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    隨著我國(guó)過(guò)程工業(yè)的超常規(guī)飛速發(fā)展，在過(guò)程自動(dòng)化的基本內(nèi)涵未變的前提下，過(guò)程自動(dòng)化的外延，所采用的各項(xiàng)技術(shù)和工具卻在迅速地改變，有的甚至產(chǎn)生了革命性的變革。下面以電力過(guò)程工業(yè)為縮影，對(duì)近年來(lái)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

    對(duì)于電力而言，傳統(tǒng)發(fā)電過(guò)程和新興發(fā)電過(guò)程始終是兩位一體、相互交織著向前延伸。原先的傳統(tǒng)發(fā)電工業(yè)近幾年來(lái)發(fā)展迅猛，如常規(guī)的火電機(jī)組大踏步向著大容量、高參數(shù)邁進(jìn)（如發(fā)電裝機(jī)由單機(jī)300MW跨越到單機(jī)1000MW等級(jí)容量，參數(shù)等級(jí)由亞臨界參數(shù)進(jìn)入了超臨界、超超臨界參數(shù)）；其次是傳統(tǒng)發(fā)電過(guò)程中又融入了如IGCC（煤氣化聯(lián)合循環(huán)）、AFBC（常壓循環(huán)流化床鍋爐）和PFBC（增壓流化床燃燒鍋爐）等先進(jìn)的潔凈煤燃燒技術(shù)，使得在環(huán)保壓力下似乎窮途末路的臟煤也向著清潔能源靠攏。另外，太陽(yáng)能、燃料電池、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿刃屡d發(fā)電技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。 嶄新的過(guò)程現(xiàn)象，為過(guò)程自動(dòng)化注入了新的內(nèi)容和活力，也為過(guò)程自動(dòng)化的飛速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展變化可歸納為以下4個(gè)主要方面：

    ⑴過(guò)程自動(dòng)化正從純粹的過(guò)程控制領(lǐng)域向過(guò)程和商業(yè)綜合控制領(lǐng)域過(guò)渡。自從計(jì)算機(jī)技術(shù)首次應(yīng)用以來(lái)，自動(dòng)化和IT分別是兩個(gè)獨(dú)立的領(lǐng)域。目前的趨勢(shì)是正在逐漸打破這種傳統(tǒng)的分隔，建立一個(gè)貫穿發(fā)電廠全過(guò)程的、直至商業(yè)企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)環(huán)境的單一控制管理系統(tǒng)。如Invensys 和inFusion企業(yè)控制系統(tǒng)，就是將諸如傳統(tǒng)狹義范圍內(nèi)的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)（包括DCS/PLC控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、全廠資源管理和優(yōu)化系統(tǒng)）和商業(yè)性能管理（包括ERP、人力資源、產(chǎn)品成本計(jì)算、先進(jìn)的規(guī)劃和進(jìn)度安排、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相關(guān)方管理等）融合集成為一個(gè)廣義范圍內(nèi)的單一企業(yè)控制管理系統(tǒng)，從而有助于工業(yè)企業(yè)整合其操作/運(yùn)行和維修/維護(hù)資源，進(jìn)一步優(yōu)化企業(yè)的APM（資源性能管理）。

    ⑵控制系統(tǒng)開始采用基于Internet技術(shù)（如Jini/Java/Web等），從而確保在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)獲取適當(dāng)?shù)男畔ⅲ詫?shí)現(xiàn)投資和維護(hù)成本的最小化。如Siemens發(fā)電部推出的SPPA—T3000系統(tǒng)，采用類似Internet基本結(jié)構(gòu)的表示層，處理層和數(shù)據(jù)層三層結(jié)構(gòu)，全部采用基于 Web 技術(shù)，是一個(gè)完全Web化的系統(tǒng)。包括運(yùn)行、工程、維護(hù)、診斷、存檔、現(xiàn)場(chǎng)的全部數(shù)據(jù)均嵌入在每個(gè)部件中，應(yīng)用軟件完全是采用基于嵌入式部件服務(wù)（Embedded Component Services）概念，實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的確良集成化和全局化。其有益之處是，一方面該體系結(jié)構(gòu)與IT世界的主流結(jié)構(gòu)相吻合，從而較容易實(shí)現(xiàn)企業(yè)廣度范圍內(nèi)的各類子系統(tǒng)的通信無(wú)縫集成，另一方面也便于系統(tǒng)維護(hù)和管理，從而最大限度地降低營(yíng)運(yùn)成本。

    ⑶依托包括智能檢測(cè)儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線和企業(yè)級(jí)總線技術(shù)，構(gòu)成集成化、智能化、高度自動(dòng)化、基于數(shù)字總線的全數(shù)字化控制管理系統(tǒng)。其中，首先最重要的是通過(guò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線和智能儀表和設(shè)備，將智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化拓展到過(guò)程自動(dòng)化的最底層—設(shè)備級(jí)，從而充分利用智能儀表的診斷功能和智能化功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修和資源管理。其次，又可通過(guò)其特有的分布智能，、一方面利用其內(nèi)嵌智能功能模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制功能的智能化，改善控制系統(tǒng)的響應(yīng)性和魯棒性；另一方面，又能通過(guò)其特有的自校正、自診斷功能，減少危險(xiǎn)區(qū)域儀表的巡檢、檢驗(yàn)和校正等工作量，大大提升電廠安全性能。再次，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門磨損、變送器積污等全范圍設(shè)備或工藝系統(tǒng)性能降低的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)ASP（異常狀態(tài)的預(yù)防）功能，因而極大地改善過(guò)程控制的可用率，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。據(jù)美國(guó)Emerson過(guò)程管理公司和JDI承包公司2004年發(fā)表的“數(shù)字總線技術(shù)對(duì)新建發(fā)電工程的經(jīng)濟(jì)影響”研究報(bào)告稱：對(duì)于一個(gè)典型的600MW超臨界燃煤機(jī)組，在采用集成化、智能化、高度自動(dòng)化的基于數(shù)字通信公路的系統(tǒng)后，可節(jié)省高達(dá)成2000萬(wàn)美元的設(shè)備、安裝和施工費(fèi)。

    ⑷在AI技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的助推下，在嚴(yán)酷的環(huán)境保護(hù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力下，過(guò)程工業(yè)開始越來(lái)越多地采用專家控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、神經(jīng)控制、預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等各類智能控制算法或系統(tǒng)。

    可以預(yù)見在不遠(yuǎn)的將來(lái)，在無(wú)線通信等前沿技術(shù)的推動(dòng)下，過(guò)程自動(dòng)化將會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的變革和提升。（張晉賓，中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線及管控一體化分會(huì)委員）