發(fā)表時(shí)間：2019-02-23 23:32:21
隨著動(dòng)車組項(xiàng)目引進(jìn)消化吸收和再創(chuàng)新的不斷推進(jìn)，動(dòng)車組調(diào)試現(xiàn)狀已經(jīng)跟不上生產(chǎn)提升的步伐，現(xiàn)有調(diào)試模式與精益生產(chǎn)的理念也存在很大差異，人工調(diào)試、紙質(zhì)記錄、數(shù)據(jù)無(wú)法分析和追溯等問(wèn)題嚴(yán)重影響調(diào)試的效率和質(zhì)量。動(dòng)車組數(shù)字化調(diào)試車間建設(shè)項(xiàng)目在車間物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)終端、儀器儀表、試驗(yàn)設(shè)備、視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備等參調(diào)設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)試過(guò)程的流程話、數(shù)字化和透明化，覆蓋調(diào)試業(yè)務(wù)全流程，為技術(shù)工程部門、總裝廠和質(zhì)量管理部門提供信息共享和交流的平臺(tái)。
動(dòng)車組數(shù)字化調(diào)試車間采用“管理平臺(tái)+移動(dòng)操作終端+調(diào)試設(shè)備”的系統(tǒng)架構(gòu)，管理平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)的需求對(duì)軌道交通裝備調(diào)試的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行管理和維護(hù)，并以便攜式操作終端為載體，對(duì)調(diào)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)試和質(zhì)檢等工藝過(guò)程的自動(dòng)化。在統(tǒng)一的車間調(diào)試數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，進(jìn)行調(diào)試工藝過(guò)程的數(shù)據(jù)分析，提高現(xiàn)場(chǎng)工作與工藝管理部門的工作效率，為調(diào)試工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。目前該項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)了8條數(shù)字化調(diào)試線，調(diào)試工藝覆蓋了XX等17種車型的14種過(guò)程的1600多個(gè)工藝調(diào)試過(guò)程，能夠監(jiān)測(cè)和控制包括移動(dòng)操作終端、便攜式智能儀表、電機(jī)轉(zhuǎn)向架、智能指令試驗(yàn)器和貫通指令試驗(yàn)器在內(nèi)的6類調(diào)試設(shè)備168臺(tái)，全面實(shí)現(xiàn)調(diào)試過(guò)程的自動(dòng)化和數(shù)字化。
通過(guò)動(dòng)車組數(shù)字化車間建設(shè)項(xiàng)目，一方面實(shí)現(xiàn)了調(diào)試工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)試記錄的數(shù)字化，整車調(diào)試時(shí)間比原來(lái)手工調(diào)試節(jié)省20%左右，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率降低50%左右。另一方面實(shí)現(xiàn)了調(diào)試過(guò)程的可監(jiān)控和可分析，其中的人員效率、調(diào)試時(shí)間、設(shè)備質(zhì)量等數(shù)據(jù)的分析，為車間管理人員提供了決策依據(jù)。
智能制造案例-某制動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)裝配車間工藝管理與控制系統(tǒng)
目前國(guó)內(nèi)離散型制造多以手工裝配作業(yè)為主，裝配現(xiàn)場(chǎng)常采用工藝卡片來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，這種集成卡片式的裝配工藝規(guī)程主要依靠自然語(yǔ)言進(jìn)行工藝內(nèi)容的描述，導(dǎo)致不形象、不直觀、不規(guī)范，造成工人不易快速準(zhǔn)確地理解裝配工藝，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和效率。而且現(xiàn)場(chǎng)手工作業(yè)方式導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集困難，工藝過(guò)程可視化和精細(xì)化的程度比較低，生產(chǎn)過(guò)程管理成都較低。
基于流程的可視化工藝管理及控制系統(tǒng)對(duì)裝配流程給予可視化指導(dǎo)，并對(duì)裝配過(guò)程中的員工信息、產(chǎn)品質(zhì)量、作業(yè)情況、檢測(cè)結(jié)果，受控?cái)?shù)據(jù)、質(zhì)量問(wèn)題、質(zhì)量檢查情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與管理，同時(shí)與PLM系統(tǒng)相兼容，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)調(diào)用?？梢暬に囅到y(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)無(wú)紙化、操作過(guò)程清晰化、質(zhì)量問(wèn)題全記錄、產(chǎn)品流程可追溯的目標(biāo)。
車間工藝管理與控制平臺(tái)采用了中心服務(wù)器、現(xiàn)場(chǎng)操作端兩層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，中心服務(wù)器作為平臺(tái)中所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理端，現(xiàn)場(chǎng)操作端為裝配工人提供裝配任務(wù)下載、查看、記錄與反饋的操作環(huán)境，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)端需要支持質(zhì)檢人員采用便攜式移動(dòng)終端的方式進(jìn)行產(chǎn)品故障的提交。
軟件功能主要通過(guò)智能化車間生產(chǎn)綜合管理平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱管理平臺(tái)）實(shí)現(xiàn)，采用不同的入口將其功能、界面、操作模式進(jìn)行區(qū)分，主要包括：管理人員、質(zhì)檢人員、班組長(zhǎng)與現(xiàn)場(chǎng)操作人員四類；并為產(chǎn)品介紹文件的開發(fā)提供通用的開發(fā)環(huán)境，可以將常用的產(chǎn)品信息開發(fā)為電子技術(shù)手冊(cè)的格式，并在管理平臺(tái)中進(jìn)行瀏覽。硬件環(huán)境主要包括現(xiàn)場(chǎng)裝配人員操作使用的主機(jī)與顯示設(shè)備，來(lái)為操作人員提供可視化的操作環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)操作終端為質(zhì)檢人員提供信息記錄與提交的環(huán)境。
該系統(tǒng)主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了工藝流程的可視化管理即針對(duì)每個(gè)裝配流程給予相應(yīng)的照片、動(dòng)畫、視頻、注意事項(xiàng)，使裝配流程簡(jiǎn)單易懂，并能確保安裝的準(zhǔn)確無(wú)誤,并且產(chǎn)品文件可以隨時(shí)更新和修改,裝配流程可以隨時(shí)優(yōu)化。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化檢測(cè)檢驗(yàn)，可以節(jié)省紙張，節(jié)約工藝書的打印時(shí)間。并且本系統(tǒng)預(yù)留了PLM接口、ERP系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的接口，方便擴(kuò)展。
可視化工藝管理及控制系統(tǒng)由可視化組裝工藝管理平臺(tái)和數(shù)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)兩部份組成。本平臺(tái)的實(shí)施效果如下：
1）通過(guò)可視化工藝平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)紙化，將原有的二維工藝通過(guò)多種形式如照片、視頻或者動(dòng)畫的形式結(jié)合文字方式進(jìn)行可視化，從而避免寫不明，說(shuō)不清，看不懂的現(xiàn)象，有效指導(dǎo)工人進(jìn)行工作；
2）通過(guò)及時(shí)收集現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵工序的作業(yè)數(shù)據(jù)，反饋工藝紀(jì)律執(zhí)行情況，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的電子化提交，有效進(jìn)行質(zhì)量問(wèn)題的收集，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，針對(duì)異常情況及時(shí)采取相應(yīng)措施；
3）實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，不斷優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量和合格率；
4）在生產(chǎn)效率方面：在統(tǒng)計(jì)零件生產(chǎn)所需資源的配套方面和生產(chǎn)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)反饋方面投入了大量的人力物力，通過(guò)信息化手段減少人力物力的投入，同時(shí)滿足快速生產(chǎn)的需求；
5）在質(zhì)量管理方面，通過(guò)收集生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)，以輔助進(jìn)行質(zhì)量分析；
6）在信息共享方面，預(yù)留PLM系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的接口，便于進(jìn)行無(wú)縫集成，以減少人工重復(fù)工作量，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為數(shù)字化車間的建立打下基礎(chǔ)。
通過(guò)本平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)生產(chǎn)車間的裝配流程的可視化指導(dǎo)，并對(duì)裝配工人的工時(shí)、問(wèn)題記錄、檢測(cè)結(jié)果等數(shù)據(jù)進(jìn)行了電子化的記錄與管理，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力物力成本，規(guī)范化了操作流程。
智能制造案例-工業(yè)機(jī)器人減速器生產(chǎn)線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
隨著高精度高品質(zhì)的機(jī)加產(chǎn)品對(duì)機(jī)床加工質(zhì)量的要求越來(lái)越高，生產(chǎn)廠家急需實(shí)現(xiàn)機(jī)床狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，來(lái)保證機(jī)床良好的工作狀態(tài)，從而保證機(jī)加產(chǎn)品的高質(zhì)量。另一方面，機(jī)床的復(fù)雜程度和智能化程度的不斷提高，使得系統(tǒng)發(fā)生故障或失效的潛在可能性也越來(lái)越大，狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷是保證機(jī)床正常工作的必要條件。在現(xiàn)有的智能化車間生產(chǎn)管理建設(shè)中，也需要對(duì)機(jī)床的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)加車間的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，從而保證車間生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
工業(yè)機(jī)器人減速器生產(chǎn)線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)判讀、故障診斷、維修決策、故障預(yù)測(cè)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工線上主要設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)設(shè)備的故障狀態(tài)進(jìn)行有效識(shí)別，提前預(yù)測(cè)設(shè)備的健康等級(jí)，以提供可靠及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)維修指導(dǎo)。
工業(yè)機(jī)器人減速器生產(chǎn)線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和制造過(guò)程狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，依據(jù)信息的生成、傳輸、處理、集成和應(yīng)用的原則，設(shè)計(jì)出的針對(duì)工業(yè)機(jī)器人減速器加工線的狀態(tài)監(jiān)控的平臺(tái)，該框架劃分為三層：現(xiàn)場(chǎng)控制層、車間應(yīng)用層和企業(yè)應(yīng)用層。
現(xiàn)場(chǎng)控制層：現(xiàn)場(chǎng)控制層采用現(xiàn)場(chǎng)總線的方式采集與在制品質(zhì)量相關(guān)的機(jī)床、托盤、地軌機(jī)器人、上料料倉(cāng)和下料料倉(cāng)等設(shè)備的狀態(tài)信息；將任務(wù)單、工藝單、圖紙信息、NC代碼等作業(yè)信息及時(shí)準(zhǔn)確下達(dá)到指定工位上的加工設(shè)備進(jìn)行加工；采用RFID釆集生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)工具、操作員等生產(chǎn)要素的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備利用情況、人力資源、工具使用信息的動(dòng)態(tài)追蹤和實(shí)時(shí)釆集。
車間應(yīng)用層：車間應(yīng)用層主要是對(duì)采集到的車間生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)要素信息等進(jìn)行監(jiān)控和分析。狀態(tài)監(jiān)控主要是對(duì)成形砂輪磨齒機(jī)、偏芯軸外圓磨床、托盤、地軌機(jī)器人、上料料倉(cāng)、下料料倉(cāng)、測(cè)量機(jī)、清洗機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)。設(shè)備故障診斷就是基于設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障定位。設(shè)備健康預(yù)估就是基于狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，并給出設(shè)備處于的健康等級(jí)和維修計(jì)劃。設(shè)備效率分析就是采用目前國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)OEE數(shù)據(jù)分析方法對(duì)設(shè)備的使用效率進(jìn)行分析。排產(chǎn)管理就是基于設(shè)備的狀況對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行有效安排。數(shù)控程序管理就是對(duì)機(jī)床的NC程序進(jìn)行編輯和版本管理，并根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃分發(fā)到各個(gè)機(jī)床上。
企業(yè)應(yīng)用層：企業(yè)應(yīng)用層主要由計(jì)劃管理、圖紙管理、辦公自動(dòng)化、供應(yīng)商管理、客戶管理、決策支持等信息系統(tǒng)組成。由于車間信息集成，無(wú)論是設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人力資源等都能有統(tǒng)一格式的信息源，各系統(tǒng)間無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)與客戶、供應(yīng)商之間，從產(chǎn)品訂貨、設(shè)計(jì)、制造、銷售到售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期之內(nèi)的協(xié)同、追蹤及管理。
企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)面向整個(gè)車間機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控的數(shù)據(jù)庫(kù)，車間所有的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)都會(huì)在這里進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)共享。根據(jù)每個(gè)人的功能和信息需求量來(lái)限定其使用數(shù)據(jù)庫(kù)的權(quán)限，保證了數(shù)據(jù)使用的安全。
工業(yè)機(jī)器人減速器生產(chǎn)線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)保證加工系統(tǒng)的安全運(yùn)行，合理并優(yōu)化使用數(shù)控機(jī)床，保證加工工件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率，降低機(jī)加產(chǎn)品的不良品率。加工過(guò)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)也是進(jìn)一步研究機(jī)床加工過(guò)程規(guī)律、實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化和自適應(yīng)控制的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)機(jī)床的自測(cè)試自診斷，為機(jī)床提供遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的車間智能化，從而提高了我國(guó)機(jī)床的質(zhì)量和技術(shù)含量，為和國(guó)外機(jī)床的競(jìng)爭(zhēng)中增加了技術(shù)實(shí)力。
智能制造案例-油庫(kù)?；钒踩悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)
1背景
油庫(kù)屬于重大危險(xiǎn)源企業(yè)，儲(chǔ)存經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品主要為柴油、汽油、煤油等，具有易燃、易爆等危險(xiǎn)特性，一旦發(fā)生事故，不但會(huì)發(fā)生巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，還會(huì)造成惡劣的社會(huì)影響,航天測(cè)控的危險(xiǎn)化學(xué)品安全智能監(jiān)控系統(tǒng)為油庫(kù)危險(xiǎn)品存儲(chǔ)提供一體化解決方案。
?油庫(kù)的庫(kù)作業(yè)區(qū)一般由卸油區(qū)、儲(chǔ)油罐區(qū)、發(fā)油區(qū)等區(qū)域組成，并配備一定的消防設(shè)施，如消防泵、消防車、手持滅火器、沙袋、圍堰等等。
?油庫(kù)內(nèi)各個(gè)區(qū)域有各自獨(dú)立的控制系統(tǒng)，如卸油控制系統(tǒng)，油罐溫度及液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，發(fā)油控制系統(tǒng)，消防控制系統(tǒng)等。但是各個(gè)系統(tǒng)之間往往相互是獨(dú)立，不能信息共享，不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制和集中管理。
?早期的各類管路輸送油泵和閥門均為手動(dòng)操作方式，只能由人工現(xiàn)場(chǎng)就地操作，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程中控室集中管理操控，不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控過(guò)程自動(dòng)化。
?油庫(kù)內(nèi)各個(gè)現(xiàn)有系統(tǒng)，往往使用多年，系統(tǒng)功能部分已經(jīng)失效，另外個(gè)別系統(tǒng)老舊嚴(yán)重，不具備自動(dòng)化程度。相關(guān)的安全聯(lián)鎖功能不具備，或者不夠，與現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理嚴(yán)重不匹配。
(3)安全監(jiān)控覆蓋不全
?部分與安全相關(guān)的重要的物理量，沒(méi)有檢測(cè)系統(tǒng)，或者達(dá)不到監(jiān)測(cè)效果，如重點(diǎn)區(qū)域可燃?xì)鈾z測(cè)點(diǎn)布局密度不夠，監(jiān)測(cè)傳感器不靈敏等。
?油庫(kù)的周界系統(tǒng)不完善，周界報(bào)警不能與視頻聯(lián)動(dòng)，不能遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，視頻監(jiān)測(cè)有死角，沒(méi)有覆蓋完整的重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域，如油庫(kù)罐頂。
?庫(kù)區(qū)早期各個(gè)系統(tǒng)的重要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)，無(wú)法數(shù)據(jù)查詢或事故追憶，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)不能快速查明原因。
(1)油庫(kù)?；钒踩悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)
航天測(cè)控公司的油庫(kù)危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)控系統(tǒng)，將生產(chǎn)管理、過(guò)程控制、安全監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、信號(hào)報(bào)警與視頻聯(lián)動(dòng)和智能分析處理相結(jié)合，同時(shí)引入預(yù)警模型分析技術(shù)，通過(guò)預(yù)警信息分析提取與事故預(yù)測(cè)分析等功能，建立事故預(yù)測(cè)和預(yù)案響應(yīng)聯(lián)動(dòng)，有效改善了危險(xiǎn)事故事后處理的被動(dòng)局面，對(duì)油庫(kù)罐區(qū)等危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)控具有較大的積極影響。
油庫(kù)危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)控系統(tǒng)，將先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制技術(shù)與危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)控工藝、歷史數(shù)據(jù)、全方位信息有效結(jié)合，形成儲(chǔ)罐安全監(jiān)控系統(tǒng)，可燃?xì)怏w監(jiān)控系統(tǒng)，罐區(qū)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，罐區(qū)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和罐區(qū)安防系統(tǒng)等子系統(tǒng)。
儲(chǔ)罐監(jiān)控系統(tǒng)是在保證系統(tǒng)兼容性的前提下，充分利用已有的監(jiān)控設(shè)備，避免重復(fù)建設(shè)。達(dá)到對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐液位、溫度、現(xiàn)場(chǎng)泵、閥門狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)部分可燃?xì)怏w等工藝數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集檢測(cè)，自動(dòng)完成對(duì)溫度、壓力、液位、流量等生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的計(jì)算和顯示，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可設(shè)定超限報(bào)警及輸出控制，信號(hào)遠(yuǎn)程指示，并可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制泵的啟停，以及閥門的開閉等基本操作，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的基本常規(guī)安全監(jiān)測(cè)與既定方案的應(yīng)急控制。
可燃?xì)怏w監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐區(qū)可燃?xì)怏w探測(cè)器的報(bào)警狀態(tài)，形成報(bào)警信號(hào)遠(yuǎn)傳指示，并聯(lián)鎖聲光報(bào)警器報(bào)警及相應(yīng)的預(yù)案動(dòng)作，以保證在火災(zāi)之前采取通風(fēng)措施。根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品的不同設(shè)置可燃探測(cè)器，并設(shè)定相應(yīng)的報(bào)警限，建立相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
罐區(qū)環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)罐區(qū)自然環(huán)環(huán)境條件的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如風(fēng)力、風(fēng)向和環(huán)境溫度、環(huán)節(jié)濕度等物理信號(hào)，在庫(kù)區(qū)設(shè)置小型氣象站等，集中采集上述參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)管綜合立體信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并遠(yuǎn)傳到油庫(kù)監(jiān)控中心。根據(jù)安監(jiān)規(guī)范設(shè)置風(fēng)速報(bào)警，溫度、濕度監(jiān)視預(yù)警等，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控。
在罐區(qū)防火堤周圍設(shè)置若干現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急報(bào)警中心，每個(gè)報(bào)警中心由手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、固定應(yīng)急電話和現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器組成，在控制室安裝聲光報(bào)警器。
火災(zāi)報(bào)警按鈕和聲光報(bào)警器接至智能控制系統(tǒng)。無(wú)論是人工發(fā)現(xiàn)火情觸發(fā)按鈕，或是罐區(qū)內(nèi)可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警儀超限，都在智能控制系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警并進(jìn)行記錄，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警發(fā)出信號(hào)進(jìn)行聲光報(bào)警。再經(jīng)過(guò)二次確認(rèn)機(jī)制，快速啟動(dòng)火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，聯(lián)動(dòng)庫(kù)區(qū)消防系統(tǒng)。
在油庫(kù)庫(kù)區(qū)、卸油棧橋區(qū)等設(shè)置周界系統(tǒng)，監(jiān)控設(shè)備覆蓋庫(kù)區(qū)的全部外圍墻，形成無(wú)縫監(jiān)視系統(tǒng)。周界系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)將報(bào)警信號(hào)傳輸至儀表控制箱，通過(guò)無(wú)線傳輸方式至監(jiān)控中心智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心報(bào)警監(jiān)測(cè)。針對(duì)生產(chǎn)區(qū)域的重點(diǎn)設(shè)備和設(shè)施，進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控，有任何進(jìn)入防區(qū)內(nèi)的可疑對(duì)象，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。提醒值班人員進(jìn)行關(guān)注和干預(yù)。
?融合罐區(qū)安全運(yùn)營(yíng)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警及應(yīng)急救援等多方面的工作，融合罐區(qū)的收油、發(fā)油、倒油及油氣回收等基本工藝過(guò)程功能；
?設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行成熟、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好、容易維護(hù)和使用方便的油品儲(chǔ)罐區(qū)安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐區(qū)安全管控一體化；
(2)科學(xué)規(guī)范——依據(jù)
?《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源 罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》（AQ 3036-2010）；
?《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范》（AQ 3035-2010）；
?自動(dòng)監(jiān)測(cè)油罐溫度、壓力、液位、流量、可燃有毒氣體泄漏等參數(shù)的；
?自動(dòng)探測(cè)庫(kù)區(qū)可燃?xì)怏w濃度狀態(tài)，并聯(lián)鎖聲光報(bào)警及相應(yīng)的預(yù)案動(dòng)作；
?自動(dòng)監(jiān)測(cè)罐區(qū)風(fēng)力、風(fēng)向和環(huán)境溫度、環(huán)節(jié)濕度等自然環(huán)境條件狀況；
?自動(dòng)對(duì)罐區(qū)危險(xiǎn)源進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)分析，并提供罐區(qū)火災(zāi)防控以及災(zāi)害征兆預(yù)測(cè)預(yù)警；
?對(duì)生產(chǎn)區(qū)域的重點(diǎn)設(shè)備和設(shè)施，進(jìn)行24小時(shí)的視頻監(jiān)控，有任何進(jìn)入防區(qū)內(nèi)的可疑對(duì)象，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警；
?基于成熟穩(wěn)定的DCS測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)；
?多級(jí)冗余測(cè)控技術(shù)，無(wú)擾動(dòng)自動(dòng)切換；
?可接入各廠商采集設(shè)備和用戶既有系統(tǒng)；
?石化行業(yè)20余年應(yīng)用實(shí)踐（煉化、化工、油庫(kù)）；
?基于對(duì)象模型和全方位信息狀態(tài)智能預(yù)測(cè)；
?趨勢(shì)變化預(yù)測(cè)和專業(yè)化系統(tǒng)安全狀態(tài)判斷；
?內(nèi)嵌通用先進(jìn)智能預(yù)測(cè)算法和安監(jiān)功能模塊；
?具備先進(jìn)智能預(yù)測(cè)技術(shù)和事故模型預(yù)測(cè)分析功能，對(duì)事故征兆規(guī)律的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析，提前預(yù)警并聯(lián)動(dòng)響應(yīng)預(yù)案；
?提供開放物聯(lián)接口，可與其他系統(tǒng)良好對(duì)接互聯(lián)；
?向上開放，方便接入企業(yè)級(jí)管理系統(tǒng)；
?可通過(guò)廣域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)安監(jiān)管理部門，在線安全監(jiān)視。
系統(tǒng)成功應(yīng)用于安徽華慶石化油庫(kù)、北京鐵道物資公司豐西油庫(kù)、北京石化牛欄山油庫(kù)等多個(gè)油庫(kù)罐區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目，取得了良好的應(yīng)用效果，深獲用戶好評(píng)。其中北京石化牛欄山油庫(kù)智能監(jiān)控項(xiàng)目，榮獲2014年度中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)年會(huì)最具工程影響力項(xiàng)目獎(jiǎng)。
系統(tǒng)體現(xiàn)了安監(jiān)局規(guī)定AQ3035-2010，AQ3036-2010標(biāo)準(zhǔn)的要求，所有參數(shù)全部納入綜合信息系統(tǒng)，為國(guó)內(nèi)相關(guān)油庫(kù)等危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)升級(jí)改造提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。提高國(guó)內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品行業(yè)的安全監(jiān)管水平，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，具備良好的社會(huì)效益。
智能制造案例-大型通用力學(xué)試驗(yàn)測(cè)控平臺(tái)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)航空航天、高速鐵路、大型橋梁、建筑、電網(wǎng)設(shè)施等基礎(chǔ)性行業(yè)大型設(shè)施或設(shè)備的發(fā)展突飛猛進(jìn)。這些行業(yè)普遍對(duì)大型結(jié)構(gòu)體有著嚴(yán)格的強(qiáng)度和可靠性要求，需要科學(xué)有效的試驗(yàn)方法和精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體的設(shè)計(jì)合理性和產(chǎn)品可靠性，掌握結(jié)構(gòu)體負(fù)荷承載能力，最終確保國(guó)家大型基礎(chǔ)設(shè)施工程安全可靠。
針對(duì)上述背景需求研制大型通用靜力試驗(yàn)平臺(tái)確有必要。通過(guò)該平臺(tái)對(duì)大型結(jié)構(gòu)體或其部件施加不同級(jí)別荷載，觀測(cè)和記錄被試對(duì)象在各級(jí)別荷載作用下的變形和應(yīng)力分布情況，可分析其相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度，驗(yàn)證被試對(duì)象結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和和力學(xué)分析的正確性，并能為力學(xué)試驗(yàn)提供科學(xué)的自動(dòng)化試驗(yàn)手段，為大型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保產(chǎn)品在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)安全、平穩(wěn)運(yùn)行。
系統(tǒng)平臺(tái)主要由荷載測(cè)控系統(tǒng)、應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、位移測(cè)量系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)等五部分組成。作為桿塔結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)的核心組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)桿塔結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)過(guò)程中涉及的荷載系統(tǒng)加荷控制、應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)測(cè)量、試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息管理等各項(xiàng)工作協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)測(cè)控過(guò)程。
1)荷載測(cè)控系統(tǒng)
主要由力傳感器、信號(hào)調(diào)理組合、閉環(huán)控制器、測(cè)控計(jì)算機(jī)及軟件、回路控制矩陣、閉鎖控制組合、作動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸、卷?yè)P(yáng)機(jī)等）等組成，以計(jì)算機(jī)為荷載控制中心，通過(guò)閉環(huán)控制器和伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)部件的同步加荷，主要功能特點(diǎn)如下：
?按試驗(yàn)要求配置生成各種試驗(yàn)工況與載荷譜；
?根據(jù)載荷譜對(duì)各個(gè)加荷點(diǎn)實(shí)時(shí)高精度伺服控制，實(shí)現(xiàn)多通道協(xié)調(diào)、平穩(wěn)、精確地加荷，同步精度微秒級(jí)；
?在試驗(yàn)過(guò)程中同步完成試驗(yàn)荷載加荷數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄；
?在加荷系統(tǒng)出現(xiàn)故障及被測(cè)部件出現(xiàn)意外時(shí)，能迅速發(fā)出報(bào)警信號(hào)并閉鎖加荷系統(tǒng)以保護(hù)被測(cè)試件，并記錄報(bào)警前瞬間所有加荷點(diǎn)的荷載值；
?具有系統(tǒng)配置、系統(tǒng)協(xié)同與同步、先進(jìn)控制算法調(diào)節(jié)、傳感器信號(hào)采樣、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和管理等測(cè)控功能。
2)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)
主要由應(yīng)變片、信號(hào)電纜、轉(zhuǎn)接柜、防雷柜、應(yīng)變儀、測(cè)量計(jì)算機(jī)及測(cè)量系統(tǒng)軟件等組成，通過(guò)在測(cè)試結(jié)構(gòu)上粘貼電阻應(yīng)變片，將應(yīng)變片在構(gòu)件受力過(guò)程中產(chǎn)生的電阻變換轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，由應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和后處理，測(cè)量結(jié)果直接反應(yīng)各部件及整體所受內(nèi)力情況，主要功能特點(diǎn)如下：
?采用LXI總線測(cè)控技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)控制遠(yuǎn)程應(yīng)變測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)海量測(cè)試點(diǎn)的快速準(zhǔn)確應(yīng)變測(cè)試；
?測(cè)量參數(shù)、通信參數(shù)、修正系數(shù)可設(shè)定，試驗(yàn)項(xiàng)目參數(shù)、試驗(yàn)工況、荷載級(jí)別、試驗(yàn)、氣象條件可配置，數(shù)據(jù)保存路徑和文件格式更改；
?設(shè)計(jì)防雷電感應(yīng)接線端子對(duì)應(yīng)變信號(hào)及測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；
?配置工業(yè)制冷空調(diào)器和除濕加熱器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)程；
?采用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模式保證系統(tǒng)高速穩(wěn)定工作；
?具有全橋、半橋、四分之一橋等測(cè)量功能；
?應(yīng)變測(cè)量范圍不小于±10000µε；
?應(yīng)變測(cè)量的準(zhǔn)確度大于±0.1%FS。
3)位移觀測(cè)系統(tǒng)
主要由全站儀、反射片、通信電纜、測(cè)控計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)接收軟件等組成，基于光學(xué)反射測(cè)量原理，利用專用全站儀實(shí)現(xiàn)被測(cè)試對(duì)象在荷載作用下的撓度數(shù)據(jù)的測(cè)量、采集、處理、存儲(chǔ)、管理、傳送、記錄和輸出，主要功能特點(diǎn)如下：
?基于光學(xué)測(cè)量原理測(cè)量被試對(duì)象在荷載作用下的位移變形特性；
?可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件位移的直接測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、管理、存儲(chǔ)、傳送、輸出功能；
?支持多臺(tái)全站儀，滿足桿塔結(jié)構(gòu)試驗(yàn)同時(shí)觀測(cè)多個(gè)測(cè)點(diǎn)位移的需要；
?特高壓桿塔(百米以上)，測(cè)程大于250m；
?位移的精確測(cè)量，誤差小于±5mm ；
?單點(diǎn)測(cè)量時(shí)間小于5秒。
4)圖像監(jiān)控系統(tǒng)
主要由攝像頭、圖像處理系統(tǒng)和圖像管理軟件組成，主要負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將關(guān)鍵圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件監(jiān)控以及事后調(diào)閱，主要功能特點(diǎn)如下：
?可視化管理的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)采集和存儲(chǔ)；
?對(duì)試驗(yàn)過(guò)程實(shí)時(shí)在線全程監(jiān)控顯示，并可根據(jù)用戶設(shè)置將關(guān)鍵圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存；
?可任意配置多路監(jiān)測(cè)點(diǎn)，高清視頻圖像實(shí)時(shí)顯示；
?自動(dòng)光圈、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)白平衡、背光補(bǔ)償；
?水平方向360度、垂直方向-5至90度、無(wú)死角。
5)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
主要由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析、管理計(jì)算機(jī)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等部分組成，通過(guò)局域網(wǎng)，與其他各分系統(tǒng)互聯(lián)，組成特高壓桿塔試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)中負(fù)責(zé)存儲(chǔ)并向各分系統(tǒng)發(fā)送試驗(yàn)組態(tài)參數(shù)，接收各分系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、分析處理、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，主要功能特點(diǎn)如下：
?大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，運(yùn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，是進(jìn)行試驗(yàn)信息、資料管理的中心；
?管理試驗(yàn)項(xiàng)目運(yùn)作的全過(guò)程，提供各分系統(tǒng)必要的配置信息，實(shí)時(shí)接收試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及試驗(yàn)圖像等資料進(jìn)行融合管理；
?提供數(shù)據(jù)查詢和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享功能，網(wǎng)關(guān)技術(shù)保障整體試驗(yàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全；
?可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁(yè)，支持用戶遠(yuǎn)程IE瀏覽和數(shù)據(jù)訪問(wèn)，遠(yuǎn)程用戶通過(guò)瀏覽器就能隨時(shí)查看試驗(yàn)結(jié)果。
三、實(shí)施效果及示范意義
大型通用靜力試驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)在國(guó)家電網(wǎng)公司輸電線路桿塔實(shí)驗(yàn)室的桿塔試驗(yàn)基地建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用于中國(guó)電力科學(xué)研究院良鄉(xiāng)桿塔試驗(yàn)基地高壓桿塔試驗(yàn)系統(tǒng)I期 、II期以及霸州桿塔試驗(yàn)基地特高壓桿塔試驗(yàn)系統(tǒng)III期工程。并在航天某所高速飛行器熱環(huán)境試驗(yàn)室對(duì)多個(gè)型號(hào)飛行器進(jìn)行了熱環(huán)境試驗(yàn)，獲取了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為各型號(hào)衛(wèi)星、飛船、火箭等高速飛行器的定型定產(chǎn)提供了真實(shí)可靠的科學(xué)依據(jù)。
其中國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓桿塔試驗(yàn)基地的建設(shè)更是打破了多項(xiàng)紀(jì)錄，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。該基地荷載測(cè)控系統(tǒng)具有256個(gè)加荷通道，控制周期100ms，加荷誤差<0.5%FS；應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)采用LXI總線技術(shù)，共192個(gè)測(cè)量通道，支持1/4、1/2、全橋及應(yīng)變花測(cè)量；位移測(cè)量系統(tǒng)支持四臺(tái)全站儀同時(shí)使用，250米測(cè)量距離內(nèi)，測(cè)量誤差小于5mm?；鼐哂腥?40m以下特高壓交直流同塔雙回和500kV同塔多回桿塔的真型試驗(yàn)?zāi)芰?，可進(jìn)行扭轉(zhuǎn)工況試驗(yàn)。靜力試驗(yàn)平臺(tái)建成后，已承接我國(guó)及亞洲國(guó)家桿塔試驗(yàn)項(xiàng)目100多項(xiàng)，獲取了大量科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為我國(guó)乃至全球各國(guó)電力事業(yè)不斷發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
大型通用靜力試驗(yàn)平臺(tái)是我國(guó)首套國(guó)產(chǎn)化大型構(gòu)件力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)，具有多通道實(shí)時(shí)同步加荷、多通道應(yīng)變信號(hào)采集、多角度位移觀測(cè)、全方位圖像監(jiān)測(cè)以及異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與管理等技術(shù)特點(diǎn)，特別適用于大型飛機(jī)制造、高壓桿塔試驗(yàn)、航天器靜力試驗(yàn)、大型結(jié)構(gòu)件力學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)合，具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
大型通用靜力試驗(yàn)平臺(tái)可以有效完成被測(cè)構(gòu)件的同步逐級(jí)加荷、應(yīng)變測(cè)量、位移觀測(cè)、圖像監(jiān)控，數(shù)據(jù)管理工作，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)或進(jìn)一步改進(jìn)與完善提供真實(shí)可靠的試驗(yàn)依據(jù)。大型通用靜力試驗(yàn)平臺(tái)的推廣和應(yīng)用，將會(huì)大大提升我國(guó)大型飛機(jī)、特高壓桿塔、航天器、導(dǎo)彈、橋梁、大型機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)或制造過(guò)程中的試驗(yàn)?zāi)芰?，進(jìn)而提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、改善產(chǎn)品性能和提高產(chǎn)品質(zhì)量，也必將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
智能制造案例-先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN2K）
一、項(xiàng)目背景
現(xiàn)代生產(chǎn)制造企業(yè)中普遍存在的生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜多變，生產(chǎn)裝置規(guī)模龐大，工藝環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)技術(shù)條件苛刻，設(shè)備運(yùn)行可靠要求高，控制系統(tǒng)適應(yīng)變化能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
同時(shí)，在產(chǎn)業(yè)升級(jí)背景下，隨著市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的加劇，企業(yè)越來(lái)越重視包含生產(chǎn)過(guò)程控制功能，安全生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)，過(guò)程信息采集監(jiān)測(cè)，企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃管理，企業(yè)生產(chǎn)資源管理，企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同等全方面的綜合能力建設(shè)。由此，亟需解決企業(yè)生產(chǎn)中獨(dú)立系統(tǒng)信息孤島問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制層面互聯(lián)互通，整合企業(yè)的資源，協(xié)同生產(chǎn)，提升能力，建立從現(xiàn)場(chǎng)層、控制層再到MES層無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)制造與企業(yè)管理一體化全集成，提高生產(chǎn)力水平。
二、解決方案及特點(diǎn)
先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）是北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司自主研制的具有先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制功能的全集成新一代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
采用國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的層次化、模塊化和開放式設(shè)計(jì)，底層可以和各個(gè)廠家的PLC、智能儀表融為一體，而高層能直接與廠礦信息管理系統(tǒng)對(duì)接。監(jiān)控級(jí)采用通用的實(shí)時(shí)局域網(wǎng)技術(shù)，而管理級(jí)支持目前流行的TCP/IP協(xié)議。開放式標(biāo)準(zhǔn)化通用化設(shè)計(jì)，為用戶組建測(cè)管控一體化平臺(tái)創(chuàng)造了有力條件，為企業(yè)高效、節(jié)能、減排以及信息化水平的提升提供了可靠保障。先進(jìn)控制技術(shù)和積木式組態(tài)化設(shè)計(jì)理念，使用戶快速、高效、便捷組建大型工業(yè)自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)成為可能。
先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）主要由管理級(jí)、監(jiān)控級(jí)、控制級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)等組成,其體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。
1)管理級(jí)是系統(tǒng)的最高層，通過(guò)企業(yè)管理網(wǎng)（以太網(wǎng)、光纖等）接入生產(chǎn)監(jiān)控管理層，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和參數(shù)指標(biāo)等，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。
2)監(jiān)控級(jí)是生產(chǎn)過(guò)程的直接監(jiān)控層，主要由工程師站、操作員站、數(shù)據(jù)服務(wù)器等組成。用于生產(chǎn)過(guò)程的組態(tài)、調(diào)整，生產(chǎn)工藝的配置、優(yōu)化，過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、處理、存儲(chǔ)、發(fā)布等。
3)控制級(jí)主要由冗余現(xiàn)場(chǎng)控制站、遠(yuǎn)程控制站、通訊組模塊等組成。負(fù)責(zé)具體執(zhí)行工程師站配置的生產(chǎn)工藝過(guò)程，具備較高的實(shí)時(shí)性、可靠性、穩(wěn)定性。
4)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)主要包括各種傳感器、執(zhí)行器、反應(yīng)裝置等，是控制系統(tǒng)的最末端，接受現(xiàn)場(chǎng)控制層發(fā)來(lái)的執(zhí)行命令信號(hào)，具體實(shí)現(xiàn)工藝操作。
技術(shù)特點(diǎn)有：
1)先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制技術(shù)：自主研發(fā)的先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制算法，集預(yù)測(cè)控制理論、自適應(yīng)控制理論和智能控制技術(shù)于一身，具備模型預(yù)測(cè)、反饋控制、滾動(dòng)優(yōu)化、數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單、對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)具有良好的跟蹤性能和較強(qiáng)的抗干擾能力、對(duì)模型誤差具有較強(qiáng)的魯棒性等優(yōu)秀品性，對(duì)復(fù)雜工控領(lǐng)域有很好的控制效果。
2)開放式互聯(lián)交互技術(shù)：完全支持OPC基金會(huì)制定的OPC數(shù)據(jù)存取規(guī)范 （DA2.0、DA3.0）標(biāo)準(zhǔn)，能使先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）與符合OPC規(guī)范的系統(tǒng)和設(shè)備互聯(lián)與集成,快速與既有系統(tǒng)形成互聯(lián)互通。
3)先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)技術(shù)
無(wú)需用戶編寫任何代碼， 就能方便快捷的設(shè)計(jì)出適于用戶需求的工業(yè)自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控制畫面、調(diào)整畫面、趨勢(shì)畫面、流程畫面、綜觀畫面等40多個(gè)操作畫面。
4)友好人機(jī)界面的流程圖繪制與實(shí)時(shí)顯示技術(shù)
基于GDI+技術(shù)的流程圖組態(tài)工具可快速繪制形象、逼真的測(cè)控流程圖和變量組態(tài)，流程監(jiān)控畫面加載和顯示這些流程圖，并實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)測(cè)控流程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。
5)可視化回路編程技術(shù)：可視化回路組態(tài)把測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的控制策略、測(cè)控流程用簡(jiǎn)單的算法模塊連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，使現(xiàn)場(chǎng)控制策略的實(shí)現(xiàn)變得十分簡(jiǎn)單、靈活、便捷和直觀。內(nèi)部集成60余種標(biāo)準(zhǔn)控制策略模塊，可自定義新功能模塊；
6)在線仿真技術(shù)：具備帶硬件仿真模式和純軟件仿真模式?？梢杂行y(cè)試和驗(yàn)證控制邏輯的正確性和系統(tǒng)IO板卡的有效性，在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)前就能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，大大縮短系統(tǒng)實(shí)際調(diào)試時(shí)間，使系統(tǒng)一次投運(yùn)成功率大大提高。
7)新一代分布控制技術(shù):符合第四代集散控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，提出層次化設(shè)計(jì)新概念，在站層面下設(shè)計(jì)組層，實(shí)現(xiàn)更低層面的分散控制，使分散層面更接近現(xiàn)場(chǎng)，布局更靈活；組層內(nèi)部資源自組織管理，組內(nèi)數(shù)據(jù)整合上傳，下行操作指令分解下發(fā)，有效減少主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷； 支持多種通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，如CAN/以太網(wǎng)；
8)無(wú)線組網(wǎng)技術(shù):利用先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的快速無(wú)線互聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有線或無(wú)線混合方式進(jìn)行系統(tǒng)集成，既可以節(jié)省大量IO連線成本，又能有效解決連線繁雜、布線困難等難題。 支持2.4G，5.8G無(wú)線網(wǎng)橋接入，無(wú)線通訊距離達(dá)15公里；
9)多級(jí)冗余設(shè)計(jì)技術(shù) ：先進(jìn)智能 預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）可以采用電源冗余、操 作站冗余、控制站冗余、I/O板卡冗余、網(wǎng)絡(luò)冗 余、總線冗余等多級(jí)冗余技術(shù)，確保整套系統(tǒng) 長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。惡劣的控制現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，系統(tǒng)中某些器件難免會(huì)損壞或工作失常后，系統(tǒng)將發(fā)出聲光報(bào)警并自動(dòng)進(jìn)行主從切換。系統(tǒng)中所有冗余部件均支持熱拔插，在不停機(jī)情況下，依據(jù)報(bào)警記錄隨時(shí)替換或修復(fù)已損部件，系統(tǒng)將很快恢復(fù)健康運(yùn)行。
10)安全加密協(xié)議技術(shù)：系統(tǒng)集成了自主研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)加密通訊功能模塊，實(shí)現(xiàn)集散控制系統(tǒng)內(nèi)站與站，站與組間的端到端的信源加密，確?？刂葡到y(tǒng)信息安全。
三、實(shí)施效果及示范意義
1)原油煉制過(guò)程控制系統(tǒng)
?滄州煉油廠催化主裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?滄州煉油廠焦化裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?洛陽(yáng)石化總廠催化主裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?勝利油田烴取裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?江漢油田原油處理裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?河南油田采油廠輕油裝置DCS監(jiān)控系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)焦化、催化、加氫過(guò)程中多 變量、大時(shí)滯、非線性變量控制
2)精細(xì)化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)
?滄州東塑威達(dá)公司有機(jī)化工裝置1DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?滄州東塑威達(dá)公司有機(jī)化工裝置2DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?滄州東塑明珠塑料有限公司管道車間監(jiān)控系統(tǒng)；
實(shí)現(xiàn)多層級(jí)、復(fù)雜控制回路，精細(xì)化工復(fù)雜工藝控制
3)罐區(qū)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)
?滄州煉油廠原油罐區(qū)管理DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?安徽華慶石化罐區(qū)管理與裝車DCS監(jiān)控系統(tǒng)；
?北京鐵道物資公司豐西油庫(kù)DCS監(jiān)控系統(tǒng)。
?北京石化牛欄山油庫(kù)罐區(qū)安全監(jiān)控智能控制系統(tǒng)。
儲(chǔ)罐油量計(jì)量，卸油倒油發(fā)油控制，定量裝車控制，油氣回收控制，消防泵控制；可燃?xì)鈾z測(cè)、火災(zāi)報(bào)警、罐區(qū)氣象監(jiān)測(cè)，周界防越、罐區(qū)視頻監(jiān)控。
4)數(shù)字化車間管理系統(tǒng)
?滄州東塑明珠塑料有限公司管道一車間數(shù)字化系統(tǒng)；
?滄州東塑明珠塑料有限公司管道二車間數(shù)字化系統(tǒng)；
?滄州東塑明珠塑料有限公司蕪湖管道車間數(shù)字化系統(tǒng)；
?滄州東塑重慶明珠管道車間數(shù)字化系統(tǒng)；
?濰柴動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)缸套壓裝機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；
?天津開發(fā)區(qū)豐田汽車生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)多類型異構(gòu)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、統(tǒng)一管理。
先進(jìn)智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、智能預(yù)測(cè)控制技術(shù)、在線仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、OPC技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)技術(shù)于一身，嚴(yán)格遵從網(wǎng)絡(luò)化、層次化設(shè)計(jì)理念，將現(xiàn)場(chǎng)控制、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、文檔管理、績(jī)效管理等相關(guān)功能進(jìn)行有機(jī)集成，構(gòu)建企業(yè)全集成系統(tǒng)，為控制包括物料、設(shè)備、人員、指令流程和設(shè)施在內(nèi)的所有企業(yè)資源提供統(tǒng)一的管理平臺(tái)，為企業(yè)精細(xì)化、彈性化生產(chǎn)制造提供良好的管理環(huán)境，進(jìn)而幫助企業(yè)靈活進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程、合理安排企業(yè)產(chǎn)能、提高生產(chǎn)效率、減低成本和物資消耗，最終提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和按期交貨能力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程的敏捷化。
先進(jìn)智能化車間預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)（UN-2K）的廣泛應(yīng)用，將助推生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、資源優(yōu)化配置、統(tǒng)籌產(chǎn)能與市場(chǎng)等，進(jìn)一步提高企業(yè)生產(chǎn)力水平。
