司。1999年改制为股份有限公司,目前拥有近600名员工、1亿元注册资本。主营业务为:包括工业自动化、系统集成、信息管理系统以及交通信息自动化。成功实施工程项目行业涉及核电、市政、石化、化工、电力、冶金、建材、制药、轻工、铁路、智能建筑、环保等。

和利时公司是我国第一家可以为核电站提供自主品牌控制系统的公司,设计实施了我国第一个用于核电出口项目的大型计算机监测系统;在"新奥运,新北京"的首都经济建设中,和利时公司承担了北京市铁路建设工程西直门--东直门线供电、环控和防灾报警综合自动化系统,以及北京市经济委员会网上审批系统项目;在西部大开发--西电东输中,和利时公司成功进入300MW火电市场;承接大型综合自动化监控系统 "深圳地铁一期EMCS+FAS+SCADA系统工程"……
1、和利时公司提供的解决方案类型:
自动化控制系统
MACS是Meet all customer's satisfaction的缩写,寓意该产品将使所有用户满意。MACS系统是DCS的第三代升级产品,是可以容纳上万个点的大型系统。但又很灵活,可以裁减为中型系统,以满足不同层次用户的需要。同时,MACS更全面加强了面向客户特性,能大大降低工程实施、运行、维护等方面费用。分支产品包括MACSII和MACS SMART-PRO。

DCS系统从一开始就是为大中型工业过程而设计的。它的体系结构决定了难以应用于中小型装置,因为小系统无法承担其较高的成本。但 DCS性能先进,结构合理,质量可靠,应用方便。中小型企业和大企业的中小装置对自动化的需求越来越迫切。

和利时公司考虑到中小型企业上大型DCS系统的技术难度和资金难度,针对中小型企业的特殊性开始了研发工作,还推出了基于现场总线技术的控制系统--FOCSTM(Fieldbus Open Control System)。FOCSTM具有先进性、通用性、开放性和高可靠性、界面友好、结构灵活、安装便利、维护简单等优点。FOCSTM致力于中小规模应用,可大幅度节约用户使用成本。

FOCS系列产品包括不同结构形式的FODCS过程控制系统,还包括FOPLC可编程控制器,能广泛应用于电力、石油、化工、纺织、建材、市政等行业,尤其适用于一些中小装置和过程的测控场合。

企业信息系统
ERP(Enterprise Resources Planning)是一种面向供应链管理的现代企业管理思想与方法。实质上是通过计算机网络通信技术,将企业各方面的资源和信息(包括人、财、物、产、供、销等)进行全方位的管理,并合理调配,准确利用。企业是一条供应链的一个环节。ERP系统从管理水平和信息传递上,能使企业在激烈的市场竞争中充分发挥能量,提高应变能力,从而取得最佳的经济效益。

HS2000ERP流程企业资源计划系统软件是和利时公司ERP事业部认真总结我国863/CIMS十几年的经验与教训,分析了国际国内众多管理软件的特点,并且深入到我国典型的流程企业中去,与用户进行了广泛而深入的研讨,经过艰苦而卓有成效的开发工作,而推出的适用于流程企业的一个产品。

HS2000ERP 通过事业部自主开发的RealMIS实时信息系统,可实现与企业控制系统的无缝连接,从而为行业企业提供包括生产底层控制到企业上层管理的全方位解决方案。1999年,管控一体化在倍达公司成功实施。

交通信息系统
交通信息系统事业部的目前的主要业务一是铁路信号微机联锁系统;二是铁路信号微机监测系统;三是铁路售检票系统。

从1998年初开始与铁路有关部门合作,在认真研究了国内外铁路信号计算机联锁系统的现状、优缺点及发展方向,广泛听取了同行的意见的基础上,根据铁道部颁发的《计算机联锁系统技术条件》及与相关系统联网的技术要求,汇集了多名有经验的铁路信号专家教授成功地开发了HS2000 VSI三取二铁路信号计算机联锁系统(简称VSI),并且已经申请了国家专利,专利号00109094.1。该系统是专为铁路信号设计的专用系统,适用于所有的铁路车站,具有安全性、可靠性、灵活性、经济性和容量大的特点,该系统达到了国内外同行业的先进水平。HS2000 VSI采用8位编码技术等信息冗余技术,保证了信息运算存储和传输的安全,系统模块可带电插拔、在线维护。系统可以同时运行8台安全联锁计算机(SIC),每台SIC可带8台远程通讯站(CCU),联锁逻辑部分采用三取二容错系统,可处理多达110组道岔的车站,该系统已经在车站普及使用,得到了用户肯定,获得了良好信誉。

SmartPro RSS 铁路信号微机监测系统继承了和利时多年DCS系统开发、使用的经验,充分融合国际信息技术、电子技术和自动控制技术的最新发展,面向广大用户要求,充分考虑现场应用的特点,仔细研究国内外铁路信号应用技术的发展方向,根据铁道部颁发的《信号微机监测系统技术条件》而成功开发的新一代现场总线型铁路信号微机监测系统。

HSJ100计算机检票系统专为铁路客运、地铁、公路运输、轮渡码头、娱乐场所、旅游景点等需要出入口管理的场合而设计,特别适合于速度快、客流量大、安全性高的场所。该系统可通过标准的通讯接口构成售检网络系统,为站场现代化管理提供良好的解决方案。HSJ100计算机检票系统可以识别一维/二维条码、磁卡、IC卡,尤其是对软纸票的自动识检是本产品的特有技术。

HSJ100自动售、检票系统可以在1秒内完成识别车票、检验、记录、弹出车票等一系列工作。当旅客以正常的行走速度通过检票口时,检票过程早已自动完成。系统还可以自动检索条码、可以进行防伪阻拦、自动统计票额。它的出现大大推动了铁路管理信息化建设的进程。

中、小规模控制的PLC系统
客户对不断提高生产力水平的追求推动着工业自动化水平的持续提升,并就此对控制系统的性能、品质、价格提出了更高的要求。同时随着自控系统在各行业应用的日益普及,系统小型化、多样性的特点愈发突出来。因此,性能优秀、配置灵活、价格较低的解决方案越来越受到用户的青睐。为了顺应这种趋势,满足用户的需求,北京和利时公司集多年来在自动化领域的成功经验,通过OEM方式与德国VIPA公司合作,推出了适用于中、小规模控制的PLC系统——FOPLC®。

FOPLC®(Fieldbus Open PLC)产品于2000年开始创建品牌,最初只是作为和利时公司DCS产品的一种补充形式。经过1年多的努力,FOPLC产品不仅单独应用于很多大型项目,而且成为可以为和利时公司赢利的产品。FOPLC业务于2001年底正式从其他业务中分离出来,成立了针对这个产品的独立业务部门,FOPLC的发展得到了公司的支持,FOPLC产品的竞争优势也在不断地表现在各个工业现场。FOPLC项目部经过自己不断的努力,在产品、营销、服务上苦练内功,深入市场了解客户需求,不断探索PLC市场的运营规律,把技术优势转化为解决方案优势,在竞争激烈的市场中挤出属于自己的份额,并得到了广大用户的认可。从FOPLC开始创建品牌到现在这3年里,FOPLC已经签定200多个项目,拥有用户100多家,合同额达2000多万。FOPLC产品具有灵活的系统配置方案,可以从无线到有线的各种通讯方式,实现从几十至几千点的中小型控制系统,有效地拓宽了系统的行业面,现在FOPLC系统已经在钢铁、冶金、化工、电力、交通、机械、煤炭、食品/饮料等十几个行业中有应用,尤其在水煤浆和污水处理方面业绩突出。现在,FOPLC产品已经成为和利时公司平台级产品,成为公司重点发展的业务方向之一。
2、组织结构和业绩构成
2-1、组织结构图如下:




2-2、业绩构成:
核电站计算机监控系统:
大亚湾核电站KIT数据上网方案
大亚湾核电站反应堆控制系统在线试验台
轨道交通综合自动化监控系统:
北京城铁16个车站的环控和全部变电站内380V部分的监控及负荷控制管理系统
北京地铁13号线综合自动化监控系统
管控一体化系统:
华北制药集团倍达有限公司管控一体化系统
企业信息化系统
吉林敖东延边药业股份有限公司
自动化解决方案
湖南耒阳电厂#1机组DCS、DEH改造工程
合肥发电厂3号DCS+DEH热控一体化改造工程

三、上海新华控制工程有限公司
新华控制工程有限公司是由新华控制技术(集团)有限公司、华能集团公司、美国E.M. Warburg,Pincus & Co.Inc.共同投资组成,是生产自动控制设备,为工业过程自动控制配套的中外合资企业,主要从事控制系统设计、应用软件开发、专用硬件制造和控制系统总成套。公司是目前世界上最大的DEH生产厂家,是我国最早能提供整套计算机制系统出口的企业。目前主要提供大型电厂“热工岛”控制设备、电厂信息管理、电网自动化系统、其它工业控制系统及楼宇自动化系统的总承配套技术水准及服务。目前,新华公司具备了年产80套DCS和100套DEH的生产能力,是世界上最大的电站控制系统制造商。

1、公司系统产品
(1)汽轮机数字式电液控制系统DEH-IIIA
(2) 汽轮机岛热工控制系统
给水泵汽轮机数字电液控制系统MEH-IIIA
旁路阀门电液控制系统BPC-I
(3)新华分散型控制系统XDPS-400、XDPS-400+
火电站分散控制系统
循环流化床锅炉 (CFBB) 控制系统
化水程控、自动加药控制系统
冶金、石化、造纸生产过程自动控制系统
(4)电站分散型控制系统工程成套、系统设计、软件开发及现场调试
(5) 厂级监控信息系统SIS
(6)信息管理系统MIS
(7)电网自动化与管理系统XEMS-400
电厂电网/升压监控系统XNCS
配网自动化和管理系统 XDAMS-400
变电站综合自动化系统XSA-400
(8)数据采集与监控系统SCADA
2、公司业绩
2-1、电站
DCS系统 337套


采用高压抗燃油的汽轮机控制系统(DEH EH) 376套




采用低压纯电调的汽轮机控制系统(DEH) 22套
300MW/600MW机组给水泵汽轮机MEH 200套
旁路控制系统BPS 50套
汽轮机危急遮断系统ETS 70套
2-2、出口项目 32套
2-2、出口项目 32套
2-3、MIS、SIS项目 15套
2-4、、SCADA、网控及变电站自动化系统 23套
2-5、轨道交通 2套
2-6、冶金    10套
2-7、石化       10套
2-8、造纸     33套
2-9、其它
辅机控制    19套
电厂仿真系统 2套
汽轮机安全监测仪表TSI 15套
电站故障记录仪 17套
水厂、泵站控制系统 8套
其他控制系统 2套
对进口系统的改造 29套

四、浙大中控技术有限公司
浙大中控原系浙大海纳控股子公司,主要依托浙江大学工业控制技术国家重点实验室及浙江大学先进控制研究所长期的科研积累,从单一的DCS厂商发展成为一家产品门类齐全的工业自动化综合性集团,产品含括了JX系列集散控制系统(DCS)、JL系列无纸记录仪及MultiF系列多功能智能仪表、现场总线技术和产品、先进控制与综合自动化管理软件(APC-Suite)、基于网络技术的控制系统WebField等一系列工业自动化产品。目前,浙大中控产品应用于化工、炼油、石化、冶金、电力、轻工、纺织、建材、制药、生化、机械制造及水处理等行业。

1、公司系统产品:
控制系统:
JX-300X集散控制系统
基于网络技术的控制系统WebField
油品调合优化控制软件包APC-Blend

智能仪表:
无纸记录仪
智能变送器等

现场总线:
智能现场仪表
基于HART协议的智能变送器圆卡

企业综合自动化:
物流数据校正软件包APC-DataPro
实时数据库软件平台APC-iSYS
综合集成软件平台APC-eSYS
多变量预测控制软件包APC-Hiecon
预测函数控制软件包APC-PFC

2、公司业绩:
化工行业:江西二化尿素控制系统
石化行业:广州石化总厂硫磺回收装置控制系统
冶金行业:杭钢集团的动力分厂3200立方米空分制氧控制系统
电力行业:浙江嵊州热电75t/h循环流化床锅炉

五、国电南京自动化股份有限公司
国电南京自动化股份有限公司是国家电力公司控股的首家高科技上市企业,由国家电力公司南京电力自动化设备总厂独家发起,以其拥有的四个主专业分厂(即:线路保护分厂、主设备保护分厂、调度自动化分厂、变电站自动化公司)的资产和相应的负债重组后投入股份公司,股本11800万股。
公司是国内最大的电力系统成套自动化设备研制与生产基地之一,主要从事电力调度自动化系统、高低压输配电线路保护、电力主设备保护及安全自动装置、发电厂、变电站综合自动化系统、铁路自动化控制系统、水电站自动化系统、配网自动化、电力信息及市场能源管理系统、发电厂分散控制(DCS)、电厂管理系统、工业过程控制及其他自动化领域的研究开发和生产制造。
1、公司系统产品
输电线路继电保护设备产品
电力主设备保护设备产品
电气化铁道牵引供电自动化系统
大型商用数据库的数据采集及监控系统(SCADA/EMS/DMS)
管理信息系统(MIS)
电能计费系统
分布式微机远方终端装置(RTU)
电能采集终端装置(ETU)、通信规约转换器、调制解调器(MODEM),电力调度模拟屏等其它配套产品。
变电站综合自动化系统

2、公司业绩:
国电南京自动化股份有限公司是国内最大的电力系统成套自动化设备研制与生产基地之一,主要从事电力调度自动化系统、高低压输配电线路保护、电力主设备保护及安全自动装置、发电厂、变电站综合自动化系统、铁路自动化控制系统、水电站自动化系统、配网自动化、电力信息及市场能源管理系统、发电厂分散控制(DCS)、电厂管理系统、工业过程控制及其他自动化领域的研究开发和生产制造。

公司产品覆盖全国,远销海外,广泛运行在全国各大电力网和许多大型企业的配电网中,为国家电力系统的安全稳定运行做出了重要贡献。自八十年代,本公司产品走出国门,跻身亚太地区的电力市场,先后在国际招标中赢得了巴基斯坦核电工程、尼泊尔首都城市电网项目,伊朗德黑兰地铁工程、安提瓜国家电力调度中心项目、马来西亚火电工程等。

六、烟台东方电子股份有限公司
烟台东方电子是集科研开发、生产经营、技术服务于一体的大型国有企业,是国家和山东省扶持的重点企业之一。公司自1982年开始涉足电力自动化领域,目前公司各类专业技术人员2021人。主要产品有电力调度自动化系统、保护及变电站综合自动化系统、配电自动化系统、电能计量计费管理系统、信息管理系统、智能通信电源、智能开关、通信系列产品和计算机键盘等9大系列300多个品种。
1、公司系统产品:
高压开关设备
直流电源系统
变电站自动化系统
电力信息管理系统
配电自动化系统
电能计量表
操作票系统

、公司业绩:
公司主要生产电力调度自动化系统、保护及变电站综合自动化系统、配电自动化系统、电能量采集及计费系统、管理信息系统、智能通信电源、智能开关设备和计算机键盘等8大系列300多种产品,产品质量体系通过ISO9001国际标准认证。 公司先后被评为中国工业企业综合评价最优企业、中国电子百强企业,荣获“中国企业管理杰出贡献奖”、“国家级企业管理现代化创新成果一等奖”等荣誉称号。
七、北京金自天正智能股份有限公司
公司主要业务是从事工业自动化领域系列产品的研制、生产、销售和承接系统集成工程及技术服务等,具体包括工业自动化控制业务、电气传动装置业务、工业检测及控制仪表业务等三大类。主要产品系列有工业计算机控制系统、电气传动装置(大中功率交直流传动装置、大中功率交流变频装置、调压型电机软启动装置、全数字直流电机调速装置、大功率电源装置、无功率补偿及谐波滤波装置)、工业专用检测及控制仪表、电力半导体元器件等。

公司系统产品:
公司主要产品系列有工业计算机控制系统、电气传动装置、工业专用检测及控制仪表、电力半导体元器件等。

工业计算机控制系统由控制站、操作站、智能控制软件等设备和工控软件构成,采用了PC技术、现场总线、以太网、智能控制等先进技术,具有可靠性、开放性、低成本、可支持多种现场总线和高速以太网等特点,适用于工业炉窑、轧钢、水处理、皮带运输、能源管网等工业控制场合。

电气传动装置类产品主要包括大中功率交直流传动装置、大中功率交流变频装置、调压型电机软启动装置、全数字直流电机调速装置、大功率电源装置、无功率补偿及谐波滤波装置等系列。

工业专用检测及控制仪表主要包括冶金专用仪表、工业专用检测及控制仪表等产品,其中KF100型燃气热值(指数)仪达到国内领先、国际先进水平。

电力半导体元器件主要包括高压大功率晶闸管、硅整流管和功率单元等产品。股份公司在该类产品研发、质量管理和产品信誉等方面均位于国内先进行列。

2、公司业绩
















八、主要国外公司情况:
如前所述,跨国公司自动化产品、设备在国内市场中已占领主要市场份额。现有大量自动化系统集成和工程项目中均采用跨国公司自动化产品、设备,但除关系国计民生的重大项目还采用向国外采


 
第四章 国内公司竞争优势和竞争地位

本章目录
第四章 国内公司竞争优势和竞争地位
一、国内工业自动化企业总体业绩分布
二、工业自动化设备制造市场
1、DCS市场
2、PLC市场
3、工业PC市场
三、工业自动化系统集成市场
四、海得控制
1、海得竞争优势
2、海得竞争地位
3、专家评价意见
五、北京和利时系统工程股份有限公司
1、和利时竞争优势
2、和利时竞争地位
六、上海新华控制工程有限公司
1、新华控制竞争优势
2、新华控制竞争地位
七、浙大中控技术有限公司
1、浙大中控竞争优势
2、浙大中控竞争地位
八、国电南京自动化股份有限公司
1、国电南自竞争优势
2、国电南自竞争地位
九、北京金自天正智能股份有限公司
1、金自天正竞争优势
2、金自天正竞争地位


第四章 国内公司竞争优势和竞争地位

一、国内工业自动化企业总体业绩分布
前述国内工业自动化行业领先地位公司尽管自身业务定位各有不同,如海得控制以系统集成见长;和利时、新华控制、浙大中控擅长DCS系统;南瑞集团、上海自仪、重庆川仪、正泰、德利西以工业自动化设备产品制造为重点。但国内从事工业自动化行业的成千上万家企业在经营规模、经营效益上仍体现为“扁平大金字塔”的统计分布。据《中国工业过程自动化高技术产业化重大专项总结报告》分析:

2001年,工业过程自动化领域销售规模在18亿元的有1家,5亿元的1家,2-4亿元的4家,1-2亿元的3家。2002年估计销售规模在20亿元以上有1家,5-10亿元的1家,2-5亿元的7家,1-2亿元的5家。

2002年,据不完全统计,5亿元以上销售规模的为工业过程自动化供应商同时也是工业自动化设备产品制造商如南瑞集团,2-5亿元销售规模的既有综合系统集成商如海得控制,又有系统制造商如和利时、新华控制、浙大中控和冶金行业系统集成商金自天正;但工业软件制造商、行业系统集成商、工程公司超过1亿元销售规模的不多见。

二、工业自动化设备制造市场
由于前述国内自动化行业的竞争特点以及工业自动化系统的复杂性、长期运行在工业现场、恶劣环境适应性等,因此按用户需求选择因素最重要的技术性能、品牌和国内应用业绩等分析,国外工业自动化设备、产品制造商依然控制国内上游产品供应的主要市场,国内制造商拥有一定DCS系统、FCS、数控、低压电器、工业PC和工业软件市场份额。
根据段明详先生撰文《工业控制计算机技术的发展与国内产业发展概况》:2000年全球工业控制市场为300-400亿美元,其中DCS 60亿美元,嵌入式系统60-70亿美元,FCS 20-30亿美元,IP C70-80亿美元,PLC 70-80亿美元,数控70-80亿美元,并以每年10-15%的速度增长。

根据中国工控网在自动化学会40周年庆学术报告会的报告《自动化产业与互联网经济》报道:2000年我国工控机市场规模为170~207亿元人民币,其中:工业PC机及OEM产品 35~40亿元;嵌入式计算机及控制器 25~30亿元;PLC装置 25~30亿元;DCS系统 30~35亿元;现场总线控制系统 1~2亿元;数控系统(CNC) 24~30亿元;进口成套设备配套控制设备 30~40亿元。

1、DCS市场
中国仪器仪表行业协会理事奚家成先生撰文《我国DCS市场概况及发展趋势》,2002年DCS市场状况如下:



2、PLC市场
前已述及,由于国内PLC研制按照行业通用型设计生产,因此产品、技术水平等均与国外公司差距很大,目前,这一市场基本由AB、Siemens、GE、Modican、三菱、OMRON等制造商控制。



3、工业PC市场
据不完全统计,我国IPC主要有研华、研祥、威达、大众、研发、方圆、浪潮、华北工控、四通工控、联想工控、长城工控的诸多外资、中外合资、内资品牌,目前,IPC是主要工业自动化设备产品中国产率最高的一种。



三、工业自动化系统集成市场
以工业化提升改造传统产业的关键技术是软件技术、硬件技术和集成技术。系统集成技术是整个自动化关键技术的关键,是控制软件、优化软件和软测量技术的集成,是主控系统、智能仪表的集成,是检测、控制、优化、调度、管理、决策、经营等功能的集成,是实现工厂综合自动化系统的基础技术。由于面向石化、化工、电力、冶金、食品、造纸等诸多工业应用,且应用不同的控制手段或主要控制设备,因此既有生产控制设备产品的厂商提供的系统集成,也有采购控制设备产品的厂商融合自有技术提供的系统集成。前者如DCS系统制造商和利时、新华控制、浙大中控;工业自动化设备产品制造商南瑞集团、上海自仪、重庆川仪等,后者如海得控制。

由于目前主要控制系统的分为PLC控制系统、DCS控制系统、混合控制系统、FCS控制系统;而混合控制系统是综合PLC和 DCS各自优势组成的控制系统,FCS是由PLC、DCS按现场总线网络通信技术构成的系统,因此可按主要控制技术分为DCS控制系统市场和PLC控制系统市场。

DCS控制系统市场前已述及,PLC长期以来始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。

在全球PLC制造商中,根据美国Automation Research Corp(ARC)调查,世界PLC领导厂家的五霸分别为Siemens(西门子)公司、Allen-Bradley(A-B)公司、Schneider(施耐德)公司、Mitsubishi(三菱)公司、Omrom(欧姆龙)公司,他们的销售额约占全球总销售额的三分之二。国内PLC市场也是如此,基本以向上述5大PLC制造商采购后融合自有技术进行面向不同行业的系统集成。



根据《中华人民共和国招标投标法》规定, 在中华人民共和国境内进行下列工程建设项目包括项目的勘察、设计、施工、监理以及与工程建设有关的重要设备、材料等的采购,必须进行国际招标:
(1)大型基础设施、公用事业等关系社会公共利益、公众安全的项目;
(2)全部或者部分使用国有资金投资或者国家融资的项目;
(3)使用国际组织或者外国政府贷款、援助资金由国务院或国家经贸委批准的技术改造国家重点技术改造项目。

以及国家重点技术改造项目项下的设备采购、需进口特定机电产品的技术改造项目、利用世界银行、亚洲开发银行等国际金融组织贷款和外国政府贷款进行技术改造的项目。

同时根据《机电产品国际招标投标实施办法(附件一) - 机电产品国际招标目录》中涉及发电、输变电项目,公路、港口、城市交通项目,矿山、冶金项目,建材、楼宇项目、纺织项目 ,机械加工项目,石油、化工项目,轻工、环保项目等均需在境内进行机电产品国际公开竞争性招标投标。因此估计大中型PLC控制系统国内市场中因国际招投标而由国外公司承担的市场比例约为55-60%,即国内企业面临的PLC控制系统市场约12亿。

清华同方信息产业业务比重较大,而工业自动化系统集成主要应用于公共交通行业,因此估计工业自动化系统集成所占比重不大。根据上述分析,国内DCS系统集成行业前列公司是和利时、新华控制、浙大中控;PLC系统集成行业前列公司是清华同方、海得控制。

四、海得控制
1、海得竞争优势
海得控制自创立至今一直专注于工业控制领域,以振兴民族工业信息技术为己任,通过不断的技术积累和市场拓展,在国内工业控制行业奠定了良好市场美誉度和知名度。公司竞争优势主要体现如下几方面:


熟练掌握多个供应商控制产品、设备技术,并在充分知晓不同行业控制工艺要求和实施经验的基础上,整合多个控制设备、产品之优势,以提供符合工业现场需要且性价比优良的控制系统;

充分吸收消化国内外工业先进控制技术,结合客户现场工艺条件和控制需求,不断形成自行研发的工业控制技术,凭借一系列国内外重大工程项目控制系统的承接业绩和信誉,直面工业控制跨国公司的竞争,成功的在多次项目投标中,以符合本地化的性价比优良的控制系统解决方案一举中标,成为国内民族工业控制行业中的重要一员;

依托长期在过程控制系统积累的专业技术和对多行业过程控制工艺的掌握,以工业控制系统集成为手段,拓展稳定的客户资源,从单一控制系统投资建设方到定型控制系统在原设备制造中的批量使用客户;

与国内外众多工业控制产品供应商、工程设计院、工程公司、工业控制配套设备供应商建立了长期战略及策略合作方式,形成共享专业知识与技术的利益共同体;

管理团队拥有丰富的控制技术,并随海得控制创立至今积累了企业管理的实践经验,能在企业不同发展阶段为企业设计不同的管理发展模式;

客户知晓公司在工业控制系统的优质及时服务和提供复杂工业控制解决方案的能力及由此而来在行业内良好信誉;

2、海得竞争地位
尽管国内工业自动化领域是一个跨国公司占主要市场份额的行业,且中央、地方研究院、所改制后基本都向行业专业自动化解决方案供应商方向发展,但海得却是在市场摸索过程中成功地建立了自己独特的“专业化的自动化工程、全面的系统集成、深入的OEM为制造商提供电控设备配套、服务,高附加值的国外自动化产品与自主知识产权的工控---IT技术研发和产业化”五种业务方式,并在有机结合的基础上形成了“专家营销+解决方案”业务竞争模式,是我国民营工业自动化公司中的佼佼者。

该业务模式的主要特点是:客户群体广泛,且直接面向不同客户的控制需求,在自动化产品供应商与客户之间以客观公允的姿态,凭借专业技术和实施经验,集合众多知名自动化产品的优点,通过系统方案设计,提供给客户性能优良、价格适中的控制系统和产品。

工业自动化工程领域,海得控制的主要行业领域是港口、电力、冶金、水泥、船舶、交通、市政、冶金、化工,在起升电气控制系统产品方面,海得在行业中处于技术、市场领先地位,设计的系统完全可以与跨国公司系统媲美,在国内将居于领先地位。已成功运用于国内数个重大工程项目;其它控制系统因面对的市场需求非常旺盛,因此尽管有专业性工程公司竞争,海得采取地域、行业等区别竞争手段,突出重点行业技术优势,避开其他公司特长的行业及地域。

工业自动化系统集成领域,PLC控制系统、监控系统、数控和伺服驱动系统以大型工业装备制造业、市政、能源、冶金、水利行业为重点,海得创造的“专家营销+解决方案”业务模式成功地开发了OEM(原设备制造商)客户群体,综合利用国外各种品牌的高端自动化产品和设备,加上自有的行业应用知识、集成能力与经验,为国内各行业工业企业提供技术水平可与国外著名制造商、集成商抗衡,价格符合国情的自动化成套和系统集成服务。在以工控机、网络和监控软件、交直流调速和智能化配电的开放式控制系统集成业务上,具有国内同行业领先的优势。不但降低了原设备制造商的制造成本,提高技术含量,同时也在合作过程中形成相互信任、共同发展的合作关系,设备的升级换代、改型改造均由海得这样的工业自动化专业方案供应商来实施,提高了原设备制造商的运行效率和企业之间的依存度。

3、专家评价意见
经本人与上海同济大学机械学院院长徐鸣谦教授、上海交通大学教授、中国物料搬运机械学会张文渊研究员、上海计算机软件技术开发中心教授级高工刘光龙主任、上海自动化仪表研究所主任教授级高工彭瑜组成的专家评价组对海得的技术、市场、研发的优势和竞争力分析评价,专家组一致认为:
技术评价
海得的技术优势体现在传动与监控一体化、强、弱电控制一体化、管、控一体化、网络和远程监控技术、集成和研发相结合、工程项目和标准化、产业化相结合、引进、吸收、 消化、创新与产业化相结合等方面。

海得的系统集成业务评价
海得的系统集成业务优势体现在海得所选择的分销产品已基本涵盖了工厂自动化系统从底层的检测、执行元件,到作为基础控制的PLC等设备,到工厂自动化的网络和监控软件,以及工厂自动化的动力配电系统,是基于系统集成的思想构建的;

海得的分销品牌不但是国际最著名的品牌,而且是单项产品中技术先进、性价比优越的产品;其中多数同时签有技术服务、培训中心协议(如施耐德工程、ABB传动、Intellution软件等),是引进、吸收外方技术的有效手段;

海得所选择的代理产品和技术涵盖了行业应用的需求,如施耐德的PLC和ABB的DCS系统适用于电力、冶金、化工等过程控制,欧姆龙PLC适用于机械和各种生产线, NUM数控系统适用于机床行业等。通过代理施耐德的传动产品引进了其起重电控技术,成为施耐德的工程伙伴。通过代理ABB交直流传动产品,不但建立了华东唯一的ABB传动技术中心和实验室,而且掌握了ABB先进的DTC直接力矩控制技术和复杂应用项目开发能力;

海得以技术中心为基地,以技术部、工程部为主体,所从事的研发和工程项目不受已签约产品的限制,并结合项目研发自己的技术和软硬件产品及系统。如研发项目北京电信局智能化立体车库应用德国SICK公司激光检测系统自行开发软件检测不同车型,解决高密度车位的关键技术,其PLC采用非分销的西门子产品。

海得的工程业务评价
海得的工程业务优势体现在提供覆盖各行业应用的HT2000控制系统和电器成套设备并在电气控制系统方面与起重和传动行业的整机厂如振华港机、上海港机、大连起重机、太原重型机器等厂家,中船总公司、第九设计院等设计院,长江三峡、黄河万家寨等重要用户建立了长期合作关系,完成了几十项起重电控工程,在双机联动、电网能量反馈、电子防瑶、电控系统的CAD标准化设计、故障诊断和远程监控等方面研发了自己的专用技术。

海得研发评价
海得研发基于市场和应用导向,海得一般都是先有应用项目再形成研发课题,先预测市场前景再考虑产业化,因而其技术实用性和市场前景较好;通过引进技术吸收消化和应用的基础上加以创新,因而其技术成熟性较高。较注意发挥自控、网络通讯、软件相结合的综合优势,把工控和IT技术结合起来为传统产业的技术进步服务。

五、北京和利时系统工程股份有限公司
1、和利时竞争优势
和利时在几年之内不断地在体制、技术和市场开发等方面进行创新,从而推动着企业不断地成长,并逐渐形成了自己独特的核心技术体系与核心竞争能力。支撑这些有形内容的则是和利时在这几年中发展形成的企业文化。

和利时的企业工作方针为:以人才为根本,以市场为导向,以科技为基础,以产业为标准,以质量为保证,以世界为目标。

和利时公司专注于自动化领域,主营业务分为四部分:包括工业自动化、系统集成、信息管理系统以及交通信息自动化。截止2002年上半年,成功实施以及在施工程项目已达1100个,行业涉及核电、市政、石化、化工、电力、冶金、建材、制药、轻工、铁路、智能建筑、环保等。

在产品结构上,和利时从只有一种分布式计算机控制系统(Distributed Control System,简称DCS)开始,发展到拥有多项具有自主知识产权和自有品牌的产品。自行研制的工业控制系统经历了三代,形成了多种规模、多个品种的产品结构,能满足大、中、小型装置从测控到控制的要求。同时,为实现企业的全方位解决方案,开发成功了流程企业资源计划系统软件。在此基础上,面向行业发展,在电力自动化领域,可提供变电站自动化系统、配网自动化系统等;在铁路交通自动化领域,开发了计算机售检票系统及铁路计算机联锁系统等。

随着产品结构的调整,到2000年,和利时公司的经营战略也由原来的以DCS设备供应为中心,转向以客户为中心,提供全方位的解决方案和集成系统。主营业务发展到工业企业整体管理、输配电站的电力系统自动化、交通信息自动化,以及智能建筑系统集成等几大领域。

2、和利时竞争地位
自1993年成立以来,和利时以高起点参与市场竞争,在外部环境、各种经济模式的发展和变幻中,始终保持高速稳健的发展,经济效益和社会效益同步增长。和利时公司是我国第一家可以为核电站提供自主品牌控制系统的公司,设计实施了我国第一个用于核电出口项目的大型计算机监测系统;在“新奥运,新北京”的首都经济建设中,和利时公司承担了北京市铁路建设工程西直门——东直门线供电、环控和防灾报警综合自动化系统,以及北京市经济委员会网上审批系统项目;在西部大开发——西电东输中,和利时公司成功进入300MW火电市场;承接大型综合自动化监控系统 “深圳地铁一期EMCS+FAS+SCADA系统工程”……在具有战略性、全局性的国民经济发展建设中,和利时公司求实进取,“和利时”的品牌价值与日俱增。

和利时在丰富的实践活动中,积累了必要的技术,初步形成了自己的核心能力;建立了一支稳定的人才队伍,设置了较为合理的组织结构;在市场上建立起初步的信誉,为将来的发展打下了市场基础;建立起优良的银行与企业合作关系,等等。和利时公司成为我国自动化行业中最具综合实力的企业之一,成为中国控制领域令人瞩目的佼佼者。

和利时公司经过近九年的发展,比较顺利地完成了企业创建期的工作,走了一条依靠自主知识产权打自有品牌,实现高新技术产业化的道路。这是一个开发和运用知识和智力资源、发展高技术产业的过程,是一个构筑高技术企业发展基础的过程,是一个全面提高企业竞争力的过程。

六、上海新华控制工程有限公司
1、新华控制竞争优势
新华公司拥有一大批专业知识扎实、擅长处理现场实际问题的热控专业人才。来自全国各地研究所、热工所、主机厂的最早从事汽轮机控制设备引进开发攻关的一批热控专业人才,构成了新华的人才基础。近年来,又有许多涉及汽机、锅炉、自控、液压、计算机硬件、软件等多个领域,能够从事系统设计、生产检验、调试、仿真试验、硬件配置、应用软件开发与调试、现场服务、培训等多项专业人才充实到公司各个部门。新华公司依靠自身的能力完成用于300MW及以上的大容量机组热控工程应用的全过程。

新华公司的产品已从公司创建初期单一的汽轮机控制设备DEH和MEH,发展到功能覆盖电厂DEH、MEH、DAS、CCS、FSSS、SCS、BPS的成套热控设备,产品形成系列化、成套化的特色。 新华公司拥有功能齐全的液压实验台,能对DEH液压机构进行调整及液压联调试验;拥有计算机仿真系统,能在实验室对DEHMEH、DCS、配网自动化及其它电站控制装置进行仿真;便携式仿真机可以在现场调试时对机组进行闭环试验;公司自行研制开发的CCS、SCS、BMS仿真系统,在DCS组态期间,能随时进行闭环试验,这些都对工程成套提供了技术保障作用。

新华公司已通过ISO9001质量体系认证,并获得中国华信公司和美国FMRC颁发的ISO9001质量体系认证证书。这标志着公司的质量管理和质量保证活动已纳入了ISO9001标准的轨道。产品质量有了可靠的保障。

新华公司现场服务部,专门负责产品的现场服务(从安装指导开始,到设备的现场恢复、配合调试,通过168小时试运行)、售后服务、产品维修并提供备品备件(设有备品备件保税仓库);公司的培训中心专门负责对用户的技术培训,电厂受训人员可以根据实际情况选择培训课程,新华公司从设备组态开始,就邀请电厂工作人员与新华公司工程技术人员一道工作,在实践中掌握整个控制系统。

2、新华控制竞争地位
2002年,新华公司共出厂DEH/EH系统106套、DCS系统110套、配网自动化及其他系统3套;共投运DEH/EH系统95套、DCS系统51套;新华公司全年销售额突破4.5亿元人民币,人均实现销售160万元人民币,再创历史新高;新华公司自主知识产权的国产化DCS系统XDPS-400+首次在深圳西部电厂新建300MW机组(5号机组)成功投运。5号机的机、炉、电全部采用XDPS-400+统一控制,在国内首次实现机、炉、电及公用设备控制系统一体化。这一水平,领先于目前国内所有其它300MW及600MW机组,包括进口机组;新华公司为秦山核电公司汽轮机(300MW)机组DEH和RTC项目改造工程提供的XDPS-400系列产品DEH-IIIA系统,取代了该公司原来采用的美国西屋公司的DEH-II及后来改造的ABB贝利公司的N-90,并于2002年7月成功并网,DEH-IIIA各种功能试验均超过ABB贝利的DEH,标志着新华公司成功涉足核电领域,也再次证明了新华产品的高安全性和高可靠性。新华公司的XDPS-400在国内第一台也是目前最大的450吨级循环流化床锅炉(保定热电厂8号机组)投入商业运行。除了在传统的电厂自动化领域继续发挥优势以外,新华公司在轨道交通自动化领域也渐入佳境。公司承接的上海莘闵轻轨变电站综合自动化和电力系统控制中心SCADA系统项目,不仅采用高端的UNIX操作系统平台,技术方案先进,而且工期短,从确定方案到投运,只用了不到半年时间。目前,公司正集中精力,计划于2003年全面进入轨道交通自动化领域。

七、浙大中控技术有限公司
1、浙大中控竞争优势
浙大中控作为国家863计划产业化基地,是一家集工业自动化产品的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务为一体的高科技企业。经过几年的辛勤耕耘,浙大中控以其前瞻的决策、雄厚的实力、优良的品质、完善的服务,在中国树立了良好的企业形象,铸就了“SUPCON”与“浙大中控”这两个国内工控界的著名品牌,并在发展信息化,利用信息化带动工业化过程中做出了重要贡献。

浙大中控以工业控制技术国家重点实验室和浙江大学先进控制研究所长期的科研积累为技术支撑,充分利用浙江大学多学科的综合优势,以自身雄厚的科研实力、广泛的科技交流和超前的科技产业意识,及时了解和把握自动化技术的发展态势,始终站在自动化技术的前沿,保证了国内工业自动化领域的综合优势地位。

在“以人为本”的人才方针的指导下,浙大中控创建了一支由11位博士、近百位硕士(高工)及四百多名各行业佼佼者组成的精英团队,这些优秀人才的加盟是保证公司快速发展的基础。

作为高科技企业,浙大中控始终坚持“以市场为导向,以技术创新为动力”,致力于追踪国际前沿科技,不断推出拥有自主知识产权和国际先进水平的新技术、新产品。短短几年时间,浙大中控从单一的DCS厂商发展为一家产品门类齐全、完全可与国外跨国公司相媲美的综合性集团,力求为广大工业企业提供先进的综合自动化解决方案。在巩固、推广DCS、仪表、现场总线技术这些基础自动化系统的同时,浙大中控又推出了综合集成软件和优化与先进控制软件包。浙大中控设计、开发的AdvanTrol-PIMSTM(现APC-PIMS)综合集成软件于2000年通过了国家863/CIMS主题办公室组织的项目验收,其在杭电化集团龙山化工厂、巨化集团公司热电厂等近20家企业的应用表明,该软件成功实现了企业过程控制系统与信息系统的网络集成、综合管理,从而为企业取得良好的经济效益打下了基础。

2、浙大中控竞争地位
公司充分运用自身的技术和人才优势,创造需求,引导市场。1994年在国内率先推出JL-20A无纸记录仪,对传统的记录方式进行了革命性的变革,并很快占领了国内市场,两年后国外企业才有类似产品上市。根据市场的需求,我们又不断推出JL-22A、JL-22B、JL-22M、JL-26、JL-30无纸记录仪和DRC-97智能调节记录仪等一系列新颖、网络化的数字仪表,技术性能均达到甚至超过了国际同类产品的先进水平。目前浙大中控已成为国内无纸记录仪最大的开发、生产基地,国内市场占有率达到60%以上,在海外市场的拓展也颇有成效,已远销泰国、越南、哈萨克斯坦等国家。

为帮助企业优化生产过程,节约生产成本,提高生产效率,增加企业经济效益,浙大中控还与浙江大学先进控制研究所合作开发了APC-Suite优化与先进控制软件包,到目前为止,该软件已经在镇海炼化、福建炼化、仪征化纤等大中型企业得到了广泛的应用并取得了良好的经济效益和社会效益。

现在,浙大中控形成了硬软件结合的完整的产品体系,从现场仪表到控制系统,从监控软件到优化控制软件,从生产综合自动化到企业管理信息化,浙大中控能为用户提供从底层到上层的完整的工业自动化整体解决方案。在现场总线方面,浙大中控参与制定了“基于高速以太网技术的现场总线控制设备”的相应国家标准。褚健认为,在信息化带动工业化的进程中,工业自动控制的市场空间非常大。而且自动控制的应用面很广,浙大中控已经拓展到了楼宇、交通、环保、教育网络等民用领域。

八、国电南京自动化股份有限公司
1、国电南自竞争优势
是国家电力公司控股的首家高科技上市企业,由中科院院士、工程院院士、经济管理专家和具有现代经营管理理念专家组成的公司董事会,为公司的科学决策提供了保证;具有奉献与创新精神的公司执行机构形成了亲和、诚信、快捷的运作风格;科学的内部组织机构使公司更加适应市场竞争的需要;开放的人才政策、有效的激励约束机制、团结和谐的工作环境吸引了大量的人才,使公司能够持续开发技术领先、有竞争力、高效益的产品。

开发能力
开放的人才政策,有效的激励约束机制,团结和谐的工作环境吸引了大量的人才,开发潜能得以最大程度的发挥。充足的、性能优良的开发试验设备仪器和CAD技术的应用,缩短了产品设计周期,提高了设计的可靠性。

INTRANET公司内部网实现了信息快速传递和共享,使公司能够持续开发技术领先、有竞争力、高效益的产品。几十年丰富的电力系统工程经验,为开发优质可靠的产品提供了有力保障。超前的技术和产品开发战略,保证了公司在国内外同行中的领先优势。

生产能力
九十年代世界先进技术水平的集成电路测试仪,对产品所有元器件进行测试,确保元器件质量关。

九十年代世界先进技术水平的FINN-POWER钣金柔性生产加工系统,是我国引进同类设备中配置最齐,自动化程度最高的生产线,可实现生产过程无人值守,确保制造出国际一流工艺水平的产品。

九十年代世界先进水平的环境试验箱、盐雾试验箱、高频干扰仪、雷电波冲击仪、快速瞬变干扰仪、振动仪、碰撞试验台、微机测试台等现代检验设备满足公司产品各种性能指标的测试要求。完善的生产过程自动化检测线,确保本公司生产优质产品。

l、质量保证
企业于1997年通过了英国AOQC国际质量认证公司和中华人民共和国国家商检局质量认证中心ISO9001双重认证

2、国电南自竞争地位
国电南京自动化股份有限公司是国内最大的电力系统成套自动化设备研制与生产基地之一。国内生产成套电力自动化设备的大型骨干企业,生产规模在同行业中名列第一。曾研制第一套晶体管线路继电保护;第一套数字式综合远动装置;第一家成套提供500KV变电站、变压器、母线和电抗器等静态保护的厂家;第一套数字式线路保护装置;第一套用于 60万千瓦及以下机组微机保护装置;第一套分布分散式变电站综合自动化系统;目前,在线路保护装置、电力主设备保护微机主变保护、电力主设备保护微机发变组保护、电力主设备母线保护市场拥有较大国内市场份额;在调度自动化设备、远动终端装置、电站综合自动化市场拥有约10%的国内市场份额。
1、金自天正竞争优势
首先,公司已经拥有完整的自主知识产权体系。目前公司拥有多项自主知识产权的专利和专有技术,其中包括7项专利技术和17项专有技术。具有自主权的科研成果达300多项,其中获得国家发明奖和科技进步奖20多项,省部级奖项150多项。目前公司自主拥有知识产权的核心技术包括:智能控制技术、交流调速技术、工业控制计算机技术、工业控制应用技术和功率半导体技术等。详细情况我们可以从下表中看到:




以此为基础,公司致力于建立五大产品平台:智能控制平台、控制硬件平台、应用软件平台、功率模件平台和产品应用平台,在每个产品平台上都有相应的关键技术,并且由此形成完整的知识产权体系。

其次,金自天正拥有强大的技术研发团队,人才优势较为明显。对于高科技企业而言,人才是决定技术水平的重要因素。对于脱胎于研究院的金自天正来说,在这方面当然不会落后。公司拥有一支精于技术研发的专家团队。金自天正从事技术研发的专家团队,超过员工总数的1/4。绝大部分具有中高级技术职称,研究生以上学历占50%以上。其中国家级有突出贡献的中青年专家1人,享受国务院"政府特殊津贴"的专家27人。在如此强大阵容的研发队伍中,既有数十年从事冶金工业自动化的老专家,在国际自控联合会(IFAC)低成本自动化委员会、中国自动化学会、中国自动化学会应用专业委员会、中国金属学会冶金自动化专业委员会、国家冶金自动化工程技术研究中心等机构任职,有在美国研修并取得博士学位后归来的专家;也有专业基础扎实、年轻有为的杰出青年专家,是他们构成了金自天正的脊梁。这支团队不仅掌握了有关的技术,还对市场需求、工艺生产过程、产品特点有很深的了解,从而为公司保持技术优势以及在市场竞争中奠定了人才基础。

第三,金自天正拥有完善的研发成果转化机制。目前公司在冶金自动化系统、大型工业自动化应用软件和管控一体化等应用技术方面处于国内领先地位。尤其是在智能控制、大功率交流调速领域曾多次创造国内第一,已经达到国际先进水平。在将科研成果转化生产力方面,公司积累了丰富的经验,并建立了行之有效的机制。公司由总经理直接领导技术委员会和技术研发部,专门负责技术研发和成果转化,形成了市场----研发----产品一条龙产业链,为保持其产品的领先地位发挥了重要作用。

2、金自天正竞争地位
目前公司的主要业务包括工业自动化控制业务、电力电子及电气传动装置业务、工业检测及控制仪表业务等三大类,主要产品系列包括工业计算机控制系统、电气传动装置、工业专用检测及控制仪表、电力半导体器件等。2001年公司销售收入为15099万元。根据中国钢铁工业统计年鉴(1999年)统计资料推算,按照2001年国内冶金自动化市场年销售总额16--21亿元估算,金自天正在冶金自动化领域的市场份额约为7%--9%,成为国内最具实力、规模较大的自动化供货商之一。这一成绩在国内同行业中位居榜首。近两年来,公司的市场份额稳步增长,并以冶金行业为基础不断向其他行业扩展。不要小看这个数字,目前我国自动化设备制造和系统集成的主要市场份额被国外几家知名企业占据,处于寡头垄断格局。金自天正的主要竞争对手是西门子、ABB、罗克韦尔、施耐德等著名的跨国公司,能够在与这些企业的竞争中成长壮大,充分显示了金自天正的实力。
第五章 我国工业自动化政策环境
本章目录
一、国家产业政策
二、科学技术部相关政策


第五章 我国工业自动化政策环境

一、国家产业政策
21世纪的经济发展正处于由“工业经济模式”向“信息经济模式”快速转变时期,而其中的“技术进步”又是决定性的因素。

“以高新技术为核心,以信息电子化为手段,提高工业产品附加值”已成为现代工业企业自动化发展的重要目标。国家在“十五”期间,制订了“用信息化带动工业自动化”的指导方针。在现代工业企业自动化中,计算机控制技术是核心,它是计算机技术和控制理论有机结合的产物。计算机控制系统的基础是工业控制计算机技术,其灵魂是智能控制技术。发展与智能控制技术相结合的“高性能的工业控制计算机以及基于工业控制计算机的开放式控制系统”是未来工业企业自动化重要发展方向。

“十五”期间,作为以信息化带动工业化战略的重要组成部分,科技部将组织实施制造业信息化工程。其目标是,在“九五”CAD(计算机辅助设计)应用工程和CIMS(计算机集成制造系统)应用示范工程工作成果的基础上,实现企业管理的信息化、生产过程的自动化以及装备的现代化。

二、科学技术部相关政策
据全国制造业信息化工程协调领导小组组长、科学技术部高新技术发展及产业化司司长李健先生

撰文:发展先进生产力和先进文化都离不开制造业,制造业与广大人民的根本利益息息相关。制造业信息化是我国以信息化带动工业化的突破口。为了实现从制造大国向制造强国的转变,迎接世界制造业基地向中国的转移,我们必须加快提高制造业的竞争力。

制造业信息化技术由于集成了电子信息、自动控制、现代管理、先进制造等多项高新技术,能够同时调控物流、资金流、信息流,促进产品设计的创新、企业管理模式的创新和企业间协作关系的创新,有效提高劳动生产率,改善产品质量,降低生产成本,加快企业对市场的响应速度,从而大幅度地增强了制造业的竞争力。制造业信息化工程的总体目标是缩小制造业在信息化方面与发达国家的差距,提升中国制造业在加入世贸组织以后的国际竞争力。

制造业信息化工程主要包括制造业信息化关键技术产品研究开发和应用试点示范两部分。前者主要任务是开发符合中国国情的数字化设计与制造系统、过程自动控制系统、企业管理与电子商务系统、集成制造系统、网络制造系统,后者主要是抓应用试点示范和推广普及。在过程自动化方面,重点开发生产过程执行系统和过程控制系统;在集成制造方面,重点开发支持企业整体解决方案的软件平台和产品全生命周期管理系统。
通过实施制造业信息化工程,
是要突破一批重大关键技术,形成一批有自主知识产权和市场竞争力的新产品;
是要建立一批制造业信息化应用的示范企业和示范区域,并通过辐射和扩散效应,提升整个制造业的核心竞争力,使我国制造业信息化整体水平与发达国家的差距从现在的15年左右缩短为10年以内;
是要培育一批制造业信息化软件企业和制造业信息化咨询服务公司,建立技术支撑体系;四是要培养锻炼一大批人才,形成一支推进制造业信息化的基本队伍。
 
第六章 工业自动化系统产品市场需求分析
本章目录
一、总体市场规模
二、自动化系统产品需求分析
1、可编程序控制器(PLC)
2、工业PC机
3、分布式控制系统
4、现场总线控制系统
5、数控系统
6、嵌入式计算机、OEM产品、单片机、单板机、控制器、家电等配套控制器
7、RTU产品
三、系统产品技术发展趋势


第六章 工业自动化系统产品市场需求分析

一、总体市场规模
根据《中国自动在线》委托原电子部微型机信息网的市场调查报告:2000年整个国内工控技术市场规模为170一207亿元,其中: PLC装置25一30亿元; DCS系统30一35亿元;现场总线控制系统工程1-2亿元;嵌入式PC及控制器25一30亿元。

根据Miconex一中国最大并最权威的测量仪器仪表及自动展览会统计,2000年国内自动化及自动控制系统的市场容量为22.5亿美元,约187亿元人民币。

据知名市场调查公司GCIS的中国工业自动化系统产品市场分析报告,2001年PLC系统产品市场容量预计为21.45亿元,至2005年将增加为34.03亿元,年增幅为15%;2001年DCS系统产品市场容量预计为19.75亿元,至2005年将增加为26.56亿元,年增幅为9%;2001年IPC系统产品市场容量预计为10.16亿元,至2005年将增加为14.94亿元,年增幅为12%;2001年工业软件市场容量预计为4.52亿元,至2005年将增加为8.3亿元,年增幅为21%。

二、自动化系统产品需求分析
1、可编程序控制器(PLC)
目前,我国的PL主要用在各种炉窑、机床、机械、冶金、各种生产线、铁路、水处理设备等等。

用户选用PLC产品仍以国外产品为主,并以SIEMENS、MODICON、A-B公司、OMRON、GE公司和三菱等产品为多。



据专家估计,国内PLC产品的年增长率为12%,以满足石油、化工、电力、市政等行业技改的需要,到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约人民币35~45亿元。

2、工业PC机
自1992年以来,我国工业PC机市场极为活跃,1993年成为中国的工业PC机年,国产工业PC机市场也保持着稳定发展的势头。

国内自92年以来,工业PC机市场极为活跃。据电子部微电子于计算机研究中心统计,96年为27亿元,2000年接近40亿元,年增长率为29%。




据美国FROST&SULLIVA公司的报告,全球工业PC机市场销售额从1997年的10.2亿美元上升到2000年13.7亿美元,由占工控机市场份额的12%降为9%。

国内工业PC机发展也很快,国外的生产厂家主要由台湾研华、美国INTEL、IBM、SIEMENS等等。

国内的主要生产厂家有北京康拓工业电脑公司、北京四通工控、北京联想工控、北京画院自动化系统公司、北京工控计算机厂、北京宏拓工控、北京长城工控、北工大、北大方正、上海康泰克电子技术公司、华北工控、和利时自动化工程公司、中国航天工业总公司骊山公司等等。

3、分布式控制系统
由于我国传统产业改造和新建工程项目对DCS的急需,80年代从国外引进了几百套DCS来装备石化、冶金、电力、化肥等企业。我国工业自动化仪表行业同时从国外引进技术,与外商合作合资组装生产国外DCS,并逐步实现国产化。如,我国机械部重庆自动化仪表所和上海自动化仪表所开发的DJK-7500,航空航天部的友力-2000、电子部六所的HS1000和HS2000、北京康拓公司的KT6000、浙大Supercon、杭州万盛公司的FB-2000等分散型控制系统。目前,我国的小型DCS系统已投入了工业生产,大中型系统的优化定型已经完成并投产,现已在国家大型石化、冶金、电力工程和全国各行业百多个典型工程中推广应用。



据美国FROST$SULLIVA公司的报告,全球DCS的销售额由93年的26.4亿美元降到2000年的21.3亿美元,由占工控机市场份额的31%降为27%。主要的生产厂家集中在美、日、德等国。

1996年国内DCS的市场销售15~20亿元人民币,其中国产(约100套)约占5%,据专家估计,2000年国内DCS系统销售规模达到30~35亿元人民币。

由于国内对DCS系统的吸收消化,国产DCS技术水平不断提高,目前,采用国产DCS产品的用户已占近50%。据估计,这一市场年增长率达93%。

4、现场总线控制系统
现场总线控制技术给控制系统体系结构带来了一场革命,将由FCS代替传统的DCS。国家在“九五”期间为了加快现场总线技术在我国的发展,支持成立了“中国机电一体化技术应用协会现场总线专业委员会”和“中国仪器仪表协会现场总线专业委员会”以推进行业工作,同时在重庆、西安、上海三大生产基地投资进行技术改造,重点放在智能化仪表和现场总线技术的开发和工程化上,补充和完善工艺设备、开发装置和测试设备、建立智能化仪表和开发自动化系统的生产基地,形成适度规模经济。集中力量联合攻关,解决基础产品和基型产品等50个品种和必要的支撑软件的开发。重点开发压力、差压变送器系列、温度变送器系列,流量仪表系列,执行器和阀门定位器系列等100个以上的品种。在2000年后,现场总线技术的研究开发重点将转为基于现场总线的全数字自动化系统的开发和商品化方面。
目前现场总线的国际标准还未最后统一,我国也正处于开发现场总线的初始阶段。

5、数控系统
在1993年前,用数控系统改造和更新机床约2.5万台。在1996年消费数控机床约20000台(其中进口约14000台),数控系统约15~20亿元人民币。

6、嵌入式计算机、OEM产品、单片机、单板机、控制器、家电等配套控制器
OEM产品、单片机、单板机、控制器、家电等配套控制器在全国每年约有数百万台市场,约20亿元人民币。

据了解,不少工业企业同时采用多种工控机,工业PC机、DCS、PLC各占有相当比例。

7、RTU产品
RTU产品主要应用电力行业的电网调度SCADA系统、变电站自动化控制,油田的自动化、输油输气管网监控系统,城市供水、供气管网监控系统。以电力行业的使用量最大。

国外厂家包括GE Harris的D10/D20/D25/D200;费希尔-罗斯蒙特(F-RSOEMOUNT)的ROC产品系列包括ROC-300系列通用RTU(199l年推出)有ROC306,ROC312,ROC3;另外SIEMENS、ABB、MOTOROLA等公司也开发自己的RTU产品,但他们的产品主要为自己公司的SCADA系统提供服务。
国内厂家包括:电力行业的东方电子、南瑞集团、山东积成等等;石油行业的北京安控、江苏华盛等公司。

三、系统产品技术发展趋势
自60年代末引入PLC技术以来,PLC由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,以后又与DCS、工业PC机和PID调节器等技术相结合,利用其不同的性能和特点,相互渗透和融合、集成以及网络化,构成各种新型的自动控制系统,以满足各种自动控制的要求。

今后的工业自动控制系统向开放型体系结构发展是大势所趋,由现场总线I/O器件的彻底分散型控制系统将会改变自动控制系统的结构,DCS向FCS发展,实现现场通信网络与控制系统的集成。新型的全数字控制系统的出现,将充分发挥上层系统调度、优化、决策功能,构成的CIMS系统能更有效地发挥其作用,有利于企业实施综合自动化策略,使企业从粗放型向集约型转化。

PLC仍在工业自动化系统市场中占有重要地位,将继续取得更大的发展。但随着能源、石化、化工、冶金工业的发展,DCS和工业PC机为适应国民经济的发展,将会快速增长。
第七章 工业自动化系统产品行业需求分析

据上海工业博览会信息,2001年,国内市场对自动化产品的需求量已猛增至209亿美元。2001年, 能源、冶金、石油化工、建筑、轻纺等行业新增了约11万套工业控制系统产品。

仪器仪表做为高科技产品,在我国加入WTO的新形势下,进出口额有所增加。2002年1-6月,我国仪器仪表行业进出口商品总值90.13亿美元,与上年度同期相比增长了28。73%,其中仪器仪表行业出口商品总值为34.37亿美元,同比增加了17。1%;仪器仪表行业进口商品总值为55.75亿美元,同比增加了36。5%

据市场研究机构信息网络(The Information Network)发表的报告,2002年工厂自动化设备市场将下降6%,但2003年将会增长35%。The Information Network 总裁Robert N.Castellano 表示:“载体运输系统市场的波动及其剧烈。该市场在1998年下挫了50%,1999年仅增长6%,而到2000年又劲升了80%。”由于从2000年以来投资严重不足,各工厂被迫砸经济活动低迷的情况下也不得不对设备升级改造。这将使2003年工厂自动化设备市场增长35%,2004年上升46%报告说,2002年机器人市场将再度下降20%,2003年上升34%。

据北京华扬信息咨询公司分析:
工业自动化行业每年对国內GDP的贡献率维持在3.61%左右,相对前几年的不景气和国外品牌占绝对主导的现象,国内自动化产业已经逐渐摆脱业内調整状态,进入了一轮的飞速发展的时期。 2002年中国自动化行业经营总收入约78.57亿元 (不包括集成附属设备部分)由于这个行业包括的产品范围的界定不太一致,我们在文章中或后续报告中对不同产品进行市场规模和供应商市场份额的单独分析,单纯以这个合计数字来对比,它已经是1997年的1.58倍,在1997-2002年期间,市场年均增长超过14.5%。并且根据我们的观察,这种飞速发展的趋势还会长久继续。这主要得利于国内各行业的飞速发展,例如钢铁行业近年的再度昌盛和大量对自动机械制造行业(例如包装机械)得需求的飞速发展等,采用工业自动化控制正越来越受到重视。

国内供应商的力量和市场份额依据技术的进步和自身机制改造的步伐和本土优势正在逐渐崛起,例如北京和利时和上海新华等国内厂商正逐渐在市场中崭露头角,而一些国外厂商所占的市场份额却越来越小,例如以往在中低端市场占有决定领导地位的部分日本品牌,但是,这个市场无论对于本土供应商还是势力强大的国外竞争者都不是一个易于运作的市场,我们可以看到,几乎每一个供应商都是在不同或者共同的领域努力拓展着业务,同时他们有很多正在进行规模巨大的本身结构的调整以便更加适应市场从产品主导型到服务主导型转变的需要。

同时,这是一个更加注重质量水平和科技含量的市场,对于大多数的市场参与者他们在市场不同位置的机会都是巨大的。当然,从少量逐渐在市场上陨灭的以往著名品牌这个现象看来对于市场清晰的认识和决策的科学和合理性是非常重要的。

据工业控制系统计算机专业委员会专家段明祥先生在2002年《自动化博览》杂志发表的专业论文“工业控制计算机技术的发展与国内产业发展概况》中对2000年国内工业自动化市场的分析,2000年我国能源、冶金、化工、建材、轻纺等部门需要10万套工业控制系统,其中石化系统1200多套生产装置需要DCS控制系统,而近百套骨干装置需要先进优化控制系统;化工行业40%的企业需要计算机控制系统,电力系统每年上千个千瓦级发电机组需要监控系统,200多个地区、3000多个县的电网调度、变电站需要控制装置;全国工业炉窑在“九五”期间有70%要完成计算机控制;全国轻工系统40多个行业的50万家企业需要工业控制系统几十万套;2000年市场规模达到170—207亿人民币。如以PLC为自动化设备的控制系统约25—30亿元。由于国内基础建设的投资、各行业企业的技术改造以及因“中国成为全球制造中心”而引致的外商投资建厂,近几年,我国工业控制计算机系统得以快速发展,年增长速度将达到10%--15%。

据段明祥先生分析,在几个主要领域“十五”期间需求情况如下:
电力:水电工程、水电改造以及农村电网改造与建设,预计需求量比“九五”增长10%-15%;

冶金:冶金企业技术改造,预计维持“九五”的需求水平;

石化:随国产工业控制系统的性能和可靠性的提高,企业技术改造将会增加国产系统的比例,预计需求比“九五”增长5%;

环保:环保工程将是国家“十五”发展的重点之一,预计比“九五”增长150%;
交通:随着高速公路、铁路、城市交通建设和改造,对交通控制、监督、管理及新型运输工具的自动化提出要求,预计比“九五”增长50%;

建筑:随着现代化建设和城市居民小区的建设速度进一步加快,“十五”需求预计比“九五”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建设,对工业自动化提出新的需求,市场十分广阔。

需求特点:传统应用领域对成熟产品的继承应用将是主要的。新兴应用领域对高新技术产品需要会多些。随着发展,高新技术产品的应用会逐年增加。
 
需求主要产品的结构:
"十五"期间,自动化主控系统仍将以D C S和工业控制计算机为主。大型D C S系统以国外产品为主的状况近期将不会有大的改变。PLC及基于IPC的国产D C S和工业控制装置在中小工程应用将占主导地位。
  
现场总线智能仪表及现场总线控制系统(FC S),在试点成功的基础上,市场需求将逐步增长,但D C S与FC S并存将会是一个相当长的时期。   
"十五"期间,用户对主要产品的水平要求,总体上以20世纪90年代水平的产品为主。对产品的稳定性、可靠性、性能价格比以及技术服务要求更高。  

电工仪器仪表。由于国家一系列拉动内需政策的出台,未来几年之内在基础设施建设上仍会有大规模投资,预计这期间对整个电工仪器仪表产品的需求每年将增加8~10个百分点,年需求电工仪器仪表产品的数量将超过7000万台(套)。随着技术水平的不断提高和产品的升级,市场需求结构将逐步调整,由低附加值产品向高附加值产品过渡。安装式电表、便携式电表、数字仪表的技术含量亦将增加,产品水平不断升级,虽然产品年需求总量不会有太大变化,但总销售额会不断增加,预计年增长幅度为8%,从2001年的35亿元增加到2005年的51亿元。

一、机械工业
机械工业是国民经济的装备产业,是科学技术物化的基础,是高新技术产业化的载体,是国防建设的基础工业,也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。机械工业具有产业关联度高,需求弹性大,对经济增长带动促进作用强,对国家积累和社会就业贡献大等特点。各工业化国家经济发展的历程表明,没有强大的装备制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素,加大结构调整力度,推进机械工业持续、健康、稳定发展,对于转变经济增长方式,提高国民经济整体素质,增强我国经济的国际竞争力,保障国防安全等都具有重要而深远的意义。

1、“十五”规划
“十五”期间,随着国民经济第三步战略部署的全面实施,机械工业将进入一个重要的历史发展时期。党的十五届五中全会通过的《关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》明确提出:“要大力振兴装备制造业,依托重点技术改造和重大工程项目,提高设计和制造水平,推进机电一体化,为各行业提供先进和成套的技术装备”。国家“十五”计划纲要对加快机械工业发展也提出了明确要求。机械行业必须认清形势,把握机遇,围绕市场需求,加大改革力度,推进战略性结构调整,尽快实现产业结构的优化升级,为在2010年实现机械、汽车工业的振兴,更好地担负起装备国民经济的历史重任奠定坚实的基础。

2、“十五”面临的形势
世界机械工业发展趋势
以信息技术为代表的现代科学技术的发展对装备制造业提出了更高、更新的要求,更加凸现了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力,机械工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同进步,并充分体现先进制造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展的总趋势和时代特征。

市场发展趋势
从国际市场看,与经济信息化、网络化、知识化等发展相关的机械产品的国际市场需求增长将会加快,成套设备、船舶、智能化仪器仪表、汽车及其零部件、数控机床、高档绿色家电等产品的需求将有较快增长。

从国内市场看,主要用户行业“十五”发展规划和市场预测表明,随着国民经济的持续快速发展,对机械产品的市场需求不断增长,“十五”将为机械工业发展带来新的机遇。

工业产业升级对重大技术装备提出了更高的要求。“十五”期间,电力工业主要是加大结构调整力度,保持适度的开工规模,其中水电和电网建设规模大幅度增长,对大型、高效、环保型发电设备和新型输变电设备的需求量加大;冶金工业主要是调整产品结构,提高行业整体水平,集中力量发展高质量、高附加值、高技术难度的扁平材品种,重点推广先进、节能、高效、清洁生产技术和工艺,对自动化、大型化、连续化和高效、成套先进装备的需求将有较大增长;石油工业重点围绕油气探采和原油加工,石化工业重点围绕增加产品品种和提高质量,化学工业重点围绕农用化学品和新型化工材料以及高科技精细化工产品的生产等,新建一批重大项目,对大型空分设备、压缩机等关键产品提出了更高的要求;煤炭工业将围绕建设高产高效矿井,大力提高煤炭品质和综合利用水平,推进洁净煤产业化,要求综采设备、安全技术设备和洗选设备提高自动化水平,发展大型煤炭气化、液化装置;纺织工业为增加花色品种,提高产品档次,急需淘汰一批落后工艺及装备,更新改造生产工艺;轻工机械重点增加高附加值产品比重,使产品的质量、可靠性和寿命进一步提高,产品向大型化、精密化、自动化方向发展;建材行业将改造一批大型水泥、墙体材料成套生产设备和超细粉磨设备,提高玻璃钢制品成型率;此外,有色、电子、烟草、医药、铁道、交通等工业行业“十五”在推进结构调整、促进产业升级中,对机械产品的品种、水平、质量和性能的需求也将有较大提高,具备高效、节能、低污染、智能化、柔性化、成套化等特征的机械产品将逐步成为市场的主流。机械、汽车行业自身进行产业升级和技术改造也需要大量的先进加工设备和测试仪器。

扩大内需和实施西部大开发战略将带动机械产品的需求增长。
随着西部大开发计划的实施,西电东送、西气东输工程将大大促进燃气发电设备、75万伏交流输变电设备和超高压直流输电设备的发展,并带动一大批通用机械(泵、阀、管道、容器等)的增长;西部重点公路、铁路、建筑、水利、电力、机场等基础设施项目建设为工程施工机械、中重型载货车、轻型乘用车及各种专用汽车产品生产提供了新的发展机遇。

总体上讲,今后相当长的一段时期内,对机械装备的需求将稳定增长,但需求结构将不断调整和变化。一般性产品需求将下降,能力过剩的情况将更加严重,高水平产品、技术不断进步产品和新领域产品需求将不断上升,而企业间的竞争也会更加激烈。机械行业努力调整结构满足国内外两个市场需求的任务相当繁重。

3、加入WTO对机械工业的影响
从总体上讲,加入WTO对加速我国机械工业改革与发展提供了历史性机遇。机械产品2000年的算术平均进口关税税率为13.7%,由于国家实行各种关税减免政策,实际关税税率已在10%以下。按入世后第5年工业品进口关税税率降至10%水平看,许多常规机械产品不会面临较大的进口冲击。

依靠我国机械工业50年形成的物质技术基础和发展经验,通过加快与国际经济的融合与接轨,有利于更多地获得发展所需的各种资源,加快行业技术进步和产业升级;有利于面向国内外两个市场,进一步扩大机械产品出口;有利于学习国外先进的管理经验,加快企业经济运行机制和管理体制的转换。

随着经济全球化步伐加快,国内市场日趋国际化,世界著名跨国公司对我国机电产品市场的进入战略正在由过去推销产品为主转变为以产品、资本、技术、服务等多种手段的全面市场输入,一些体现国力和技术水平的重要机械产品(如汽车、电力设备、数控机床、自动化控制设备等)市场的竞争将更加激烈,“入世”给机械工业带来了严峻挑战。按照世贸组织的要求和规则来开展经济活动,必将引起整个经济运行模式和管理体制巨大而深刻的变革。

4、产业支持
依托国家重点技术改造和重大工程建设项目,发挥企业在技术创新、投融资和结构调整中的主体作用,加快体制和管理创新,大力发展优势产业,加速淘汰落后产品与技术,为各行业提供先进和成套的技术装备。

攻克推广一批关键技术
以企业为主体,支持自主创新与技术引进、合作开发相结合,按照市场需求,跟踪世界机械、汽车产品的技术发展趋势,突出以信息技术和高新技术改造提升装备制造业,重点研究和推广能够推动行业技术进步和可持续发展的关键技术与共性技术。

制造工艺和生产管理信息化技术通过微电子、计算机、网络技术的应用,深入研究并推广计算机辅助设计、并行设计、虚拟设计等先进设计技术;为适应多品种、变批量的生产要求,广泛应用柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)等加工技术;为更大幅度提高生产效率,降低制造成本,大力推进精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造、分散网络化制造等先进制造管理技术,在有条件的大型企业应用模型化技术和仿真技术,建立计算机集成制造系统(CIMS),实现制造过程向高级化、集成化方向发展;深入开展精密成型、快速原型/零件制造(RPM)、金属材料热成型过程动态模拟、超精密微机械加工(MEMS)等先进基础加工工艺技术研究和推广。

机电一体化产品技术大力推进机电一体化,重点研究可适应复杂工序变化和网络制造管理的智能化数控加工技术和机器人技术,具有自诊断和故障在线监测等自适应功能的电力电气产品技术,兼备结构材料和功能材料复合性能的人工合成智能材料技术,工业自动化控制系统平台软件技术,新一代智能化传感器等高新技术。

数字化、智能化的工业控制系统和仪器仪表技术以推进仪表智能化、系统网络化、软件工程化、应用综合化为目标,重点研究传感变送一体化技术,智能仪表高级控制模块技术,总线控制系统的通信和网络软件技术,综合自动化工程设计和网络集成技术,仪器仪表系统环境适应和可靠性技术,智能化科学测试仪器产品技术,产品质量在线检测仪器,仪器仪表用关键复合材料和敏感材料技术等。

支持发展一批重点产品
重大装备生产技术难度大,相关环节多,成套性强。要依托重点工程项目,组织大型电力设备、重型机械和大型石化通用设备、工程机械、纺织机械、轻工机械、电子机械、建材机械、煤炭机械、环保机械等行业排头兵企业,加强与用户企业密切合作,围绕用户的生产工艺要求开展联合攻关,着力提高市场供需矛盾尖锐的一批重大技术装备的性能质量,满足用户需求。

大型电力设备继续完善提高作为主力机组的30、60万千瓦亚临界火电机组和70万千瓦级大型混流式水电机组的性能质量。依托试点工程,引进国外先进技术并结合国内联合自主开发,启动大型燃气轮机产业化项目。加快发展大型超临界火电机组,大型循环流化床锅炉,大型空冷机组,大型抽水蓄能机组,大型低水头贯流机组,百万千瓦级核电机组,新能源发电设备,超高压直流输电设备,75万伏交流输变电设备以及大型发电设备所需的铸锻件。

大型冶金成套设备发展薄板坯连铸连轧设备,冷轧宽带钢连轧设备,镀锌和涂塑设备,高精度合金钢轧机,大型真空精炼装置,干熄焦设备,高炉炉顶压差发电机组等重大设备。

大型石油化工成套装置以大型石油化工工程的改扩建为契机,依托重点工程,实现石油化工装置的关键设备(如乙烯裂解“三机”)主要由国内提供,基本满足大型油气探采、炼油和乙烯、化肥成套装置的配套要求。
煤炭机械重点发展年产600万吨综采工作面的配套设备,年进尺8000米以上煤巷快速掘进成套设备,千米深井井筒装备,机电一体化大型高效选煤厂设备,大型化水煤浆生产设备等。

纺织机械重点开发研制大容量、短流程、连续化的聚酯装置和粘胶、腈纶、涤纶以及氨纶纤维成套设备,新一代清梳联合机,精梳机,高性能粗纱机,细络联合机和新型纺纱设备。提高自动络筒机和无梭织机的技术水平和可靠性。

轻工机械重点发展制浆造纸机械,塑料制品加工机械,陶瓷与日用玻璃制品机械,酿酒饮料机械,乳品加工和制糖机械以及服装、洗涤、皮革等机械。

城市轨道交通设备重点发展地铁和轻轨机车及控制调速系统、大型牵引调速电机、通讯信号系统和公用设施等关键设备,提高系统成套水平。

大型环保设备针对国家加大对大气、固体废弃物、水等环境治理力度的要求,重点发展火电厂烟气脱硫、工业废水废气处理、城市污水和垃圾处理成套装置等,掌握设计制造技术,提高产品档次和水平。

相关领域发展所需产品围绕一些重要领域发展要求,要重点发展高档文化办公设备,自动化包装成套设备,新型自动化电子机械、烟草专用生产线等。按照我国国防建设的要求,积极开发生产军事工业所需的高水平技术装备,提供高质量的军工配套产品。

数字化、智能化工业控制和仪表系统围绕电子信息、机械、冶金、石化、电力、汽车、环保等重要产业部门对智能化测量、分析、监控仪表装置及系统需求,开发具有自主知识产权的现场总线控制系统和一批智能化、网络化的工业过程分析仪器和监测仪器,加强传感器技术的研究开发和生产,提高产品水平和可靠性。

培育扶植一批优势企业
加速推进现代企业制度建设。要打破行业、地区界限,推进跨行业、跨地区、跨部门、跨领域、跨所有制的兼并联合和战略性改组。通过工程成套、主配结合、横向联合、纵向延伸、多元化经营等多种途径,调整资产存量,提高生产集中度,实现规模化经营。培育一批大型企业和企业集团,支持其在境内外上市,提高融资能力,实现股权结构多元化,建立健全适应市场经济发展要求的运行机制。在经济规模效益显著的行业分别瞄准国际同行业中的著名公司,集中力量扶植少数若干行业排头兵企业,并鼓励民营资本和外资参与企业结构调整,不断做大做强。

二、环保行业:
建设部城建司副司长王天锡在举行的第五届中国投资贸易洽谈会上介绍:今后5年,我国将投资10000亿元,用于城市供水、节水与水污染防治等基础设施建设,其中中央和地方政府大约投入2000到3000亿元,这样尚有7000到8000亿元需要通过利用外资、贷款、市场融资等方式筹集解决。
我国将采取积极措施,进一步有效利用外资发展城市供水、节水与水污染防治工程建设,希望更多的海外投资者能参与中国城市供水事业的发展。同时支持外商企业与中国境内企业合资合作经营,吸收外商直接投资对中国境内相关企业进行技术改造,增强竞争能力。在利用外资的方式上,我国将继续利用国际金融组织和外国政府提供的中长期优惠贷款,主要投向城市供水、节水和水污染防治工程建设项目。

据了解,通过几十年的建设,我国城市供水、节水和水污染防治取得了辉煌成就,为国民经济发展和城市人民生活水平提高发挥了重要的基础性作用。但是设施能力、技术和管理水平还相对落后,发展速度仍然滞后于社会经济的发展速度和人民生活的要求。水资源短缺是主要问题之一。目前,我国现有的669个城市中有近400个城市缺水,水的供需矛盾尖锐,水资源利用效率低下;同时,一些城市的污水处理能力严重滞后于城市供水能力的增长,城市污水处理率比较低。今后5年,通过努力,我国的城市供水普及率要达到98.5%,新增城市供水能力每天4500万立方米,将对已使用50年以上的1.3万公里城市供水管线进行更新改造,所有的城市必须建设污水处理设施,城市污水处理率将达到45%。

国家电力公司将从2002年起的5年间陆续投资123亿元,专门用于电力建设中的环境保护,以确保国民经济实现可持续发展。

国家电力公司2001年工作会议决定,"十五"期间将是我国电力工业加快发展的重要时期,在"要基本实现全国联网"的目标指导下,“西电东送”和"南北互供"工程将以前所未有规模加快建设。

据统计,今后5年全国电力建设投资总规模将达到6000亿元,其中电源投资为1800亿元,一批大型水电站和大型坑口火电厂将陆续开工。大规模的电力建设给环境保护带来了严峻的挑战。

为保住青山绿水,国家电力公司在规划"十五"期间电力建设项目时,提高了水电比重,新开工水电站达22项2084万千瓦。同时还加大了新能源、新技术的开发和推广力度,洁净能源、天然气发电、风力发电等环保型项目在电力发展中占据较大比重。对水电建设施工期的废水排放、弃渣及电站建成后坝区的绿化,国家电力公司按环保规定作了明确规定,并把火电建设中的环境保护列为"重中之重"采取了一系列积极措施,其中包括加大对发电厂的排污治理投入,对其烟尘排放、废水排放、二氧化硫排放等指标规定必须达标,新建项目要留出发展所必须的环保空间以及环保项目竣工验收完成率要达到100%等。

据了解,"十五"期间,国家电力公司还将进一步加大"以大代小"技术改造更新力度,技改投资计划达478亿元,改造机组总规模540万千瓦。同时将加快对烟尘、噪声等污染严重的火电厂的关停步伐,5年计划关停小火电机组622万千瓦。

三、电力行业
电力行业自动化主要包括厂站自动化(火电厂自动化、水电厂自动化、变电站综合自动化)、调度自动化两大部分。目前电力自动化市场基本上被三类企业瓜分:第一类企业是美国ABB、德国西门子等跨国公司,他们承担了大型(国家、省级)电网改造业务。大系统要求高技术、高可靠性,国内大多数企业的实力无法承担;第二类企业是南瑞、东方电子和许继电器等国内高科技企业。分别瓜分了中小型(地县级)电网的各业务环节,该市场需要较高的技术开发和系统集成水平,同时也需要大批设计、安装、调试人员的投入,一般地方企业没有人才储备,跨国公司则因规模不济、成本高难以进入该市场;第三类企业是一些尚未形成规模的小企业,他们只能承担电网中部分环节的配套工作。

1998年,中央政府推出了旨在扩大内需,刺激经济增长的农村电网改造、城市电网改造和电气化铁路改造的计划,即三网”改造计划。根据这一计划,本次城乡电网改造总投资将为3500亿元,计划用时3-5年,其中城市电网改造涉及280个城市电网,农村电网改造涉及2400个县级电网。同时还推出为期5年总投资2500亿元的铁路电气化改造工程,为此要改造和新建大量铁路电气化专用电力网。电力设备包括一次设备和二次设备,一次设备由于技术含量较低,国内生产企业较多,特别是中低压一次设备生产企业包括乡镇企业在内,全国成千上万,生产能力严重过剩,竞争异常激烈;二次设备生产技术要求高,行业不容易进入,国内生产二次设备的企业屈指可数,生产经营环境较为宽松,二次设备生产企业面临更大的发展机遇。正常年份,输配电及电气化铁路电网建设投资约400-450亿元,即输配电设备企业的国内市场规模每年约400―450亿左右,“三网”改造计划的实施,给这些企业带来巨大的市场空间。暂不考虑电气化铁路改造的市场空间,未来三年内仅完成3500亿的城网改造、农网改造,预计就可以使这些企业的产品市场容量成倍增长。

另外,电力系统每年新装1000多万KW发电机组都需要DCS实现监控。
1、电网调度自动化
电网调度自动化系统是以数据采集和监控系统(SCADA)为基础,包括自动发电控制(AGC)和经济调度运行(EDC)、电网静态安全分析(SA)、调度员培训仿真(DTS)以及配电网自动化(DA)等几部分在内的能源管理系统(EMS)。他收集、处理电网运行实时信息,通过人机联系八电网运行状况集中而有选择地显示出来进行监控,并完成经济调度和安全分析等功能。主要作用是电力系统的安全监控、提高系统的运行水平、经济运行参数的辅助计算、报表自动打印。电网调度自动化系统主要设备有远动终端装置(RTU)、通讯设备、调度主机(微机系统)等。

1-1、电网调度自动化发展
我国电网调度自动化系统的发展大致经历了50年代的萌芽、60年代的试点、70年代的起步、80年代的大发展和90年代的成熟等几个阶段。(1)70年代调度自动化:到了70年代,随着电子计算机的推广应用,我国大多数地区才逐渐开展电网调度自动化工作。计算机在电网中首先应用于数值计算;随后,华北、华东、东北三大电网开始了计算机的安全监控。1978年8月,我国第一个全国产化的电网计算机监视系统SD-176在东北电网投入运行。该系统投运后取得了良好的效果,其他一些电网也相继开展了计算机电网监视工作,全国电网调度自动化从此出现了发展的新局面。到80年代初期,全国已有25个网、省调、地调不同程度地实现了信息收集、自动显示、故障报警、制表打印等功能;(2)80年代大发展时期:80年代是我国电力工业大发展时期。10年中,我国电力装机和年发电量实现翻番,形成和发展了华北、华东、华中、东北和西北五大电网,330kV及以上输电线路增长近10倍,达1万多公里,并建成了全长逾l0OOkm的葛洲坝一上海的5OOkV直流输电线路,实现了华中、华东两大电网的互联。我国电力系统已进入了大机组、大电网、超高压时代。电力工业的飞速发展,电网结构的复杂化,对电网调度自动化提出了更高、更迫切要求。为了适应电力事业飞速发展对远动及自动化技术的需要,迅速改变我国相对落后的局面,七八十年代以来电力系统相继引进了一些国外先进的远动和自动化设备及系统,如能源部调通局引进了日本日立系统、湖北省调引进了瑞典ASEA系统、安徽省调引进了BBC系统、云南省调引进了SCI系统等,尤其引人注目的是华北、华申、东北、华中四大电网调度自动化引进系统。这些系统及设备的引进,一方面满足了当时电力生产的急需,缩短了我国电力调度自动化与世界先进国家的距离;另一方面也为我们提供了可贵的借鉴,促进和推动了国内远动和调度自动化技术的发展和进步;(3)90年代电力自动化成熟期:90年代国际上采用的是开放的分布式调度自动化系统。在应用上,我国国调中心、西北网调及湖南、福建等省调分别引进了Siemens、CAE、ABB、Valmet等公司的开放式调度自动化系统;与此同时,国内电力科学研究院、电力自动化研究院等单位也开发了开放式调度自动化系统,在一些地区投入运行,取得了良好的效果。为了实现各级调度自动化之间的信息交换,中国电力数据通信网于1997年开通,实现了国调和网调、省调一级网互联,部分网调与省调建立了二级网互联,少数地区实现了三级网互联;1998年,中国电力信息网开通。目前,国调的数据网已连接国际互联网(Internet),与各网局、大多数省局开通了电子邮件等多项服务。各大区电力系统及一部分省级和地区电力系统也进行了电力系统调度的控制自动化的研究和实践,不同程度地实现了信息的收集、传输、处理、显示、打印等功能。1990年前后,所有大区、省级及50个地区电力系统的调度都实现不同程度的计算机监视和控制,到2000年,全国各级调度都根据各自功能的要求,建立自动化调度系统,上下级调度间实现计算机通信网络,组成一个分层控制的调度系统。

1-2、我国电网调度自动化系统的现状
经历近半个世纪的发展,我国电网调度自动化有了很大的进步,无论在理论还是在实践上都取得了可喜的成就,为我国电力事业的发展尤其是电力系统自动化的发展作出了重大贡献,电网调度自动化系统已名副其实地成为现代电网安全稳定运行的三大支柱之一。

目前我国1lOkV以上变电站、大中型发电厂及相当一部分35kV变电站、小型发电厂都不同规模地拥有远动及自动化系统。我国已拥有一大批高素质电力系统远动和自动化专业人才,形成了以高等院校、科研院所及企业为主体的科研队伍,涌现出了一批在科研和生产上都具相当实力的企业。据估计,我国变送器、远动终端、调度自动化系统等的生产厂家已达上百家之多,很多产品己形成了标准化、模块化、系列化。我国省级以上调度机构中有东北、华北、广东、海南等多家使用国内开发的SCADA/EMS系统,很多产品的功能和性能已达到国际同类系统的先进水平,某些方面还优于引进系统。从总体上看,我国电网调度自动化系统装备水平基本上达到国际90年代中期的水平。到目前为止,全国网局、省局调度自动化系统中的SCADA部分基本上都通过了实用化验收;90%以上的电源和22OkV及2OOkV以上电网的实时信息得到有效和准确的采集,尤其厂站基础自动化设备可靠性和管理水平明显提高,它提供的实时信息已经成为各级调度员进行电网安全经济调度的主要依据;以自动打印报表取代了人工抄表,改变了落后的电话调度方式,缩短了电网故障处理时间,产生了显著的经济效益。不少单位的自动化系统还涉及经营、计划、用电、办公自动化等部门,使之减轻了劳动强度,提高了效率。AGC功能实际应用已显成效。到1999年9月底,我国35个网、省电网调度自动化系统中已有31个配置了AGC功能,其中多数达到了实用,取得了良好的效果,在提高电网运行控制水平和管理水平,减轻调度人员和现场人员劳动强度等方面发挥了重要作用。水调自动化的建设和应用工作有了较大进展。到1998年年底,我国有70多座大中型水电厂配置了水情自动测报系统,为保证水电厂的安全渡汛和经济运行发挥了重要作用,取得了较好的经济和社会效益;西北、福建、贵州、广西、广东和云南电网的6个水调自动化系统己正式投入运行,实现了全网水电厂水情信息的自动收集和分析,并能根据给定的边界条件进行网内的水库群优化调度方案计算,为进行科学的水库调度决策和仝网的水库群优化调度及水、火电的优化调度提供了有力的技术支持,并取得了显著成绩。

1-3、发展趋势
电力工业体制改革的进一步深化,电力事业的发展,不断对电网调度自动化提出新的要求,电网的运行和控制越来越依赖于完善、先进和实用的调度自动化系统;同时,现代科学技术日新月异,许多新理论、新方法、新器件不断出现,也为电网调度自动化技术的不断进步和设备的不断更新提供了技术和物质的保证。现代电网调度自动化系统的内涵也在不断丰富、发展,不仅包括EMS、DMS以及电能量自动计量系统、水调自动化系统,还将包括电力市场技术支持系统等有关内容。

随着变电站综合自动化的发展进程,无人值班、无人值守变电站不断增多,生产现场的可视化及环境监控问题,如防火、防盗、防渍、防爆等就显得不容忽视,而远动系统传统的"四遥"功能遥测、遥信、遥控、遥调却不能支持这一目的。于是,具备警戒作用的"遥视"功能便成为现代远动系统的一项新内容。现代计算机技术、多媒体技术和通信技术的发展,已能成熟地实现图像、声音信号的数字化,以及对音像信号的处理和远距离传送,从而使远动系统增加"遥视"在技术上成为可能。遥视功能主要是实现在调度申心观看生产现场的实景,同时还应具备警戒甚至能启动安全设施的功能,如启动消防系统、排水系统、音响警告非法闯人者等。目前,国内市场已出现此类产品,如SID-9A型多媒体遥视警戒系统等。

电力市场的发展对远动技术的要求:要实现电力的市场竞争,除立法、组织、经营、管理的改革外,电力系统自动化和信息化是支持电力市场发展的技术手段,这时远动技术将面临重大变革。如预报竞争入网电价及用电要求、用电量申报、电价变动实行对用户透明等;而且,管理和自动化的信息都要求图声并举。因此,自动化的终端和渠道将和管理信息系统(M15)的终端和渠道共同实现宽带联网,以便能及时可靠地处理用户和供电点之间的各种信息传递,使电网能公开开放,电力供需之间能自由选择,实现快速查询、处理的服务机制。远动技术不但涵盖自动化和管理信息的内容,也将包括市场竞争,如调度员洽商、决策、调解等内容。

2、变电站综合自动化
变电站自动化和无人值班站是当今电网调度自动化领域的两大热门课题。变电站自动化则是一项新技术,是在微机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。国外在80年代已有分散式变电站自动化系统问世,以西门子(Sie mens)公司为例,该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678,早在1985年就在德国汉诺威投人运行,至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的变电站运行。我国的变电站自动化工作大体上从90年代开始。初始阶段主要研制和生产集中式变电站自动化系统,如DISA-l、BJ-l、iES-60、XWJK-l0OOA、FD-97等型;90年代中期开始研制分散式变电站自动化系统,如DlSA-2、DISA-3、CSC-2000、DCAP320O、FDK等型,与国外先进水平相比大致有10年的差距。在借鉴国外先进技术的同时,结合我国的实际情况,许多部门正在共同努力继续开发更加符合国情的变电站自动化系统。可以预计,今后其发展的速度会越来越快,与国外的差距会逐步缩小。

2-1、技术性能要求
(1)变电站自动化作为电网调度自动化的一个子系统应服从电网调度自动化的总体设计,其自动化系统的配置、功能,包括设备的布置,应满足电网安全、优质、经济运行和信息分层传送及信息共享的原则。

(2)分散式系统的功能配置宜采用下放的原则,凡可以在间隔层就地完成的功能,如保护、备用电源自投、电压控制等,就不要通过网络和上位机去完成。22OkV枢纽站及22OkV以上电压的变电站,其网络层和站级层宜采用双重化、冗余配置,以提高系统可靠性。

(3)按我国的实际情况,目前变电站还不大可能完全撤人,即使完全撤人,也有一个现场维护调试和应急处理的问题,因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样,保护单元亦应具有远方和就地切断、在线修改整定值的功能,以远方为主,就地为辅,并应从设计制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。

(4)站内自动化及无人值班站的接人系统设计,应从技术上保证硬件接口满足国际标准,系统的支撑软件符合150开放系统规定,系统的各类数据、通信规约及网络协议的定义、格式、编写、地址等与相应的电网调度自动化保持一致,以适应电力工业信息化的发展要求。

(5)要积极而慎重地惟行保护、测量、控制一体化设计,确保保护功能的相对独立性和动作可靠性,分布式系统的变电站自动化系统的发展策略顺序事件(Sequence Of Events,SOE)记录分辨率可通过保护单元来实现。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器(P.T),对电量计费、功率总加等有精度要求的量可接量测电流互感器(C.T),供监测用的量可合用保护C.T。

(6)变电站自动化设计中应优先采用交流采样技术,减轻C.T、P.T的负载,提高测量精度。同时,可取消光字牌屏和中央信号屏,简化控制屏,由计算机承担信号的监视功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的实时性、可靠性,节省占地空间,减少屏柜、二次电缆和设计、安装、维护工作量。

(7)目前,无论国内还是国外的分散式变电站自动化系统,各部件之间的联系绝大部分采用串行口通信方式(RS-232C、42入485总线等),其通信速率和资源共享程度均受到限制。故建议采用局域网(LAN)通信方式,尤其是对等(Peer To Peer)网络,如总线型网(介质共享型网上每个节点都可与网上其他节点直接通信。

(8)变电站内由于存在强大的电磁场干扰,从抗电磁干扰角度考虑,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,这一点对分散式变电站自动化系统尤为适用。如LSA-678,DlSA-2、3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装维护复杂及费用相对较高,因此配电站宜以电缆为通信介质。
2-2、发展趋势
变电站自动化的实施,由于受现有专业行业分工的影响而有不同的方法:一种主张站内监控以远动(RTU)为数采和控制的基础,相应的制造设备也是以电网调度自动化为基础,保护相对独立;另一种则主张站内监控以保护(微机保护)为数采和控制的基础,将保护与控制、测量结合在一起。后者正在成为一种发展趋势和共识。因此设计制造部门要打破专业界限,逐步实现一体化设计。这一点对1lOkV及以下的站尤为必要。然而从我国目前的运行体制、人员配备、专业分工来看,前者无疑占有较大的优势。因为无论从规划设计、科研制造、安装调试、运行维护各方面看,控制与保护是相互独立的专业。前者更符合我国的国情,而后者因为难以提供较清楚的事故分析和处理的界面,一时还不易被现场接受。但是从发展的趋势技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量等方面考虑,后者又有其优越性。

(1)从信息流的角度看,保护(包括故障录波等)和控制测量的信息源都是来自现场C.T、P.T二次侧输出,只是要求不同而已。前者主要采集一次设备的故障异常状态信息,对C.T、P.T量测范围要求较宽,通常按10倍额定值考虑,但量测精度要求较低,误差在士3%以上;而后者主要采集运行状态信息,对C.T、P.T量测范围要求较窄,通常在量测额定值附近范围波动,对精度有一定的要求,量测误差要求在士1%以内。

(2)总控(CPU)单元接收来自上位机(当地)或远方的控制输出命令,经必要的校核后可使动作至保护操作回路,省去了遥控输出、遥控执行等环节,简化了设备,提高了可靠性。

(3)从无人值班角度看,不仅要求简化一次主接线和主设备,同时也要求简化二次回路和设备,因此保护和控制测量的一体化有利于简化设备和减少日常维护工作最。对llOkV及以下,尤其是lOkV配电站,除了电度量、功率总加等量测有精度要求而须接量测C.T、P.T外,其他量测仅作监视运行工况之用,完全可与保护C.T、P.T合用。此外,在LAN上各种信息可以共享,控制、测量等均不必配置各自的硬件,常规的控制屏、信息屏、模拟屏等亦可取消。

(4)变电站自动化和无人值班的实施,在很大程度上取决于设备的可靠性。这里指的不仅是自动化设备,更重要的是电气主设备。根据变电站自动化的特点,主管部门应制订出有关设备制造,接口的规范标准。自动化设备制造厂商应与电气主设备制造厂商加强合作,提供合一的产品以方便设计运行部门选型。

(5)数量较多的1OkV配电站,由于接线简单,对保护相对要求较低,为简化与节省投资,建议由RTU来完成线路保护及双母线切换等保护功能。为此需在RTU软件中增加保护运行判断功能,例如备用电源自投功能,可通过对相应母线段失压和相关开关状态信号的逻辑判断来实现。
3、水电厂自动化
我国水电厂计算机监控技术经历了从摸索、试点、推广到提高4个发展阶段。到1999年底,全国已有160多个水电厂完成或正在进行计算机监控系统建设或升级改造工程。其中8个水电厂通过了国家电力公司“无人值班”(少人值守)验收,4个通过了“一流电厂”验收。我国大型或超大型水电厂计算机监控系统已达到当代国际先进水平。

80年代的水电厂奠基机监控系统主要采用分层分布模式。分布式监控系统以控制对象分散为主要特征,对于水电厂而言包括水轮发电机组、开关站、公用设备、闸门及船闸等。按控制对象为单元设置多套相应的装置,构成水电厂现地控制单元,完成控制对象的数据采集和处理、机组等主要设备的控制和调节及装置的数据通信等。水电厂采用分布式处理,一般与电厂分层控制相结合,形成水电厂分层、分布式控制系统,这种模式在国内外水电厂应用很广。近年来在分布式系统基础上发展出全开放、全分布式监控系统,整个系统各设备均遵循IEEE,ISO,IEC等有关国际规约,接入一个全开放式的总线网络,使硬件的增减、更换很方便,各节点的自治性、独立性高,且整个系统的可靠性、可维护性明显高于集中式和分层分布式系统,这也是今后大中型水电厂计算机监控系统发展的方向。

水电厂要实现无人值班,除要建设好厂内的计算机实时监控过程外,还须会同各级调度部门,结合电网调度的实际需要,共同参与电网调度自动化系统建设,完成数据采集和监视(SCADA)、自动发电控制(AGC)和电压控制(AVC)以及远程通信网络建设等工程,并提高系统的智能化程度:能对所采集的数据进行综合分析,对设备运行情况做出判断,自动采取有效措施或提供处理指导。

4、火电站自动化
自从年代末,望亭电厂#14机组被电力部指定为DCS大型火电机组的应用试点以来,通过10多年的发展,DCS系统在我国电力行业的应用得到了迅速的推广和普及。进入90年代后,成套从国外引进的进口机组和国内新建的大部分300MW以上的大型火电机组都采用了DCS控制系统。并且逐步由新建向老机组改造,由大型火电机组向200MW、125MW机组发展。火电机组的控制系统逐渐由石横、平圩的"中档实用"模式转变为DCS系统。

限于DCS系统的发展水平和我们对其的认识,在DCS系统引进我国电力行业应用的初期,我们所做的只是用DCS这种先进的控制系统取代了由传统的模拟仪表、小型计算机所组成的控制系统。以后逐渐将通常由PLC所实现的开关量控制也纳入了DCS控制系统。随着工程经验的积累,DCS系统已经从最初的DAS、MCS、SCS、FSSS传统的锅炉汽机控制管理,朝着将DEH、MEH和电气监控纳入DCS系统,实现单元机组的一体化控制。

采用了DCS之后,控制系统的可靠性、使用的灵活性等等,都大有提高。但是,就目前使用的大部分DCS系统来说,还只是简单的取代了传统的控制系统而已。如果我们满足于这样的应用水平,则对于使用DCS系统而言,并没有完全发挥出DCS的全部能力。就目前已经在使用的绝大部分DCS系统而言,并没有真正达到DCS面世时所宣称的物理分散和先进控制策略,也没有充分发挥出DCS系统强有力的信息管理和信息集成能力。

4-1、技术性能要求
计算机控制可实现的功能随各电厂要求的控制方式和控制范围有所不同,主要功能有:
(1)安全监视、数据处理。包括巡回检测、参数处理、越限报警、参数显示、制表打印、性能计算等。这是火电厂计算机运用的一种初级和最基本的功能。

(2)正常调节。在正常运行时,对锅炉、汽机、发电机等主辅设备进行直接或间接控制。

(3)管理计算。对生产过程可按数学模型进行计算,寻找最优工况,实现最优控制;对各运行指标进行计算,改善全厂的运行管理。

(4)事故处理。对生产过程进行监视和趋势预报,事故发生时进行分析和处理,并记录下事故时的设备状态和参数,供运行人员事后分析。

(5)机组起停。实现发电机的自动起停。

4-2、发展趋势
进一步扩大DCS的应用范围:(1)为了使机炉电单元控制水平和单元控制室布置更加协调,真正过渡到机炉电统一操作,实施单元机组集控值班,把DCS的应用范围扩大到发电机—变压器组和厂用电系统的控制,是合乎逻辑的发展。国家电力公司热工自动化领导小组已决定加速电气控制纳入DCS的试点和推广应用的步伐。目前正在着手制定有关技术规定,研究解决电气控制对DCS的特殊要求,厂用电公共系统控制方式、后备操作设置等问题;(2)在扩大DCS应用范围时,尽管用DCS实现DEH、MEH和AVR、ASS及电气保护等功能,在技术上不存在困难的,但考虑到这些系统对机组安全运行的关键作用,以及传统上是随主机成套的现实情况,目前仍采用专用装置为宜,但应妥善解决与DCS的接口问题;(3)鉴于DCS正向开放系统发展,DCS与PLC正在相互渗透,两者的互连问题已不再突出,这为在单元控制室实现电厂辅助生产系统监控,减少辅助生产系统控制点创造了条件。

进一步提高DCS的功能:随着微电子技术的发展,DCS分散处理单元(控制器)的存贮能力、运算速度成倍提高,能完成更复杂的数值和逻辑运算。DCS正被赋予越来越强大的能力。近年来,国外在DCS应用领域里,主要在以下几个方面有所进展:(1)扩充了标准控制模块(算法)库,特别是增加了先进控制模块,如模型参数预估器、Smith控制器、模糊控制器、状态变量控制器等,并已经在电厂控制系统中得到了应用;(2)开发了许多专用的先进控制软件和优化软件,如Bailey公司开发的“燃烧控制优化软件”、“给水加热器热力优化软件”、“自由压力运行机炉协调制策略”;又如ABB和Siemens公司开发的机组优化控制系统MODAN和NUC,以及采用凝结水节流的机组控制模块都已经取得了许多使用业绩;(3)开发了许多机组性能诊断和性能优化软件,如OPTIMAX软件包(ABB);SR4机组性能分析和优化软件包Steag-ketek;TDY-DKW汽轮机效率分析软件包(Siemens);DEB500协调和自动化软件包(MCS)等等。
DCS物理分散方案,可以同现场总线技术的应用密切结合。现场总线是用于现场仪表设备(智能型,带通讯接口)与控制器之间的一种开放的、全数字化、双向的通讯系统。采用现场总线技术,可以提高系统精度,改善控制品质,简化控制系统机柜,大量减少电缆,便于调试和维修。有资料估计,与常规系统比较,采用现场总线技术,可使电缆、调试和维修成本节省约40%以上。

加速电厂管理自动化的进程,提高电厂综合自动化水平:目前电厂自动化设计主要针对电厂工艺过程的控制和监视,即过程自动化,这无疑是十分重要的,电力买方市场的形成,要求不仅能保证电厂安全满发,还应当千方百计降低运行和维护费用,缩短检修时间,提高设备使用寿命,合理利用电厂资源,因此电厂管理自动化水平必须大力提高。近年来,许多DCS厂商增加了MIS (Management Information System)或电厂管理系统(Plant Management System),实现实时信息、档案资料、设备维修、财务、人事管理以及办公室自动化。如Siemens公司的电厂管理软件BFS++,Bailey Hartmann Braun公司的Contronic M PMS,已在许多电厂中得到应用。

5、电力行业工控产品的应用情况
电力行业自动化主要包括电网调度系统自动化、产站自动化两个领域。电网调度系统采用的工控产品主要是SCADA系统和RTU(一些终端站点也采用IPC、PLC等控制方式);厂站自动化方面,对于大型火、水电站多采用DCS,小型用DCS、IPC,PLC等。据电力部统计,1997年11月,电力工业使用DCS为251套,其中国产DCS为31套。据专家估计,2000年电力行业用DCS和SCADA为580套,PLC(IPC)为2300台,RTU为3100台。其中电网调度系统SCADA为290套,PLC(或IPC)为1150台,RTU为2600台;电站DCS为290套,PLC(IPC)为1150台,RTU为500台。目前,国内工控产品在电力行业已占有一定的比例,但大型的国家级、省级电网的工控产品主要还有国外产品控制,国内的企业主要占领地县级电网的工控市场,出现了南瑞集团、东方电子、许继电器等电力行业自动化的领头企业。

6、电力行业自动化主要竞争企业
电力调度自动化领域国外公司主要有:ABB、Siemens、CAE、Valmet等公司;电站自动化领域:西门子公司(Siemens)、贝利公司(Baley Controls)、西屋公司(Westing House)、横河公司(Yokogawa)等等。

在电力调度自动化领域:电力调度主站方面包括南瑞集团、东方电子、山东积成公司,另外有一些小企业,如烟台天润电子有限公司;变电站自动化系统及继电保护产品领域,主要有东方电子、南瑞集团、南京电力自动化厂、许继公司、四方公司等国内继电保护行业的知名企业;配电自动化系统领域,主要有科汇公司、南瑞公司、电科院等;RTU产品方面,主要有东方电子、南瑞集团以及一些进口组装产品,国内远动终端装置(RTU)的生产厂家较多,但主要市场份额由几家大的企业占领。烟台东方电子信息产业股份有限公司的主导产品电力调度自动化系统(RTU)在国内细分市场占有率达到70%左右。其次是南瑞集团南瑞系统控制公司。
在电站自动化领域:主要有南瑞集团、浙大中控公司的SUPCONJX-300/500、北京和利时公司的HS2000系列、北京康拓的KT6000。

7、主要应用企业分布
电网,电站主要分布于东北、华北、广东、海南,西北、福建、贵州、广西和云南等。主要的电力公司包括:国家电力公司和各省的电力公司,华北电力集团公司、天津市电力公司、河北省电力公司、山西省电力公司、内蒙古自治区电力公司、东北电力集团公司、吉林省电力公司、黑龙江省电力公司、江苏省电力公司、上海市电力公司、华东电力集团公司、浙江省电力公司、安徽省电力公司、湖北省电力公司、华中电力集团公司、河南省电力公司 河南、湖南省电力公司、江西省电力公司、广东省电力公司、广西壮族自治区电力公司、福建省电力公司、重庆市电力公司等等。
主要的电厂:发电单位总共有590家,主要集中在北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江等地区。

四、冶金行业:
国家经贸委副主任张志刚9月8日在第五届中国投资贸易洽谈会上透露,最近我国冶金行业已安排技术改造项目80多项,总投资约750亿元。这些项目建成后,国内大型钢铁企业装备将达到国际当代先进水平,基本满足目前国内钢材短缺品种的需要。

正值第五届中国投资贸易洽谈会召开之际,国家经贸委和外经贸部同时举办外商投资企业使用国产原材料供需协作洽谈会。张志刚在洽谈会开幕式上说,近年来我国原材料工业发展迅速,随着一大批技术改造项目、新建项目的投产达产以及落后生产能力的淘汰,国内原材料产业结构作了较大调整,产品结构优化,竞争力提高,不仅有效地实现了总量调控的目标,而且加快了原材料工业的不断升级,全面提高了原材料行业的整体素质,高技术含量、高附加值产品比重上升,一些过去长期依赖进口的原材料,现在国内完全有能力提供。

他说,近期冶金行业的这批技改项目建成后,将达到进一步调整产品结构的目的,一大批目前短缺的钢材品种将可以立足国内解决,其中轿车用板、家电用板、硅钢片基本可满足需要,不锈钢将一改目前长期主要依靠进口解决的状况,国内市场占有率将达到80%左右。另外,宝钢第三期建设已经完成,表明我国钢材在品种和质量上又迈上了新台阶,达到国际先进水平。

五、港口行业:
2002年,我国港口业得到了长足的进步,由改革开放之初的3亿吨的吞吐量已经达到了现在的26亿,增长了近9倍,我们的外贸吞吐量从去原来的7千万吨,到去年年底达到7亿6吨,增长了11倍。我国已经成为世界的港口大国。到去年年底我们有7个港口吞吐量突破一亿吨,上海港去年达到了26000吨,进入港口排列的前十名。目前我国外贸进出口额当中有86%是通过港口来实现的,按照中央经济发展的速度初步预测,仅仅是沿海港要比现在的吞吐量要翻一番。到去年年底,沿海港已经达到16亿8吨,到2010年我们将超过30亿吨的吞吐量,到2020年,初步预计可能要突破40亿吨,港口未来有巨大的发展空间。
作为“十五”规划实施的第一年,2001年拉开新一轮港口建设高潮的序幕。按照“十五”发展纲要,我国今后港口建设的主攻方向为加强沿海枢纽港口大型集装箱运输系统、专业化散货运输系统和主要港口出海航道,以及上海国际航运中心的建设。2005年,沿海港口万吨级深水泊位将达到800个,比“九五”期末2000年的相应泊位数大约增长23%。

随着中国迈进21世纪, 我国港口也在朝着大型化、深水化、集约化的方向发展。例如,上海港计划在"十五"期间重点建设15米水深以上深水港区;天津港2000天年开工的10-15万吨级航道项目一期工程将航道疏浚至-15米,实现第五代集装箱船舶全天候进出港。船舶大型化对港口作业设备的要求大大提高,因而促使各港口积极引进当今技术先进的大型集装箱起重机,如天津港最新购置的6台大型集装箱装卸桥,外伸距达62.5米。

21世纪,管理现代化、信息化成为港口的重要目标之一。各港口通过引进先进技术和设备, 如EDI、VTS和堆场智能化管理技术等,不断提高管理水平和运作效率,港口业务逐步向专业化、规范化、标准化迈进,为货主、船方和用户提供最快速、最便捷、最低廉的全程服务、综合服务。集装箱港口企业的经营正在向跨地区、跨国方向发展。综合物流对相关信息准确、快速传递的要求使港口信息化成为全球趋势。

六、石化工业
石化工业是能源和原材料工业的重要组成部分。经济全球化、金融国际化、经济知识化与信息化的进程加快,为石化工业提供新的发展空间,注入新的动力,必然促进我国石化工业总体水平再上一个新的台阶。其次,国民经济持续、快速、健康的发展和西部大开发战略的实施,必将对石化工业产生拉动作用,提供更大的市场空间。“十五”期间全国炼油综合能力将达到2.7亿吨,其中进口含硫原油加工能力达到7500万吨以上,建成8~9个千万吨级炼油基地。乙烯生产能力达到900万吨以上,建成上海、扬子2个百万吨级乙烯基地。乙烯的国内市场满足率达到60%左右。合成树脂在三大合成材料中的比例提高到65%以上,合成树脂专用料比例达到40%以上,合成橡胶中丁苯和顺丁橡胶比例达到1.4:1。

1、石化行业自动化
石化行业自动化主要包括炼油化工自动化、油田自动化两个方面。对于炼油化工自动化,在大型的炼油装置、乙烯生产装置、化纤生产装置主要采用DCS系统,配备先进的控制软件进行控制;对于中小型的生产装置,采用电动仪表或DCS(中小型)、智能电动变送器、数字式调节器进行控制;油田自动化主要采用SCADA系统和DCS系统。石化总公司在“九五”期间对新建和技改项目进行了自动化改造,并取得了明显的效益。总体来说,石化自动化水平已达到国外90年代中期水平。

2、炼油化工行业主要工控产品的应用
我国炼油化工生产装置规模大,生产过程复杂,对计算机控制系统要求高,国产DCS还不能满足要求。因此,这些装置采用的DCS系统大都是引进的。另外,多数DCS系统用于单个装置的集中控制,联合装置集中控制的较少,采用全厂或区域DCS集中控制的改造正在进行之中。自动化系统控制软件也主要从国外进口,目前有18家国外公司销售的120多种控制软件在我国销售,新的神经网络软件、模糊控制软件已实用化。我国DCS应用软件有待进一步开发,目前应用与石化行业的DCS系统都数只发挥了30%的功能,有待进一步的提高。截止到1999年九月化工信息中心统计,石油化工用于过程控制的DCS共678套,其中炼油211套,化工182套,化纤39套,化肥38套,油田113其他为95套。分别由国外10家公司引进的20种型号产品。数量居前五家公司分别为美国霍尼威尔为225套,日本横河为163套,FISHER-ROSEMOUNT为37套,美国FOXBORO为35套,美国ABB为20套。国产DCS为21套。石油化工系统引进的DCS系统价格昂贵,1990年前引进的122套DCS总投资约为6000万美元,1500万人民币,平均每套价格为50万美元,目前每套的价格也在30~40万美元左右。另外,引进的方式主要是成套引进。

对于一些中小型的生产装置,采用IPC、DCS(中小型)、PLC、智能电动变送器、数字式调节器等方式进行控制。另外,对于整个生产装置的某个局部控制部分,也采用PLC、IPC等方式作为控制核心。如催化裂化装置中,利用IPC和电动仪表构成计算机监控系统,实现定点控制、数据处理、开环指导,现已成为技术成熟、性能可靠的自控模式。

专家估计,2000年石化应用DCS为700套,PLC(IPC)为3100套,RTU为1200套。其中乙烯DCS为185套,PLC为820台;炼油DCS为226套,PLC为1000台;油田DCS为117套,PLC为518台,RTU为1200台。在石油化工领域RTU主要是用于油田自动化。石化使用的DCS,PLC(IPC)及RTU产品90%为引进技术。

3、工控产品应用数量:

4、DCS系统在炼化企业的应用效果
综观已投用的DCS绝大部分都取得了较好的效益,为生产的安稳长满优起了促进作用,具有传统常规仪表无法替代的优点。

例如高桥公司炼油厂的常减压装置采用DCS系统与FOX一300上位机,除对全装置实现常规控制外,还充分发挥了信息采集功能、通信功能和运算功能强的优势,并以此利用人工智能方法构造上级协调系统,开发了常压塔整体智能决策与优化专家系统,年经济效益达314万元,技术上处于国内领先地位,并达国际水平。

天津公司涤纶厂与申科院自动化所合作,采用DCS及一台PC微机对间歇缩聚装置十条生产线进行控制,实现聚酯粘度数模优化控制,并与本厂微机局域网PLAN一5000连网,把实时生产信息自动传送至调度室,向管控一体化迈出了一步。获总公司89年优秀计算机软件一等奖及总公司科技进步三等奖。

巴陵公司锦纶厂已内酡胺装置投资人民币32万元,采用DCS系统改造原气动I型表,自投用以来,工艺指标控制合格率、产品质量及原材料消耗均达历史最好水平,一级品率由63%提高到83%,年经济效益达130万元。
扬子公司聚丙烯装置,采用TDG一3000系统对全装置进行控制,由于仪表、计算机人员与工艺人员、设计人员的密切配合,协同工作,技术上互相渗透,操作人员熟练地掌握了操作,取得了良好的经济效益,获总公司1989年优秀计算机软件二等奖,总公司科技进步三等奖。

齐鲁公司橡胶厂乙腈装置引进,依靠厂内自己的技术力量,进行组态生成,节约了外汇,锻炼了队伍,提高了技术水平,在管理上建立了岗位操作规范,激发了操作人员刻苦钻研业务、提高操作水平的热情。DCS投用以后,产品合格率提高了14.73%,加上其它消耗下降,预计经济效益可达500万元。齐鲁公司第二化肥厂、金陵公司化肥厂等30万吨/年合成氨装置采用DCS控制系统,也都取得了较好的经济效益,为装置节能降耗增产作出了贡献。

5、主要炼油化工企业对工控产品的性能要求
大型石化企业采用DCS要求高可靠性,功能强,具有开放性,可联网组成综合管理控制系统,一般用国外产品;中小型炼油装置要求可靠性高,具有开放性,可用国产DCS,价格较便宜。对罐区,水处理等可用IPC或PLC控制,油田用SCADA系统和RTU控制。

6、对工控改造的需求与趋势
炼油化工自动化的改造需求迫切。当前,我们对石油化工产品的质量要求越来越高,并要求炼化企业减少污染,节约能源,所有这些都迫使炼化企业提高自动化水平。传统的DCS系统出现了一定的局限性,自1975年推出DCS以来,已广泛应用炼油化工企业,取得了很好的效果,显示了它的优越性。但是,随着信息技术和企业管理现代化的发展,传统的DCS显出了局限性。据北美和欧洲用户的调查,70%以上的用户对DCS不满意,原因一是价格昂贵;二是不能适应现代企业信息迅速增加的要求,90年代,I/O点已增加到50000点,传统的DCS不能满足这种要求;三是过程变化性不大,有80%的控制回路与一般控制回路相比,控制过程变化性相似,只有20%的控制回路降低了过程的变化性;四是现场信号检测与传送仍是传统模式,现场变送器检测信号,以4~20MA模拟信号传送,精度低,无自诊断功能,信号传送也是单方向的。

从目前到2005年,我国石化系统将有1200多套生产装置需要用DCS控制,其中有100套主要装置采用先进优化控制(一套先进优化控制软件价格约50万美元)。

7、主要竞争企业
以前国内油田的主控系统主要采用国外的SCADA系统、DCS系统,近几年来,国内油田自动化的水平得到快速提高,出现了一批实力较强的工控厂家

国外厂家:
主要由美国Action公司SCADA系统,应用新疆鄯善油田、青海湿北气田;加拿大VALMET公司的SCADA系统;美国BAKERCAC公司的SCADA系统;WESCON公司的SCADA系统、HONYWELL的PlantScapeSCA系统等等。国外厂家的产品价格较高,如新疆塔中的一个油田(年产量200万吨)的监控系统由美国某DCS制造商承包,系统造价近千万美元。

国内主要厂家:
如上海爱克新工业控制系统工程有限公司的CIM-PAC 9000 plus SCADA系统、沈阳惠东管道控制有限公司的输油管道自动化系统、上海工业自动化仪表研究所、北京安控公司的EchoSCADA系统、江苏华盛信息技术有限公司的石油开采井网信息控制系统。另外一些油田的设计院、勘探局也开发了一些局部的自动化控制系统,如辽河石油勘探局产油处与西安石油学院合作的"LH-3型抽油井计算机诊断与优化设计系统";中原石油勘测局开发的"ZYJD-抽油机井综合测试系统";华北石油管理局采油工艺研究院的“油气处理井站计算机管理系统”、“阿尔善油田自动化监测系统”。一些自动化控制公司也开始涉足油田自动化,主要有上海自动化仪表研究所、新疆天择数码科技有限公司、天总公司三院天上星测控技术研究所的采油自动测控系统。对于一些电力行业国内工控巨头也已涉足油田控制领域,主要由东方电子、南瑞集团等。
第八章 国内竞争企业发展战略及规划精华帖

本章目录
一、国家自动化技术发展规划
1、重要度居于前列的8项自动化技术预测结果
2、关键技术中有关自动化的12项技术
二、竞争企业发展规划举例
1、海得控制
1-1、公司文化
1-2、自动化技术研究方向
1-3、经济发展规划


第八章 国内竞争企业发展战略及规划

一、国家自动化技术发展规划
受科学技术部的委托,机械科学研究院进行了先进制造领域技术预测与关键技术选择,有关自动化技术的研究结果简述如下:

1、重要度居于前列的8项自动化技术预测结果
课题组用德尔菲法组织162名专家对先进制造领域96项技术进行了预测。预测结果:重要度排在前列的8项自动化技术如表1。表中给出了重要度指数和实现年份。

表1 重要度指数居前列的8项自动化技术


2、关键技术中有关自动化的12项技术
为了给国家制定"十五"期间科技发展计划提供依据,课题组通过多种方法确定了40项关键技术, 其中自动化技术占12项,如表2所列。

二、竞争企业发展规划举例

1、海得控制
1-1、公司文化
海得控制的服务准则是:“追求卓越、优质高效、创新务实”;发展的宗旨是:“吸收和研究国内外先进工业控制技术、信息技术、通讯技术,创造并提供基于最新技术的工业信息化产品、系统、应用解决方案,不断提升中国工业领域的信息化水平。”公司的使命是:“发展民族信息产业,推进中国工业信息化”。公司的战略目标是“2005成为中国国内一流的工业控制技术综合解决方案供应商,2010年成为以工业信息化为核心的高科技综合企业集团”。

1-2、自动化技术研究方向
企业综合自动化技术 :
即在总体设计技术基础上研究过程管理层与CAD/CAE/CAPP/CAM技术的信息集成技术和制造自动化的低成本改造技术

机电设备远程故障监测、预报和诊治技术:
1.集成技术:
(1)支持远程故障检测、预报、诊断的网络技术
(2)异地应用系统集成技术
(3)支持远程故障检测、预报、诊断的设备接口技术2。分布式故障预报和诊断技术、方法。
工业智能技术:
1.智能制造技术
2.智能化工业机器人技术
3.智能家用电器
4.智能控制技术、仪器仪表与装置
5.智能交通系统技术


自动在线远程监控系统:
1.智能仪表和控制装置
2.监控网络系统的软件和硬件
3.系统的安全性和可靠性。

1-3、经济发展规划
海得控制发展计划主要经济指标:至2010年,每年保持35%的销售业绩增长速度。

争取到2005年企业总资产达4亿元,负债率为50%左右,完成年销售收入10亿元,实现利税0.8亿元,员工人均年收入达5万元。

到2010年,集团总资产要达到10亿元,负债率仍保持在50%左右,实现年销售收入40亿元,实现利税3亿元,员工人均年收入达到10万元。

2003年---2005主要实施策略:
目标:以规模化生产自有知识产权的工业自动化专用产品替代部分国外工业通用自动化控制产品市场。

继续专有技术的研究投入和产品投放市场,尽快形成拥有自主知识产权的核心技术体系;

通过收购、兼并行业内拥有核心技术但市场销售规模较小的公司,形成合力,促进技术创新体系的快速发展;

以上市为契机,为募集资金项目为载体,建设“海得工业园”,规模化生产自行研发的工业自动化产品;

在国内现有营销网点的基础上,通过多种合作方式,投资建立覆盖全国主要工业城市的销售网络,加大市场覆盖面和渗透力;

以工业自动化专用技术产品逐步替代国内市场中国外通用自动化产品。

参考文献:
1、周斌,机电一体化实用技术手册,兵器工业出版社,1994
2、机电一体化技术手册编委会,机电一体化技术手册,机械工业出版社,1996
3、东南大学黄榕华,企业与控制系统集成标准标准研究,2002
4、上海自动化仪表研究所彭瑜主任,制造执行系统(MES)的发展和挑战,2002
5、重庆工业自动化仪表研究所工程师汪仁智,PLC的最新发展趋势,2001
6、卞正岗,关于DCS的回顾与展望,2001
7、上海海得控制系统股份有限公司工程技术部王勇,秦皇岛港务局杂货公司机电科陈立新,智能化卸船机自动控制系统,2001
8、佚名, 现代港口发展的新趋势,2000
9、北京和利时系统工程股份有限公司总经理王常力,我国工业自动化企业发展出路浅谈,2002
10、浙江大学决策优化研究所沈祖志 浙江工业大学信息工程学院杨扬,关于开发与实施流程工业CIMS的思考,1999
11、北京和利时系统工程股份有限公司、中国自动化学会常务理事信息产业部电子第六研究所所长王常力,信息化带动工业化,
12、中国优秀民营科技企业奖、中国优秀民营科技企业奖名单
13、海得控制、和利时、新华控制、浙大工控、清华同方、工控网、中国自动化学会等专业网站



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