工業(yè)分析技術論文

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工業(yè)分析技術論文:工業(yè)無損害檢測技術特征分析論文

摘要：本文針對應用激光、超聲和射線等方法的無損檢測技術，分別對其概念、檢測方法、優(yōu)缺點做了詳細闡述。在跟蹤和預測無損檢測技術未來發(fā)展動態(tài)的基礎上，說明了無損檢測技術在未來的工業(yè)檢測領域中的重大意義。

關鍵詞：激光無損檢測超聲無損檢測射線無損檢測

在現(xiàn)代生產中針對不同對象選擇何種無損檢測方法已成為人們關注的問題，為解決好這個問題，就必須對無損檢測方法及其特征有較全面的了解。所謂無損檢測，是在不損傷材料和成品的條件下研究其內部和表面有無缺陷的手段。也就是說，它利用材料內部結構的異?；蛉毕莸拇嬖谒鸬膶帷⒙?、光、電、磁等反應的變化，評價結構異常和缺陷存在及其危害程度。下面簡要介紹三種常用方法的應用和發(fā)展。

一、激光技術在無損檢測領域的應用與發(fā)展

激光技術在無損檢測領域的應用始于七十年代初期，由于激光本身所具有的獨特性能，使其在無損檢測領域的應用不斷擴大，并逐漸形成了激光全息、激光超聲等無損檢測新技術，這些技術由于其在現(xiàn)代無損檢測方面具有獨特能力而無可爭議地成為無損檢測領域的新成員。

1.激光全息無損檢測技術

激光全息術是激光技術在無損檢測領域應用最早、用得最多的方法。激光全息無損檢測約占激光全息術總應用的25%。其檢測的基本原理是通過對被測物體加外加載荷，利用有缺陷部位的形變量與其它部位不同的特點，通過加載前后所形成的全息圖像的疊加來反映材料、結構內部是否存在缺陷。

激光全息無損檢測技術的發(fā)展方向主要有以下幾方面。

(1)將全息圖記錄在非線性記錄材料上，以實現(xiàn)干涉圖像的實時顯現(xiàn)。

(2)利用計算機圖像處理技術獲取干涉條紋的實時定量數(shù)據(jù)。

(3)采用新的干涉技術，如相移干涉技術。在原來的基礎上進一步提高全息技術的分辨率和準確性。

2.激光超聲無損檢測技術

激光超聲技術是七十年代中期發(fā)展起來的無損檢測新技術。它利用Q開關脈沖激光器發(fā)出的激光束照射被測物體，激發(fā)出超聲波，采用干涉儀顯示該超聲波的干涉條紋。與其他超聲無損檢測方法相比，激光超聲檢測的主要優(yōu)越性如下。

(1)能實現(xiàn)一定距離之外的非接觸檢測，不存在耦合與匹配問題。

(2)利用超短激光脈沖可以得到超短聲脈沖和高時間分辨率，可以在寬帶范圍內提取信息，實現(xiàn)寬帶檢測。

(3)易于聚焦，實現(xiàn)快速掃描和成像。

3.激光無損檢測的發(fā)展

激光超聲檢測成本高，安全性較差，目前仍處于發(fā)展階段。但在無損檢測領域，激光超聲檢測在以下幾方面的應用前景引起了人們的關注:(1)可用于高溫條件下的檢測.如熱鋼材的在線檢測；(2)適用于某些不宜接近的樣品，如放射性樣品的檢測；(3)激光束可入射到任何部位，可用于檢測形狀奇異的樣品；(4)可用于超薄超細的樣品及表面或亞表面層的檢測。國外近幾年已有將激光超聲檢測用于飛機復合材料的檢測、熱態(tài)鋼的在線檢測的報道，在化學氣相沉積、物理氣相沉積、等離子體濺射等高溫鍍膜工藝過程中膜層厚度的實時檢測方面也進行了研究。

二、超聲檢測技術在無損檢測中的應用與發(fā)展

超聲無損檢測技術(UT)是五大常規(guī)檢測技術之一，與其它常規(guī)無損檢測技術相比，它具有被測對象范圍廣。檢測深度大；缺陷定位準確，檢測靈敏度高；成本低，使用方便；速度快，對人體無害以及便于現(xiàn)場使用等特點。

1.超聲檢測技術的應用

(1)目前大量應用于金屬材料和構件質量在線監(jiān)控和產品的在投檢查。如鋼板、管道、焊鞋、堆焊層、復合層、壓力容器及高壓管道、路軌和機車車輛零部件、棱元件及集成電路引線的檢測等。

(2)各種新材料的檢測。如有機基復合材料、金屬基復合材料、結構陶瓷材料、陶瓷基復合材料等，超聲檢測技術已成為復合材料的支柱。

(3)非金屬的檢測。如混凝土、巖石、樁基和路面等質量檢驗，包括對其內部缺陷、內應力、強度的檢測應用也逐漸增多。

(4)大型結構、壓力容器和復雜設備的檢測。由于超聲成像直觀易懂，檢測精度較高。因此，近幾年我國集超聲成像技術及超聲信號處理技術等多學科前沿成果于一體的超聲機器人檢測系統(tǒng)已研制成功，為復雜形狀構件的自動掃描超聲成像檢測提供了有效手段。

(5)核電工業(yè)的超聲檢測。

(6)其它方面的超聲檢測。如醫(yī)學診斷廣泛應用超聲檢測技術；目前人們正試圖將超聲檢測技術用于開辟其它新領域和行業(yè)，如人們正努力將超聲檢測技術用于血壓控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)作非接觸檢測、辨識。性能分析和故障診斷等。

2.超聲檢測技術的發(fā)展

在現(xiàn)代無損檢測技術中，超聲成像技術是一種令人矚目的新技術。超聲圖像可以提供直觀和大量的信息，直接反映物體的聲學和力學性質，有著非常廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)代超聲成像技術都是計算機技術、信號采集技術和圖象處理技術相結合的產物。數(shù)據(jù)采集技術、圖象重建技術、自動化和智能化技術以及超聲成像系統(tǒng)的性能價格比等發(fā)展直接影響超聲檢測圖像化的進程。現(xiàn)代超聲成像技術大多有自動化和智能化的特點，因而有許多優(yōu)點，如檢測的一致性好，可靠性、復現(xiàn)性高，存儲的檢測結果可隨時調用，并可以對歷次檢測的結果自動比較，以對缺陷做動態(tài)檢測等。

目前已經(jīng)使用和正在開發(fā)的成像技術包括:超聲B掃描成像，超聲C掃描成像、超聲D掃描成像，SAFT(合成孔徑聚焦)成像，P掃描成像，超聲全息成像，超聲CT成像等技術。

三、射線技術在無損檢測領域內的應用與發(fā)展

1.射線檢測技術的應用

射線檢測技術是利用射線(X射線、射線、中子射線等)穿過材料或工件時的強度衰減，檢測其內部結構不連續(xù)性的技術。穿過材料或工件的射線由于強度不同在X射線膠片上的感光程度也不同，由此生成內部不連續(xù)的圖像。

(1)早期使用在石油工業(yè).分析鉆井巖芯。

(2)在航空工業(yè)用于檢驗與評價復合材料和復合結構。評價某些復合件的制測技術的重要基礎之一是數(shù)字圖象處理技術，即使常規(guī)膠片射線照相技術，也在采用數(shù)字圖象處理技術。

(3)今后重點應用的技術。1994年HaroldBerger在美國《材料評價》發(fā)表的“射線無損檢測的趨勢”中提出，在20世紀的最后10年和21世紀的初期，下列技術將得到廣泛應用:①數(shù)字X射線實時檢測系統(tǒng)在制造、在役檢驗和過程控制方面。②具有數(shù)據(jù)交換、使用NDT工作站的計算機化的射線檢測系統(tǒng)。③小型、低成本的CT系統(tǒng)。④微焦點放大成像的x射線成像檢驗系統(tǒng)。⑤小型高靈敏度的X射線攝像機。⑥大面積的光電導X射線攝像機。

四、無損檢測的發(fā)展趨勢

1.超聲相控陣技術

超聲檢測是應用最廣泛的無損檢測技術，具有許多優(yōu)點，但需要耦合劑和換能器接近被檢材料，因此，超聲換能、電磁超聲、超聲相控陣技術得到快速發(fā)展。其中，超聲相控陣技術是近年來超聲檢測中的一個新的技術熱點。

超聲相控陣技術使用不同形狀的多陣元換能器來產生和接收超聲波波束，通過控制換能器陣列中各陣元發(fā)射(或接收)脈沖的時間延遲，改變聲波到達(或來自)物體內某點時的相位關系，實現(xiàn)聚焦點和聲束方向的變化，然后采用機械掃描和電子掃描相結合的方法來實現(xiàn)圖像成像。與傳統(tǒng)超聲檢測相比，由于聲束角度可控和可動態(tài)聚焦，超聲相控陣技術具有可檢測復雜結構件和盲區(qū)位置缺陷和較高的檢測頻率等特點，可實現(xiàn)高速、全方位和多角度檢測。對于一些規(guī)則的被檢測對象，如管形焊縫、板材和管材等，超聲相控陣技術可提高檢測效率、簡化設計、降低技術成本。特別是在焊縫檢測中，采用合理的相控陣檢測技術，只需將換能器沿焊縫方向掃描即可實現(xiàn)對焊縫的覆蓋掃查檢測。

2.微波無損檢測

微波無損檢測技術將在330～3300MHz中某段頻率的電磁波照射到被測物體上，通過分折反射波和透射波的振幅和相位變化以及波的模式變化，了解被測樣品中的裂紋、裂縫、氣孔等缺陷，確定分層媒質的脫粘、夾雜等的位置和尺寸，檢測復合材料內部密度的不均勻程度。

微波的波長短、頻帶寬、方向性好、貫穿介電材料的能力強，類似于超聲波。微波也可以同時在透射或反射模式中使用，但是微波不需要耦合劑，避免了耦合劑對材料的污染。由于微波能穿透對聲波衰減很大的非金屬材料，因此該技術最顯著的特點在于可以進行最有效的無損掃描。微波的極比特性使材料纖維束方向的確定和生產過程中非直線性的監(jiān)控成為可能。它還可提供精確的數(shù)據(jù)，使缺陷區(qū)域的大小和范圍得以準確測定。此外，無需做特別的分析處理，采用該技術就可隨時獲得缺陷區(qū)域的三維實時圖像。微波無損檢測設備簡單、費用低廉、易于操作、便于攜帶.但是由于微波不能穿透金屬和導電性能較好的復合材料，因而不能檢測此類復合結構內部的缺陷，只能檢測金屬表面裂紋缺陷及粗糙度。公務員之家

近年來，隨著軍事工業(yè)和航空航天工業(yè)中各種高性能的復合材料、陶瓷材料的應用，微波無損檢測的理論、技術和硬件系統(tǒng)都有了長足的進步，從而大大推動了微波無損檢測技術的發(fā)展。

工業(yè)分析技術論文:現(xiàn)代汽車工業(yè)技術狀況分析論文

編者按：本文主要從引言；問題呈現(xiàn)；解決對策；結束語四個方面進行論述。其中，主要包括：汽車診斷及維修技術也在悄然發(fā)生變化、維修手段有待更新：汽車擁有量的不斷增加，維修行業(yè)業(yè)務過程愈顯復雜、數(shù)據(jù)信息量大、維修技術有待提高：汽車維修診斷和維修自身整體發(fā)展落后于汽車設計和汽車制造技術的發(fā)展、制約汽車維修技術發(fā)展的另一個重要因素是維修中環(huán)境保護問題得不到落實、現(xiàn)代手段的有效運用：汽車維修業(yè)推向現(xiàn)代管理模式和管理方式、汽車維修行業(yè)運用先進的現(xiàn)代信息技術進行建檔、管理、維修人才的積極培養(yǎng)、加入對維修人員的考試行列應該是趨勢等，具體材料請詳見。

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們消費理念的逐漸更新，汽車已成為現(xiàn)代社會中人們工作、生活不可缺少的一種重要交通工具。然而，當我們在盡情享受現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展給我們生活帶來種種便利的同時，我們也無法回避這么一個現(xiàn)實，那就是汽車隨著行駛里程的增加和使用時間的延續(xù)，其技術狀況將不斷惡化。因此，我們不僅要不斷研制性能優(yōu)良的汽車，也要借助維護和修理水平的提高來恢復其技術狀況。

關鍵詞：汽車維修職業(yè)教育行業(yè)特征檢測手段

一、引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，生產制造各領域也隨之發(fā)生深刻變化，汽車診斷及維修技術也在悄然發(fā)生變化。近幾年隨著我國汽車制造業(yè)和公路交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車數(shù)量在不斷增加，這客觀上對汽車檢測診斷和維修技術提出了較高要求，尤其對如何保證通過汽車維修確保車輛運行不造成或少造成社會公害問題更引起社會的廣泛關注。筆者結合自己的認識和體會，擬對此問題談談個人的看法。

二、問題呈現(xiàn)

1.維修手段有待更新

縱觀我國汽車維修行業(yè)，多少年來，一直無法擺脫手工作坊式工作模式，實現(xiàn)質的飛躍。特別是由于汽車擁有量的不斷增加，維修行業(yè)業(yè)務過程愈顯復雜、數(shù)據(jù)信息量大，人力往往難以對維修各部門工作進程進行有效監(jiān)督和對企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)進行準確的統(tǒng)計和分析。以一個三十人的維修行業(yè)的月度工時統(tǒng)計，如采用人工計算，需要一個工作人員一到兩天的時間，加之維修周期長的統(tǒng)計報表，更是大大增加了管理者主觀判斷上的失誤性，因此極大挫傷了維修員工的工作積極性，弱化了汽修行業(yè)的凝聚力；較為零散的管理也弱化了本行業(yè)在顧客心目中的形象，不利于為長期、靈活的客戶服務奠定堅實的基礎；行業(yè)維修手段的普遍落后無疑使修車時間延長，勞動效率降低，工時費增多，引起消費者不悅，這可以說是現(xiàn)在汽車維修業(yè)普遍存在的問題。同時汽車維修資料信息查詢也一直以來處于原始、落后的現(xiàn)狀，這一點是公認的，傳統(tǒng)的汽車維修資料查詢形式，如主要借助圖書、雜志、報刊等落后傳統(tǒng)媒體沒有改變，其結果只能是信息量小、查詢速度慢、資料更新遲緩，特別對于近幾年來大量涌入的進口汽車，更因缺乏維修資料，給維修工作帶來很大的困難，就相當一部分汽車維修技術人員而言，他們根本不可能將數(shù)千種車型的維修資料、數(shù)據(jù)、程序等記憶在大腦中，汽車維修現(xiàn)有落后的維修手段越來越顯示出自身的局限性。

2.維修技術有待提高

汽車維修診斷和維修自身整體發(fā)展落后于汽車設計和汽車制造技術的發(fā)展已經(jīng)是一個不爭的事實?，F(xiàn)在汽車已經(jīng)是高度的機電一體化，尤其微電子技術、電子控制技術在汽車上已經(jīng)廣泛應用，可就現(xiàn)在大部分汽車維修人員現(xiàn)有的維修技術，和他們所接受的一些職業(yè)教育和職業(yè)培訓，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代汽車維修技術的要求；汽車維修中，維修人員確定維修思路由于受到自身先天條件(維修技術)的制約，顯得較慢，且又不準確，所以遇到棘手的、錯綜復雜的故障就會感到束手無策，這種情況下許多人往往采用碰的方式，毫無頭緒地對一些部件進行更換，給車主帶來不必要的經(jīng)濟損失。就現(xiàn)在的一些頂級車而言，敲打維修只能是捉襟見肘，毫無意義。同時，制約汽車維修技術發(fā)展的另一個重要因素是維修中環(huán)境保護問題得不到落實。我們知道，汽車廢氣排放的標準對現(xiàn)代汽車技術的要求越來越高，對于汽車維修業(yè)來說，不僅要求一些部件的重裝質量非常好，而且要體現(xiàn)維修人員的高超的維修技巧，否則一般的維修水平就不能通過排放標準所規(guī)定的要求。綜上所述，由于汽車職業(yè)教育跟不上維修行業(yè)一線上不斷發(fā)展的形勢，客觀上已經(jīng)導致了很多問題和爭議，目前汽車維修行業(yè)人員的素質問題，特別是汽車維修職業(yè)教育問題日益突顯，如何培養(yǎng)優(yōu)秀的汽車維修工人，提高行業(yè)的整體素質，已經(jīng)是擺在整個行業(yè)面前較為突出的問題。

三、解決對策

1.現(xiàn)代手段的有效運用

隨著科學技術的快速發(fā)展，我們應嘗試將以計算機為主要載體的現(xiàn)代信息技術運用到汽車維修業(yè)中去，以實現(xiàn)把汽車維修業(yè)推向現(xiàn)代管理模式和管理方式的高潮。我們有理由相信現(xiàn)代信息技術的運用將預示著汽車維修革命的到來，這種革命的到來會讓汽車維修從業(yè)人員的維修服務意識不斷根深蒂固，他們也將會切身體會到先進維修手段的運用所造就的是“高端服務”，這種服務將勢必成為汽車維修行業(yè)將來競爭最重要的手段。當然，基于強勢維修手段下的維修體系應該包含良好的維修服務、售前服務及售后服務，缺一不可。事實上現(xiàn)代信息技術的運用不僅可以加強維修人員的服務意識，也將有助于提高整個維修行業(yè)的運行效率，特別是有助于建立快捷，方便的客戶維修信息和維修檔案；建立穩(wěn)定的客戶關系和科學準確的維修經(jīng)營數(shù)據(jù)。可以說，汽車維修行業(yè)運用先進的現(xiàn)代信息技術進行建檔、管理，不僅速度快，時間短，資料全，效率高，而且準確及時的汽車維修報表在客觀上也能減少管理者主觀判斷上可能造成的失誤，這有利于加強維修全體員工的工作積極性，加強行業(yè)的凝聚力。伴隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，汽車維修專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開通將可以更迅速、快捷地提供維修配件、維修設備、維修資料、維修技術與管理人才等方面的供需信息，使維修行業(yè)經(jīng)營者和管理者能夠及時獲得信息，作出正確的選擇和決策，而互聯(lián)網(wǎng)上的行業(yè)之間的技術交流和人才互訪，也將加速汽車維修技術人員的整體技術水平提高。

2.維修人才的積極培養(yǎng)

汽車維修行業(yè)的健康有序發(fā)展維修人才是關鍵，任何離開或忽視了人自身發(fā)展的因素去尋求企業(yè)內部的所謂發(fā)展只能是空中樓閣。所以我們除了要求維修人員參加日常的維修培訓外，使他們通過汽車維修專項技能認證體系來提高他們的維修水平也是行之有效的方法。誠然，我國曾經(jīng)有類似于汽車修理工國家職業(yè)標準對汽車從業(yè)人員的認證考核，且早在本世紀初期就大約有十幾萬人通過鑒定并取得資格證書，但是原有的職業(yè)教育知識體系陳舊，沒有充分體現(xiàn)現(xiàn)代汽車技術的閃光點和發(fā)展趨勢，因此考慮新的適合汽車維修發(fā)展趨勢的職業(yè)教育以及考試模式顯得特別重要。同時，現(xiàn)在的職業(yè)技能鑒定是全科式的，幾乎和汽車設計，制造，維修有關聯(lián)的所有科目都得掌握，根據(jù)現(xiàn)代汽車設計和制造技術的發(fā)展情況來看，做汽車維修的專才顯然不夠，特別是隨著汽車維修業(yè)的發(fā)展，以往對維修人員考核中比較弱化的項目，如汽車配件和估損以及維修企業(yè)管理，在現(xiàn)代維修業(yè)發(fā)展形勢下顯得格外重要，將它們加入對維修人員的考試行列應該是趨勢。

事實上通過有關機構的調查表明，大部分行業(yè)內人士對這這考核項目都表現(xiàn)出極大的興趣。而且我們認為，汽修考核應該涵蓋目前汽車技術最新的發(fā)展要求，體現(xiàn)規(guī)范的診斷思路和操作流程，對于考試合格人員應統(tǒng)一頒發(fā)由國家勞動和社會保障部職業(yè)技能鑒定中心制訂的證書，以確保國家職業(yè)資格證書的效力，只有這樣才能確保對汽車維修從業(yè)人員的教育符合形勢發(fā)展的要求。

四、結束語

現(xiàn)代社會對汽車故障診斷技術和維修要求非常高，汽車維修過程中，要樹立汽車維修行業(yè)在整個社會中應有的地位，需要的是維修行業(yè)硬件和軟件的共同發(fā)展，只有這樣才能保證整個汽車維修行業(yè)的健康合理發(fā)展。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)以太網(wǎng)技術發(fā)展分析論文

論文關鍵詞:工業(yè)以太網(wǎng)；特點；趨勢；全開放網(wǎng)絡

論文摘要:工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)之后產生的一種新型的工業(yè)控制系統(tǒng)。本文簡要介紹了工業(yè)以太網(wǎng)的特點，并詳細論述了工業(yè)以太網(wǎng)在控制領域的應用現(xiàn)狀以及以太網(wǎng)交換技術的發(fā)展趨勢，并提出了以太網(wǎng)能實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡與企業(yè)信息網(wǎng)絡的無縫連接，形成企業(yè)級管控一體化的全開放網(wǎng)絡的觀點。

傳感器技術、通信技術和計算機技術是現(xiàn)代信息技術的三大基礎，隨著IT技術的飛速發(fā)展和工業(yè)自動化要求的不斷提高，工業(yè)控制網(wǎng)絡所擔負的工作越來越重。與數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡不同，工業(yè)控制領域需要一種高速廉價、實時性和開放性好、穩(wěn)定性和準確性高的網(wǎng)絡。以太網(wǎng)（Ethernet）技術支持幾乎所有的網(wǎng)絡協(xié)議,所以在數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡中得到廣泛應用，具有傳輸速度高、低能耗、便于安裝、兼容性好、開放性高和支持設備等多方面的優(yōu)勢。工業(yè)以太網(wǎng)的開放性使得工業(yè)控制網(wǎng)絡和企業(yè)信息網(wǎng)絡的無縫整合方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

一、工業(yè)以太網(wǎng)技術的特點

以太網(wǎng)技術具有價格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產品豐富、應用廣泛以及支持技術成熟等優(yōu)點，已成為最受歡迎的通信網(wǎng)絡之一。近些年來,隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,以太網(wǎng)進入了控制領域,形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡技術。這主要是由于工業(yè)自動化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展,開放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。以太網(wǎng)技術引入工業(yè)控制領域，其技術優(yōu)勢非常明顯：

（一）Ethernet是全開放、全數(shù)字化的網(wǎng)絡，遵照網(wǎng)絡協(xié)議不同廠商的設備可以很容易實現(xiàn)互聯(lián)。

（二）以太網(wǎng)能實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡與企業(yè)信息網(wǎng)絡的無縫連接，形成企業(yè)級管控一體化的全開放網(wǎng)絡。

（三）軟硬件成本低廉，由于以太網(wǎng)技術已經(jīng)非常成熟，支持以太網(wǎng)的軟硬件受到廠商的高度重視和廣泛支持，有多種軟件開發(fā)環(huán)境和硬件設備供用戶選擇。

（四）通信速率高，隨著企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)模的擴大和復雜程度的提高，對信息量的需求也越來越大，有時甚至需要音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸，目前以太網(wǎng)的通信速率為10M、100M的快速以太網(wǎng)開始廣泛應用，千兆以太網(wǎng)技術也逐漸成熟，10G以太網(wǎng)也正在研究，其速率比目前的現(xiàn)場總線快很多。

（五）可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?，在這信息瞬息萬變的時代，企業(yè)的生存與發(fā)展將很大程度上依賴于一個快速而有效的通信管理網(wǎng)絡，信息技術與通信技術的發(fā)展將更加迅速，也更加成熟，由此保證了以太網(wǎng)技術不斷地持續(xù)向前發(fā)展。

二、工業(yè)以太網(wǎng)在控制領域應用現(xiàn)狀

工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相比，它能提供一個開放的標準，是企業(yè)從現(xiàn)場控制到管理層實現(xiàn)全面的無縫的信息集成，解決了由于協(xié)議上的不同導致的“自動化孤島”問題，但從目前的發(fā)展看，工業(yè)以太網(wǎng)在控制領域的應用主要體現(xiàn)在以下幾種形式。

（一）混合Ethernet/Fieldbus的網(wǎng)絡結構

這種結構實際上就是信息網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡的一種典型的集成形式。以太網(wǎng)正在逐步向現(xiàn)場設備級深入發(fā)展，并盡可能的和其他網(wǎng)絡形式走向融合，但以太網(wǎng)和TCP/IP原本不是面向控制領域的，在體系結構、協(xié)議規(guī)則、物理介質、數(shù)據(jù)、軟件、實驗環(huán)境等諸多方面并不成熟，而現(xiàn)場總線能完全滿足現(xiàn)代企業(yè)對底層控制網(wǎng)絡的基本要求，實現(xiàn)真正的全分布式系統(tǒng)。因此，在企業(yè)信息層采用以太網(wǎng)，而在底層設備級采用現(xiàn)場總線，通過通信控制器實現(xiàn)兩者的信息交換。

（二）專用工業(yè)以太控制網(wǎng)絡

如何利用工業(yè)以太網(wǎng)單獨作為控制網(wǎng)絡是工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展方向之一，也是工業(yè)控制領域的研究熱點之一。如德國JetterAG公司的新一代控制系統(tǒng)JetWeb，是融現(xiàn)場總線技術、100Mb/s以太網(wǎng)技術、CNC技術、PLC技術、可視化人機接口技術和全球化生產管理技術為一體的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，同時具有廣泛的兼容性，可兼容第三方自動化控制產品，提出“網(wǎng)絡就是控制器”的觀點，是取代所有底層現(xiàn)場總線的工業(yè)網(wǎng)絡結構。這種工業(yè)控制網(wǎng)絡是將以太網(wǎng)貫穿于整個網(wǎng)絡各層次，使它成為透明的覆蓋整個企業(yè)范圍的應用實體。它實現(xiàn)了辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結合，實質上是一個單層的扁平結構，其良好的可擴展性和互連性，使之成為真正意義上的全開放網(wǎng)絡體系結構的大統(tǒng)一。

（三）基于Web的網(wǎng)絡監(jiān)控平臺

嵌入式以太網(wǎng)是最近網(wǎng)絡應用熱點，就是通過Internet使所有連接網(wǎng)絡的設備彼此互通，從計算機、PDA、通信設備到儀器儀表、家用電器等。在企業(yè)內部，可以利用企業(yè)信息網(wǎng)絡，進行工廠實時運行數(shù)據(jù)的和顯示，管理者通過Web瀏覽器對現(xiàn)場工況進行實時遠程監(jiān)控、遠程設備調試和遠程設備故障診斷和處理。實現(xiàn)的最簡單辦法就是采用獨立的以太網(wǎng)控制器，連接具有TCP/IP界面的控制主機以及具有RS-232或RS-485接口的現(xiàn)場設備。以太網(wǎng)控制器在這里扮演了通用計算機網(wǎng)絡和現(xiàn)場各類設備之間的一個橋梁。

三、以太網(wǎng)交換技術的發(fā)展趨勢

以太網(wǎng)和通信技術的突飛猛進，促使工業(yè)以太網(wǎng)技術進一步發(fā)展。目前它已經(jīng)在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應用，并呈現(xiàn)向下延伸直接應用于工業(yè)控制現(xiàn)場的趨勢。從目前國際、國內工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展來看，目前工業(yè)以太網(wǎng)在制造執(zhí)行層已得到廣泛應用，并成為事實上的標準。未來工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)場設備之間的互連和信息集成中發(fā)揮越來越重要的作用?？偟膩碚f，工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相結合

工業(yè)以太網(wǎng)技術的研究還只是近幾年才引起國內外工控專家的關注。而現(xiàn)場總線經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在技術上日漸成熟，在市場上也開始了全面推廣，并且形成了一定的市場。就目前而言，全面代替現(xiàn)場總線還存在一些問題，需要進一步深入研究基于工業(yè)以太網(wǎng)的全新控制系統(tǒng)體系結構，開發(fā)出基于工業(yè)以太網(wǎng)的系列產品。

（二）工業(yè)以太網(wǎng)技術直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間的通信已成大勢所趨

隨著以太網(wǎng)通信速率的提高、全雙工通信、交換技術的發(fā)展，為以太網(wǎng)的通信確定性的解決提供了技術基礎，從而消除了以太網(wǎng)直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信的主要障礙，為以太網(wǎng)直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信提供了技術可能。為此，國際電工委員會IEC正著手起草實時以太網(wǎng)(Real-timeEthernet,RTE)標準，旨在推動以太網(wǎng)技術在工業(yè)控制領域的全面應用。

（三）基于Web的網(wǎng)絡監(jiān)控平臺

嵌入式以太網(wǎng)是最近網(wǎng)絡應用熱點，就是通過Internet使所有連接網(wǎng)絡的設備彼此互通，從計算機、PDA、通信設備到儀器儀表、家用電器等。在企業(yè)內部，可以利用企業(yè)信息網(wǎng)絡，進行工廠實時運行數(shù)據(jù)的和顯示，管理者通過Web瀏覽器對現(xiàn)場工況進行實時遠程監(jiān)控、遠程設備調試和遠程設備故障診斷和處理。實現(xiàn)的最簡單辦法就是采用獨立的以太網(wǎng)控制器，連接具有TCP/IP界面的控制主機以及具有RS-232或RS-485接口的現(xiàn)場設備。以太網(wǎng)控制器在這里扮演了通用計算機網(wǎng)絡和現(xiàn)場各類設備之間的一個橋梁。

三、以太網(wǎng)交換技術的發(fā)展趨勢

以太網(wǎng)和通信技術的突飛猛進，促使工業(yè)以太網(wǎng)技術進一步發(fā)展。目前它已經(jīng)在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應用，并呈現(xiàn)向下延伸直接應用于工業(yè)控制現(xiàn)場的趨勢。從目前國際、國內工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展來看，目前工業(yè)以太網(wǎng)在制造執(zhí)行層已得到廣泛應用，并成為事實上的標準。未來工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)場設備之間的互連和信息集成中發(fā)揮越來越重要的作用?？偟膩碚f，工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線相結合

工業(yè)以太網(wǎng)技術的研究還只是近幾年才引起國內外工控專家的關注。而現(xiàn)場總線經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在技術上日漸成熟，在市場上也開始了全面推廣，并且形成了一定的市場。就目前而言，全面代替現(xiàn)場總線還存在一些問題，需要進一步深入研究基于工業(yè)以太網(wǎng)的全新控制系統(tǒng)體系結構，開發(fā)出基于工業(yè)以太網(wǎng)的系列產品。

（二）工業(yè)以太網(wǎng)技術直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間的通信已成大勢所趨

隨著以太網(wǎng)通信速率的提高、全雙工通信、交換技術的發(fā)展，為以太網(wǎng)的通信確定性的解決提供了技術基礎，從而消除了以太網(wǎng)直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信的主要障礙，為以太網(wǎng)直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信提供了技術可能。為此，國際電工委員會IEC正著手起草實時以太網(wǎng)(Real-timeEthernet,RTE)標準，旨在推動以太網(wǎng)技術在工業(yè)控制領域的全面應用。

工業(yè)分析技術論文:機械工業(yè)技術政策分析論文

一、研究開發(fā)技術

1、機械產品現(xiàn)代設計技術

包括建立機械工程數(shù)據(jù)庫；開發(fā)動態(tài)分析和動強度設計技術；CAD應用技術和局部集成的接口技術、網(wǎng)絡技術及建庫技術；并行工程技術、動態(tài)仿真技術、快速原型設計技術、工業(yè)設計技術、反求工程設計技術。

2、機械產品可靠性技術

重點開發(fā)可靠性工程管理技術、產品和系統(tǒng)可靠性設計技術、失效分析技術、可靠性實驗評定、運行監(jiān)測、故障診斷等技術。

3、熱加工清潔生產技術

包括熔煉自動化、利用爐廢氣預熱和除塵等鑄造清潔生產技術；高效燃氣無氧化加熱、溫鍛塑性成形等鍛造清潔生產技術；切割及焊接清潔生產技術；可控氣氛多用爐、連續(xù)爐和真空熱處理爐等熱處理清潔生產技術；電鍍、涂裝等表面處理清潔技術。

4、精密成形技術

重點開發(fā)以實模精密成形、剛型、準剛型精密成形、高緊實度造型（芯）等精密鑄造技術；精密模鍛、輥鍛、熱軋、熱擠壓多向分模鍛造、熱鐓鍛等精密熱塑性成形技術；冷溫擠、冷擠、冷軋、超塑性等溫成形、冷精整及復合成形等機械構件精密焊接與切割技術。

5、表面功能覆層技術

包括少無污染、高效、高性能的表面功能覆層技術與裝備；重大工程裝備表面功能覆層制備技術；高能束表面覆層制備及應用技術；新型復合表面處理技術；表面功能材料及涂層技術。

6、數(shù)控技術

重點開發(fā)開放式體系結構的新一代數(shù)控系統(tǒng)；車削中心、加工中心、數(shù)控磨床、數(shù)控鍛壓機床、電加工機床、數(shù)控重型機床等六類主機配套的數(shù)控系統(tǒng)。

7、工業(yè)過程自動化技術

研究開發(fā)工業(yè)過程自動化的管理控制集成技術；工業(yè)通訊網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線協(xié)議的開放式自動化系統(tǒng)。

8、工業(yè)機器人系統(tǒng)技術

開發(fā)點焊、弧焊、裝配、搬運、噴漆五大類工業(yè)機器人的機械結構、傳動機制、伺服驅動、傳感控制及系統(tǒng)成套的設計和制造及工程應用技術。

9、機械制造柔性自動化基礎技術

研究開發(fā)適合我國國情的柔性自動化技術、信息管理技術及自動化單元和部分集成控制技術，開發(fā)車間級自動化系統(tǒng)和FMC·P-FMS、FMS三個層次典型柔性加工設備。

10、面向中小企業(yè)的綜合自動化技術

開發(fā)面向中小企業(yè)的綜合自動化單元技術和系統(tǒng)；以GT原理為主線的車間級、單元級自動化成套技術；管理信息系統(tǒng)；產品設計與制造自動化系統(tǒng)；單元技術間的集成技術；質量控制技術。

11、傳感器技術

研究開發(fā)力敏、磁敏、熱敏、光敏、氣敏、濕敏等類傳感器、工程傳感測量系統(tǒng)及基礎共性技術。

12、自動測試技術

開發(fā)VXI總線、GPIB總線、RS485串行總線三類自動測試系統(tǒng)，VXI總線結構的電機、發(fā)動機、工業(yè)泵、印刷板產品自動測試系統(tǒng)；GPIB總線結構的環(huán)保自動測試系統(tǒng)；RS485串行總線結構的氣象自動觀測系統(tǒng)；大氣污染、水質污染分析儀器和智能數(shù)字采集系統(tǒng)。

13、電力電子技術

研究開發(fā)新型高頻、大中功率變頻裝置和電源、諧波抑制和無功補償技術、新型IGBT器件生產技術，以及為重點工程配套的電力電子器件、電力半導體應用裝置。

14、精密、超精密加工技術

以高效超精密加工車床、CNC型超精密復合加工機床、超精密平面和外圓磨床為重點，開發(fā)超精加工技術及應用工程，帶動開發(fā)出一批精密、超精密的基礎功能元器件，如超精密主軸軸系、超精密的伺服進給系統(tǒng)、超精密的測量系統(tǒng)和誤差自動補償系統(tǒng)等。

15、高能束加工技術

開發(fā)光加工應用技術、千瓦級二維激光切割技術；激光加工機配套設備及元件；多維激光加工機及機器人；激光焊接工藝；大型復雜零件激光表面處理工藝和汽車發(fā)動機缸體激光熱處理生產線。

16、高性能機械工程材料生產及應用技術

開發(fā)軸承、密封件、模具等機械基礎件用新材料及應用技術；電力設備、石化設備等重大裝備的自動化儀表材料和專用功能材料及應用技術；汽車工業(yè)用精細陶瓷、專用功能材料、工程塑料、新型復合材料及應用技術。

17、系統(tǒng)管理技術

重點研究開發(fā)精密生產技術、虛擬制造技術、企業(yè)級信息管理系統(tǒng)技術和設計、制造、質量、銷售等方面的有限集成技術；資源管理信息庫；并行工程技術、信息交換和接口通訊技術。

18、重大工程成套裝備制造技術

重點開發(fā)國民經(jīng)濟重大工程成套裝備的總體設計、大型構件加工、系統(tǒng)優(yōu)化、參數(shù)匹配、在線監(jiān)控、故障診斷、綜合管理及系統(tǒng)可靠性等關鍵技術。

19、環(huán)境保護工程裝備相關技術

重點研究開發(fā)煙氣脫硫脫硝和除塵、工業(yè)廢水和城市污水處理等成套設備和技術；電子輻射照氨法處理工藝；厭氧生物法處理模塊化技術；柴油機電控燃油噴射技術。

20、節(jié)能節(jié)材技術

研究開發(fā)風機、泵、電焊機等量大面廣產品的應用變頻調速技術；發(fā)電設備燃氣－－蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術、超臨界技術、循環(huán)流化床和加壓流化床技術、抽水蓄能技術；余熱余壓利用技術；高效、節(jié)能和智能化的能源管理和控制技術。

二、產業(yè)化技術

1、典型數(shù)控機床計算機輔助工業(yè)造型設計技術

造型設計效果模糊綜合評價系統(tǒng)、小型機與工作站計算機輔助造型系統(tǒng)、工作站及超級微機輔助工業(yè)造型設計系統(tǒng)軟件。已在10多個企業(yè)應用，效果顯著，在機床行業(yè)有重要推廣價值。

2、加工中心加工系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性分析和計算軟件

適用于機床整體靜動態(tài)特性預測和結構的軟件包，包括八個功能程序段及相應的接口程序。已用于6個單位，效益良好，適宜在機床行業(yè)推廣。

3、樹脂砂鑄造成套技術

包括連續(xù)式和間歇式混砂機系列及樹脂砂再生設備。對提高鑄件質量、降低產品成本、提高國際競爭力有重要意義。適用于質量要求高、批量大的鑄鐵件生產。

4、鋼水凈化技術

適合國情的鋼水精煉及保證鑄鋼件內部純凈度的全套裝備及工藝。已用于十幾家企業(yè)，適用于核、火、水電及石油化工設備中的各種鑄鋼件生產。

5、典型精密鍛造件生產線成套技術

根據(jù)企業(yè)提供的典型件和生產綱領，提供生產線交鑰匙工程及單項技術、裝備或軟件。對節(jié)材、節(jié)約工時、節(jié)約投資、提高鍛件精度有重要意義。已在4家企業(yè)使用。

6、先進模具選材、設計、制造成套技術

包括高性能模具材料及應用技術、模具的現(xiàn)代設計加工技術和模具的配套技術。已在4家企業(yè)使用。適用于汽車、摩托車、輕工、儀表等行業(yè)所需的各種模具制造。

7、熱壁加氫反應器內壁、大型水輪機轉輪及寬帶極高速堆焊技術

包括熱壁加氫反應器內壁、大型水輪機轉輪的拼焊及耐氣蝕堆焊和寬帶極高速堆焊技術。在焊材及工藝方面有節(jié)約外匯的效果，已在3家企業(yè)示范，適用于加氫反應器、尿素合成塔、電鉆鍋爐等設備的內表面堆焊。

8、激光焊接及切割加工裝備成套技術

包括激光器、激光焊接及切割成套技術。對提高焊接強度和質量有重要意義，經(jīng)濟和社會效益顯著。適用于刀具、工具等各種材質的薄板焊接。

9、氮基氣氛保護加熱淬火與微機控制系統(tǒng)

包括CNC系列變壓吸附制氮機組、TC-89系列微機控制系統(tǒng)、保護加熱淬火工藝技術。有節(jié)約投資、提高質量的功效。適用于多種碳鋼、低合金鋼的熱處理，軸承、齒輪等零部件淬火、滲碳生產等。

10、可控氣氛真空熱處理成套技術

包括密封箱式多用爐生產線和連續(xù)可控熱處理生產線、真空熱處理設備和工藝成套技術。經(jīng)5個廠試點效益顯著。用于汽車齒輪、軸承和標準件、高合金鋼、不銹鋼、低合金結構鋼、軸承鋼的滲碳及淬火等工藝處理。

11、先進刀具、工具系統(tǒng)

用于車床和數(shù)控鏜床、銑床和加工中心。經(jīng)企業(yè)試用，對提高工效、節(jié)匯創(chuàng)匯有重要價值。適用于機械加工企業(yè)。

12、自泳涂料涂裝生產線成套技術

自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加劑及顏料組成的新型水性涂料，與現(xiàn)用的電泳涂裝工藝相比，具有工藝簡單、穩(wěn)定、節(jié)能、節(jié)材和省投資、涂層性能好等優(yōu)點?？商峁┕に囋O備設計、制造及調試交鑰匙工程。用于汽車車身及家電部件的底漆涂裝。

13、車間物流自動化、立體庫及關鍵技術

車間物流自動化立體庫的系統(tǒng)設計、成套設備、控制軟件。適用于機械汽車大中型企業(yè)的物流管理，經(jīng)多廠試用有節(jié)省占地和投資、工作效率高等優(yōu)點。

14、可編程序控制系統(tǒng)成套工程技術

包括系統(tǒng)設計、成套設備和編程控制及監(jiān)視軟件，適用于機械、汽車制造業(yè)的控制系統(tǒng)，經(jīng)多廠試用有節(jié)約投資、縮短維修時間之優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著。

15、普及型和經(jīng)濟型機床數(shù)控成套系統(tǒng)

包括以工業(yè)PC機為基礎的總線模塊化、開放型體系結構和以步進電機驅動的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，適用于機床配套及現(xiàn)役機床改造。經(jīng)多家工廠試用效果明顯。

16、超聲波渦流在線自動探傷設備

將超聲波探傷和渦流探傷技術相結合，組成成套機組，可同時檢測內部和外表缺陷及幾何尺寸，可用于機械零部件、管棒及鍋爐制造廠檢測，試用效果好。

17、企業(yè)計算機輔助管理系統(tǒng)CAPMS

該系統(tǒng)吸收國外MRP-Ⅱ之精華，按職能部門、業(yè)務分工數(shù)據(jù)處理方法、等分為18個模塊，集產、供、銷、存、人、財、物管理為一體，各模塊既可獨立運行，又可集成，還可作CAD/CAM/CAPP信息集成通訊接口。適用于多品種、大小批量及單件生產或混合制造。經(jīng)企業(yè)試點，對提高管理水平和經(jīng)濟效益有重要價值。

18、漆霧及廢氣凈化成套技術及設備

包括成套技術與設備（3種凈化裝置），適用于機械設備噴漆，經(jīng)廠家試用，涂漆霧效率高，符合勞動衛(wèi)生標準和環(huán)境標準。

工業(yè)分析技術論文:機械工業(yè)行業(yè)技術分析論文

（一）行業(yè)技術發(fā)展現(xiàn)狀

機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟提供技術裝備和為人民生活提供耐用消費品的裝備產業(yè)。國民經(jīng)濟各部門生產技術的進步和經(jīng)濟效益的高低，在很大程度上取決于它所采用機械裝備的性能和質量，機械工業(yè)的技術水平是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標志之一。

經(jīng)過近50年的發(fā)展，機械工業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)中具有相當規(guī)模和一定技術基礎的最大產業(yè)之一。1997年實現(xiàn)銷售收入13651億元，占全國工業(yè)的21%；利潤257億元，稅621億元，分別占全國工業(yè)的15%；出口創(chuàng)匯363億美元，占全國外貿出口額的20%。其發(fā)展速度高于同期工業(yè)的平均增長速度。

近年來，機械工業(yè)企業(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力有所增強，1997年科技人員總數(shù)達48萬人，技術開發(fā)經(jīng)費支出達85億元，占全行業(yè)銷售收入的0.62%，有57家大型企業(yè)建立了國家級技術中心，有9%的企業(yè)建立了專門技術開發(fā)機構，行業(yè)整體技術水平有了明顯進步，主要表現(xiàn)在：為國民經(jīng)濟提供成套技術裝備和汽車的能力有較大提高；產品結構正向合理化方向發(fā)展。

盡管機械工業(yè)的綜合技術水平近幾年有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在著階段性的差距。主要問題在于：

1．科技進步對機械工業(yè)增長的貢獻率目前僅為34%，先進國家高達70%以上。

2．產品設計技術、制造工藝及裝備、制造過程自動化技術、管理技術落后，是制約機械產品水平的主要因素。

3．機械產品技術水平不高，達到80年代末、90年代初國際先進水平的僅占18%，達到80年代中期國際水平的占27%，其余產品均在80年代以前的水平線上。

從總體上看，機械工業(yè)技術開發(fā)能力和技術基礎薄弱，發(fā)展后勁不足；技術來源主要依靠引進國外技術，對國外技術的依存度較高，對引進技術的消化吸收仍停留在掌握已有技術和提高國產化率上，沒有上升到形成產品自主開發(fā)能力和技術創(chuàng)新能力的高度。

（二）技術發(fā)展的總體目標

以數(shù)控機床、電力電子應用及自動化技術、大型農業(yè)機械和施工機械、轎車關鍵技術、環(huán)保裝備五個方面作為重點，以發(fā)展和應用先進制造技術為手段，以高新技術和產品的產業(yè)化為突破口，以提高企業(yè)技術創(chuàng)新能力和競爭力為目標，提高企業(yè)技術創(chuàng)新水平。到2001年，提供1000種具有自主知識產權和較大市場需求潛力的產品。主要產品品種的40%達到90年代初國際水平，5%達到國際先進水平，90%的重點骨干企業(yè)產品標準接近或達到國際先進企業(yè)標準。

（三）技術發(fā)展的方向和重點

1．以數(shù)控機床為代表的基礎機械

數(shù)控機床是先進制造業(yè)的基礎機械，是最典型的多品種、小批量、高技術含量的機電一體化產品。目前世界數(shù)控機床年產量超過15萬臺，品種超過1500種。1997年我國數(shù)控機床產量已達9051臺（占機床總產值20%以上），但由于國產數(shù)控機床不能滿足市場需求，在國內市場上的占有率逐年下降，每年仍需大量進口數(shù)控機床，進口額度大幅度增加。1996年進口達13924臺（價值12.46億美元）。

目前我國數(shù)控機床技術發(fā)展中存在的主要問題是：

（1）產品成熟度差，可靠性不高

國外數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間（MTBF）在10000小時以上，國內自主開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)僅3000～5000小時；整機平均無故障工作時間國外達800小時以上，國內最好只有300小時。

（2）產品品種少，不能滿足市場需求

國外數(shù)控機床品種已達到1500種，國內只有500多種,且性能水平低，高速、高效、高精度產品幾乎沒有。

（3）創(chuàng)新能力低，市場競爭力不強

生產數(shù)控機床的企業(yè)雖達百余家，但大多數(shù)都未能形成規(guī)模生產，企業(yè)效益差，創(chuàng)新能力低，制造成本高，產品市場競爭能力不強。

（4）數(shù)控機床行業(yè)的專業(yè)化零配件及部件的協(xié)作生產配套體系不健全，大多數(shù)企業(yè)都是“大而全、小而全”的結構模式。

近期我國在數(shù)控機床的發(fā)展方面，要采取跟蹤高級型、發(fā)展普及型、擴大經(jīng)濟型，以普及型為主的策略，重點發(fā)展：

（1）經(jīng)濟適用、量大面廣的產品

經(jīng)濟適用的普及型數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控銑床。

（2）高速、高效和專用、成套數(shù)控機床

高速、高效數(shù)控車床及加工中心；高效數(shù)控鍛壓成套裝備，其中包括，可自動換頭沖壓機床、復合式柔性沖壓中心、四邊折彎機等；大型精密模具數(shù)控成套裝備，其中包括數(shù)控仿型銑床及龍門式數(shù)控銑床、智能化電加工機床等。

（3）數(shù)控機床專業(yè)化配套系統(tǒng)

新一代數(shù)控及伺服系統(tǒng)系列產品；數(shù)控機床高速主軸、電主軸電機系列產品；數(shù)控機床機械手、刀庫及動力刀架系列產品；數(shù)控機床高速配套零部件及輔件系列產品；其中包括，高速滾珠絲桿、高速陶瓷軸承、高速防護裝置等系列產品。

發(fā)展目標：

（1）扶植重點企業(yè)開發(fā)經(jīng)濟適用、量大面廣的數(shù)控機床并形成批量生產，使這些企業(yè)產品的市場占有率有明顯提高，成為名牌產品；

（2）發(fā)展數(shù)十種高速、高效、專用、成套數(shù)控機床系列新品種，以滿足汽車、農機、航空、模具等行業(yè)的需求；

（3）數(shù)控機床關鍵配套產品：數(shù)控系統(tǒng)，滿足國內數(shù)控機床50%的配套需求；高速主軸及電主軸年產達千套；機械手、刀庫、動力刀架及數(shù)控機床高速配套零部件、輔件系列產品滿足國內50%的配套需求。

2．電力電子應用及自動化技術

電力電子技術是集微電子、計算機和自動化技術于一體的綜合技術，是節(jié)能節(jié)材的最佳技術之一。目前，國外電力電子技術已經(jīng)發(fā)展到以IGBT為代表的第三代，并向智能電力電子時展，我國現(xiàn)在仍處于以晶閘管為代表的第二代。國內電力電子市場品種滿足率僅35%，新產品市場基本上被國外產品占領。

現(xiàn)場總線智能儀表和總線式自動測試系統(tǒng)是集自動化技術、計算機技術和通信技術于一體的新一代自動化儀表系統(tǒng)，已成為世界范圍自動化技術發(fā)展的熱點，是當代工業(yè)自動化的主要標志。我國仍處于由模擬式儀表系統(tǒng)向數(shù)字式儀表系統(tǒng)過渡的模數(shù)混合式儀表系統(tǒng)階段，水平落后10～15年，因此在低技術產品市場上還占有80%左右份額，但在高技術產品市場的占有率不到60%，新產品市場幾乎全為國外產品占領。

因此，抓住當前時機在2～3年內以IGBT，現(xiàn)場總線智能儀表和自動測試系統(tǒng)為突破，攻克重點技術和產品，并實現(xiàn)產業(yè)化。這一領域重點發(fā)展：

（1）IGBT器件及其裝置，大功率晶閘管及其裝置

研制新一代雙極晶體管IGBT、高品質大電流IGBT等大功率晶閘管制造技術，并開發(fā)變頻調速裝置、逆變開關電源、大容量整濾源等的工程應用。

（2）現(xiàn)場總線智能儀表

研制開發(fā)變送、執(zhí)行、配套等類現(xiàn)場總線儀表。產品產業(yè)化技術開發(fā)、并開展示范工程的應用研究。

（3）自動測儀系統(tǒng)和設備

開發(fā)總線式自動測試系統(tǒng)的基礎產品，形成適度規(guī)模，同時建立用于機電產品和社會公益事業(yè)的典型自動測試系統(tǒng)，做好示范和推廣應用。

3.大型農業(yè)機械和施工機械

（1）農業(yè)機械

工業(yè)發(fā)達國家農機產品在不斷采用新技術的基礎上，正向高效、節(jié)能、保護農業(yè)環(huán)境方向發(fā)展。目前我國已能生產14大類、3000多個品種的農機產品，但是產品的綜合技術水平僅相當于國外70年代水平。主要問題在于：

1）產品水平不高，品種不全綜合技術經(jīng)濟指標落后，可靠性差，壽命短。以拖拉機為例，MTBF值國外可以達到330小時以上，而我國僅100余小時。品種上：大型缺，小型雜，不成系列。

2）產品生產達到經(jīng)濟規(guī)模的少，重復生產、小規(guī)模生產，難以保證質量。

農機領域重點發(fā)展：

1）促進農業(yè)生產產業(yè)化的大中型拖拉機及配套農具拖拉機平均無故障時間從110小時提高到300小時以上；

2）聯(lián)合收割機聯(lián)合收割機可靠性系數(shù)從0.5～0.7提高到0.9以上；

3）主要農產品加工機械（含烘干倉儲機械）農村產業(yè)化和中西部地區(qū)脫貧致富需要的農產品深加工機械；

4）節(jié)水灌溉設備噴、滴灌設備將灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。

農機產品的使用可靠性及壽命指標普遍提高一倍以上，主要產品的技術標準與國際標準接軌。

（2）施工機械

施工機械是國民經(jīng)濟大型工程項目建設必須的關鍵設備。我國已初步具備16個大類，3100多個品種規(guī)格產品的生產能力，部分產品已開始進入國際市場。但與國民經(jīng)濟發(fā)展要求和國際先進水平相比較，差距還是很大。一是產品的綜合技術水平不高，尤其是產品的質量、壽命、可靠性、安全舒適性等指標以及機電一體化等高新技術的應用與國外先進水平還有很大的差距；二是產品結構性短缺，成套服務能力差，遠不能滿足需要，如路面施工機械基本上還要靠進口；三是大部分企業(yè)生產規(guī)模小，制約著行業(yè)經(jīng)濟效益的進一步提高。

施工機械重點發(fā)展：

1）推土機、液壓挖掘機、輪式裝載機；

2）汽車起重機、大型叉車；

3）攤鋪機、壓路機；

4）無開挖式管道鋪設機；

5）江河湖庫清淤設備。

發(fā)展目標：

大型工程機械可靠性指標達到400小時，壽命指標達到10000小時。

4．轎車關鍵技術

我國汽車工業(yè)長期以卡車為主要產品，改革開放以后，轎車產品得到了快速發(fā)展。1998年轎車產量達到52萬輛。

我國汽車工業(yè)存在的主要問題：

（1）重復建設嚴重，造成無序競爭，難以集中形成實力，發(fā)揮規(guī)模效益。

（2）自主開發(fā)能力薄弱，大多數(shù)企業(yè)“九五”期間仍偏重于對生產環(huán)節(jié)進行改造，包括多數(shù)中外合資的零部件企業(yè)對產品開發(fā)能力建設幾乎沒有投入。目前，國內對轎車產品尚不具備自主開發(fā)能力，機電一體化的高新技術零部件產品還必須引進技術。

近期轎車重點發(fā)展：

（1）經(jīng)濟型轎車

以轎車車身為突破口，利用技貿結合、與國外公司合作等方式，先抓車身聯(lián)合研制，并建立經(jīng)濟型轎車的公用設計數(shù)據(jù)庫，與CAS、CAD、CAE、CAM等技術結合，形成我國汽車工業(yè)在經(jīng)濟型轎車方面的自主開發(fā)能力。

（2）轎車動力總成

消化吸收引進技術，與國外有實力的企業(yè)進行合資、合作、聯(lián)合開發(fā)，在國產汽油機上普及電控燃油噴射技術（EMS），并研究開發(fā)缸內直噴（GDI）技術，開發(fā)應用電控機械變速器（AMT）技術。

（3）轎車關鍵零部件

以機電一體化汽車電子部件為突破口，從引進技術、合資入手，在保證高起點、大批量、專業(yè)化生產的同時，要集中力量抓緊下一代新產品的研制開發(fā)和應用，重點是電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、安全氣囊（AirBag）、高效穩(wěn)定的汽車尾氣三元催化轉換器，并達到與整車同步或超前發(fā)展。

（4）高附加值專用汽車和客車

重點開發(fā)各類高性能專用底盤。對專用汽車以低底盤車輛和沙漠越野車輛為主；客車以低地板城市客車為主，要求具有良好的動力性、操縱性、舒適性和低污染。

5．環(huán)保裝備

環(huán)保產業(yè)是防治環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境、促進資源優(yōu)化配置、支持資源綜合利用的支柱產業(yè)。全世界環(huán)保機械的年銷售額約2000億美元，集中于美國、歐州、日本等經(jīng)濟發(fā)達國家。我國環(huán)保機械行業(yè)基礎弱、起步晚，年產值僅100多億人民幣。隨著各方面對環(huán)境保護的日益重視，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，市場需求不斷增長，環(huán)保機械將成為機械工業(yè)新的經(jīng)濟增長點。

環(huán)保機械行業(yè)主要差距在于：

（1）產品結構不合理，品種少

初級產品所占比重較大，具有當代水平的機電一體化產品少，急需的大型成套設備不能滿足現(xiàn)實市場需求。在目前3000多種環(huán)保機械產品中，約有五分之一的產品由于性能、可靠性、適用性、結構設計等原因，應該限制生產或限期淘汰。大型煙氣脫硫、脫氮成套設備、大型城市污水處理廠成套設備、大型城市垃圾處理廠成套設備目前主要依賴進口，高濃度有機廢水、難降解工業(yè)廢水處理

技術及設備發(fā)展緩慢。

（2）產品質量、技術水平比國際先進水平落后20年

相當多的產品沒有行業(yè)或國家標準，產品規(guī)格型號、基本性能參數(shù)不統(tǒng)一，質量檢測無依據(jù)。

（3）生產企業(yè)規(guī)模小、開發(fā)能力薄弱

規(guī)模小、裝備條件差、檢測手段不全的中小企業(yè)占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的78%。年產值在3000萬元以上的企業(yè)僅占全行業(yè)的3.2%，并且主要集中在電除塵器、袋式除塵器等少數(shù)幾種產品生產領域。

近期環(huán)保機械重點發(fā)展：

（1）煙氣脫硫設備

循環(huán)流化床鍋爐及爐內脫硫脫硝技術（CFPBC、PFBC技術）、大型整體煤氣化燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術及裝備（IGCC技術）。

（2）城市污水處理成套設備

活性污泥法、氧化溝法、移動曝氣法為主體的城市污水處理成套設備，以日處理10～25萬噸污水處理廠為目標，提供污水處理成套設備、污泥利用和處置成套設備、控制和監(jiān)測系統(tǒng)。

（3）城市固體垃圾處理和綜合利用裝備

城市生活垃圾分類、焚燒、堆肥技術及裝備，以日處理100噸、300噸處理廠為目標，提供垃圾處理成套裝備。

（4）環(huán)境監(jiān)測儀器

便攜式多功能多參數(shù)水質監(jiān)測儀、12種總量控制的污染物監(jiān)測儀、大氣環(huán)境污染監(jiān)測儀器和系統(tǒng)以及水處理過程自動控制系統(tǒng)等。提高產品檔次、水平、可靠性和精度。

主要目標：

（1）大型成套設備的國產化率達到70%以上；一般工程項目的設備國產化率達到90%以上；高濃度有機廢水和難降解工業(yè)廢水處理技術及成套設備國產化率達到80%以上。

（2）一般環(huán)保機械60%以上的產品達到90年代初水平，5%～10%的產品達到當代國際水平。

（3）發(fā)展新產品品種，開發(fā)新產品200種以上。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)建筑鍋爐施工技術要點分析

摘要：鍋爐的施工過程是一項復雜的系統(tǒng)工程，其包括多個子系統(tǒng)的施工，每一個子系統(tǒng)的施工質量都會影響到鍋爐的施工質量。本文結合鍋爐的安裝，詳細地介紹了鍋爐施工技術要點，確保鍋爐施工質量。

關鍵詞：鍋爐；施工；技術要點

0 引言

隨著我國供暖事業(yè)的快速發(fā)展，鍋爐的種類也日益增多，鍋爐安裝人員的施工技術、水平也在不斷提高。但，鍋爐施工質量受多種因素的影響，施工中仍有很多問題被忽視。如何在施工過程中確保施工質量，如何確定可行、技術先進、合理經(jīng)濟的施工方案，是值得施工人員高度重視的問題。

1 工程概況

本工程設計規(guī)模為4×300mW，1＃、2＃鍋爐為B&WB-1025/17.38-M 型，3＃、4＃鍋爐為DG1025/18.2-Ⅱ15型，“W”火焰燃燒方式鍋爐。采用雙進雙出磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)。在鍋爐尾部豎井下設置兩臺三分倉容克式空氣預熱器。每爐配兩臺雙室三電場電除塵器。

2 鍋爐施工技術要點

施工方案以及施工技術的選擇直接關系對鍋爐的安裝質量。為此，本為以B&WB-1025/17.38-M 型鍋爐的安裝為例，對鍋爐施工技術要點進行了分析。

2.1鋼結構安裝方案

2.1.1本體鋼結構安裝方案

鍋爐本體鋼架包括柱、梁、水平支撐、垂直支撐、爐頂鋼架、平臺扶梯等幾部分，總重為2964.3t，其中爐頂鋼架重480t，平臺扶梯重200t。共24根柱，沿爐深方向共5排，編號為：F-G-H-J-K，沿爐寬方向共5列，編號為：1-2-3-4-5，爐寬方向F、H、J、K排柱各有5 根，G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四層供貨，每層頂部標高分別為14m、28.6m、46m、61.5m，K排柱分兩層供貨，每層頂部標高分別為18.6m、36.2m。柱段與相應梁組成一安裝層，除柱與柱、柱與主梁及垂直支撐間在現(xiàn)場用扭剪型高強螺栓連接外，其余梁及水平支撐現(xiàn)場焊接連接，立柱與基礎通過柱底板、地腳螺栓連接。根據(jù)鋼架結構特點，地面不進行組合，采用單件吊裝方式。由爐前塔吊、爐后塔吊和M250履帶吊同時吊裝。在每層柱、主梁、垂直支撐安裝完畢,驗收合格后,才能進行下一層安裝。在安裝過程中，將需要預先存放的設備和組件預先就位。小梁、水平支撐、平臺扶梯緊接著鋼架安裝進度依次安裝，以方便施工，保證安全。

2.1.2 頂板梁安裝方案

爐頂鋼架共6件頂板大梁。F、J大梁各兩件，與立柱間用高強螺栓連接，G、H大梁各一件，為上、下疊梁，G大梁重75t，H大梁重102t。第四層鋼架驗收合格后，方能吊裝頂板大梁。F、J大梁吊裝就位后，及時用初擰扳手緊固連接螺栓。G、H大梁地面進行組裝，組裝位置在鍋爐右側，與鍋爐縱向中心線平行，大梁左側朝爐后。由兩塔吊抬吊就位，爐后塔吊抬吊大梁左側，爐前塔吊抬吊大梁右側。大梁安裝好后及時連接各次梁，以保證整體結構的穩(wěn)定性。不影響受熱面大件吊裝的次梁、吊桿梁隨著受熱面吊裝進度安裝。

2.2受熱面安裝方案

2.2.1省煤器

省煤器由進口集箱、蛇形管排、吊掛管、出口集箱組成。省煤器考慮單片吊裝，地面將蛇形管和下部的散管組合在一起。省煤器進、出口集箱在地面組合成整根。省煤器蛇形管排和一級過熱器管排一遞一交叉安裝，用250t 履帶吊將管排吊至爐頂左側包墻過熱器的開口位置，用布置在爐頂?shù)?0t電動葫蘆接住管排，由電動葫蘆吊至安裝位置。上段省煤器吊掛管在水平煙道頂棚（后）和省煤器上集箱就位后散管單根安裝。吊掛管一過區(qū)域和一級過熱器小組合安裝。

2.2.2汽包

汽包直徑Φ2 145×185mm，長21 600mm，材質SA-299。汽包安裝標高為54 570mm，距離F 排鋼架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊桿懸吊在頂板梁下。汽包吊裝之前，汽包的檢查放線、內部裝置的拆除、臨時腳手架搭設等工作要完成，并將汽包4根M85的U型吊架臨時固定在汽包上。汽包安裝用2套200t的十.十滑輪組通過2臺16t的卷揚機牽引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑輪組的中心間距為8 400mm。汽包就位后穿吊桿銷子，找正后固定。

2.2.3水冷壁

水冷壁Φ60×6.5mm，材質20G，管子節(jié)距75mm。前水分上下5 段、兩側分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供貨。除后水的2 根上集箱外，其余水冷壁集箱制造廠均和管排對接焊好。四側水冷壁采用地面小組合方式組合安裝。水冷壁組件由兩臺DBQ3000tm 塔吊雙車抬吊豎立后，用爐后塔吊單車將組件從爐頂G、H間開口進入安裝位置（頂梁96#兩根、97#一根先不安裝）。水冷壁剛性梁出廠件吊裝，在水冷壁管排吊裝前臨時懸吊于附近的鋼梁上。左、右水從上到下吊裝，上段吊裝就位后穿上集箱吊耳銷子，找正固定后，將下段吊裝就位懸掛于上段之下。前、后水先吊中段，再吊冷灰斗，最后吊上段組件。拱部燃燒區(qū)水冷壁組件，懸掛于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊裝前先將水冷壁下集箱支撐托架就位找正，并固定牢靠，冷灰斗吊入后，下集箱放在托架上，冷灰斗上部也臨時懸掛于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊裝前先將燃燒器預先存放好。前墻水冷壁上段吊裝就位后穿上集箱吊耳銷子，找正固定后，依次找正中段、下段管排，對口焊接。后墻水冷壁上段吊裝時，從爐頂開口位置穿入后旋轉90度，先臨時懸掛于95#頂梁下，待兩件后水上段懸掛完后，安裝96#（兩根）、97#頂梁，并完善后水吊桿梁，然后再將后水上段正式就位。找正固定后，依次找正中段、下段管排，對口焊接。水冷壁管口對接完成并密封后，正式安裝水冷壁剛性梁。

2.2.4包墻過熱器

包墻過熱器管Φ42×6mm（中隔墻上段為Φ51×7mm），材質25MnG，管子節(jié)距112.5mm。包墻集箱除前包、隔墻的上集箱外其余制造廠均和管排對接焊好。前包、隔墻上集箱各分兩件供貨。包墻過熱器分10個組件，即左、右側包墻，前、后包墻和隔墻各分左右兩個組件，左、右延長墻。地面組合時，爐墻附件和吹灰器支架全部安裝上。前后包墻過熱器剛性梁出廠時在爐中心線處沿爐寬分為兩段，側包墻過熱器上面三層剛性梁在前包墻處也分為兩段，可以滿足四側包墻組合的需要。前包墻、左右包墻，后包墻須用三角架加固起吊，包墻由兩臺DBQ3000tm塔吊抬吊豎立后，脫掉桁架，組件由爐后塔吊從爐頂開口進入就位位置。其它的不用加固架，直接抬吊。左包墻從爐頂穿入后，先臨時懸掛在103#頂梁下，留出后豎井受熱面吊裝通道，待省煤器管排、一級過熱器、再熱器水平管組吊裝就位后，左側包墻過熱器再正式安裝就位。吊裝順序：后包墻－左包墻－右包墻－隔墻－前包墻－左延伸墻－右延伸墻

3 結論

鍋爐的施工過程是一項復雜的系統(tǒng)工程，鍋爐施工質量受多種因素的影響，施工中仍有很多問題被忽視。鍋爐施工中存在的類似問題，大多都是可以避免的。只要我們認真對待,抓好施工中各個環(huán)節(jié)的施工質量,定能交付滿意工程。

工業(yè)分析技術論文:德\日\中機床工業(yè)相關技術專利分布比較分析

摘要：文章通過比較分析德國、日本和中國典型機床工業(yè)技術專利申請的數(shù)字分布狀況，總結了德國、日本機床行業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展的成功經(jīng)驗及對中國機床技術創(chuàng)新發(fā)展的啟示。

關鍵詞：機床工業(yè)；專利申請公開；技術創(chuàng)新；數(shù)控機床

機床工業(yè)是一個國家裝備工業(yè)的核心，它的行業(yè)創(chuàng)新實力和技術水平會影響國家整體工業(yè)的發(fā)展速度。一個國家行業(yè)技術專利數(shù)量的變化在一定程度上可以用來確認和跟蹤這個行業(yè)的技術創(chuàng)新活動發(fā)展軌跡，表現(xiàn)其行業(yè)技術創(chuàng)新的活躍性，反映一個國家的行業(yè)技術創(chuàng)新能力強弱。從不同角度比較分析德、日、中三國的機床技術專利數(shù)據(jù)，比較三個國家行業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展情況，分析行業(yè)技術優(yōu)勢產生的內導因素，找出我國機床工業(yè)技術發(fā)展中的缺陷，對現(xiàn)階段的中國機床行業(yè)技術創(chuàng)新能力提高和機床工業(yè)的加速發(fā)展有著重要意義。

一、德國、日本、中國機床專利申請總量變化比較

分別在德國、日本、中國所建立的官方或國家專利數(shù)據(jù)庫中，按照國際統(tǒng)一的專利分類方法IPC國際分類標準B23主分類項下，即：機床；未列入其它類的金屬加工項下依年份檢索發(fā)明專利數(shù)字，所得出機床技術集中出現(xiàn)的開端和總量統(tǒng)計值的變化發(fā)展趨勢圖如下：

60年代，德國機床工業(yè)就開始依靠著技術創(chuàng)新能力持續(xù)上升發(fā)展，起點要比日本早15年。然而，70年代末開始，德國在數(shù)控機床技術發(fā)展的浪潮中，卻被日本迅速趕超。

70年代末， 日本善用引進技術、注重保留二次技術創(chuàng)新空間，抓住電腦數(shù)控技術引進機床控制的機遇，迅速提高了本國的機床數(shù)控技術水平，出現(xiàn)了大批新產品和新企業(yè)。日本數(shù)控機床產品利用功能優(yōu)越、制作精良而價格便宜的中低檔數(shù)控產品沖擊市場，迅速占有世界市場份額。日本企業(yè)會針對客戶的消費習慣和消費能力對產品進行相應的變化和更新。它們的技術創(chuàng)新圍繞著市場需求轉，是非常典型的應用型創(chuàng)新。

中國的機床工業(yè)技術發(fā)展在建國初期后的30年里幾乎始終徘徊停留在傳統(tǒng)老式的通用機床技術領域里。20世紀70年代西方發(fā)達的資本主義國家和日本數(shù)控機床發(fā)展大行其道，爭先搶攻的時刻，我國的機床產業(yè)和與電子、微電子產業(yè)的技術結合領域可以說是一片空白。80年代直到90年代末開始，我國才開始有了數(shù)控機床技術的發(fā)端，但進步遲緩，整個行業(yè)的技術水平始終很低。這種狀況持續(xù)到新世紀的開始才逐漸加速改善。

需要說明的是曲線圖表中的日本機床發(fā)明專利公開申請總量上遠遠超出德國和中國。由于各國發(fā)明專利授理的具體標準存在不同之處，單從數(shù)量的比較上卻并不一定能夠絕對說明一個國家的機床技術水平。所以，在此我們僅使用三個國家專利申請量的浮動變化曲線來比較不同國家間機床技術變化發(fā)生的顯著轉變階段，并不將總數(shù)上的巨大差異做為不同國家間技術水平高低比較的重要技術指標。

二、三個國家專利申請人均產出率的比較

德、日兩國機床技術發(fā)展最鼎盛時期的就業(yè)人員數(shù)量和申請專利成果總產出量所得出的人均產出量情況如下：

首先是德國，上世紀的70年到80年代是德國機床創(chuàng)新量頂盛時期，以1975年初到1980年初這5年為例，當時德國機床工業(yè)的平均從業(yè)人數(shù)大約為70，000人，這個階段出現(xiàn)的各類機床相關技術發(fā)明專利申請公開量大約為10，015件，人均產出率約為0.143。

日本在上世紀的90年代到達了機床技術創(chuàng)新的頂峰，從1990年初到1995年初，相關發(fā)明專利申請公開量達到了約71，245.00件，那個時期日本機床從業(yè)人員數(shù)量大約為3.8萬人，人均創(chuàng)新產出率約為1.875。當然，并不能因為極高的人均創(chuàng)新產出率就說明日本機床技術水平大大超出其他國家，這也需要加入專利審查標準和最終授權率等決定專利質量的因素來綜合考察，這一點在下文中會專門提及。

目前，我國的機床行業(yè)從業(yè)人數(shù)約是250，000人，就業(yè)數(shù)量為德國的3.6倍，日本的6.6倍。2004年初至2009年初從專利數(shù)量增長速度最快的時期，各類相關機床類發(fā)明專利申請總量為18，232件，人均發(fā)明產出率約為0.073。從比較數(shù)字看，我國現(xiàn)階段人均發(fā)明產出率為德國機床工業(yè)發(fā)展頂峰時期的51％，為日本的3.9％，如此大的差距在一定程度上說明了我國技術創(chuàng)新力薄弱的問題。

三、機床技術專利申請來源分布比較

從總數(shù)上看，2006年我國的發(fā)明專利申請量就已位居世界第四位。但是，其中近半數(shù)發(fā)明申請卻來自國外，尤其是我國產業(yè)技術領域的發(fā)明專利明顯偏少。

具體到金屬切削機床類技術，以2004年為例， 日本特許廳數(shù)據(jù)庫中公布的B23類項下金切機床類發(fā)明專利申請數(shù)量為5，936件，根據(jù)多組數(shù)據(jù)的抽樣統(tǒng)計，每100件發(fā)明專利申請中，非本國公民申請者的件數(shù)平均約為6到lo件。也就是說非本國居民的發(fā)明申請數(shù)量僅為約6％～10％；而同時期的國共有發(fā)明專利申請727件，其中，境外申請者的比例高達57％，單單日本一個國家就占有246件，德國占有78件，屬于中國發(fā)明專利申請的總共只有約310件。

再來總體看中國國家知識產權局專利數(shù)據(jù)庫中金切機床類公開的專利情況。截至2010年8月1日，國家專利局數(shù)據(jù)庫中被公開的金切機床B23分類項下發(fā)明專利共計19，558項。其中，公開的發(fā)明專利為境外申請者的數(shù)量約為7，900件，平均占總量的40％左右。

四、專利申請質量的比較

由于在各個國家不盡相同的專利審查制度體系下作比較，所以不能夠單用申請總量上的差別來衡量一個國家機床工業(yè)的技術水平，更需要綜合專利申請質量指數(shù)。專利申請的質量可以主要從兩方面來衡量，一是專利申請的有效發(fā)明數(shù)量，二是專利申請的種類結構。

首先是有效發(fā)明數(shù)量。發(fā)明專利的質量從某種程度上來說可以用申請的授權率，即有效發(fā)明數(shù)量來評估。

具體到機床類技術專利，首先看日本，由于日本的專利申請門檻較低，往往一個很小的技術改動，企業(yè)就會主張專利申請。與申請量相比， 日本的專利授權量上可能會大打折扣。根據(jù)多組隨機抽樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 日本機床類技術的有效發(fā)明授權率約平均為33％，也就是說每100項發(fā)明專利申請最后有將近2／3是被撤銷或不能獲得授權。因為日本專利數(shù)據(jù)庫中授理的非本國居民機床技術方面的申請比率并不高，只有6％～10％，所以，可以說日本本國可以占有90％～94％的有效發(fā)明專利。

與發(fā)達國家相比，我國國內發(fā)明專利的質量有一定差距。截至到2011年3月底，在專利數(shù)據(jù)庫中B23類機床技術總共可以檢索到28，733項發(fā)明專利申請，被授權的發(fā)明專利為11，641件，平均授權率約為40.5％。單從總的機床技術發(fā)明專利授權率上看，我國的數(shù)字要比日本 高，但是聯(lián)系到國家知識產權局每年授理的大量來自于非本國居民的發(fā)明申請成份，就會大大削弱我國本國所擁有的有效發(fā)明。例如，日本在我國的4，568項發(fā)明申請中就有2，436項是有效專利，授權率為53.3％；德國在我國的1，672項發(fā)明申請中獲得了737項授權，授權率44％；美國的2，315項中有1，007件有效；臺灣地區(qū)的755項發(fā)明申請中有304項有效；瑞典的550項申請中345件有效等等，這樣將許多其他國家和地區(qū)的有效發(fā)明專利扣減出去，來自中國本土的有效發(fā)明就非常有限了。

然后，我們再來比較不同國家專利申請的種類結構。技術專利有兩個主要類型：發(fā)明和實用新型。其中發(fā)明的技術含量高，其比率可反映企業(yè)自主創(chuàng)新的核心水平。而根據(jù)我國機床技術專利組成結構的對比情況，實用新型申請偏多，發(fā)明偏少，說明我國的創(chuàng)新活動強度較低。

具體到機床產業(yè)，我國這種結構上的欠缺則也非常明顯，利用關鍵詞檢索的辦法比較一下機床技術方面日本和中國數(shù)據(jù)庫中的專利構成情況。

截至2010年9月12日，使用關鍵詞“車床(卜一又)”在日本專利特許廳數(shù)據(jù)庫中檢索得出的結果是特許(發(fā)明)共23，607件，實用新案(實用新型)共1，071件，比率為22：1；同樣是使用關鍵詞“車床”在中國國家專利局數(shù)據(jù)庫中檢索得出的結果是發(fā)明共849件，實用新型共2，275件，比率為0.37：1。

中國國家知識產權局數(shù)據(jù)庫中來自于國外的機床技術申請有95％上均為發(fā)明專利申請，實用新型申請比例通常很小。中國國內實用新型的申請量一直顯著高于國外，而且差距逐年拉大，這說明了中國本土的創(chuàng)新成果質量不高，對核心技術沒有突破。截至2010年8月1日，中國國家知識產權局專利數(shù)據(jù)庫中所顯示的金切類機床B23項下數(shù)據(jù)，除去授權給境外發(fā)明者的比率部分(約40％左右)，可以得出發(fā)明專利授權給中國所有者的件數(shù)約為11，658件；實用新型約為25，203件(除去8.4％的境外所有者)。發(fā)明專利的比例為31.6％，也就是說國人申請100件關于機床方面技術類的專利，約有3l件為發(fā)明，69件為實用新型。

五、數(shù)控機床技術領域的外國企業(yè)在中國專利申請狀況

在中國境內的金切機床技術發(fā)明申請數(shù)量上，日本公司排名第一。日本三菱、日立、東芝等幾個公司是申請大戶。以三菱和日立公司為例，截至20lo年8月1日，數(shù)據(jù)庫中檢索到的2，880項日本發(fā)明專利申請中，三菱集團公司擁有328項，日立公司擁有213項。德國的1，701項發(fā)明專利申請中，博世集團擁有133項，西門子集團公司49項。其它的從幾十項到幾項不等分布在各個中小企業(yè)手中。

由此可知，德國、日本企業(yè)除了擁有卓越的自主創(chuàng)新能力外，其對專利申請的認知態(tài)度已經(jīng)非常普遍和成熟。他們十分重視把研制出來的技術申請和注冊專利，使用專利保護制度作為保護海外市場的盾牌。

以上這些專利統(tǒng)計數(shù)字的差距說明了我國機床產業(yè)技術領域自主創(chuàng)新能力的欠缺，具有自主知識產權的關鍵性技術供給嚴重不足。而德國和日本則是另一番不同的局面。德國在60年代時，準確抓住了機床產品機電一體化的技術轉變契機，利用本國基礎不錯的電子工業(yè)，快速進入了采用集成電路的機床數(shù)字程控時代。從集成電路控制到小型通用電子計算機控制系統(tǒng)，直到今天的微型計算機控制系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)，德國數(shù)控機床產品一直保持技術革新領域的優(yōu)先地位。日本機床工業(yè)的發(fā)展只經(jīng)歷了約十年的技術模仿和改進階段。20世紀80年代初，日本抓住了機床數(shù)控技術發(fā)展的契機，全力投入和促進電子、計算機技術的發(fā)展，在微型計算機控制系統(tǒng)的機床技術開發(fā)領域同德國站在了同一起跑線上。

六、差異要點分析及可供選擇的對策

上述對日本、德國和中國三個國家機床行業(yè)相關技術專利總量、質量、結構等各方面的比較分析中，我們可以看出中國的機床技術創(chuàng)新指標數(shù)據(jù)與德國和日本存在著很大的差距?？偨Y德、日兩個國家機床技術創(chuàng)新成功發(fā)展的以下要點，值得中國參考借鑒：

(一)強大的政府引導和扶持作用

德、日這些發(fā)達國家之所以取得機床工業(yè)技術的發(fā)展成功，政府的策劃、引導和扶持作用功不可沒。隨著科技的迅猛發(fā)展，信息、電子及計算機技術日漸融合，任何領域的研發(fā)工作都與這些技術緊密聯(lián)系、相互滲透，這使傳統(tǒng)機械行業(yè)的技術發(fā)展呈現(xiàn)出多標準、多維度、多方向的發(fā)展態(tài)勢。所以，在把握突破方向時，不能依靠各個企業(yè)單打獨斗，需要一個國家政府扮演總指揮的角色，集中各方面力量對整個世界市場系統(tǒng)分析，審時度勢。各企業(yè)、研究性機構和行業(yè)協(xié)會積極配合政府指令，大量投入、集中研究、預測最佳的發(fā)展可能、綜合分析潛在的市場需求，制定周密的短期和中長期發(fā)展規(guī)劃，并采取切實有效的措施扶持引導生產企業(yè)在某一個或某幾個技術方面集中人力、財力、物力做技術攻堅，爭取用本國自主創(chuàng)新的機床產品引領趨勢、主導市場。

關于這個方面， 日本政府是成效卓著的榜樣，系列資助補貼政策、適度的經(jīng)濟干預、適時的企業(yè)發(fā)展策略指導等都是日本機床工業(yè)成功騰飛的最有效的助推劑。日本政府在引領本國機床工業(yè)發(fā)展中真正做到了脈絡清楚、層次明晰、階段目標把握準確，順利的將本國的機床企業(yè)推到了世界產業(yè)的領銜位置。像日本政府一樣，往往抓對了方向，再集中所有力量攻堅，才能實現(xiàn)某項技術的突破式創(chuàng)新發(fā)展。

德國政府則一直特別重視機床工業(yè)的發(fā)展，講求“實際”與“實效”，重視理論與實際相結合，基礎科研與應用技術并重，訂立機床精度標準，更新產品結構，在產品質量上精益求精。

近年來，我國政府也開始高度重視機床工業(yè)的重要性和戰(zhàn)略地位，進一步加強了引導和支持機床產業(yè)發(fā)展的力度。例如，2006年的《國務院關于加速振興裝備制造業(yè)的若干意見》、發(fā)改委的《數(shù)控機床發(fā)展專項規(guī)劃》。然而，在這些粗線條的意見和規(guī)劃下，如何進行具體的布置和實施，具體的檢驗標準又是什么，仍然需要思考和探索。

(二)注重創(chuàng)新技術力量的培養(yǎng)，為實現(xiàn)突破性創(chuàng)新儲備人才

日本、德國兩個國家在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面有相當多的可借鑒經(jīng)驗。從高校教育來講，為了給制造業(yè)培養(yǎng)充足的人才， 日本從60年代就開始擴招收理工科學生數(shù)量，注重技能訓練，培養(yǎng)實用型人才。而德國作為世界上最好的企學研合作典范之一，也有著非常突出的優(yōu)勢。企學研互相合作方面，德國最優(yōu)秀的方面就是產業(yè)界所要的研究課題與大學等所致力的課題聯(lián)系緊密，使得院校中的科研力量在大學教育中就能夠充分的與實際產業(yè)開發(fā)需要相適配。

從企業(yè)人員培訓方面講， 日本企業(yè)非常重視通過內部培訓提高職工素質，所有的企業(yè)都有自己的職工培訓計劃。培訓內容包括學習先進的技術、生產產品的用途及國內外發(fā)展情況，有些讓老職工傳幫帶，介紹經(jīng)驗。 德國機床企業(yè)則一直高度重視“人”的作用，將提高人員素質，特別是培養(yǎng)熟練的技術工人放在首位。在企業(yè)中，新工人必須經(jīng)嚴格培訓，合格后才能上崗。堅持師徒相傳，使老員工的豐富經(jīng)驗得到充分發(fā)揮。

反觀我國的情況，整個機床行業(yè)缺乏專家型人才、企業(yè)缺少技術純熟的技師和工人，更加稀缺具備創(chuàng)新能力的高素質工程師。傳統(tǒng)的機械行業(yè)積累人才的速度非常慢，一個機床技術工程師需要工作多年以后才能去負責其中一個部分的設計，而如果要培養(yǎng)出在整體融會貫通的基礎上做改進創(chuàng)新的能力，則需要更多的時間和經(jīng)驗。我們的企業(yè)往往認為自己不是培訓機構，不愿意在人員培訓上增加企業(yè)的成本支出。這樣就企業(yè)培訓不投入、人員知識技能轉換不銜接，根本無法保證人才產出的質和量。

(三)企業(yè)是機床行業(yè)技術創(chuàng)新的生力軍，其創(chuàng)新投入比重非常高，擁有強大的技術創(chuàng)新能量

一個行業(yè)技術創(chuàng)新的主體必須是企業(yè)，企業(yè)是行業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展不可或缺的中堅力量。企業(yè)只有站在市場需求的最前沿，面對最實際的問題，有最現(xiàn)場的感受。同時，企業(yè)創(chuàng)新也在最大限度上縮短了技術成果轉化的通道。

無論是以中、小機床企業(yè)為主流的德國機床業(yè)，還是擁有眾多巨型集團公司的日本，其共同點就是：企業(yè)是這些國家最主要的創(chuàng)新成果產出來源。在德國，企學研工作系統(tǒng)結合，企業(yè)為技術研發(fā)提供大量資金，德國的高校和研究機構，有超過1／5的機床科研經(jīng)費比例直接來自于企業(yè)委托，研究目標非常務實；在日本，幾乎所有大一些的公司都有自己的技術開發(fā)研究機構，主要負責開發(fā)研究新產品、新技術和新工藝。企業(yè)研究機構在數(shù)量上要遠遠大于大學、國立和民營的研究機構，企業(yè)所擁有的研究人員數(shù)量比例占到總研究人員數(shù)量的一半以上。日本企業(yè)在研究開發(fā)方面的投入比重相當高，同時，為了促進企業(yè)的創(chuàng)新，充分挖掘技術人員的創(chuàng)新才能，企業(yè)不遺余力的想出各種激勵和保障措施。

在中國卻存在著機床企業(yè)技術創(chuàng)新角色的集體缺失狀況。我們國家的情況是機床企業(yè)大而不強，普遍存在著重生產、輕科研的情況。企業(yè)技改部門或機構沒有足夠的科研能力，不能勝任有實質意義的研究開發(fā)工作，大多數(shù)的創(chuàng)新成果只及毛皮。多數(shù)企業(yè)對職務發(fā)明的激勵力度不大，在創(chuàng)新環(huán)境和文化建設上，缺乏“敢冒風險，寬容失敗”的創(chuàng)新氛圍。

鑒于現(xiàn)階段，我國企業(yè)自主創(chuàng)新能力的形成需要漫長的人才技術力量的積累，所以，要做真正有質量的技術創(chuàng)新，我們可以先借鑒德國的“企學研”合作模式，發(fā)揮校、企各自優(yōu)勢，大力推行科研單位創(chuàng)新成果資源和企業(yè)生產轉化互補共享，推動機床企業(yè)技術創(chuàng)新能力提高。除此之外，企業(yè)和研究單位的這種你中有我，我中有你的合作模式，也為這一行業(yè)的技術人才培養(yǎng)做出了貢獻。

(四)擁有素質過硬的機床功能部件生產企業(yè)，成熟的機床配套產業(yè)集群

機床的配套功能部件產業(yè)特征是小商品、大市場，數(shù)控機床許多高技術含量的部分，都凝結在配套產品中，一個國家機床關鍵功能部件的自配率決定著主機的技術水平。德國和日本的共同點就是都十分重視機床基礎元部件產業(yè)的發(fā)展，企業(yè)專業(yè)化程度高，質量把關嚴格。在德國和日本，我們可以輕易列舉出很多家全球著名的企業(yè)，它們從事制造與機床主機配套的基礎零部件、刀具、數(shù)控系統(tǒng)等名牌產品，例如，德國FAG、INA的軸承；Heidenhain公司的光柵尺；Zeiss集團的光學儀器；德國西門子公司的數(shù)控系統(tǒng)更是全世界機床數(shù)控系統(tǒng)的主角。同樣， 日本也擁有大批這樣的著名企業(yè)，NTN公司的軸承；日本精工(NSK)的軸承和滾珠絲杠；日研工作所、大昭和精機的刀具；同西門子數(shù)控系統(tǒng)齊名的日本法那科數(shù)控系統(tǒng)等等。

在日本政府的引導下，其眾多機床零部件企業(yè)形成配套產業(yè)集群，眾家企業(yè)之間相互促進和帶動，形成了產業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展的合力。日本機床功能部件的生產廠商主要集中在東京、大阪、奈良附近。而日本機床產值前20名的企業(yè)集中坐落在東京和名古屋附近，機床企業(yè)周圍已經(jīng)形成整了完善的零部件配套產業(yè)群，圍繞在機床生產企業(yè)的周圍，這種分工合作關系提高了日本數(shù)控機床行業(yè)的效率。一般來講，機床制造商用于采購本國精密零部件的成本占機床總制造成本的10％～20％左右。這一點也在德國得到了淋漓盡致的體現(xiàn)，德國的機床配件企業(yè)規(guī)模不大，但專業(yè)化程度極高，分工明確、互相配套、各施所專、生產效率和質量都得到了最高水準的保證。從地理分布來看，德國的機床行業(yè)，西南部的巴登一符騰堡州擁有通快等行業(yè)巨頭，占全國產值超過50％；首府斯圖加特及周邊地區(qū)共有110多家機床企業(yè)。

目前，中國企業(yè)的各類機床關鍵功能部件供應卻嚴重依賴于國外配套。國產部件專業(yè)生產效率低、品種少、質量不穩(wěn)定，僅能滿足中低檔數(shù)控機床的配套需要。中檔以上數(shù)控系統(tǒng)和功能部件的自配率不到20％，其進口成本占制造成本的40％以上，導致整機產品的造價居高不下，我國國產中高檔數(shù)控機床毫無價格競爭優(yōu)勢。

發(fā)展我國機床功能部件生產配套能力，首要解決的問題是促進機床功能零部件企業(yè)生產的專業(yè)化、標準化批量生產，控制質量，降低制造成本。然后是解決我國機床零部件企業(yè)生產規(guī)模小、布局分散、專業(yè)化分工程度低的問題。需要在國家政策扶持下集中規(guī)劃引導產業(yè)鏈配套生產區(qū)域，擴大生產規(guī)模，形成配套生產的合力，結成產業(yè)集群，針對解決我國在機床工業(yè)的零部件產品制造上各個企業(yè)孤軍作戰(zhàn)，缺乏合作，都傾向追求生產制造的“大而全”、“小而全”，與專業(yè)化、現(xiàn)代化的大工業(yè)生產有較大距離的問題。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用分析

摘 要：作為火災危險性極高的化工、冶金等大型工業(yè)廠區(qū)，火災自動報警系統(tǒng)是必要的消防安全設施。工業(yè)廠區(qū)建設規(guī)模逐漸巨大化，使得廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)中火災報警控制器設置數(shù)量眾多。而火災報警控制器是火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡上的重要節(jié)點，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量越多，組網(wǎng)越復雜，系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡中各類信號的傳輸效率及安全性越無法得到保障。探索優(yōu)化火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)形式、分級管理辦法、通訊接口類型等方面的應用，已成為現(xiàn)代工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用的新課題。

關鍵詞：工業(yè)廠區(qū)；火災自動報警系統(tǒng)；火災報警控制器聯(lián)網(wǎng)；技術應用

近年來，國家新建的工業(yè)廠區(qū)建設規(guī)模逐漸巨大化，大型工業(yè)廠區(qū)建設規(guī)模廠區(qū)占地面積達數(shù)十萬平方米，更有甚者超出百萬平米。工業(yè)廠區(qū)上下游工藝生產鏈的集中化建設、配套生產廠房或生產裝置群建設、高效集中規(guī)?；a能輸出、生產-倉儲-物流一體化建設概念，都使得化工、冶金等現(xiàn)代化大型工業(yè)廠區(qū)實際使用的占地面積巨大。本文將結合典型的國內特大煤化工廠區(qū)實例，分析論述大型工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用，并提出優(yōu)化建議。

1 大型工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)設置概述

火災自動報警系統(tǒng)是探測火災早期特征、發(fā)出火災報警信號，為人員疏散、防止火災蔓延和啟動自動滅火設備提供控制和指示的消防系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)行國家消防標準規(guī)范，工業(yè)廠區(qū)因其占地面積大、生產廠房或生產裝置群分散、需O置自動滅火設備等特點，一般需要設置多臺火災報警控制器組成火災自動報警系統(tǒng)的集中報警系統(tǒng)，當廠區(qū)內有兩個及以上消防控制室時，應按照控制中心報警系統(tǒng)進行規(guī)劃。

火災自動報警系統(tǒng)的集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)，都需要由多臺火災報警控制器通過總線通訊聯(lián)網(wǎng)組成。目前，國內外不同品牌的火災報警控制器在聯(lián)網(wǎng)形式、分級管理辦法、通訊接口類型、與消防控制室圖形顯示裝置信號傳輸?shù)确矫?，都有不同的做法。不同品牌火災報警控制器的做法?yōu)劣，直接影響火災自動報警系統(tǒng)本身探測火災早期特征、發(fā)出火災報警信號、聯(lián)動啟動自動滅火設備等工作完成效率。這就對工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)中，多臺火災報警控制器綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用提出更高要求。

2 典型的國內特大煤化工廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)實例

2.1 煤化工廠區(qū)概況

該煤化工廠區(qū)用地呈四邊形，東西長約1400米，南北寬約1600米，占地面積超過220萬平方米。廠區(qū)根據(jù)工藝流程及總圖布置的原則和要求，將全廠按功能劃分為以下五大區(qū)域：工藝生產裝置區(qū)、輔助生產設施區(qū)、公用工程區(qū)、儲運區(qū)、行政辦公及生活服務區(qū)。其中工藝生產裝置區(qū)由10個主生產裝置群構成，廠區(qū)內另設有生產指揮控制中心、自備電廠（含輸煤棧橋）、凈/污水廠、綜合儲罐區(qū)、大型聚烯烴自動化包裝庫房等。行政辦公及生活服務區(qū)，含一棟地上9層、地下1層的一類高層辦公樓，三棟5層的員工倒班宿舍和一棟3層的員工活動中心等人員密集場所。

2.2 煤化工廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)類型及火災報警控制器設置數(shù)量

該煤化工廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)由28臺火災報警控制器組成控制中心類型的報警系統(tǒng)。全廠28臺火災報警控制器分散設置在工藝生產裝置區(qū)（7臺）、生產指揮控制中心（1臺）、自備電廠（6臺）、一處凈水廠（1臺）、一處污水處理廠（1臺）、兩處循環(huán)水站（2臺）、化驗站（1臺）、綜合儲罐區(qū)（1臺）、大型聚烯烴自動化包裝庫房（2臺）、行政辦公及生活服務區(qū)（6臺）?；馂膱缶刂破鞑捎肦S-485通訊方式，按照環(huán)形布線形式連接通訊，形成環(huán)形總線通訊網(wǎng)絡。

造成廠區(qū)火災報警控制器數(shù)量眾多的原因主要有：

（1）部分工藝生產主裝置區(qū)火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等設備總數(shù)和地址總數(shù)，均超過3200點。甚至部分生產區(qū)設備總數(shù)和地址總數(shù)已經(jīng)上萬，如自備電廠火災報警控制器地址編碼總數(shù)達到12600余點。使得單臺火災報警控制器設計容量無法滿足實際需求，需增設控制器數(shù)量實現(xiàn)容量擴大。

（2）廠區(qū)占地面積過大，造成單臺火災報警控制器與最末端設備總線通訊距離達到產品理論上限?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)的信號總線一般采用RS485通訊方式，按照布線形式可以分為環(huán)形和樹形兩種。環(huán)形信號總線的通訊距離一般可以達到2000m，不過需要將環(huán)形總線首尾都需要和火災報警控制器連接。而該煤化工廠區(qū)裝置群眾多、火災探測點和聯(lián)動控制點分散交錯，信號總線從廠區(qū)任何單臺火災報警控制器引出，都無法在2000m內完成環(huán)形鏈。

（3）業(yè)主方內部管理制度的制約。該煤化工廠工藝生產裝置區(qū)、輔助生產設施區(qū)、公用工程區(qū)、儲運區(qū)、行政辦公及生活服務區(qū)都有各自的屬地管理責任單位。為了能清晰劃分將來工廠運營生產期間各個屬地管理責任單位的消防責任，工廠業(yè)主方要求根據(jù)不同的責任主體劃分廠區(qū)鄰近裝置群或建（構）筑物的火災報警區(qū)域。

2.3 煤化工廠區(qū)試生產期間火災報警控制器組網(wǎng)及分級管理要求

根據(jù)該煤化工廠區(qū)眾多火災報警控制器的特點，結合現(xiàn)行國家規(guī)范，該廠提出了“集中報警、分區(qū)域控制消防設備”的火災報警控制器管理要求。將生產指揮控制中心、行政辦公及生活服務區(qū)內消防氣防站和生產調度值班室的3臺火災報警控制器作為全廠集中報警控制器及各自責任區(qū)域控制器，其他25臺分散在廠區(qū)的火災報警控制器作為各自責任區(qū)域報警及控制的控制器。同時為保障應急狀態(tài)下，火警及聯(lián)動控制信號能準確無誤的傳輸，在28臺火災報警控制器環(huán)形連接的基礎上，又采取了各火災報警控制器間聯(lián)網(wǎng)線路“一天一地”（即共兩條聯(lián)網(wǎng)線路，平常以地下敷設的傳輸線路為主，同時在地上敷設一條備用線路）冗余方式敷設?；馂膱缶刂破鹘M網(wǎng)及分級管理要求示意圖如圖1所示。

火災報警控制器分級管理說明：

（1）生產指揮中心、生產調度值班室、消防氣防站設置的火災報警控制器為一級報警網(wǎng)絡：可顯示并接收全廠區(qū)28臺火災報警控制器報送的火災報警信息和監(jiān)控設備的運行狀態(tài)及故障信息。一級報警網(wǎng)絡中的火災報警控制器可遠程控制消防水泵（注：全廠區(qū)采用穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)，在凈水廠區(qū)設立唯一消防水泵房）。

（2）各自責任區(qū)域報警及控制的控制器為二級報警網(wǎng)絡：能夠實現(xiàn)管轄范圍內實時火災的報警功能，監(jiān)視管轄范圍內的火情，自動噴水系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、防排煙、防火卷簾等自動消防設備由區(qū)域報警控制器實現(xiàn)手動/自動啟停。

2.4 煤化工廠區(qū)試生產期間消防控制室圖形顯示裝置使用情況

消防控制室圖形顯示裝置用于火災報警及消防聯(lián)動設備的管理與控制，以及設備的圖形化顯示，與火災報警控制器組成功能完備的圖形化消防中心監(jiān)控系統(tǒng)。消防控制室圖形顯示裝置通過RS-232/RS-485方式進行通訊聯(lián)網(wǎng)，接收、發(fā)送、顯示火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等設備的異常信息及火災報警控制器信息，從而實現(xiàn)火災報警系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。

因該煤化工廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)十分龐大，全廠共28臺火災報警控制器同時在線工作，且根據(jù)火災報警控制器組網(wǎng)特點和分級管理要求，該廠區(qū)共設置了3套消防控制室圖形顯示裝置。分別設置于生產指揮中心、聚丙烯裝置和聚乙烯裝置的聯(lián)合控制室、自備電廠集中控制室，該三處地點輻射的范圍較均衡的把矩形廠區(qū)劃分為三大片。3套消防控制室圖形顯示裝置通過火災報警控制器環(huán)形網(wǎng)絡通訊，每套裝置均能監(jiān)控全廠區(qū)信息。

3 工業(yè)廠區(qū)火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用優(yōu)化建h

3.1 工業(yè)廠區(qū)生產裝置群合理化布局

工業(yè)廠區(qū)生產裝置群合理化布局，將極大的縮小廠區(qū)占地面積，減少火災自動報警系統(tǒng)的點位數(shù)量，使得火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)更精簡高效。

目前，國家未正式煤化工工程設計防火規(guī)范，該煤化工廠區(qū)項目前期設計依據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160-2008進行規(guī)劃總體規(guī)劃與工廠總平面布置。工廠總平面布置，應根據(jù)工廠的生產流程及各組成部分的功能要求、生產特點、火災危險性，結合地形、風向、交通等條件，按功能分區(qū)布置。根據(jù)總平面布置的總體原則，占地面積最小化能縮短火災自動報警系統(tǒng)總線通訊距離，減少火災報警控制器數(shù)量。

煤化工廠區(qū)，火災自動報警系統(tǒng)設置探測、報警點位的場所，主要集中在封閉廠房、各類控制室、變電站、機柜間、輸配煤棧橋和轉運站、卸儲配煤筒倉、危險性大規(guī)模大的儲罐區(qū)、特殊專利商設備、大型倉庫、行政辦公及生活服務區(qū)內的人員密集場所等。而很多室外塔器、室外鋼結構框架和管廊、室外設備群、火炬、水塔、污廢水池等，火災自動報警系統(tǒng)設置的探測、報警點位很少或沒有設置要求。在不影響工藝生產的前提下，調整有設置探測、報警點位的場所盡量集中相鄰，其他無探測、報警點位的區(qū)域在外側排布。針對設置探測、報警點位較多的原料煤和燃料煤的輸配段、儲運設施的可燃液體儲罐和液化烴和液氨地上壓力儲罐、行政辦公及生活服務區(qū)內的人員密集場所，在滿足規(guī)范中防火間距的要求前提下，盡量避免長條形排布，以達到占地面積相對集中的目的。

3.2 火災自動報警系統(tǒng)探測、報警點位的設置優(yōu)化

通過優(yōu)化火災自動報警系統(tǒng)探測、報警點位的設置，能有效減少區(qū)域性火災報警控制器的總線點位數(shù)量，進一步優(yōu)化火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡上的控制器節(jié)點數(shù)量。

煤化工廠區(qū)部分區(qū)域可根據(jù)火災危險性，采用可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）等已有設施替代火災自動報警系統(tǒng)的煙、溫探測點?！妒突て髽I(yè)設計防火規(guī)范》GB50160-2008中，第8.12.1條的條文說明提出：“在石油化工企業(yè)的火災危險場所設置火災報警系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)和通報初期火災，防止火災蔓延和重大火災事故的發(fā)生。火災自動報警系統(tǒng)和火災電話報警，以及可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）等均屬于石油化工企業(yè)安全防范和消防監(jiān)測的手段和設施，在系統(tǒng)設置、功能配置、聯(lián)動控制等方面應有機結合，綜合考慮，以增強安全防范和消防監(jiān)測的效果?！痹撘?guī)范條文明確了除火災自動報警系統(tǒng)和火災電話報警，可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）等均可用作于消防監(jiān)測的手段和設施。同時，火災自動報警系統(tǒng)應設置的警報裝置，可由生產區(qū)的擴音對講系統(tǒng)兼作為警報裝置。當重要的火災危險場所應設置消防應急廣播時，擴音對講系統(tǒng)增設能切換至消防應急廣播狀態(tài)的功能即可。

3.3 火災自動報警系統(tǒng)布線形式及通訊方式的優(yōu)化

目前，常規(guī)的火災自動報警系統(tǒng)的信號總線一般采用RS485通訊方式，按照布線形式可以分為環(huán)形和樹形兩種。樹形的信號總線通訊距離一般可以達到1500m，如果在線路中間增加中繼模塊可以將信號通訊距離延長至3000m。環(huán)形的信號總線通訊距離一般可以達到2000m，不過需要注意環(huán)形總線首尾都需要和火災報警控制器連接，即起點也是終點，所以其實際的通訊距離是樹形總線的一半左右。因煤化工廠區(qū)屬于高危廠區(qū)，環(huán)形的系統(tǒng)通訊，一方面是考慮到了火警信息的安全通訊，物理線路上總線的點位做到了雙線路與火災報警控制器連接。但是如果總線通訊接口的更新，也能做到物理單線路的最大化安全性，對加長單臺火災報警控制器的總線通訊距離的意義就非常大了。這里推薦選用CAN接口通訊提高數(shù)據(jù)通訊實時性、可靠性。CAN（Controller Area Network）屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網(wǎng)絡。較之RS-485而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下兩個方面對火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)具有明顯的優(yōu)越性：

（1）CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權采用無損結構的逐位仲裁方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通訊數(shù)據(jù)進行編碼，這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點使得CAN總線構成的網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊實時性強，并且容易構成冗余結構，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構成主從式結構系統(tǒng)，通訊方式也只能以主站輪詢的方式進行，系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。

（2）CAN總線通過CAN控制器接口芯片兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡中，當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會出現(xiàn)因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。

火災報警控制器如果能夠采用CAN接口進行總線通訊，并選用樹形布線形式，輔以信號增強的中繼模塊，將最大化保證通訊數(shù)據(jù)的實時性、可靠性，同時加長火災報警控制器總線線路的通訊距離，以精減火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡中的火災報警控制器數(shù)量。也可免去各火災報警控制器間聯(lián)網(wǎng)線路“一天一地”的冗余布線形式，節(jié)省工廠投資。

3.4 火災自動報警系統(tǒng)分級管理及消防控制室圖形顯示裝置設置優(yōu)化

根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范要求，煤化工廠區(qū)生產區(qū)、公用工程及輔助生產設施、全廠性重要設施和區(qū)域性重要設施等火災危險性場所應設置區(qū)域性火災自動報警系統(tǒng)。設置兩套及兩套以上的區(qū)域性火災自動報警系統(tǒng)宜通過網(wǎng)絡集成為全廠性火災自動報警系統(tǒng)。全廠性消防控制中心可設置在中央控制室（生產指揮中心），同時在生產調度中心、企業(yè)專職消防特勤站通訊接警室設立輔助消防監(jiān)控中心，作為全廠消防監(jiān)管一級網(wǎng)絡。同時，僅要求全廠性消防控制中心的火災報警控制器能聯(lián)動控制或者遠程啟動全廠消防供水設施（化工廠區(qū)一般采用穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)，消防水池與生產生活用水池并設一處，消防供水設施也只有一處），以做到應急工況下第一時間提供足量足壓的消防水。生產調度中心、企業(yè)專職消防特勤站設置在行政辦公區(qū)，距離生產區(qū)的消防泵房距離較遠，如果要求專用線路直接連接至消防泵控制箱（柜），無疑將加大工廠建設期的線路施工費用，并增加運營期的線路維護成本。

消防控制室圖形顯示裝置可只設置在全廠性消防控制中心（中央控制室）、輔助消防監(jiān)控中心（生產調度中心、企業(yè)專職消防特勤站通訊接警室），用于顯示全廠區(qū)所有火災報警控制器傳輸?shù)幕鹁⒈O(jiān)管或聯(lián)動反饋等信號。該三處監(jiān)控中心，可培訓專職或兼職消防監(jiān)控/操作人員，24h值守?；馂膱缶刂破髋c消防控制室圖形顯示裝置之間也可選用CAN接口通訊提高數(shù)據(jù)通訊實時性、可靠性。

4 結語

火災自動報警系統(tǒng)作為大型工業(yè)廠區(qū)必要的消防安全設施，其綜合聯(lián)網(wǎng)技術應用應更注重網(wǎng)絡上各類信號傳輸?shù)膶崟r性、可靠性。通過優(yōu)化火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)形式、分級管理辦法、通訊接口類型等方面的應用，可有效簡化火災自動報警系統(tǒng)綜合聯(lián)網(wǎng)的復雜性，使系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡中各類信號的傳輸效率及安全性得到保障。

工業(yè)分析技術論文:PLC控制技術在工業(yè)自動化中的運用分析

[摘 要]PLC控制技術采用一種可編程的存儲器，在邏輯編程的基礎上實現(xiàn)內部信息存儲，PLC技術主要應用于計數(shù)、定時、邏輯運算、順序控制和算數(shù)操作等。PLC技術在工業(yè)自動化中運用較多，其中控制功能包括通信、運算、控制、診斷、編程、處理等。本篇文章在此基礎上，主要對于PLC控制技術在工業(yè)自動化中的運用做出研究與分析。

[關鍵詞]工業(yè)自動化；PLC控制技術；運用

引言

伴隨現(xiàn)代社會工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)生產技術要求的發(fā)展也迅速提高，這同時促進了科學技術的迅速發(fā)展，其中軟件技術和硬件技術方面進步的幅度尤其迅速和巨大，而PLC控制系統(tǒng)就是這樣產生的。PLC系統(tǒng)的設計相比老電路系統(tǒng)的較為簡單，而其可靠性與抗干擾方面卻有顯著的提高，PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應用伴隨著我國科技技術發(fā)展而普遍得以應用，這樣對工業(yè)自動化的控制的范圍帶來無限的發(fā)展機遇，本文針對PLC的構成與PLC的應用功能 進行簡短的陳述，并且針對PLC在工業(yè)自動化控制中的應用和PLC技術在應用當中的一些注意的問題進行深入的分析。

1 PLC的構成和功能

1.1 PLC的構成

PLC主要是由電源、接口電路、CPU、存儲器和I/O電路組成的，電源包括系統(tǒng)以及備用和掉電保護；接口電路的作用則是將PLC和現(xiàn)場及外圍的設備連接起來；CPU能進行邏輯和數(shù)學運算，目的是協(xié)調整個系統(tǒng)的工作，系統(tǒng)的用戶程序、邏輯變量與健康等信息則全部被存放在存儲器當中，I/O電路主要是個例輸入信號和轉化電平，在后者中則是轉化電平并放大PLC的輸出結果。

1.2 PLC的功能

PLC是為當前的工業(yè)自動化的應用專門設計的，與一般計算機的功能不太一樣，它包括過程控制、位置控制、程序控制、管理和綜合物網(wǎng)絡技術、生產監(jiān)控等技術。近些年來，隨著科技的發(fā)展，PLC的更新?lián)Q代周期逐漸縮短，功能卻不斷增強，現(xiàn)代PLC特別是小型PLC一般具有一下功能：32位高速計數(shù)器、高速輸出功能與脈沖捕獲功能，還有溫度調節(jié)、溫度傳感器等模塊。

2 PLC控制技術在工業(yè)自動化中的具體應用

結合上文內容我們較為簡單的了解PLC控制技術的相關概念，而為了能夠更好完成本文研究，筆者將在下文中結合相關文獻資料與自身實際經(jīng)驗對PLC控制技術在工業(yè)自動化中的具體應用進行詳細論述，這一應用將主要圍繞順序控制、開關量控制、電動機調速變頻控制、系統(tǒng)集中控制及模擬量控制五個方面展開，希望這一論述內容能夠為相關從業(yè)人員帶來一定啟發(fā)。

2.1 順序控制

在工業(yè)自動化PLC控制技術的應用中，順序控制是這一技術應用的重要領域，這一順序控制指的是PLC控制技術應用而實現(xiàn)的全部生產過程的協(xié)調控制。對于實現(xiàn)順序控制的PLC控制技術應用來說，這一應用需要得到電氣設備自動化系統(tǒng)的支持，而對于應用PLC控制技術的系統(tǒng)來說，其本身由主站層、遠程層、現(xiàn)場傳感器等部件構成，而通過這些部件組成的電氣設備自動化系統(tǒng)就能夠支持電氣設備的遠程順序控制，實現(xiàn)生產過程的效率最大化。

2.2 開關量控制

除了順序控制外，開關量控制同樣屬于工業(yè)自動化中PLC控制技術的典型應用，而這種應用{借著自身的廣泛性取代了繼電器控制系統(tǒng)，這也是近年來我國工業(yè)領域得以實現(xiàn)自動化生產線控制的原因所在，而在煙草機械、印刷機械、電梯控制、汽車零部件加工等領域等不乏開關量控制這一PLC控制技術的應用身影，由此可見這一應用對于我國工業(yè)發(fā)展的重要意義。

2.3 電動機調速變頻控制

對于我國當下的工業(yè)領域來說，電動機調速變頻控制同樣屬于PLC控制技術的典型應用，而這一應用就使得電動機調速與運轉得到了較高質量的控制，這對于我國應用電動機的各類行業(yè)都帶去了較好的支持。

2.4 系統(tǒng)集中控制

除了上述提到的幾種自動化控制外，PLC控制技術還能夠在系統(tǒng)自身的集中控制中實現(xiàn)較好應用，系統(tǒng)顯示控制與故障檢測控制等都屬于這一應用的具體表現(xiàn)。例如對于機床設備來說，想要對其進行集中控制就需要借助邏輯錯誤檢測和時限故障檢測，這樣才能夠較好完成機床設備的集中控制，并在出現(xiàn)故障時進行相關故障的報警。

2.5 模擬量控制

除了上述幾方面的應用外，模擬量控制同樣屬于工業(yè)自動化領域的PLC控制技術應用，這一應用能夠實現(xiàn)功能模塊的組合，這就使得完善的控制系統(tǒng)在形成和能夠進行高質量且靈活的工業(yè)自動化控制。值得注意的是，在模擬量控制的PLC控制技術應用中，PLC控制技術能夠實現(xiàn)較好的工業(yè)熱處理，這對于相關生產的更好展開具備著較為積極的意義。

3 PLC控制技術在工業(yè)自動化應用中的注意事項

上文內容中我們了解了工業(yè)自動化領域中PLC控制技術的具體應用，而為了保證PLC控制技術能夠更好服務于我國工業(yè)，這一應用中的注意事項也必須引起我們重視，溫度、濕度、震動三方面的控制就是這一注意事項的具體表現(xiàn)。在溫度的控制中，這一注意事項要求PLC周邊的溫度維持在0℃導55℃，這樣才能夠保證PLC控制技術功能的較好發(fā)揮，而在濕度與震動這兩方面的注意事項中，我們需要保證PLC元件工作環(huán)境濕度在85%之下，而震動環(huán)境則應維持在10赫茲到55赫茲的范圍內，這樣才能夠保證PLC控制技術較好服務于工業(yè)自動化。除了溫度、濕度、震動三方面控制事項外，PLC的控制設計也是我們需要關注的注意事項之一，而評估控制任務、PLC的選型、控制流程設計、程序設計、程序檢查、程序調試、模擬運行、聯(lián)機統(tǒng)調、程序備用、交付使用是這一PLC控制設計的基本流程，而按這一流程完成具體IDEPLC控制設計就是我們必須謹記的注意事項。

4 PLC在工業(yè)自動化領域中的發(fā)展趨勢

（1）基于大容量和高速度的運算升級。在將來PLC需要更大的容量與更快的速度，因此，相關人員需要逐步升級PLC的運算能力。當前，信息產業(yè)的發(fā)展快速，微型高速裝置在設備容量加大的同時，價格卻普遍下降。因此，存儲設備中可以廣泛的運用PLC控制系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)狀來看，在將來有關人員可以在更深層次上實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的升級。

（2）編程語言的多樣化與高級化方向發(fā)展。PLC的編程語言會變得越來越多樣與高級。當前，小型和中型的PLC主要是適用梯形圖作為編程語言，隨著有關研究人員不斷開發(fā)高級的PLC編程語言，如C語言與BASIC，PLC編程語言的發(fā)展趨勢也在朝著高級化與多樣化。

結語

PLC廣泛應用于工業(yè)自動化控制領域的同時，也暴露出一些問題，也顯現(xiàn)出了巨大的發(fā)展空間，未來的發(fā)展趨勢。隨著人們的研究中，PLC使用的范圍將越來越大，功能和設計的應用范圍越來越多，可靠性也將繼續(xù)改善，為我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)自動化技術應用分析與發(fā)展展望

摘 要： 隨著IT技術和控制技術的發(fā)展，工業(yè)自動化系統(tǒng)正在發(fā)生一些變化和變革。文章分析了當前工業(yè)自動化技術的應用特點和現(xiàn)狀，對工業(yè)自動化的發(fā)展前景進行了簡要的探討。

關鍵詞： 工業(yè)自動化；智能控制；PLC

工業(yè)自動化技術是當今微電子技術和電力電子技術領域中高技術的綜合應用技術，這也是工業(yè)自動化技術的特點之一。工業(yè)自動化是工業(yè)技術改造和進步的主要手段，它綜合應用系統(tǒng)科學、認知科學、信息科學、控制科學與工程等理論，形成相應的自動化軟硬件及系統(tǒng)，實施檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理與決策，達到增加產量、提高質量、降低成本、減少資源消耗、環(huán)境污染和確保安全的目的。

1.工業(yè)自動化控制技術的應用

1.1 智能控制

智能控制作為人工智能的一個研究與應用方面，與自動控制、運籌學、系統(tǒng)論、信息論等學科的結合，已形成一個新興的交叉學科系統(tǒng)，在實際應用中已產生了許多類型的智能控制系統(tǒng)，如多級遞階智能控制、基于知識的專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的智能――模糊控制、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的智能――神經(jīng)控制、基于規(guī)則的仿人控制、基于模式識別的智能控制、多模變結構智能控制、學習控制與自學習控制、基于混沌理論的智能――混沌控制等類型。與其它行業(yè)一樣，智能控制作為一項關鍵技術，在鋼鐵工業(yè)中也得到了較多的應用。在各個生產工序中，用于設定與控制、生產計劃的安排與調整，以及設備診斷、監(jiān)測、學習等方面。智能控制能在鋼鐵工業(yè)中得到較多應用，是與它的特點分不開的，它適合于那些含有復雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)字過程，并以知識進行推理，以啟發(fā)引導求解過程；也可以對具有以知識表示的非數(shù)學廣義模型和以數(shù)學模型表示的過程進行混合控制。智能控制的發(fā)展，將會使工業(yè)自動化的過程控制有更大進展。

1.2 以PLC為基礎的分布式控制系統(tǒng)

PLC作為專為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了單機、車間、工廠的自動化控制。它表現(xiàn)出了諸多的優(yōu)點，具有抗干擾能力強、維修方便等特點，由于PLC對現(xiàn)場進行實時監(jiān)控具有很高的可靠性，且編程簡單、靈活，因此得到廣泛的應用。隨著科技的進步，它的控制功能將會演變成更加復雜的過程控制和連續(xù)控制，這也為將來成為未來的支柱性技術產業(yè)而奠定堅實的基礎。

1.2.1 模擬量控制

根據(jù)控制ο筇卣鰨PLC通過組合功能模塊組裝能成功地控制系統(tǒng)，來靈活實現(xiàn)系統(tǒng)控制。PLC有主機模塊、I/O模塊、高速計數(shù)模塊、位置控制模塊、模擬量控制模塊、通信模塊等。PLC的模擬量控制能大大地提高過程控制系統(tǒng)的精度，它可以對熱處理的升溫、降溫、保溫等過程進行嚴格的控制，給熱處理過程的控制設計和維護帶來了極大的方便，這是以往的儀表控制系統(tǒng)很難實現(xiàn)的。

1.2.2 開關量控制

作為繼電器控制的替代品，PLC的自動開關量控制提高了控制的可靠性，它用中間繼電器控制系統(tǒng)動作，根據(jù)順序控制器的公式進行設計，畫出順序控制器控制部分梯形圖，并根據(jù)模擬仿真進行檢查，保證設計的規(guī)范化。

1.2.3 位置控制

在工業(yè)自動化控制中，位置控制占有很重要的地位。工業(yè)生產中，機床刀具串刀補償控制、主軸精確分度控制、搬運定位控制都是位置控制的方式。PLC可通過控制步進電機，給步進電機繞組發(fā)出脈沖，能精確地確定步進電機位移，來達到位置控制的目的。

1.2.4 系統(tǒng)集中控制

PLC不僅可以實現(xiàn)自動化控制，而且也適用于系統(tǒng)本身的控制，如控制系統(tǒng)故障檢測和顯示等?？刂葡到y(tǒng)的原理是根據(jù)時限故障檢測和邏輯錯誤檢測的原則進行系統(tǒng)監(jiān)控。由于機床設備在工作循環(huán)中的各工步運動在執(zhí)行時都需要一定的時間，在檢測工步動作時可啟動定時器，并將定時器的輸出信號作為自動停機信號或啟動報警信號。

1.3 三電一體化和嵌入式系統(tǒng)

任何工業(yè)自動化系統(tǒng)都是由檢測儀表或傳感器（電測），自動控制裝置（電控）和以電力傳動為主的執(zhí)行機構（電力傳動）構成的三電一體化系統(tǒng)。沒有符合檢測精度要求的電測儀表或傳感器和滿足動靜態(tài)技術指標要求的電力傳動執(zhí)行機構，自動化控制裝置是不能發(fā)揮作用或難以達到要求的控制精度。雖然三電系統(tǒng)的各種裝置是由各個廠家的產品集成，但是只有全面地掌握三電綜合技術才能承擔和完成自動化工程項目，特別是大中型工業(yè)自動化工程項目。計算機技術、通信技術和控制技術在工業(yè)自動化控制領域有機結合的產物和產品升級，實現(xiàn)控制系統(tǒng)更高一級高精度、高性能、高可靠、高適應性，多功能、低消耗等功能成為現(xiàn)場總線技術發(fā)展最新趨勢。而促進系統(tǒng)組態(tài)傻瓜化是現(xiàn)場總線在應用上又一新發(fā)展趨勢。針對總線傳輸速度而言，應繼續(xù)發(fā)展和完善低速現(xiàn)場總線技術，同時注重高速現(xiàn)場總線技術的研發(fā)。綜合自動化系統(tǒng)是為實現(xiàn)企業(yè)綜合自動化而提出，相應的ERP/MES/PCS三層結構體系是當今世界工業(yè)自動化技術的另一發(fā)展趨勢。

2.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展展望

隨著IT和控制技術的融合的不斷深入，工業(yè)自動化控制技術正在向智能化、網(wǎng)絡化和集成化方向發(fā)展，自動控制的三大構成系統(tǒng)也將有新的突破。

PLC在向微型化、網(wǎng)絡化、PC化和開放性方向發(fā)展。在基于PLC自動化的早期，PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年，微型PLC已經(jīng)出現(xiàn)，價格只有幾十到幾百歐元不等。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態(tài)軟件的進一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。當前，過程控制領域最大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展，PLC也不例外?，F(xiàn)在越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet接口?？梢韵嘈?，PLC將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向轉移，尤其是基于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)。

DCS將向信息管理系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡控制擴展，將過程控制和信息管理系統(tǒng)緊密結合起來，構成計算機集成過程系統(tǒng)（CJPS）。CIPS除了要完成傳統(tǒng)DCS過程控制的功能外，還要實現(xiàn)運行支持和決策支持的功能，包括質量控制、過程管理、在線優(yōu)化、經(jīng)營管理、決策分析等。網(wǎng)絡是當今工廠自動化的核心，是計算機集成過程系統(tǒng)的基礎，而工廠自動化的每一層都有適用于自己的網(wǎng)絡。計算機集成技術和現(xiàn)場總線的發(fā)展，將對DCS的結構產生重大影響。目前DCS的結構將受到上下肢解，上層工作站將與CIPS緊密結合，DCS將演變成CIPS的低層部分；在現(xiàn)場級，現(xiàn)場總線的應用將使傳統(tǒng)的DCS輸人輸出結構徹底改變。現(xiàn)場總線將對自控領域帶來深刻影響，工業(yè)控制系統(tǒng)的體系結構將以統(tǒng)一的現(xiàn)場總線為紐帶構成，現(xiàn)場控制系統(tǒng)（FCS）代稱將是新世紀的開放控制系統(tǒng)。

工業(yè)計算機，從軟交換機到即插即用的通信服務器，將成為一個與信息網(wǎng)絡融為一體、以人為中心的隨時隨地地服務平臺。各種各樣的工業(yè)計算機技術將無處不在，它們將通過多樣化網(wǎng)絡通信方式，無縫地集成在一個信息網(wǎng)絡里，隨時隨地為人們提供所需要的豐富多彩的服務，而又不為人所察覺。新的工業(yè)計算機體系結構有更強的交互和互操作性，同時也是多種信息系統(tǒng)的融合平臺。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)電氣自動化中的數(shù)字技術創(chuàng)新應用分析

[摘 要]隨著社會不斷進步，計算機技術迅猛發(fā)展，極大地優(yōu)化了數(shù)字技術，使其不斷應用到工業(yè)電氣自動化中，利于提高工業(yè)電氣自動化水平，提高整體運營效益。因此，本文多層次客觀分析了工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術應用的重要性以及創(chuàng)新應用途徑。

[關鍵詞]工業(yè)電氣自動化 數(shù)字技術 創(chuàng)新 應用 分析

一、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術應用的重要性

在新形勢下，數(shù)字技術日漸成熟，不斷被應用到工業(yè)電氣自動化中，發(fā)揮著關鍵性作用，其體現(xiàn)在不同方面。在工業(yè)電氣自動化方面，數(shù)字技術的應用利于簡化工業(yè)操作環(huán)節(jié)，最大化提高“人力、財力、物力”利用率，避免出現(xiàn)嚴重的浪費現(xiàn)象，動態(tài)控制各方面運營成本。數(shù)字技術的應用利于簡化工業(yè)生產人員操作流程，減少工作量，降低工作難度，只需要借助計算機控制程序以及相關按鈕便能進行一系列操作，極大地提高了生產效率以及質量。同時，和傳統(tǒng)技術相比，數(shù)字技術更具優(yōu)勢，能夠有效彌補其具有的缺陷，光纖網(wǎng)絡、互感器不斷被應用到工業(yè)生產中，利于提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，確保工業(yè)各生產環(huán)節(jié)有序進行。此外，在數(shù)字技術作用，可以智能化控制工業(yè)各生產環(huán)節(jié)，自動化檢查與修復工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，最大化降低故障發(fā)生率。在實際工作中，工業(yè)生產人員可以在同一時間下達不止一項生產操作步驟，不需要多次使用電氣設備，降低生產成本的基礎上，利于提高生產整體效益，不斷增強企業(yè)核心競爭力，走上長遠的發(fā)展道路。相應地，下面便是數(shù)字技術作用下，工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)結構示意圖。

計算機技術的不斷發(fā)展，數(shù)字技術應用也越來越廣泛，它主要應用于科學的計算、信息的管理、^程的控制、計算機的輔助系統(tǒng)、人工的智能、網(wǎng)絡于通信等方面。而在工業(yè)電氣自動化中，其主要應用計算機應用系統(tǒng)---計算機輔助系統(tǒng)。而數(shù)字技術的輔助系統(tǒng)包括計算機的輔助檢測、計算機的輔助管理、計算機的輔助制造、計算機的集成制造、計算機的輔助維護等等系統(tǒng)。其中計算機的輔助測試是利用了計算機進行自動化來測試工作。在工業(yè)電氣自動化中是將計算機的技術和原來應用技術相互而融合、相互而滲透形成了新興測試的技術，其具有定量性、綜合性、實踐性、發(fā)展性等特點，由于計算機的輔助測試系統(tǒng)具有各方面優(yōu)點，所以在工業(yè)電氣自動化中其得到很廣泛地應用。

二、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術創(chuàng)新應用途徑

1、優(yōu)化操作系統(tǒng)

在創(chuàng)新應用數(shù)字技術過程中，企業(yè)要意識到優(yōu)化程序化操作系統(tǒng)的重要性，這是最大化提高工業(yè)生產效益的關鍵點。在日常運行過程中，企業(yè)要全方位準確把握工業(yè)電氣自動化各方面情況，綜合分析多方面影響因素，優(yōu)化完善電氣自動化操作系統(tǒng)，注重其更新升級，要根據(jù)操作系統(tǒng)、硬件設施特點、性質等，優(yōu)化完善的基礎上，實現(xiàn)有機配套，促使二者相互作用，更好地發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，可以自動化“控制、識別”海量信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)程序化操作，提高信息數(shù)據(jù)利用率，更好地作用下工業(yè)各生產環(huán)節(jié)中，確保一系列經(jīng)濟活動有序開展。在此過程中，企業(yè)要充分發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，有效實現(xiàn)程序化操作，全方位動態(tài)檢查各生產環(huán)節(jié)，實現(xiàn)無人操作模式，降低工業(yè)生產中人力方面的支出，也能為工業(yè)電氣朝著全面化方向提供有利的保障。

2、優(yōu)化利用虛端子技術

就虛端子技術而言，建立在傳統(tǒng)二次回路基礎上，可以全方位動態(tài)“控制、檢測”工業(yè)電氣設備裝置，促使各智能終端處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡結構體系中，相互作用，順利反饋信息數(shù)據(jù)。在創(chuàng)新應用數(shù)字技術中，企業(yè)可以將虛端子技術巧妙應用其中，充分發(fā)揮其多樣化作用，動態(tài)控制電氣設備線路連接狀況以及開關具體操作，科學管理信號，動態(tài)控制生產環(huán)境測試數(shù)據(jù)信息，最大化提高工業(yè)電氣自動化水平。在工業(yè)電氣自動化方面，企業(yè)可以準確把握虛端子技術特點、優(yōu)勢等，將其巧妙應用到對應的保護裝置、測控裝置等中，自動化控制系統(tǒng)開關等，促使線路跳合閘高效銜接，可以有效彌補傳統(tǒng)二次回路缺陷，加大對信號的管控力度，全方位動態(tài)測試系統(tǒng)運行溫度等，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運行中跳閘保護、在測控遙控等功能順利實現(xiàn)。

3、注重智能終端的應用

在運行過程中，企業(yè)可以充分發(fā)揮光纖多樣化作用，加強智能終端、間隔層二者之間的聯(lián)系，實時“采集、控制”海量信息數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮智能終端多樣化優(yōu)勢，更好地作用到工業(yè)電氣自動化方面，為提高工業(yè)電氣自動化水平做好鋪墊。同時，企業(yè)要根據(jù)各方面具體情況，準確把握智能終端設計重心，優(yōu)化設計跳閘、監(jiān)控現(xiàn)場信號等多個方面，也可以加大智能終端雙重功效方面的設計力度，優(yōu)化設計智能終端，科學配置智能終端，確保其應用過程中具有較高的可操作性，加大其利用力度。進而，促使數(shù)字技術得到更好地應用，不斷提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，也能在一定程度上促使計算機平臺自動化、通訊智能化水平有效提高，提高工業(yè)電氣自動化水平。

三、結語

總而言之，在經(jīng)濟發(fā)展的浪潮中，工業(yè)電氣自動化發(fā)展的重要性不言而喻，必須將其放在關鍵性位置。企業(yè)要與時俱進，準確把握自身電氣自動化發(fā)展限制，客觀分析數(shù)字技術多樣化優(yōu)勢，將其巧妙應用到工業(yè)電氣自動化方面，加以優(yōu)化創(chuàng)新，優(yōu)化操作系統(tǒng)，注重智能終端的應用，優(yōu)化利用虛端子技術等。以此，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定運行中，降低生產成本的基礎上，實現(xiàn)最大化經(jīng)濟效益，不斷增強企業(yè)核心競爭力，走上健康穩(wěn)定發(fā)展的道路，加快社會經(jīng)濟發(fā)展步伐。

工業(yè)分析技術論文:淺談工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系的研究與實踐

摘 要：建基于素質教育教學改革的深化發(fā)展，實踐教學成為我國教育教學中的重要教學模式，對學生未來發(fā)展具有重要促進作用。本文以高職工業(yè)分析技術專業(yè)為例，從實踐教學相關概述、構建原則以及實踐教學體系實踐優(yōu)化對策等方面對工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系進行了分析與闡述，以供參考。

關鍵詞：工業(yè)分析技術；實踐教學；實踐

0 引言

工業(yè)分析技術專業(yè)是我國高職教育教學體系中的重要組成部分，具有實踐性強、內容涉及范圍廣（包括化工、農業(yè)、冶金、石油、煤炭、食品、醫(yī)藥、環(huán)保等）、專業(yè)性與技術性要求高等特點?；跁r代的發(fā)展，以及我國經(jīng)濟體系的轉型發(fā)展，社會對工業(yè)分析技術技術人才需求越來越高。對此，加強工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系的構建與實踐具有至關重要的意義，已成為高職院校教學改革發(fā)展的必然趨勢。

1 實踐教學體系相關概述

目前，對于“實踐教學體系”的定義主要有兩種詮釋，即實踐教學體系主要是指“實踐教學內容體系，如教學實驗、教學實訓、教學實習等內容”或指由各實踐教學活動要素構成的有機整體，包括實踐教學目標體系、教學內容體系、教學管理與保障體系等，各要素之間具有相輔相成、互相補充等特點[1]。

由上述定義可知，實踐教學的內涵主要在于側重培養(yǎng)學生知識掌握與運用能力、思維創(chuàng)造能力、發(fā)現(xiàn)并解決問題能力、動手能力以及實踐操作能力等。由此可見，實踐教學體系的構建與應用不僅符合素質教育教學改革需求、也與高職院校培養(yǎng)專業(yè)型、技術型、應用型人才的教學目標相契合，對學生未來發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

2 工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系構建原則

工業(yè)分析技術專業(yè)是高職教育專業(yè)中的重要組成部分，工業(yè)分析技術技術是一項綜合性、實踐性專業(yè)學科，加之高職教育教學目標的獨特性，決定了工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系的構建與其他教育體系構建存在一定的差異性，因此在構建工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系時，以注重以下幾項原則：其一，系統(tǒng)性原則：由于高職學生具有整體知識水平不高、知識思維體系參差不齊等特定，因此在構建高職工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系時，應遵循循序漸進原則，形成從簡單到復雜，由低級到高級的系統(tǒng)化過程。其二，開放性原則：注重人才培養(yǎng)的先進性、動態(tài)性、創(chuàng)新性，采用校企聯(lián)合模式，引進全新教學內容與教學方法[2]。其三，全面性原則：實踐性教學體現(xiàn)不及要滿足學生理論學習需求，也要強化學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，促進學生全面化發(fā)展。其四，實踐性原則：由于實踐教學體系是高職工業(yè)分析技術專業(yè)進行實踐教學的重要載體，因此其課程體系、課程目標以及課程內容應注重實踐性的發(fā)揮。

3 工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系的實踐優(yōu)化對策

3.1 創(chuàng)新并開發(fā)實踐教學模式

在基于工業(yè)分析技術專業(yè)職業(yè)崗位、職業(yè)能力培養(yǎng)的基礎上，利用“任務驅動”、“項目教學”等方法，創(chuàng)設實踐教學模式，用以保證教學內容與學生未來工作內容的統(tǒng)一性與協(xié)調性；集合社會與企業(yè)需求，制定實訓教學綱要，并組織開展校內外集中實訓，教學結合“布置任務――檢驗準備――檢驗實施――測后工作――總結反饋”分析檢驗員工作流程，對學生實踐情況進行全面性、合理性、公正性分析與評價，全面掌握學生學習情況與理論知識應用能力，并給予有效指導，實現(xiàn)理論教學與實踐教學一體化開展，用以提升學生綜合能力，調動學生自主學習性[3]。

3.2 構建完善的實踐教學管理制度

實踐教學管理制度是保證實踐教學體系秩序性、穩(wěn)定新、規(guī)范性、系統(tǒng)性運行的重要前提條件，對實踐教學質量、教學效果的提升具有直接影響作用。對此，在構建并實行工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系時，高職院校應建立完善的實踐教學管理制度，用以強化實踐教學規(guī)劃管理、運行管理、實踐管理效率，包括專業(yè)實踐教學目標、實踐教學標準、實踐教學形式、實踐教學內容安排、教學考核方式等。

3.3 注重實踐教學師資隊伍建設

教師作為教學互動的組織者、引導者、指導者，其自身綜合能力與素養(yǎng)對教學質量、教學效果的提升具有直接影響作用。因此，要想實現(xiàn)工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系構建與實行的優(yōu)化發(fā)展，教學團隊的建設至關重要。對此，高職院校應集合自身教學特征與實際情況，選聘“雙師型”教學人才，或通過定期組織開展專項實踐能力培訓、再教育、教學經(jīng)驗交流、專業(yè)技能等級技能資格考核等方式，提升教師專業(yè)素養(yǎng)與綜合能力，用以促進實踐教學的優(yōu)化發(fā)展。

3.4 增強校企合作教學，構建綜合性實訓基地

實習與實訓基地的建立是新時期高職院校創(chuàng)新發(fā)展的必然需求，對提升教學質量、改善教學條件、優(yōu)化教學環(huán)境、完成教學宗旨具有重要意義。對此，高職院校應根據(jù)自身實際情況，極大實訓基地建設資金投入，構建“化學實訓中心”、“微生物實訓中心”、“分析測試與仿真實訓中心”等；通過聯(lián)系社會與相關研究結構，構建校企聯(lián)合教學模式，為學生提供綜合型訓練基地，促進學生與社會之間的有效連接，實現(xiàn)實踐教學目標。

4 結論

總而言之，工業(yè)分析技術專業(yè)人才的優(yōu)化培養(yǎng)對社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要促進作用?；谒刭|教育改革以及社會需求的基礎上，構建并實行實踐教學體系，對激發(fā)學生學習興趣、提升學生綜合能力、綜合素養(yǎng)，提高學生就業(yè)率具有重要影響作用。工業(yè)分析技術專業(yè)實踐教學體系的構建與實踐優(yōu)化，已成為新時期我國高職院校教育教學改革發(fā)展的必然要求。

工業(yè)分析技術論文:工業(yè)蒸汽鍋爐水處理設備技術改造分析

摘 要：這篇文章根據(jù)實際的工業(yè)蒸汽鍋爐水處理設備的工作情況提出相應的改造意見，在這里提到的改造主要有以下一些方面，其中包括對于離子交換器局部點阻力的改造、對于離子交換器當中內部結構的分層阻隔的改造。對于這些結構進行改造有以下一些方面的優(yōu)點，其中包括防止在工作過程當中樹脂的泄露、防止在工作當中交換器遇見更大的阻力。最終通過這種結構的改造降低在生產過程當中需要的再生劑以及離子樹脂的需求量，同時對于交換器最終的出水的水質也有一定的提高作用，減少了在制水的過程當中產生的廢水量。這些方面的提高都可以使得鍋爐的運行更加的經(jīng)濟和安全。

關鍵詞：內部結構；技術改造；離子交換器

在蒸汽鍋爐實際的工作過程當中將會遇見高溫高壓的情況，這是鍋爐必然會遇見的工作環(huán)境，在這樣的工作環(huán)境當中使得蒸汽鍋爐本身擁有了很大的能量，這些能量在發(fā)生事故的時候就會被釋放出來，這么大的能量同時釋放的力量將會造成很大的破壞。在一九八零年以前，由于鍋爐在制造和設計方面的一些原因最終導致了很多鍋爐的事故，國家根據(jù)這一情況對于鍋爐的制造以及質量的監(jiān)督和檢查都制定了相應的制度，最終由于設計或者制造方面產生的事故也就基本上消失了，但是另一方面由于水質的問題以及成為了事故中很大的一部分，以外水質而產生的水質問題已經(jīng)占據(jù)了事故比例的四分之一。為了解決水質問題就必須對于鍋爐當中的一些結構進行技術改造，主要就是對于離子交換器的內部結構進行改造。運用這樣的方式來改變樹脂泄露的情況，同時也改變閥門以及管道的堵塞問題。這種方法還可以減少再生劑氯化鈉的用量，同時也可以保證交換樹脂使用計量的降低。

一、在改造之前相關設備的實際情況和主要技術參數(shù)

在制造水的過程當中需要一個反洗的過程，這個過程結束之后會發(fā)現(xiàn)在交換器的一個廢水的排放口當中會有樹脂的流失，這個問題被發(fā)現(xiàn)以后，推測是由于在反洗的過程當中產生了過大的壓力差而導致的，這種情況一開始并沒有得到相應的重視，但是這種問題反復的出現(xiàn)，隨著問題的積累，最終出現(xiàn)了交換器處理能力不斷的降低的問題，交換器的處理能力一般是可以達到四十個小時左右，但是出現(xiàn)這種問題以后交換器在處理的時候往往不能夠堅持十個小時，由于交換器在工作時間上的驟減，在實際的工作當中就必須使用更多的再生劑，再生劑的用量將會大幅度的上升。同時相同的工作也需要更多的人力和水的參與。這種情況的出現(xiàn)嚴重的影響了生產制造。沒有一個良好的生產過程，就會導致出水的水質不能達到相應的要求，同時會將一些硬度過高的水導入到鍋爐當中，在這個過程當中沒有進行水質的檢測，往往將一些合格的，硬度高于0.03mmol/L的水放入鍋爐當中。硬度過高的水在進入到鍋爐的時候會在聯(lián)箱、防焦箱、對流管、鍋爐汽包等關鍵的部位產生結垢的情況。結垢以后對于鍋爐的工作將會產生不良的影響，首先由于結垢的作用導致了流通的不順暢，這時候鍋爐在同樣的工作量下將會需要更多的煤進行燃燒，其次由于結垢的作用發(fā)生在一些金屬的表面，這樣就會影響金屬的導熱作用，沒有良好的導熱，原先的鋼板將會不能達到使用的要求，最終鋼板將會產生過熱的情況，甚至因為變形和龜裂導致爆炸。再者，由于結垢的作用降低了鍋爐的實際工作的效率將會使得設備的額定的出力沒有達到預期的要求，同時也就降低了鍋爐設備的利用率。最后，由于工作效率的降低，設備利用率的減少，鍋爐的使用壽命也就減少了。對于鍋爐外進行水處理以后對于水質有一定的要求，其評判的標準主要有以下一些方面，其中包括額定的蒸汽壓力、水中的懸浮物、水的總硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。對于水質的要求如下：額定蒸汽壓力不超過1.0兆帕，水中的懸浮物不超過5毫克每升，水的總的總硬度不超過0.03mmol/l，水的含油量不能超過2mg/L。

在對于鍋爐進行年檢的時候發(fā)現(xiàn)在其軟水箱的底部擁有20到30毫米左右的破碎的樹脂，所以最終得出結論，鍋爐的交換器內的離子交換樹脂存在著泄露的情況。這一現(xiàn)象引起了車間很大的重視。

二、對于工業(yè)蒸汽鍋爐中的水處理設備的技術改造的過程和結果

對于改造要有相應的注意事項以及先后的順序，在進行改造之前首先要有一個合理的改造方案，在進行改造之前要將水系統(tǒng)和交換器進行分離，對于交換器進行一定的清理，其中需進行清理的結構有排水系統(tǒng)當中的濾網(wǎng)、壓層、濾層、墊層等。對于交換器的內部也要進行一定的處理，對于內壁當中的破損的地方要進行防腐的處理，一般會用環(huán)氧樹脂來進行防腐處理。對于底部的碳酸鈣使用二氧化硅來進行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有損壞的情況，如果出現(xiàn)損壞的情況要進行更換。在進行二氧化硅的使用的時候要對于其有一個預處理，也就是對于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的鹽酸進行一天的浸泡，這樣的作用是希望可以運用鹽酸除去一些可溶性雜質。

對于普通紗窗濾網(wǎng)往往使用開孔率達到六十目的不銹鋼篩網(wǎng)來進行代替。對于壓脂層使用聚苯乙烯的小球，其中的粒徑的大小在20目左右就可以保證在交換器工作時進行進水的時候不會對于樹脂的層面有沖擊的作用。在進行鋪設高度的選擇的時候，最好是將聚苯乙烯的小球鋪設在大概二十厘米的高度。

在對于交換器的本體的結構進行改造的時候還要對于樹脂捕捉器進行安裝，這個裝置的主要作用是進行回收樹脂，這里要進行回收的樹脂主要指的就是由于壓力差太大而產生的樹脂的泄露。

在進行改造以后可以完全的避免樹脂的逃逸，同時在鍋爐當中的管道和閥門當中也沒有發(fā)現(xiàn)產生堵塞的現(xiàn)象。對于鍋爐的工作效率有一個很大的提高。

結語：對于工業(yè)蒸汽鍋爐水處理設備當中的離子交換器的內部結構的改造主要就是兩個方面，首先就是對于分層阻隔的結構改造，其次就是對于局部點所受阻力的改造，在改造的過程當中對于相應的過濾材料也進行了更換，這樣的改造方式主要有兩方面的考慮，首先就是防止了樹脂在工作的過程當中產生逃逸的情況，在另一方面也考慮到了交換器中的阻力過大的情況，這種方式可以改變阻力過大產生的矛盾。在原先的設計當中發(fā)現(xiàn)一些結構上的缺陷，在改進以后可以改變交換器底部的滯水的情況，同時也可以改善交換器底部當中碳酸鈣溶解的情況。這樣的改造可以對于水質有進一步的提高的提高。減少了在實際的工作過程當中需要的再生劑的量以及生產需要的樹脂的劑量。所有功能的完善和設備結構的改善最終都是希望企業(yè)的生產可以擁有連續(xù)性和安全性，希望企業(yè)在社會效率和經(jīng)濟效益當中都可以取得很好的回報。

工業(yè)分析技術論文:關于信息通信技術如何在電力工業(yè)中的應用分析

摘要：科學技術在經(jīng)濟長期發(fā)展過程中得到迅猛發(fā)展，信息通信技術在整體水平上得到了很大的提升，推動了我國電力工業(yè)的巨大變革。信息通訊技術在電力工業(yè)中的應用，促進了電力工業(yè)的穩(wěn)定運行，帶動了電力工業(yè)的整體性發(fā)展。因此，信息通信技術應用在電力工業(yè)中，對我國電力工業(yè)的整體性發(fā)展有著重要的意義。本文將對信息通信技術應用與電力工業(yè)中的主要形式進行詳細的分析，并對信息通信技術在電力工業(yè)中的主要發(fā)展方向進行闡述，推進我國電力工業(yè)整體性發(fā)展。

關鍵詞：信息通信；技術；電力工業(yè)；應用

引言

電力工業(yè)對諸多行業(yè)的發(fā)展存在重要的影響，是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，因此電力工業(yè)的發(fā)展狀況會直接影響到我國經(jīng)濟的整體水平。信息通信技術作為科學技術研究發(fā)展的重要成果，在電力工業(yè)中的應用，將科學技術融入到了電力工業(yè)的發(fā)展過程中去，很大程度上推動了我國電力工業(yè)的發(fā)展，從而帶動我國整體經(jīng)濟水平的提升。此外，信息通信技術應用在電力工業(yè)中，改變了電力工業(yè)的運行模式，通過科學的方式帶動整個電力工業(yè)的發(fā)展，具有重要的意義。

1電力工業(yè)中信息通信技術主要形式

1.1信息處理技術應用于電力系統(tǒng)中

復雜性是電力工業(yè)的主要特征，在運行過程中對技術有著較高的要求。信息處理技術作為信息通信技術的重要形式，在電力系統(tǒng)中的運用，能夠對整個電力系統(tǒng)中的相關數(shù)據(jù)進行整理分析，通過數(shù)字的形式呈現(xiàn)出來，為整個電力工業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎。此外，信息處理技術憑借著自身的特色，在電力系統(tǒng)運用過程中，能夠對整個電網(wǎng)進行跟蹤監(jiān)測，倘若電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)了問題，通過信息處理技術能夠在第一時間內收到相關的信息，立即開展處理工作，很大程度上提高了電力工業(yè)的運行效率。

1.2通信技術在電力工業(yè)中的應用

靈活性是通信技術的重要優(yōu)點，因此通信技術應用到了各個領域的發(fā)展過程中。電力工業(yè)有著自身的發(fā)展特點，在長期的發(fā)展過程中由于技術上得不到更新，造成整個電力工業(yè)運行效率上受到了嚴重的阻礙。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電力工業(yè)在發(fā)展的過程中引用了通信技術，對電力工業(yè)的內部管理產生了良好的效果，改變了以往的信息形式，可以通過通信技術將重要信息傳輸出去，降低了人力上的損耗。此外，通信技術在電力工業(yè)中的應用，能夠對整個電力工業(yè)的運行狀況進行長期的監(jiān)督，確保整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，使得電力工業(yè)內部的重要信息能夠實現(xiàn)資源上的共享，在保證了電力工業(yè)的運行效率的前提下，還能夠大大降低管理電力工業(yè)管理過程中的成本耗費。

1.3光纖通信技術應用在電力系統(tǒng)中

光纖通信技術作為通信技術的主要形式之一，能夠通過光纜進行高效的運作，在制作成本上較高。電力工業(yè)在發(fā)展的過程中要想提升自身的運行效率，需要引進光纖通信技術，加強對該技術的重視，逐步運用到電力工業(yè)的發(fā)展過程中去，確保整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的應用，雖然給電力工業(yè)在前期成本上提高了，但在運行的過程中能夠改變以往的發(fā)展模式，在資源損耗上大大降低，能源在使用效率上得到了很大的提升。因此，光纖通信技術對提升電力系統(tǒng)的運行效率有著重要的作用，針對電力工業(yè)在發(fā)展過程中存在的問題進行合理的協(xié)調，使得電力工業(yè)的整體發(fā)展能夠與時展相同步，從而能夠推動我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。

2信息通信技術在電力工業(yè)中發(fā)展主要方向

2.1信息技術和未來電力工業(yè)的主要發(fā)展趨勢

隨著信息通信技術在電力工業(yè)中的廣泛應用，電力工業(yè)在未來的發(fā)展過程中與信息通信技術存在著密切的聯(lián)系，逐漸成為了電力工業(yè)發(fā)展過程中的主要影響因素。信息通信技術的快速的發(fā)展，在電力工業(yè)運行過程中的應用，保障了整個電力工業(yè)的穩(wěn)定性，使得電力工業(yè)能夠在日益激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，逐步提升在市場發(fā)展中的地位。此外，信息技術在現(xiàn)展過程中技術水平上有了很大的提升，針對工業(yè)內部數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控以及控制等內容存在著緊密的聯(lián)系。信息通信技術在未來的發(fā)展過程中將逐漸成為支撐電力工業(yè)發(fā)展的重要力量，同時電力工業(yè)也將成為信息通信技術的主要發(fā)展平臺，信息通信技術和電力工業(yè)只要保持著良好的關系，才能夠在未來的發(fā)展過程中共同取得進步。

2.2信息通信技術在未來電力工業(yè)的主要應用形式

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，對技術上有了更高的要求，電網(wǎng)的整體性發(fā)展離不開對相關信息的采集和輸送，因此信息通信技術在未來電力工業(yè)中的應用將會變得更加廣泛。信息通信技術在長期的實踐過程中能夠熟練把握電力系統(tǒng)的運行規(guī)律，一旦電力系統(tǒng)在運行過程中產生了問題，通過信息通信技術的監(jiān)控和檢測，能夠對故障原因進行詳細的分析，并制定出科學的解決方案，逐漸提高電力系統(tǒng)的運行效率。此外，在未來的電力工業(yè)發(fā)展過程中，將會加大對信息通信技術的依賴，形成完善的電網(wǎng)系統(tǒng)，確保電力功能能夠在整體水平上得到快速提升。

結語

總而言之，電力工業(yè)在長期的發(fā)展過程中整體效率很難得到快速的提升，作為電力工業(yè)相關管理部門，需要加強對電力工業(yè)的技術研究，推動我國電力工業(yè)的整體性發(fā)展。信息通信技術在電力工業(yè)中的應用，很大程度上提升了我國電力工業(yè)的整體運行效率，不但降低了電力工業(yè)發(fā)展過程中的成本輸出，同時對能源的使用量上大大降低，使得電力工業(yè)周圍的環(huán)境得到了有效的保護。因此，信息通信技術在電力工業(yè)運行過程中的應用，使得電力工業(yè)在長期的發(fā)展過程中效率得到了很快的提升，有效降低了電力工業(yè)在運行過程中對成本的耗費，推動了電力工I經(jīng)濟效益的提升，從而促進了我國整體經(jīng)濟的快速發(fā)展。