物联网技术与DCS之间的关系

自动化作为现代工业生产、制造、加工领域中Z重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。
自动化本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：
1、提高生产过程的安全性；
2、提高生产效率；
3、提高产品质量；
4、减少生产过程的原材料、能源损耗。
据国际权威咨询机构统计，自动化科技投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。特别在资金密集型企业中，自动化占设备总投资10%以下，起到“四两拨千金”的作用。近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。
我国工业自动化系统的发展道路，大多是在引进成套设备的同时，也相继引进了各种工控机系统，并开始自己设计控制系统和装置，然后进行消化吸收，进行二次开发和应用。也有一些厂家引进国外技术，与外商合作合资组装生产国外产品，并逐步实现国产化。
我国自动化技术发展至今天具备如下特点：
1、产品技术含量普片不高，专业性及市场竞争力较弱；
2、竞争激烈，国内工业控制系统产品供应商直接面临美、日、欧各国公司的竞争，无论IPC、DCS还是PLC，外国公司占统治地位的状况还将长期存在；
3、产品繁多：至今无法形成统一确切的分类标准。业内公认的分类目前达22个大项，300余个小项，但仍属提纲挈领；
4、应用广泛：遍及冶金、石油、化工、纺织、造纸、机械、机床、汽车、航空航天、楼宇、环境工程等所有工业及民用领域；
5、市场巨大：截止到2011年，据官方数据（不完全）显示，我国自动化市场规模为6000～8000亿元人民币/年，如将传动产品、流体控制产品、传感器、仪器仪表、自动化软件产品及楼宇、环保等市场需求的迅速崛起等统计在内，市场规模将远远超过这一数字，保守的估计应为10000亿元人民币/年，甚至更大；
6、自动化企业规模太小，有信誉的品牌产品还未形成；
7、自动化企业多数急功近利，没有投入，人员不稳，不能形成积累；
8、多数自动化企业没有明显的核心技术能力，缺乏后劲，国产系统就总体水平与国际品牌系统相比还有差距，特别是在应用平台和开放性方面等；
9、国内自动化系统企业综合业务能力差，系统产品系列不全等。
从目前ZG自动化市场发展来看，ZG拥有世界Z大的市场，而ZG的自动化业发展又相对滞后。传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统，潜在市场巨大。
欧债危机继续、新兴市场国家增长乏力，经济前景一片悲观，我国经济亦不能独善其身，国内经济危机持续发酵，面对如此严峻的经济形式，大部分企业纷纷开源节流，表现Z为明显的则是裁员，消减人力成本。我国全面调整产业格局与大力发展先进制造业的政策引ling，以及国民经济发展的广阔前景必将会给自动化企业带来新的机遇与发展。
随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。
今天看来自动化的上述概念也还不完善。把自动化的功能目标看成是用机器代替人的体力劳动或脑力劳动是比较狭窄的理解。这种理解甚至在某种程度上阻碍了自动化技术的发展。
如今，自动化已远远突破了上述传统的概念，具有更加宽广和深刻的内涵。
自动化的广义内涵至少包括以下几点：
在形式方面，自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。
在功能方面，自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。
在范围方面，自动化不仅涉及具体生产制造过程，还是涉及产品生命周期所有过程。
现代自动化已经是一个动态概念，有着十分广泛和深刻的内涵。目前自动化技术的研究非常活跃。现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。
我们所谈的，不是传统意义上的自动化专业或系统集成专业或信息控制专业等，以完全学历和书本理论为主的概念性“专业自动化”，而是综合性、实用性、先进性与创造性相对统一的现代自动化系统集成控制技术及其在工业生产、制造、加工现场与社会活动中的实用性，是目前Z前沿的专业定义。自动化系统集成控制技术的定义，从实际应用角度规范并制订了这一具有引ling意义的专业技术发展和专业技能服务标准。
在目前自动化领域内，技术通过信息的无缝集成、过程和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，基本实现从现场层到管理层信息的无缝流通，缩短企业产品开发周期、降低成本、提高质量、改善环境等，从而提升企业竞争能力。
可编程序控制器（PLC）是20世纪60年代以来发展极为迅速的一种新型工业控制装置。在我国与其相关的专业一般名为“自动化”、“机械制造及自动化”、“电气自动化”和“机电一体化”等等。由于科技发展，PLC设备与技术应用已经向智能化和网络化方向发展（智能化是指PLC应用除具有传统的顺序控制功能外，还增加了用于过程控制和位置控制的各种专用接口及智能控制算法；而网络化是指以触摸屏为代表的人机接口实现了PLC与用户之间的、灵活的信息交换）且逐渐成为当今世界Z前沿的主流趋势。
2008年，国家《可编程序控制系统设计师》职业标准正式出台，仿佛一夜之间我们进入了PLC教育、科技、制造大国行列，而事实是：
ZG改革开放30多年来，此类设备、技术、应用人员已经形成庞大的规模。据官方数据（不完全）显示，目前我国自动化市场规模已经达到15000亿元-18000亿元人民币/年，如将传动、流体控制产品、传感器、仪器仪表、自动化软件产品及楼宇、环保等中、低端市场需求的迅速崛起也统计在内，保守估计在20000亿元人民币/年，甚至更大。
但是，我国85%左右的PLC高端设备及其技术任然完全依赖进口，与技术先进的国家比，国内绝大多数同类设备、技术仅处在上世纪60-70年代的水平；少数达到上世纪80-90年代水平的设备、技术，还放在一些的科研院所与ZD院校的实验室内；即便在国防、电力、石化、汽车、高铁等高科技领域使用的、具备世界同期水平的高新技术、设备，也因其核心部位PLC技术、设备从国外引进、维护（升级）依赖国外等因素，造成价格昂贵才凸显“科技含量高”、“达到国际先进水平”......
另外，PLC应用从业人员资源配置比率大致为：主要从事现场维护的占一半以上，从事程序设计的占总体的20%，其后依次是从事销售和系统设计的人员，分别占14%和13%左右；近些年，我国PLC应用人才培育、供应还主要依靠开设相关专业的高校（约有300所）、高职（约600多所）和各级技校（约2000多所），毕业学生在各行业的就业分布大致可分为：纺织21.04%、冶金14.56%、汽车11.94%、食品饮料10.56%、电子制造7.6%、化工6.96%、电厂5.16%、造纸4.04%、石油开采及冶炼3.86%、建材3.28%、市政3.04%、其他7.96%；即便如此，由于我国现行的教育、培训、职业、就业等方面体制、观念和劳动资源配置等现实状况，每年实际从业的人员仅为市场需求的50%-60%左右，PLC应用从业人员严重缺口，也是近些年全国劳动力资源调配的一个实际问题。
Chin@可编程序控制技术系统设备概况
Chin@可编程序控制技术系统设备（系列）是北京国际科技发展有限公司在引进德国同类技术、培训模式基础上，依据国家《可编程序控制系统设计师》职业培训鉴定系统(1-4级)实践要求标准，专项研发制造的仿真实训系列设备，该设备在研制技术、软件硬件方面确保与欧美国家同步，被列为国家重大科技项目。
（一）Chin@可编程序控制技术系统设备（系列）介绍
设备名称：Chin@可编程序控制技术系统设备 简称：Chin@自动化设备
（二）、设备型号：Chin@-****（生产代码、编号）
（三）、主管单位：北京国际科技文化交流协会
生产企业：北京国际科技发展有限公司
（四）、设备总体技术规范：
1、根据国家《可编程序控制系统设计师职业标准》职业培训和考核鉴定而研发制造的专用设备；
2、具有：功能集成化、设备集约化的特点；
3、突出体现高端职业技能、新兴职业技能、长周期职业技能开发、前瞻性职业技能开发；
4、九个系统模块，从单个独立元器件模块到多个模块组成的系统，均可拆装组合，扩展性强，可广泛培养对象的设计理念；
5、可编程序控制器（PLC）及执行元件，传感器等为工业现场实际应用的德国yi流品牌产品，使用性、耐用性强；
6、系统整体设计符合国际、、国内行业标准和规范，结构安全可靠，具有安全保护功能，系统抗干扰性强。
（五）、设备的主要功能与参数：
该设备有9个模块单元组成，这9个单元分别是：供料单元、输送检测单元、旋转机械手单元，龙门机械手单元、过程控制单元、人机界面单元。
设备的控制系统是由三套PLC来完成，每个PLC都自成单元，又可以通过网络通讯形成一个完整的控制系统。
设备中采用了多种类型的工业型传感器，有电感式传感器、电容式传感器、光电传感器、光纤传感器、旋转编码器等；
采用多种驱动方式，包括电磁式驱动气缸、变频器驱动、直流驱动、步进电机驱动等；
该设备能够做一系列的实训练习，包括从Z基本的PLC选型知识开始，PLC的硬件接线，直到比较复杂的PLC之间的网络通讯等，在设备中都能够很好的完成。
以西门子S7-200控制为例，在整个控制系统中采用三套PLC，在这三套PLC中也分别是采用不同型号，例如有交流供电、继电器输出、直流供电、晶体管输出，这样就根据外围设备的不同，自主的选择PLC的类型；每个PLC都配一个扩展模块，可学习PLC的地址分配的知识。
在每个单元模块中都采用了各种不同的工业型传感器，例如微动开关传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电传感器、光纤传感器、旋转编码器等，通过各种传感器在各个单元模块中的应用，能够通过设备的实训练习，真正的接触到各种传感器，学会传感器的选择与实际的应用。
设备中的执行驱动机构是采用工业生产中应用Z为广泛的交流变频驱动，直流驱动，步进电机驱动，气缸等不同的驱动执行方式，能够在实训过程中，真正的学会当今工业生产中应用Z为广泛的驱动执行方式。
设备采用三套PLC分别控制各个单元的执行，又可以把三套PLC通过网络通讯，组成一个整体的网络控制系统，通过实训练习，学会PLC各种通讯方式。包括自由口通讯，点对点通讯等。
整个设备从设计到制造都是严格按照国家《可编程序控制系统设计师职业标准》所考核的技术内容来研发制作，并在此基础上增加了新的知识，采用的执行元件，传感器等都是国际上专业生产执行机构及传感器的公司生产的产品。通过这样一套实训设备的实训学习，能够真正的达到并超过《可编程序控制系统设计师国家职业标准》所要求的职业技能。
（六）、各模块的主要组成与功能如下：
1、供料单元
供料单元是整个系统的起始点，它有两个井式料仓，微动开关传感器，两个直线气缸，两个24V单控电磁阀组成。供料单元的的基本功能就是按照需要把不同的工件通过直线气缸从料仓的底部推出送到输送链上，开始下一个单元的运行。该单元可以完成PLC基本指令的应用能力、简单的运动控制的能力、
2、输送带检测单元
输送带检测单元是有两条输送带及各种的工业型传感器组成；包括：电感式传感器，电容式传感器，光电传感器，光纤传感器，旋转编码器等。输送带的驱动是有交流变频驱动与直流驱动两种方式。
输送带检测单元的基本功能：工件通过交流变频驱动的1#输送链上可调速输送，通过各种传感器的检测， 把符合条件的工件通过直线气缸输送到2#输送链，然后通过直流驱动的2#输送链把工件输送到相应的位置。
该单元能够完成培训考核各种信号的输入、输出，分析确定较为复杂的控制项目及编写较为复杂的PLC控制程序的能力。
3、旋转机械手单元
旋转机械手单元是有：直线汽缸、步进驱动电机、真空发生器、24V单控电磁阀组成；它的基本功能是把经由输送带检测单元检测，颜色错误的工件，通过真空吸盘抓起，然后通过步进电机驱动机构旋转，把工件放入相应的位置。该单元是一个能够多角度运行的多自由度控制单元，能培训考核分析多自由度控制项目的能力。
4、龙门机械手单元
龙门机械手单元是有无杆气缸，直线气缸，真空发生器、24V单、双电磁阀组成；龙门机械手的功能是把经由输送带检测单元输送来的工件，根据不同的性质，分别放入到相应的工位，实现工件的自动分拣。该单元能培训考核较复杂的运动控制的能力，
5、人机界面单元
人机界面单元的功能是实现整个过程的动态可视化控制；整个设备运行过程中数据的采集与管理；整个设备运行的报警输出等，以实现设备与人的信息交换。该单元主要培训考核人机接口及设备层总线控制系统的分析与控制，能够实现单回路的闭环控制系统分析与实施。
6、过程控制单元
过程控制单元主要包括三个水箱，一个微型增压水泵，压力传感器，温度传感器，电磁阀，位置传感器等装置构成。它的工作过程是增压水泵向1#水箱灌入液体，通过压力传感器来检测1#水箱的水位，从而控制增压水泵的启停，从1#水箱灌装到2#水箱的液体，通过温度传感器自动控制加热装置，对液体自动加温。
该单元主要培训考核学员在模拟量知识方面的应用，它能够实现单回路闭环控制系统，多回路闭环控制系统及PID控制系统的分析与确定。
7、电气控制单元
电气控制单元主要有断路器 交流接触器、熔断器、中间继电器等组成，该单元能够培训考核学员在低压电器知识及识读电气原理图，接线图、元件布置图和布线能力。
8、PLC控制单元
PLC控制单元是整个设备的控制核心，主要有不同类型的PLC组成，培训考核学员在设备选型、地址分配、参数设置、程序编写、信号校验、联机调试、日常维护及故障诊断与处理等方面的能力。并且多个PLC之间可以培训考核网络通信，设备层总线等方面的知识能力。
9、变频器控制单元
变频器控制单元主要有变频器 交流接触器等组成，他能够培训考核学员在硬件选型、硬件接线，参数设置及调整，网络通讯等方面的知识能力。
上述每个单元都可以作为一个单独项目来分析，设计及控制，也可以把不同的单元组合在一起，形成新的项目来学习培训，使设备的拓展性大大增强。
（七）、通过以上各单元及控制系统能够实现以下培训考核鉴定内容：
1、该设备能够考核的理论知识包括：
（1）电工电子技术知识电气控制知识；
（2）PLC技术及应用知识；
（3）PLC网络通信技术；
（4）工业人机界面技术；
（5）传感器技术及应用；
（6）变频调速技术及应用；
（7）PLC模拟量接口技术；
（8）过程控制算法；
（9）PLC过程控制系统设计；
（10）PLC控制系统分析与设计技术及安装与调试技术
2、该设备能够考核的专业能力包括：
（1）、能够考核项目分析、确定数字量、模拟量控制的能力。
（2）、能够考核PLC选型的能力。
（3）、能够考核项目确定控制方案的能力。
（4）、能够考核识读电气原理图、接线图、现场元件布置图的能力。
（5）、能够考核确定PLC的地址及内存分配、参数设置、程序编写的能力。
（6）、能够考核项目确定人机接口、设备层总线及点单回路闭环控制的能力。
（7）、能够考核项目人机接口系统的硬件设置、地址及内存分配、参数设置、程序编写的能力。
（8）、能够考核使用PID指令控制的能力。
（9）、能够考核分析确定多自由度控制及多回路闭环控制系统的能力。
（10）、能够考核编写运动控制系统程序与过程控制系统程序的能力。
（11）、能够考核各种信号的校验及联机调试能力。
（12）、能够考核PLC系统维护及故障诊断与处理的能力。
（八）、提供理论知识、仿真模拟、实际操作、鉴定考核整套“可编程序控制系统设计师”培训鉴定系统，其内容如下：
1、国家《可编程序控制系统设计师》职业标准。
2、国家《可编程序控制系统设计师》鉴定规范。
3、国家《可编程序控制系统设计师》培训大纲、培训计划。
4、国家《可编程序控制系统设计师》理论教材
5、国家《可编程序控制系统设计师》实际操作（实训课题）教材
6、国家《可编程序控制系统设计师》理论、实际操作鉴定试题题库
7、国家《可编程序控制系统设计师》理论、实际操作评分细则
8、国家《可编程序控制系统设计师》仿真软件、实际操作培训鉴定设备
这也为“可编程序控制师”职业实训体系打下了完全、充分、jing准的实践基础和各种数据、理论、技术、人才储备。
尤其是核心技术研发、自主知识产权等方面，北京国际科技发展有限公司更是取得了骄人的成就。
本项目从三个方面需找更加广泛的合作：
1、Chin@设备总装生产基地投资、建设及其服务；
2、以Chin@设备为核心的，国家《可编程序控制系统设计师》职业技术教育、培训和鉴定服务；
3、自动化设备、技术升级服务。