工业化控制（精选11篇）
工业化控制 篇1
目前, 工业电气控制系统中大多采用的是常规继电接触器控制、PLC控制器控制、DCS自动控制及三种控制相结合的控制系统方案。电气控制系统设计是否合理, 直接关系到生产设备整体控制方案优劣、投资高低、运行是否可靠、节能。因此生产设备电气控制方案的选择至关重要。
一、电气控制系统简介
电气控制可分为传统的继电器控制、模拟电路控制、数字电路控制和计算机控制等几种。目前, 以计算机控制为主的电气控制系统已成为控制系统的主流。
继电器控制是由继电器构成逻辑控制网络的控制系统, 由于元件的局限性, 它一般只能用于简单的控制系统。
模拟电子线路控制和数字电子线路控制, 是用电子线路进行工作过程控制的电子系统。在计算机和大规模集成电路技术出现以前, 它是复杂控制系统的主要方式。目前, 它是执行速度最快的控制方式。
计算机控制系统是用计算机作为控制核心组成的控制系统, 其外围硬件常为电子线路。计算机控制与电子线路控制的主要区别是它具有柔性, 即完全相同的系统硬件, 在不同的软件控制下会执行完全不同的控制功能。近年来, 由于计算机技术的发展, 各种新的控制技术层出不穷, 如可编程控制器 (PLC) 、单片机控制技术 (PC) 、集散控制技术 (DCS) 等。
电气控制系统按其系统内部有无继电器, 可将其分为有触点控制系统和无触点控制系统。各种大功率电子器件的出现, 使无触点系统正逐步取代有触点控制系统。
为了适应企业生产现场需要, 提高系统的可靠性, 就必须利用各种控制技术的特点, 结合具体情况, 将各种控制技术巧妙地结合起来, 组成简单实用的联合控制系统。
二、电气控制技术的发展概况
随着科技的不断发展及生产工艺的不断改进, 电气控制技术也得到迅速的发展。从最早的手动控制发展到自动控制, 从简单的控制设备发展到复杂的控制系统, 从有触头的硬接线继电器系统发展到以计算机为中心的软件控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科技成果。
从20世纪30年代开始, 机械加工企业为了提高生产效率, 采用机械化流水作业的生产方式, 对不同类型的零件分别组成自动生产线。随着产品的更新换代, 生产线承担的加工对象也随之改变, 这就需要改变控制程序, 使生产线的机械设备按新的工艺过程运行。而最初出现的继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成, 这种控制具有使用的单一性, 即一台控制装置是针对某一固定程序的设备而设计, 当生产要求有所变化进而要求程序有所更改时, 就需重新配线。并且这种输入方式也只有通和断两种状态, 控制只能是断续的, 不能反应连续信号的变化, 故又称为断续控制系统。由于采用固定接线方式, 继电接触器控制系统存在灵活性差、触头易损坏、可靠性差、难以适应频繁操作的缺点。但这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点, 至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式。
20世纪60年代初, 为了解决上述问题, 研制出了一种能够根据生产需要, 方便地改变控制程序的顺序控制器来代替继电接触器控制系统, 它是通过组合逻辑元件的插接式编程来实现继电接触器控制线路的控制装置, 能满足程序经常改变的控制要求, 这使控制系统具有较大的灵活性和通用性。但由于仍采用硬件手段实现, 使得装置体积大, 功能也受到一定限制, 未能获得广泛应用。
1968年美国最大的汽车制造商——通用汽车 (GM) 公司, 为适应汽车型号不断更新, 提出了把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优势结合起来, 做成一种能适应工业环境的通用控制装置的设想, 并把编程方法和程序输入方式加以简化, 使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。根据这一设想, 美国数字设备公司 (DEC) 于1969年率先研制出第一台用软件手段来实现各种控制功能、以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器 (PLC) , 在通用汽车公司的自动装配线上试用获得成功。从此以后, 许多国家的著名厂商竟相研制, 各自形成系列, 而且品种更新很快, 功能不断增强, 从最初的逻辑控制为主发展到能进行模拟量控制, 同时具有数字运算、数据处理和联网通信等功能。目前, 可编程序控制器已成为一种标准化通用设备, 广泛应用于电气自动控制中。
虽然可编程序控制器的功能极为强大, 既可实现开关量 (数字量) 的控制, 也能实现连续量 (模拟量) 的控制, 但它最初是为了在数字量控制中取代继电接触器控制系统而产生的, 设计思想源自继电器和接触器, 两者有许多相同和相似之处。
另一方面, 许多控制要求不太复杂的场合仍在使用继电接触器。如电动机拖动中, 主电路的通断仍由接触器来完成。另外, 机床、电力设备和工业配电设备仍以继电接触器等为主。继电接触控制与PLC控制各有特点, 并不因为PLC的高性能而完全取代继电接触器等传统器件。可以预见, 在今后相当长时间内, PLC与继电接触器等传统器件仍将会是电气自动控制装置的主要元器件。
自20世纪70年代以来, 随着计算机、通讯、控制等技术的不断发展和完善, 电气控制相继出现了直接数字控制 (D D C) 系统、柔性制造系统 (FMC) 、计算机集成制造系统 (CIMS) 、综合运用计算机辅助设计 (CAD) 、计算机辅助制造 (CAM) 、智能机器人、集散控制系统 (DCS) 、现场总线控制系统等多项新技术, 形成了从产品设计、制造到生产管理的智能化生产的完整体系, 将自动控制技术推进到了更高的水平。
三、工业电气控制之联合控制
联合控制是指在同一生产设备中同时采用常规继电接触器控制、PLC控制和DCS控制经合理组合后得到的各项指标最优的控制方案。
生产企业的电气设备控制系统中有单独采用常规继电接触器控制、PLC控制和DCS控制系统, 也有三者相结合的控制系统。如在同一设备控制系统中, 继电接触器往往作为主电源通断、PLC和DCS反馈信号输入以及信号指示器件的开关等;PLC作为整个生产线自动循环的控制中心;DCS系统可统一协调完成对各生产设备远控测量、远控修改控制参数、各设备互约控制。由此可见, 常规的继电接触器是PLC控制器的现场元件, PLC是DCS系统的一线管理系统。
目前, 联合控制已成为工业生产的主要控制方式, 虽然现场总线控制系统较前三者控制更为先进, 但它是依赖于前三者而存在的, 因生产方式和生产现场实际在短时间内难以全面推广应用。联合控制系统在今后的一段时期内因其控制稳定、经济等因素而占主导地位。
四、联合控制的现场应用
控制系统方案的选择应根据设备的运行方式、重要性以及生产工艺的要求等因素确定。现以某城区供热站为例, 简要说明。根据该供热站的生产需要和工艺要求, 其水泵、风机和输煤控制系统需实现现场和远程控制。从经济、可靠、安全考虑, 水泵、风机控制根据其电机功率大小、起动时是否对电网产生冲击、影响电网质量等因素选择继电接触器组合起动控制或软启动控制, 如需调速则可考虑选用变频器控制。
输煤系统由斗式提升机、破碎机、皮运机、振动筛、给料机、卸料器等主设备, 电子称、除铁器、除尘器等附属设备组成。为保证系统可靠, 防止设备空转和避免因操作失误引起停机、跑料和人身安全事故, 主设备起停要求按以下顺序操作, 要求启停过程中前一设备联锁控制后一台设备。
启动顺序:
电子称→3#皮运机→2#皮运机→破碎机→振动筛→1#皮运机→电动给料机
停机顺序:
电动给料机→1#皮运机→振动筛→破碎机→2#皮运机→3#皮运机→电子称
根据以上要求, 如全部选用继电接触器控制, 成本较低, 但可靠性难以保证。
因控制设备多, 设备间存在联锁关系, 继电接点多, 故障率相应增加;继电接触器占用空间, 同时增加了箱柜台数和建筑空间。此时选用一台PLC控制器来完成以上控制任务比较合理。
为统一管理, 集中监视各生产设备现状, 实现远程操作, 更改程序, 修改参数等, 在供热站中心区域便于生产调度的位置设置一套DCS集散控制系统, 集中管理控制生产。
五、总结
综上所述, 工业电气控制设计应根据用电设备和现场生产情况, 利用各种控制技术的特点, 将各种控制技术巧妙地结合起来, 组成简单实用的, 能适应企业生产现场需要的联合控制系统。达到控制方案经济合理、安全可靠, 减少维护的目的。
工业化控制 篇2
一、销售收款循环
（一）、业务处理流程
A．现金销售业务
1.顾客订购商品和业务人员谈好价格、数量、运费、等条件后，由业务员填制一式三联的销售单，销售单由业务员签字后请销售部经理签字后交销售部会计审核。销售部会计审核销售单是否按要求审批，数量金额是否正确。审核无误后签字。销售单第一联存根联作为登记销售台帐的依据。销售单第二联财务联、销售单第三联仓库联，交仓库。以上单据传递由业务员负责。
2.仓库收到业务员送来的销售单后审查是否有销售部会计审核签字，签字无误后填制一式三联的出库单。出库单第一联交运输部门随货同行，由收货人签字后交销售部会计核算费用。出库单第二联财务联交销售部会计。出库单第三联存根联和销售单仓库联一起用以登记库存帐。
3.销售部会计收到出库单第二联后与销售单核对无误后登记台帐并提交财务部会计开具发票。
3.财务开票员接到业务员送来的单据后审核销售单出库单是否齐全，是否符合要求。商品种类，数量，价格审核无误后开具销售发票。
B．赊销业务
1.老客户赊销商品业务员先要向信用部门查询客户信用额度，在信用额度范围内与客户谈判。如果需超额度赊销必须有销售部经理和主管副总裁批准后方可销售。审批流程为：
（1）信用额度内销售：销售员签字、会计审核、销售部经理签字、信用部门签字。
（2）超信用额度销售销：售员签字、会计审核、销售部经理签字、信用部门签字、销售副总签字。
2.销售单审批完毕后，交销售部会计审核。其他程序同现金销售业务。
（二）、岗位职责
A.业务员
1.熟悉商品。
2.实时解市场和客户的情况，并将有用的信息反馈给信用部门。
3.熟悉并遵守财务规审批制度。
B.销售部经理
1.负责组织销售。
2.组织负责市场调查
3.新增客户负责调查其资信情况，有权决定是否加入客户名录。
C.信用管理人员
1.负责收集客户资信情况资料。
2.赊销审批，赊销额度=信用额度-未清偿的帐款
D.销售部会计
1.建立并维护客户档案。
2.审核销售单
3.登记发出商品台帐。
4.月底和仓库对帐发出商品是否一致;和应收帐款会计对帐销售开票数字是否一致；以上核对无误后，向财务报本月已发出商品未开销售发票销售明细表。E.仓库管理员
1.审核销售单，并按销售单开出库单。
2.随时根据出库单登记库存台帐。
3.定期盘点，确保帐实相符。
F.财务开票员
1.审核销售单和出库单开具销售发票
G.应收帐款管理人员
1.根据审核无误的销售发票、销售单和出库单登记应收帐款。
2.及时将收款信息反馈给信用部门。
3.督促销售部门收款。
4.每月与客户对帐。
5.对应收帐款帐龄进行分析和管理。
（开票员，应收帐款管理员和信用管理员可以由一人担任。）
二、购货付款循环
（一）业务流程
A．材料采购
1.生产车间或仓库根据需要填制请购单，请购单一式三联，由申请部门经理签字后报供应部。
2.采购部应对企业常用材料通过市场竞价的方式确定供应商，并与之确定采购价格。接到采购申请单后，采购部会计编制一式四联的订单，订单必须有采购部经理签字。订单第一联供应商联，第二财务联，用以结算。第三联验收联，收货部据此验收货物，第四联存根联返还给请购部门。订单填制完毕后，第一联给用应商；第二联暂留登记采购台帐后用以结算；第三联交收货部。
3.收货部根据订单才能收货。收货人员按实际收货数量填写入库单。入库单一式三联，第一联财务联，交采购会计用以结算；第二联仓库联，仓库用以登记材料台帐；第三联存根联，验收部门移交货物时请库管员在上面签字后验收部门留存。收货完毕将订单二、三联随货运至仓库。库管在存根联上签字明确责任后验收部门留存。
4.库管员收到货物根据入库单仓库联登记库存台帐。
5.采购部会计收到入库单财务后根据实际入库数量及价格登记台帐。
6．供应商凭销售发票到采购部结算货款。采购部会计将购货发票、订单、验收单与采购台帐核对无误后。填制付款审批单付款审批单预先编号，一式两联第一联为付款联用以付款审批；第二联存根联，用以存档。将入库单财务联连同订单财务联销售发票附在付款审批单后，签字，采购部经理签字，交财务部会计审核。（可以规定采购部会计周一对帐、收发票，供应商周五结算货款）
7财务部收到附供应商发票的付款凭单财务部会计要审核签字后及提交公司主管副总签字、财务部经理签字后及时交出纳结算货款。
B．办公用品管理
1.办公用品由后勤部管理。通过市场竞价确定一至两家供应商。确定常用办公用品价格。将价格表发到各部门手中。
2..按部门人数核定每月办公经费。
3..每月特定日期，各部门报本部门所需用品清单。清单上办公用品金额不能超过核定办公经费。清单由后勤部审核、汇总、采购。也可事先估算用量大批采购以降低价格。采购时一次进入管理费用。
4.办公用品购入后建立办公用品台帐管理。
5.每月特定日期按各部门清单发放办公用品。
（二）岗位职责
A．采购部会计
1.审核请购单是否按要求填制、审批。
2.填制订单，交采购部经理审批。将订单第一联交采购员，采购员交供货商。二联暂存登记采购台帐。三联交收货部。
3.收到入库单第一联后登记台帐。
4.对帐日与供应商，对帐。核对无误后，供应商开出发票。收到销售发票后后填制付款审批单，并由采购部经理签字。
5.月底和库房、财务部应付帐款会计核对帐无误后，提供以入库发票未到的购入金额。财务部据此暂估入账。
B．应付帐款会计
1.收付款审批单后审核无误后，交主管副总签字、财务部经理签字后交出纳员结算。
2.根据会计凭证登记明细帐。
3.月底和销售会计核对已取得购货发票的入库单日否准确无误。
4.每月与客户对帐。
C．库管员
1.审核验收商品与入库单是否一致。
2.随时根据入库单登记库存台帐。
3.定期盘点，确保帐实相符。
三、生产循环
（一）业务流程
1.销售部门根据订单计划生产，开出预先编号、销售部经理签字的生产通知单一式三联。第一联生产部、第二联财务部、第三联留存。
2.成产部门收到生产通知单后，向仓库提交预先连续编号、生产部经理签字的一式三联领料单。第一联仓库、第二联财务部、第三联留存。
3.仓库收到领料单后将第三联连同材料交还领料部门，第二联财务联交财务进行成本核算。第三联仓库登记材料明细账后留存。
5.生产部门组织生产，开具预先连续编号、生产部经理签字的一式两联的工时记录单。第一联财务部、第二联留存。生产部门完工的产成品经过检验员验收后交仓库查点入库。
6.仓库人员编制预先连续编号的一式三联产成品入库单，其中两联及时分送生产部门和会计部门，一联留存仓库。
7.财务部成本会计根据收到的生产通知单、领料单、工时记录和产成品入库单等资料，在月末编制材料费用、人工费用和制造费用分配表，以及完工产品与在产品成本分配表，经本部门的复核人员复核后，据以核算成本和登记相关账簿
四、部门费用控制
1.各部门发生的费用由经办人填写费用报销单。费用报销单后用胶水整齐的粘贴好合法票据
五、财务工作流程
（一）、销售部会计月底和库管员核对发出商品无误；和开票员核对已开票商品无误后，计算出发出商品未开票金额。财务根据其作会计分录：借：发出商品，贷：库存商品。财务计算期末库存产成品金额=期初数+本期入库—销售开票金额—发出商品数额。期末产成品金额和库房核对无误
（二）、采购部会计月底计算出材料已收到发票未到的材料金额报财务部。总账会计根据采购部会计申报数据暂估入账：借：原材料，贷：应付帐款。月初做相同红字凭证冲回。财务计算期末库存材料金额=期初数+本期入帐材料金额+暂估入账金额—领购数额。期末库存材料数额和库房核对无误。
工业化控制 篇3
【关键词】工业过程控制；自动化；智能控制
引 言
工业过程控制是现代工业生产的重要辅助手段，在促进工业生产水平及生产质量中发挥了重要的作用。但是，现代工业生产技术不断发展以及社会对工业生产要求的提高，传统自动化过程控制已经无法满足工业生产的需求，必须将智能控制应用于工业过程控制，提高自动化控制水平，进一步提高企业产品的质量以及生产效率。
一、工业过程控制机智能控制概述
工业过程控制是指根据生产过程需要，根据相关过程控制理论，使用相关设备和仪器对产品设计生产过程进行控制。工业过程控制在现代工业生产中发挥了重要的作用，它通过控制生产设备停滞和等待时间，达到控制生产时间的目的。再通过相关设备监控生产过程，及时获取无效停滞、错误信息等过程控制信息，使反馈信息能够良好传达。再根据反馈信息改进生产活动，从根本上提高生产水平。智能控制是指依靠智能系统自动控制设备的技术，而不需人工操作和干预。智能控制是当前科技发展的重要成果之一，它综合了电子计算机技术、信息技术、生物工程等多项科学知识，其涉及领域极为广泛[1]。根据不同的设计原理，智能控制系统可分为模糊控制系统、专家系统和学习控制系统。和传统自动化工业过程控制技术相比，智能控制技术的精确度更高，同时还能根据相关控制理论做出相关推理，优化生产控制模式，提高生产效率。
二、智能控制在工业过程控制自动化中的应用
（一）提高信息获取能力
在生产控制过程中，智能控制系统会自动收集设备运行状态信息，再通过对运行状态信息的分析和计算，分析设备的运行状态，再结合设备运行状态调整设备运行。从信息收集到设备运行状态调整全过程都无需人工参与，可以大大地降低企业生产成本。但是，就我国目前技术水平而言，信息化水平不高也是制约我国工业生产控制发展的主要因素。而信息技术是智能控制系统中的关键技术组成部分，智能控制系统的运行可极大的提高信息技术水平，因而要提高信息获取能力。
（二）完善系统建模
系统建模主要应用于数据监控和采集领域，通过系统建模收集和记录机械设备生产过程中产生的脉冲数，并将收集的脉冲数据传输至数据存储系统内。具体操作为数据传输至存储系统后，A/D单元模块对数据进行转换，将数据模拟量转变成数字量，再存储至存储在存储系统中[2]。存储数据后，计算机再读取相关数据，开展数据计算作业，从而获得电子计算的数据终端。数据还可用于监控系统，为监控系统开展控制操作提供依据。监控系统根据数据对生产线运行状况进行定整体监控，一旦生产设备发生故障，监控系统获取故障数据信息后会立即发出报警信息，并将故障数据传输至存储系统内，做好记录。如果故障信息表明生产设备故障较为严重，监控系统立即向可编程逻辑控制器发出报警信息，控制系统立即停止生产作业。除了监控生产设备故障外，系统建模的运用还可以帮助数据监控系统实施监测及其系统中的计时器、计数器等设备，根据生产需要调整计时器和计数器，使生产行为更趋规范合理，满足生产需求。
（三）加强动态控制
随着技术水平提高，智能控制在我国工业生产中有一定的应用，人们也逐渐认识到并重视智能控制的应用。尽管工业生产的某些领域应用了智能控制技术。但是企业缺少良好的技术管理经验，而缺乏技术管理会制约智能控制技术发挥作用，导致智能控制技术无法为企业带来实际生产效益，智能技术无法产生实际生产效益会反作用于智能技术应用和推广，制约智能技术应用和推广。就当前我国众多企业工业生产过程控制自动化的实际情况而言，许多企业的工业生产只有生产过程运用智能控制技术，其它生产环节仍旧依靠人工作业方式完成，智能控制技术较低的应用程度造成传统生产经验无法与工业控制规律结合。因此，在工业生产中，需要进一步加强动态控制，将智能控制系统与产线总控部门、机器设备系统和可编程逻辑控制器相连，实现各个部分之间数据互通[3]，真正的做到控制系统和生产过程的结合，使工作人员通过智能控制系统即可实现监控生产设备的运行状况，并通过控制系统远程处理生产过程出现的问题。
（四）局部控制和整体控制相结合
智能控制包括整体控制和局部控制两种方式，整体控制是对整条生产线的自动化生产作业的控制，包括整条生产线总体生产工艺、生产过程中的设备故障、设备运行状态的总体调整等等。局部控制是对某个生产单元的智能控制，具有控制范围小、控制目标精确具体以及针对性强的特点[4]。整体控制和局部控制具有各自的优缺点，整体智能控制覆盖范围大，系统性强，但是目标不精确，针对性差。而局部控制的范围小，不利于从整体加强控制。因此，需要结合局部控制和整体控制两种智能控制方式，根据需求将局部智能控制应用于合适范围，提高控制的精确性和针对性，提高智能控制效果。
三、结语
总而言之，在我国工业生产规模不断扩大、生产工艺不断复杂化的驱使下，工业控制自动化中应用智能控制必然成为工业生产发展的主要趋势。工业企业也必须紧跟时代潮流，将智能技术应用于过程控制，加强生产过程的监控，及时调节生产行为，提高生产的效率，为企业带来更多的经济效益。
参考文献：
[1]刘嵩松. 工业过程控制自动化中智能控制应用[J]. 科技创新导报，2014，（11）.
[2]王宏. 认识基于数据驱动的工业过程控制[J]. 控制工程，2013，（02）.
[3]热米娜·帕尔哈提. 智能技术在工业过程控制自动化的应用分析[J]. 科技风，2013，（03）.
[4]柴天佑，李少远，王宏. 网络信息模式下复杂工业过程建模与控制[J]. 自动化学报，2013，（05）.
DCS工业控制 篇4
干燥器分为原料干燥器及氢气干燥器两种类型, 每种类型干燥器分A/B两个, 而且四个干燥器只能有一个干燥器处于干燥再生状态, 干燥再生步序为原料干燥器A, 氢气干燥器A, 原料干燥器B, 氢气干燥器B, 原料干燥器A这样的一个循环模式, 例如若是原料干燥器A处于干燥再生即REG模式, 那么原料干燥器B处于闲置及ALONE模式, 而与之对应的氢气干燥器按照干燥再生循环模式的步序, 氢气干燥器A处于前置即LEAD模式, 而氢气干燥器B处于后置即LAG模式。
二、干燥器再生的控制系统结构
2.1 中化泉州石化的这套干燥器再生设备对控制系统的要求如下:1整套干燥器的测量和控制以中央集散控制室为主就地检测
2 控制系统对整个干燥器再生的过程参数实现监视和控制, 具有显示、操作、报警、调节, 根据工艺要求自动启动再生程序及打开和关闭阀门。
3控制、报警、监视和保护的基本功能根据控制回路独立完整的原则设计, 保证在某一控制回路失效时不会导致其他控制回路失效。各保护功能具有独立性确保生产人员及设备的安全。
2.2 控制系统的选用
中化泉州石化所采用的DCS控制系统为YOKOGAWA CENTUM CS3000 系统。
本节主要针对CENTUM CS3000系统的分析阐述中化选用此设备原因。
1 可靠性系统的可靠性是系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力, 由于CENTUM CS3000 将系统控制功能分散在各台计算机上实现系统结构采用容错设计, 因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。
2 开放性CENTUM CS3000 采用开放式、标准化、模块化和系列化设计系统中各台计算机采用局域网方式通信实现信息传输当需要改变或扩充系统功能时可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下几乎不影响系统其他计算机的工作。
3 灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库中选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面从而方便地构成所需的控制统。
4 易于维护功能单一的小型或微型专用计算机具有维护简单、方便的特点, 当某一局部或某个计算机出现故障时可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换迅速排除故障。
5 协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据整个系统信息共享协调工作以完成控制系统的总体功能和优化处理。
6 控制功能齐全控制算法丰富集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体, 可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制并可方便地加入所需的特殊控制算法。CENTUM CS3000 的构成方式十分灵活可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成, 也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制, 并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理, 如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展, CENTUM CS3000 可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现
更高级的集中管理功能, 如计划调度、仓储管理、能源管理等。
综合以上分析, 从产品的各种性能上, 中化选择CENTUM CS3000 是符合工程需要的。
2.3 硬件配置
本项目中DCS系统主要包括控制器、I/O卡件、工程师站1台、操作站2台。其中控制器与工程师站、操作站通过网关相连。涉及模拟输入点80个, 模拟输出点16个, 数字输入点160个, 数字输出点128个。
2.3.1 工程师站
工程师站是运行相应的实时监控程序, 对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能:
a控制策略组态 (包括系统硬件设备、控制、算法) , 人机界面组态 (包括系统图形、报表) 和相关系统参数的设置。
b现场控制站的下装和在线调试, 操作员站人机界面的在线修改。
c在工程师站上运行操作员实时监控程序后, 工程师站可作操作员站使用
2.3.2操作站
操作站是集散控制系统与用户进行信息交换的设备。操作站主要完成以下功能:
a各种监视信息的显示、查询和打印。主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。
b通过键盘、鼠标等人机设备, 对命令和参数进行修改, 实现系统的人工干预, 如在线参数修改控制调节等。
c操作员站可以通过授权更改为工程师站实现工程师站功能。
2.3.3控制站
控制站是集散控制系统中的智能化可独立运行的计算机系统。它实现数据采集并直接对生产过程进行各种连续控制、批量控制与顺序控制等, 所有测量值可通过通信网络送到操作站数据库。智能的Process I/O单元完成现场内的数据采集和控制输出, 电源单元为智能I/O单元提供稳定的工作电源, 现场总线为主控单元与智能I/O单元之间进行数据交换提供通讯链路。
三、干燥器再生顺控程序
中化泉州石化轻石脑油异构化干燥器再生程序是由工艺人员根据生产实际工况, 进行一键式启动, 程序启动后各工艺步序根据程序设定, 对相应KV阀门, 调节阀, 电加热器等设备自动开关, 自动启停;程序各步序之间自动衔接, 在顺序控制程序中, 最典型的控制为电加热器升温控制, 当程序自动启动电加热器后, 电加热器的PID控制回路的设定值, 按照每分钟一摄氏度的速率进行升温或降温, 使电加热器的变频输出稳定, 温度控制平稳。
四、结束语
本论文基于DCS控制系统的轻石脑油异构化装置干燥器再生顺控程序。其基本原理是将轻石脑油异构化装置干燥器再生的过程通过应用CENTUM CS3000软件进行绘图和组态, 实现干燥器再生程序的自动化, 使异构化装置原料油的水含量达到合理值, 产出高质量异构化油, 在成品油调和时提高油品辛烷值。
摘要：在轻石脑油异构化装置中, 原料干燥器A/B, 氢气干燥器A/B, 四台干燥器干燥顺控程序均采用DCS自动控制, 由中控室的DCS系统来自动控制整个干燥器再生的步序以充分发挥DCS系统的功能和优势。在此系统中可以做到KV阀及调节阀根据不同的工艺条件自动开关, 电加热器根据工艺条件自动启停, 操作工对干燥器再生过程的运行状况一目了然, 且对干燥再生过程中各过程参数的变化都心中有数。
关键词：自动控制,干燥再生
参考文献
[1]施仁, 刘文江, 郑辑光.自动化仪表与过程控制.第三版.电子工业出版社.2007。
[2]王常力, 罗安.分布式控制系统 (DCS) 设计与应用实例.电子工业出版社.2005。
工业建筑造价控制与管理 篇5
关键词：工业建筑；工程造价；控制；管理
引言
工业建筑的工程造价由于其建筑工程的长期性也变得比较复杂，从而使得工程造价拥有不同的计价方法。目前我国土建工程造价的现状是，工程造价的管理观念意识薄弱、相关法律法规不完善以及工程造价相关人员素质较低；此外，工程造价体系不完善，缺乏健全的、贯穿于工程全过程的造价管理体系，现阶段大多数实行的管理方式是分单位、分阶段地进行造价管理，这种方式在一定程度上制约了工业建筑工程造价的有效控制。
一、决策阶段的工程造价控制与管理
对于项目的投资决策阶段，需要对各项技术指标进行确定，而这些技术指标对项目的工程造价有很大的影响，其中包括建筑工程地点的选择、施工工艺的挑选以及施工单位的选取都直接影响着项目的工程造价。根据已有的资料显示，项目的投资决策阶段对工程造价的影响较为显著，大约在85%左右。因此，对于工程造价的合理控制，投资决策的内容是前提，在项目的投资决策阶段对工程造价进行合理地控制和管理，可以有效控制整个建筑工程的总造价，如对拟可建项目的选址有一个原则，即就进行原则，这一原则主要是指项目的选址要靠近施工原材料、交通运输较方便的地区，从造价管理的角度上说，这样可以节省来回的运费，有利于降低建设单位和施工单位的成本，同时还可以加快施工单位的工作效率，有利于缩短工程的工期。从事决策阶段相关造价管理工作的人员，应该编制高质量的项目投资预算，控制造价；而作为投资方，应该在可选方案中选择经济效益最好的方案，并选取信誉良好的造价咨询公司对将要投资的项目进行风险、预测等各方面的分析，从经济的角度选取较为合理的投资，有利于对工程造价进行合理地控制。
二、工业建筑设计阶段的工程造价控制与管理
项目的设计阶段对于项目投资多少的影响最大，因此工程造价在此阶段也发挥着重要的作用。根据已有的研究结果显示，影响项目投资的设计阶段的因素大约占到63%左右，因此项目设计方案的选取即工程的设计阶段是项目投资的关键，从而也是工程造价管理的重点。设计阶段的主要内容是对整个建筑工程进行统筹和规划，建筑工程的建成需要很多的人力、物力以及机械设备等，只有对这些费用进行合理地控制，才有可能缩短工期、提高劳动效率，从而降低工程的造价。例如可以建立设计竞争机制，对设计方案进行评选；推广监理制度，对土建施工过程中进度、质量和安全进行一定的监督；对所选设计方案进行优化，尽量减少设计的变更，控制工程造价。
三、施工阶段的工程造价控制与管理
施工过程中存在很多不确定因素，例如工程的临时变更都会给项目带来不同程度的影响，或工期、或造价；同时施工环境的变幻莫测也会影响工程的顺利进行。对于施工阶段的工程造价应该进行严格地控制和管理。第一，要对标底进行合理地编制，标底的编制要运用科学的手段，与市场紧密地结合起来，保证标底的合理性；第二，根据土建工程的特点，合理发包形式；第三，公开进行招投标，体現明确的透明度，有效控制工程造价；第四，对于工程的承包商来说，其工程实际造价是合同价与索赔价的总和，这是因为承包商为了在建筑市场中得以发展，通常在合同谈判时让步而在工程实施过程中通过索赔获取补偿。同时，在施工阶段，还要特别注意土建工程中各种变更，例如设计图纸变更、工程量变更等对工程造价产生影响的因子，并对其进行严格地控制。最后，要选择专业技术过硬的施工队伍，可以有效控制施工现场的意外事故，保证施工现场的安全，从而有利于控制工程造价。
四、竣工结算阶段的工程造价控制与管理
工业建筑项目的最后一个阶段就是竣工结算，竣工结算的主要内容就是针对项目建设过程中涉及到的工程量、清单量进行审核，保证计算结果的准确性；此外，对建筑工程中的施工技术变更进行施工工序前后衔接质量的检查，尤其对于隐蔽工程例如地下部分要认真核实。竣工结算阶段对工程量审核的主要内容大致分为以下三大块：工程量的审核、单价的套用的审核和费用计算的审核。在审核过程中要尽可能全面的查看建筑的资料，可以有效地提高工程造价的准确度。例如，审核工程量的正确性是为了极大的减少建筑工程中的不切合实际的开支，减小在工程造价中由于误差而引起的不合理的费用，真正做到工程实际造价。
五、结语
综上所述，分析工业建筑项目建设过程中的造价管理现状，针对工程造价在建设工程项目全过程中的重要作用，分析如何对各个工业建筑项目过程中不同阶段进行造价控制和管理。建筑工程造价管理直接决定着建筑工程项目的经济收益和社会收益，有利于控制其工程量、清单量的准确性。总而言之，作为工业建筑的造价人员应该不断提高其管理水平，协调好人力、物力等，促进企业的发展，只有对各个阶段的工程造价进行控制，才能有效提高工程的经济效益，提高企业的核心竞争力，进而提高施工单位和建设单位的整体收益。
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工业化控制 篇6
对工业自动化领域而言, 大量的智能设备可通过各种途径连到Internet上, 通过网络相互传递信息和数据, 实现智能化现场设备的功能自治性、系统结构的高度分散性以及监管控一体化。现场总线 (FieldBus) 就是顺应这一形势发展起来的新技术。现场总线的出现, 标志着工业控制技术领域又一新时代的开始。这一技术的发展, 对实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用。与传统的集散控制系统 (Distributed ControlSystem, DCS) 相比, 他具有全开放、全分散、互操作等优点, 但还是有很大的局限性, 主要表现在以下几方面。
(1) 目前的现场仪表和设备的计算能力和信息处理能力较低, 复杂的控制功能仍集中在一台控制计算机上, 不能实现全分散控制, 存在风险集中的现象。
(2) 现场总线仅作为系统的一个组成部分, 位于系统的底层, 不足以实现系统的全开放性结构。系统架构呈垂直组合状, 数据通信存在瓶颈。
(3) IEC61158标准包括8种类型的现场总线, 相互之间差异较大, 不能实现互操作, 彼此连接存在一定困难。
(4) 系统中所有控制器独立运行, 各执行独立的数据处理, 难以做到所有信息共享, 导致系统实时性不尽如人意。
上面的阐述说明传统经典的PLC和现场总线技术已不适合这种要求。即使是像工业PC, OPC等技术, 只要他们被镶嵌在传统的系统结构中, 也只能是对系统的功能作些边缘性的提高。
因此, 为减轻繁重的编程工作和达到系统的简单化, 需要对系统的结构进行变革。随着信息技术的不断飞跃发展, 工业控制领域中必然会产生一种能够弥补现场总线缺陷, 实现全系统统一、高效、实时的控制策略。工业以太网就是适应这一需要而迅速发展起来的控制技术。在所有的网络技术中, 以太网技术是至今最理想的选择, 他能满足如下所有要求:
(1) 充分考虑今后的发展需要, 具有高传输速率, 目前达到100Mb/s。
(2) 高传输安全性和可靠性, 集线器技术的确定性。
(3) 集线器的应用可不需考虑网络的扩展。
(4) 建立了一种标准:一个新的工控总线标准。
(5) 与IT连接, “世界标准”的TCP/IP技术的应用。
(6) 在整个网络中的随机网络存取技术。
以太网 (Ethernet) , 既是一种计算机接入局域网络的技术。由于以太网传送速率的大幅度提高, 物理层标准的工业化以及以太网集线器技术的形成, 千兆以太网技术和无碰撞全双工光纤技术的出现, 使得这一先进的网络技术被推进到早先认为不适宜的工业控制网络中, 形成了工业以太网技术。与目前的基于现场总线的控制网络相比, 基于工业以太网技术的控制网络是一种低成本 (许多商用以太网的芯片组与技术可以借用) 、高性能的控制网络解决方案。
1 Ethernet应用于工业现场的关键技术
一般来讲, 工业以太网是专门为工业应用环境设计的标准以太网。工业以太网在技术上与商用以太网 (即IEEE802.3标准) 兼容, 工业以太网和标准以太网的异同可以比之与工业控制计算机和商用计算机的异同。但在产品设计时, 在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性甚至本质安全等方面能满足工业现场的需要。
1.1 通信确定性与实时性
工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求, 即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于Ethernet采用CSMA/CD方式, 网络负荷较大时, 网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求, 故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求, 一直被视为“非确定性”的网络。
工业以太网采取了以下措施使得该问题基本得到解决:
(1) 采用快速以太网加大网络带宽。Ether-net的通信速率从10, 100 Mb/s增大到如今的1, 10Gb/s。在数据吞吐量相同的情况下, 通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小, 即网络碰撞机率大大下降, 从而提高其实时性。
(2) 采用全双工交换式以太网。用交换技术替代原有的总线型CSMA/CD技术, 避免了由于多个站点共享并竞争信道导致发生的碰撞, 减少了信道带宽的浪费, 同时还可以实现全双工通信, 提高信道的利用率。
(3) 降低网络负载。工业控制网络与商业控制网络不同, 每个结点传送的实时数据量很少, 一般为几个位或几个字节, 而且突发性的大量数据传输也很少发生, 因此可以通过限制网段站点数目, 降低网络流量, 进一步提高网络传输的实时性。
(4) 应用报文优先级技术。在智能交换机或集线器中, 通过设计报文的优先级来提高传输的实时性。
1.2 稳定性与可靠性
传统的Ethernet并不是为工业应用而设计的, 没有考虑工业现场环境的适应性需要。由于工业现场的机械、气候、尘埃等条件非常恶劣, 因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。在工厂环境中, 工业网络必须具备较好的可靠性、可恢复性及可维护性。
为了解决在不间断的工业应用领域, 在极端条件下网络也能稳定工作的问题, 美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann, Jetter AG等公司专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品, 安装在标准DIN导轨上, 并有冗余电源供电, 接插件采用牢固的DB-9结构。此外, 在实际应用中, 主干网可采用光纤传输, 现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线, 对于重要的网段还可采用冗余网络技术, 以此提高网络的抗干扰能力和可靠性。
1.3 安全性
在工业生产过程中, 很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒气体等, 对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备, 都必须采取一定的防爆技术措施来保证工业现场的安全生产。
在目前技术条件下, 对以太网系统采用隔爆、防爆的措施比较可行, 即通过对Ethernet现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施, 使现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄, 以保证系统运行的安全性。对于没有严格的本安要求的非危险场合, 则可以不考虑复杂的防爆措施。
工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统, 即信息管理层、过程监控层、现场设备层, 合成一体, 使数据的传输速率更快、实时性更高, 并可与Internet无缝集成, 实现数据的共享, 提高工厂的运作效率。但同时也引入了一系列的网络安全向题, 工业网络可能会受到包括病毒感染、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。一般情况下, 可以采用网关或防火墙等对工业网络与外部网络进行隔离, 还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强网络的安全管理。
1.4 总线供电问题
总线供电 (或称总线馈电) 是指连接到现场设备的线缆不仅传输数据信号, 还能给现场设备提供工作电源。对于现场设备供电可以采取以下方法:
(1) 在目前以太网标准的基础上适当地修改物理层的技术规范, 将以太网的曼彻斯特信号调制到一个直流或低频交流电沾上, 在现场设备端再将这两路信号分离开来。
(2) 不改变目前物理层的结构, 而通过连接电缆中的空闲线缆为现场设备提供电源。
1.5 工业以太网协议
由于工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统, 而且还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。它除了完成数据传输之外, 往往还需要依靠所传输的数据和指令, 执行某些控制计算与操作功能, 由多个网络节点协调完成自控任务。因而它需要在应用、用户等高层协议与规范上满足开放系统的要求, 满足互操作条件。
对应于ISO/OSI七层通信模型, 以太网技术规范只映射为其中的物理层和数据链路层, 而在其之上的网络层和传输层协议, 目前以TCP/IP (传输控制/网间) 协议为主 (已成为以太网之上传输层和网络层“事实上的”标准) 。而对较高的层次如会话层、表示层、应用层等没有作技术规定。目前商用计算机设备之间是通过FTP (文件传送协议) 、Telnet (远程登录协议) 、SMTP (简单邮件传送协议) 、HTTP (WWW协议) 、SNMP (简单网络管理协议) 等应用层协议进行信息透明访问的, 它们如今在互联网上发挥了非常重要的作用。但这些协议所定义的数据结构等特性不适合应用于工业过程控制领域现场设备之间的实时通信。
为满足工业现场控制系统的应用要求, 必须在Ethernet+TCP/IP协议之上, 建立完整的、有效的通信服务模型, 制定有效的实时通信服务机制, 协调好工业现场控制系统中实时和非实时信息的传输服务, 形成为广大工控生产厂商和用户所接收的应用层、用户层协议, 进而形成开放的标准。为此, 各现场总线组织纷纷将以太网引入其现场总线体系中的高速部分, 利用以太网和TCP/IP技术, 以及原有的低速现场总线应用层协议, 从而构成了工业以太网协议。
2 典型工业以太网
随着以太网技术的高速发展及它的80%的市场占有率和现场总线的明显缺陷, 促使工控领域的各大厂商纷纷研发出适合自己工控产品且兼容性强的工业以太网。其中应用最为广泛的工业以太网之一是德国西门子公司研发的SIMATIC NET工业以太网。它提供了开放的, 适用于工业环境下各种控制级别的不同的通信系统, 这些通信系统均基于国家和国际标准, 符合ISO/OSI网络参考模型。SIMATIC NET工业以太网主要体系结构是由网络硬件, 网络部件, 拓扑结构, 通行处理器和SIMATIC NET软件等部分组成。
2.1 SIMATIC NET工业以太网基本类型和网络硬件
SIMATIC NET工业以太网有2种类型, 分别为10Mbit/s工业以太网和100Mbit/s工业以太网。它是利用带传输技术, 基于IEEE802.3利用CSMA/CD介质访问方法的单元级和控制级传输网络。在西门子工业以太网中, 通常使用的物理传输介质是屏蔽双绞线 (TP) , 工业屏蔽双绞线 (ITP) 以及光纤。TP连接常用于端对端的连接。一个数据终端设备 (DTE) 直接连接到网络连接元件端口, 而该设备负责将信号进行放大和转发。在SIMATIC NET工业以太网中, 这些网络连接元件有OLM (光学链接模板) , ELM (电气连接模板) , OSM (光学交换机模板) , ESM (电气交换机模板) 。DTE与连接元件之间通过TP或ITP电缆连接。
2.2 SIMATIC NET工业以太网网络部件
SIMATIC NET工业以太网网络部件包括工业以太网链路模板OLM, ELM和工业以太网交换机OSM/ESM和ELS以及工业以太网链路模块OMC。其中OLM (光链路模块) 有3个ITP接口和二个BFOC接口。ITP接口可以连接三个终端设备和网段, BFOC接口可以连接二个光路设备 (如OLM等) , 速度为10Mbit/s。ELM (电气链路模块) 有3个ITP接口和一个AUI接口。通过AUI接口可以将网络设备连接到LAN上, 速度为10Mbit/s。在普通OSM上, 电气接口 (TP/ITP) 都是10/100 Mbit/s自适应的且线序自适应。光纤接口为100Mbit/s全双工的BFOC接口, 适用于多模光纤连接。二个OSM之间的最远距离为3km。在同一个网段上最多可以连接50个OSM, 则扩展距离为150km。同时它还有地址学习, 地址删除, 设置传输波特率 (10或100Mbit/s) 及自适应功能, 简化了网络配置和增强了网络扩展能力。此外, 根据IEEE802.1Q标准, OSM/ESM还支持VLAN (虚拟局域网) , 它提供数据包的VLAN优先权标签。它将数据分配为由低到高 (0-7) 的优先权级别, 对于没有目的地址的数据包则被视为低优先权的数据帧。
2.3 SIMATIC NET工业以太网的拓扑结构
2.3.1 总线型拓扑结构
在OLM或ELM的总线拓扑结构中, DTE设备可以通过ITP电缆及接口连接在OLM或ELM上。每个OLM或ELM有三个ITP接口。OLM之间可以通过光缆进行连接, 最多可以级联11个。而在ELM之间可以通过ITP XP标准电缆进行连接, 最多可以级联13个。ESM可以通过TP/ITP电缆相连组成总型网络。任何一个端口都可以做为级联的端口使用。二个ESM之间的距离不能超过100m, 整个网络最多可以连接50个ESM。
2.3.2 环型拓扑结构
OLM可以通过光缆将总线型网络首尾相连, 从而构成环行网络。整个网络上最多可以级联11个OLM, 与总线型网络相比冗余环网增加了数据交换的可靠性。而OSM/ESM也能够构成环网拓扑结构, 它们具有网络冗余管理功能。它们通过DIP开关可以设置网络中的任何一个OSM/ESM做为冗余管理器。因而可以组成冗余的环网, 其中OSM/ESM上7, 8口作为环网的光缆级连接口。做为冗余管理器的OSM监测7, 8口的状态, 一旦检测到网络中断, 将重新构建整个网络, 将网络切换到备份的通道上, 保证数据交换不会中断。网络重构时间小于0.3s。
2.4 环网冗余
在西门子工业以太网中, 每个OSM/ESM上 (除OSM TP22和ESM TP40) 都有standby-sync接口。使用一对OSM/ESM, 通过DIP开关设置备用 (standby) 主站和备用从站。用ITP XP标准电缆, 将备用接口连接起来, 则该对OSM/ESM可以用来冗余连接另外一个环网。备用主站和从站之间通过ITP XP9/9标准电缆连接。当备用主站通道出现故障时, 备用从站连接通道工作;当备用主站通道恢复正常时, 备用主站会通知备用从站, 备用的从站将停止工作。而整个网络重构的时间小于0.3m。
2.5 SIMATIC NET工业以太网通信处理器
常用的SIMATIC NET工业以太网通信处理器 (CP) , 包括用在S7PLC站上的处理器CP243-1系列, CP343-1系列, CP443-1系列以及用在PC上的网卡, 并提供ITP, RJ45及AUI等以太网接口。它们以10/100Mbit/s的速度将PLC或PC连接至工业以太网。CP系列模板是为S7系列PLC在组成工业以太网进行通信时使用的, 通过CP系列模板用户可以很方便的将S7系列PLC通过以太网进行连接, 并且支持使用STEP7-Micro/WIN32软件。通过以太网对S7系列PLC进行远程组态, 编程和诊断。同时, 通过CP, S7系列中各PLC之间可以进行以太网连接, 并且还可以同PC上的OPC Server进行通信。
2.6 SIMATIC NET工业以太网软件
SIMATIC NET工业以太网软件包括SIMATIC NET V6.2和OPC (OLE for Process Control) , 其中SIMATIC NET软件提高了统一的Windows届面, 同时也集成并更新了更多的功能, 特别是它提供了APC (Advanced PC Configuration) 高级PC配置工具, 通过APC的组态, PC可以作为整个系统, 控制系统的一个站点同其他PLC站进行通信, 同时提供了OPC Server以及数据处理功能。OLE (对象连接和嵌入式) 本身是基于Microsoft COM技术的一个应用, 而OPC接口是基于OLE的开放的统一的软件接口。OPC不依靠于某一个厂商, 几乎所有的工控软, 硬件控制商都已集成了OPC接口, 因此各不同硬件厂商之间的设备通信就可以通过统一的OPC接口进行, 从而避免了不同设备的厂商由于通信协议的差异而造成数据交换困难的问题。SIMATIC NET OPC是服务器/客户端结构, 客户端访问服务器的程序接口有自动化接口和用户自定义接口, 其中只有自定义接口可以用来访问故障报警和触发事件消息。SIMATIC NET OPC的结构为分级模式, 即OPC server-OPC group-OPC item, OPC数据访问均基于此结构。
3 工业以太网发展趋势和前景
网络技术的飞速发展深刻影响着工业自动化技术的变革。工业以太网这种高度开放、使用灵活方便、功能强大的新型工业控制网络将会以非常高的效率把企业的现场设备层、控制层以及管理层连接在一起, 形成以网络集成自动化为基础的企业信息系统。他必将渗透到机械制造、汽车制造、半导体制造、石油化工等制造业的各个方面, 同时也将广泛运用于楼宇自控、电力系统监控、机器人控制、纺织包装、印刷等一切需要数字信息交换与集成的领域。因此, 以工业以太网作为一种全新的“现场总线”是未来工业控制网络的必然选择。他实现了现场设备层与企业内部信息网 (Intranet) 的无缝连接, 在建立起一个真正统一的工业控制网络的同时, 把开放性的思想在更高程度上运用于工业控制网络。
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谈工业自动化控制 篇7
自动化控制依托电子, 机器, 软件等综合实现。通过正确的配比结合完成自动化的控制系统, 能够急速提高生产和运营能力。包括电脑技术, 网络技术, 微电子技术, 能源供给技术, 使工作的自动运行程度提升, 并能杜绝从前许多不利问题, 使工作的宏观掌握更加容易。
第三次工业革命, 即后工业时代, 信息化时代, 将生产力提升到一个前所未有的成绩, 近即使年创造的价值速度要远远超过前几千年的速度。而对于工厂本身来说, 能够提高三倍以上的效率。上世纪80年代, 我国也开始开放门户, 将国外先进的生产设备和技术引入我国。在工业控制行业, 包含的产品“PLC, 变频器, 触摸屏, 伺服电机, 工控机”等。为我国的发展带来契机。
1 工业自动化仪器仪表
1.1 PLC (可编程序控制器)
PLC-可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller, 1968年美国GM (通用汽车) 公司提出取代继电器控制装置的要求。
第一, 它的程序操作容易, 在修正和改正的时效性上较高。第二, 保养便捷, 利用的是插入式结构。第三, 比继电器系统有更高的稳定性。第四, 占空间小, 灵活方便。第五, 对于数字的处理非常便捷。第六, 花费上不高, 较为合理。第七, 交流电压的等级在115v, 第八, 能够对与电磁阀等相配合。第九, 适用范围很广。第十, 存储量大, 数字在4kb以上。
1969年美国生产了第一台plc机器, 来应对当前的汽车通用状况。从此, 带动了其他发达国家对于PLC的研究探索, 并取得惊人的成绩, 目前, 主要生产这一工艺的著名工厂例如三菱 (日本) , 西门子 (德) , TE等等, 能够为新技术新手段的发生发展带来重要的探索方法。
我们国家关于PLC的开发利用等也较快, 能够充分使用, 上世纪70年代末到80年代前期, 伴随外国的设施, 很多设备是整套引入此项程序, 并在后来的几年中数量越来越多, 将旧的设备改造或更换, 带来想明显的经济上升, 此项工艺在我国的普及程度较好, 对提升我国总体的设备自动运行带来了巨大的潜力, 发挥重要作用。
目前, 我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC, 如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司, 北京和利时和杭州和利时, 浙大中控等。
1.2 工控PC
鉴于以PC为基础的控制装置与PLC有着相似之处, 并能够被使用人员和修理人员接受, 因此, 许多生产商开始有目的有保留地采用PC方案, 并受到较好效果, 它便于装备和采用, 能够诊断出级别较高的错误, 使人员有了更加灵活变通的选择, 并且在使用的花费上, 长期来看是有利于降低成本的。
PLC一开始是对PC行业有戒备心理的, 因为后者对于前者有制约作用, 随着时间的推移, PLC也进入到PC工作的环境中, 并与其有相同的地位。
PC技术在我们国家的发展速度异常迅猛。从国际角度来说, 工业PC的两种类型分别是IPC以及其延伸发展的机器。由于对于PC的平稳运行以及配置的要求非常之高, 所以, 对于现在所采用的IPC来说已经较为滞后了。应当有新的代替品, 而IPC本身面临着转型的命运。可能成为该领域的管理层面, 国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项, 目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统, 在3-5年内, 占领30% (50%的国内市场, 并实现产业化。
几年前, 当“软PLC”出现时, 业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而, 时至今日工业PC并没有代替PLC, 主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见, 工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上, 其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争, 这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看, 控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间, 这些融合的迹象已经出现。
2 工控行业仪器仪表发展
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;应当拓展服务区域, 使仪表工作向着自动智能网络的方向推进, 从模拟工艺手段变为数字智能手段, 大概几年内, 其比例就会超过传统设备, 有利于推动版权等面向市场, 成为商品。
2.1 电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年, 中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年, 高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。
2.2 科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主, 到2005年在总产值中占50%~60%。
2.3 环保仪器仪表
环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品, 2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平, 国内市场占有率达到50%~60%, 到2010年国内市场占有率达到70%以上。
2.4 仪器仪表
仪器仪表元器件“十五”及2010年前, 尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品, 品种占有率达到70%~80%, 高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发, 使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平, 部分产品接近国外同类产品先进水平。
2.5 信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术, 总线式自动测试技术, 综合自动化测试系统, 新型元器件测量技术及测试仪器, 在线测试技术, 信息产业产品测试技术, 多媒体测量技术以及相应测试仪器, 用电监控管理技术等[1]。
摘要：随着科学发展的带动, 工业技术与计算机网络的关系越来越紧密, 工业依靠自动化程序获得自身发展的快速性, 计算机通过为工业服务体现自身的价值, 自动化运行程序因为其高效率高科技, 能够解放人员工作状态等原因能够取得很好效果, 为了促进这进一步提高, 计算机控制人员和工业行业双方都期待更新更好的电脑技术能够开发出来, 为二者的结合打下更深层次的基础。
参考文献
化学工业的统计过程控制 篇8
1.1 离散制造工艺特征
离散制造的产品常由多个零件经过一系列并不连续工艺的加工装配而成。例如属于航空器、汽车、机械零部件的制造行业等。这种类型的企业一般都包含零部件制造、加工、装配等过程, 整个离散制造业就是由一系列相互配套的企业组成的产业网络。
在离散制造的生产过程中, 过程常被分解为多项并行或串行的子过程。每项子过程仅要求企业部分的资源、机台、人力。企业将功能类似或流程类似的机台和人力资源组成生产组织 (部门、工段) 。加工对象 (原料或半成品) 在不同的机台和部门间流转, 企业要平衡不同的工作流, 设计工艺路线和机台使用计划。产品设计、生产和批次出货量也变动较多。
在对加工对象进行测量时, 测量数据是反应单一产品的特征, 同等类型的数据相互独立且服从正态分布, 大量采用单变量统计的离散制造业各制造环节并不耦合, 工作流呈线性状态。在30年代, 始于休哈特的统计方法很好的帮助了离散制造企业提高了生产质量水平。
1.2 连续制造工艺特征
化工企业从其制造方式上讲, 属于典型的流程型材料的连续制造业, 不但具备连续制造的基本特征, 也具备其自身特点。
(1) 工艺流的特殊性:
在化工企业, 工艺介质常为非均相体系, 一个产品要经过一连串化学反应, 反应可能是平行、串联、可逆、链反应等, 生产的中间过程或最后阶段的产出可能有多个异构体, 伴随中间产品, 联产品或副产品。很多的化工产品也是不同物质的混合, 使用规格指标来定义产品等级, 经常发生过程质量特性输出不合格不一定导致产品不合格。
(2) 制造环节的耦合:
在化工行业, 常以流程规格来定义化工产品制造全过程所需经过的生产路线, 每个变化的流程规格有各自的生产阶段, 阶段可根据企业的具体生产情况、管理需求、计量统计手段而定。一个生产阶段可同时对应多个阶段, 也可以多个阶段对应一个阶段。
(3) 抽样的特殊性:
抽样的目的是要保证样本尽可能代表总体, 离散制造行业通常有多种抽样方法, 具备严格的统计原理 (如GB/T2828) 。而在化工行业很多采用等距抽样。抽样点的设置要考虑管理要求、工艺特点、计量方法。
2 化工行业的质量统计
化学工业是复杂的生产过程, 其统计过程控制有其自身特点:
2.1 工艺数据的庞杂
化工生产中, 一套装置需要采集的工艺参数非常多, 让作业人员同时监控大量的数据是不可能的, 大量的数据独立或者相互关联, 需要通过多元统计分析将大量的数据分类并投影到少数独立因子上去, 呈现给作业人员。
2.2 统计分析平台
化工生产的产品质量数据往往是在产后抽样化验得到, 目前在线测量质量特性的设备并不普及, 对在线工艺参数调整存在滞后性, 常需要建立与工控系统统一的统计分析平台, 对生产过程的大量生产数据建模并分析, 得到不同生产方案的预测模型, 使得作业人员调整工艺参数时候, 便能得到相应的质量数据。
2.3 质量数据特征
化工产品的变量数据之间相互关联, 同一变量多个采集点之间也具备相关性, 单一数据并不呈正态分布, 常应用于离散制造业的单变量统计方法是无效的。
3 正态情况下过程统计
3.1 正态分布的过程能力指数
对于单变量且正态分布的数据, 常使用过程公差限的宽度和过程度量值的变化宽度的比值, 来评价过程满足顾客要求的能力, 当产生的计量数据独立、过程稳定, 且服从正态分布时, 可通过下列公式计算过程能力指数和过程绩效指数。-=99865.0PCp
Cp和Pp是假定过程输出的均值与目标值重合时的过程能力, 大多数情况下, 过程输出均值和目标值并不重合, 引入Cpk和Ppk的目的是同时考虑到均值的偏移, 当然, 当实际过程中心和公差中心越靠近时, Cpk和Ppk的数值也一定会和Cp和Pp数值越靠近。
3.2 正态分布的控制图:
在流程性材料的连续制过程中, 在产品内部均匀情况下, 产品抽样是每次只能取一个样, 受控对象每次只能得到一个测定值, 很多情况下测量费用高, 多次测量不经济, 对于这种单值数据常采用单值-移动极差控制图。
移动极差:指一个测定值xi与紧邻的测定值xi+1之差的绝对值, 记作MR,
其控制限为:
中心线:
参数列表:n为子组大小 (表1) 。
4 非正态情况下的过程统计
4.1 非参数计算
流程性材料的测量数据往往不呈正态分布, 这就有必要将过程能力推广到非正态分布的情况下, 在数据为偏态情况下, 曾有人提出以下计算方法:
此公US式L用-上µ分µ位-数9L9S.8L65%到下分位数=0.1M3i5n%之间的距离, 替代6σ, 以50%分位数替代μ, 进而3推σ广到一般3σ化的情形, 但此公式的缺陷是需要大量的观测样本, 如果直接利用数据计算分位数是有条件的, 样本量n通常要满足:
取p在0.00135时, 样本量n要超过740个, 即使取p在0.005, 样本量n也要超过200个, 在控制要求允许的情况下, 同样可用下列方法计算以减少样本量要求:
4.2 数据变换:
在样本量较少的情况下, 通常对数据做变换处理, 以改变原分布类型, 将非正态分布的数据转化为类正态分布, 常见有 等, 常用的有Box-Cox法和Johnson变换法。
Box-Cox法常选定一个合适的λ, 带入下列公式, 形成新的随机变量y*, 最终得到新的服从正太分布的变量y*
Johnson变换具备一系列变换曲线, 数理上拥有更好的变换为正态数据的能力, 它将一般数据分为三大数学类型, 对应不同的变换公式
通式:
Z为标准正态分布变量, X为原始非正态分布变量, ξ定义为位置因子, λ定义为尺度因子, 参数γ和δ控制分布形状。 (表2)
5 多变量情况下的过程统计
5.1 多变量下的过程能力指数
产品的质量特征会通过多个关键指标来表达, 多个指标间可能存在相互制约相互影响的可能性, 应用单变量分析会丢失很多有用信息, 并不能全面评价其过程能力, 因此需引入多变量统计技术进行过程能力的计算。
多元统计中的主成份分析是用多个指标化为少数相互无关的综合指标的统计方法, 去考察变化最大、最能区分各观测样本的成分。
设有这样一个m*n矩阵, m为质量特征, n为样本数量。
计算此矩阵的协方差矩阵S, 并对S做正交化处理, 得到对角矩阵D, 对角数值λ1, λ2….λm即为矩阵S的特征值, E1, E2….Em为这些特征值的特征向量, Ei就是个变量在第i因子上的载荷, 每个因子贡献率为:
所以因子的载荷矩阵L为
转换的质量特性上下规范限为
那么对应因子的过程能力指数即为:
计算式中有
5.2 多变量情况下的控制图
多元过程统计控制MSPC由Hotelling发展起来的, 简称为T2图, 它是对各指标均值的联合控制, T2控制图点子链是按照时间顺序画出, 这样我们可以看到均值是否收到特殊因素影响。总体的均值向量μo和协方差矩阵Σ0也是未知, 当数据按组出现时, 利用各子组均值向量 和各子组协方差阵平均阵Sp代替, 第i批T2统计量为:
式中, n是自组样品的个数
式中, 是第j批抽样子组的均值向量, Sj是第j批抽样子组协方差
这样其UCL可表示为:
而下限LCL为0
6 结论
工业控制系统安全研究现状 篇9
关键词：工控系统,网络安全,威胁检测
0 引言
随着信息化和工业化的不断深入交融,工业控制系统在电力、能源、智能机械、生物工程、航天、化工以及金融等众多行业的关键性基础设施中得到了广泛应用,而且越来越多地采用标准、通用的通信协议及软硬件系统,甚至有些工控系统也能以某种方式连接到互联网等公共网络中[1]。这使得工业控制系统也难免面临木马、病毒、黑客入侵、拒绝服务等传统的信息安全威胁,而且由于工业控制系统多被应用在支撑国家安全、国计民生、经济发展等核心领域,由于工业控制系统的安全事故而对社会和经济造成的影响愈来愈严重。一些敌对国,敌对势力以及恐怖分子正是看到了工控系统的重要作用,所以为了达成在政治、军事、经济、宗教信仰等方面的目的,他们很可能把工业控制系统作为重点攻击目标。
1 工业控制系统体系架构
工业控制系统(ICS-Industrial Control System)是由计算机设备与工业过程控制部件组成的自动控制系统。国际自动化协会(ISA)与IEC/TC65/WG整合后发布的IEC 62443《工业过程测量、控制和自动化网络与系统信息安全》[1]对工业控制系统给出了明确定义,即:“工业控制系统包括制造和加工厂站和设施、建筑环境控制系统、地理位置上具有分散操作性质的公共事业设施(如电力、天然气)、石油生产以及管线等进行自动化或远程控制的系统。”
如图1所示,在一般情况下工业控制系统所包含的相关子系统以及功能组件如图1所示。
(1)遥测遥控系统—数据采集与监控系统(SCA-DA)、远程测控单元(RTU)、逻辑控制或者程序控制(PLC)、分布式过程控制系统(DCS)、网络电子传感/监视/控制/诊断系统等。
(2)相关信息系统,如图形化界面、过程历史库、制造执行系统(MES)以及厂站信息管理系统。
工业控制系统以自身工业控制网络为基础,结合现代计算机技术,实现了计算机系统向工业自动化控制领域的延伸和发展;作为一系列组成元素(组件)的总称,工业控制系统这一称呼涵盖了可对工业流程安全性、可靠性操作产生影响的一系列硬件和软件。
2 工控系统与信息系统对比
在当前环境下,相关人员关于传统信息系统的安全问题已经进行了大量的研究,将传统的信息系统和现有的工业控制系统进行对比,可以得出怎样将现有资源运用到工业控制系统中,用以提升该系统的安全体系,从而保证系统的正常运行。
2.1 安全三要素
机密性:确保访问人对信息的正确访问。完整性:确保访问人访问的信息是没有被修改或删除过的正确信息。可用性:确保系统中的信息以及资源都是可用的。
由于上述三个要素在信息系统以及工业控制系统中不同的安全顺序,故在针对这两个系统的安全防护工作的侧重点也是不相同的,如图3所示。从图3中可以看出,在IT系统中,以情报保护优先,系统的机密性优先级最高,其次是完整性,最后是可用性;工业控制系统以生产持续优先,最看重系统的可用性,其次为完整性,最后为机密性。安全三要素在IT系统与控制系统中优先级顺序不同,充分体现了IT系统与工业控制系统的各自特点。
2.2 工业系统与传统信息系统的比较
模拟电子技术和机械制造技术相结合带来了工业电子化体系的首次飞跃。从这之后,由于在系统中不断地将数字化技术引入其中,再加上嵌入式程序,早期的数字化工控协议,以及单片机的推动作用,工业控制系统完成了二次飞跃。这个时候的工控系统和办公信息网络出于物理安全的考虑,两者是异构同时也是分离的。随着科学技术的不断发展,随之带来的就是计算机网络成本的不断降低,PC环境的不断提高,标准x86环境被逐渐应用于工控系统以及其他的信息系统中,同时TCP/IP协议的应用场景越来越大,被广泛应用于控制信号以及信息的采集传输中,更甚至使用一些公共网络进行传输,这就使得x86中的病毒群体有了良好的活动空间,给系统带来了严重的安全隐患。所以,即使在数据的交换中进行传统的物理隔离,也不能保证系统的绝对安全。
与传统的信息系统不同,工业控制系统把可用性放在了首要地位,如表1所示,在这个前提下,系统的安全将会承受巨大的风险。这就好比一些杀毒软件出于对系统性能的考虑,降低了对系统病毒的查杀力度,使系统抵御病毒入侵的能力下降。在表1中列出了工业控制系统与传统信息系统各方面的对比情况,本节稍后还将从五个方面进行详细论述。
在传统工业系统中,许多的设计者以及使用者,充分考虑了系统的物理安全问题,为了保证工业系统能够正常进行运作,需要很多的条件,包括:能够支撑系统运行足够数量的传感器;复杂的流程;大量的文献;人们的积极努力。然而通过已发生的安全事件中可以发现,许多的系统开发人员在进行软件开发的过程中都会犯一个低级错误:将需要与数据库进行连接的用户名和密码不是作为和程序相独立的可配置文件,而是做成一种硬编码。这个错误是极其容易忽略的,在现有的软件系统中不难发现。在安全问题方面,从工业控制系统的发展道路上不难看到传统PC的影子,在传统PC的开发过程中遇到的问题,工控系统基本上也都会重现。正因为此,可以预测到,工业系统安全问题的核心在未来的20年内将从孤立的物理与实体之间的安全问题变成信息系统的安全问题,并且这个问题将在与人类关系密切的物联网上得到充分的体现。因此,要想将工控系统信息的安全问题予以解决,传统信息安全产品和解决方案并不是一剂对症良药,工业控制系统需要有一套为自己量身打造的信息安全产品,才能有效抵御工业系统面临的各种安全威胁,为客户带来工控安全防护的真正价值。
3 工控安全防御方法建议
3.1 白名单机制
白名单机制即一种自动防御技术,该技术对网络数据交换的限制是通过之前约定好的协议规则,即:"在信息网和控制网之间进行行为的动态判断,并通过对已经约定好的协议进行特征分析和端口限制的方法。"用以从源头上控制未知的恶意软件的运行传播。
从根本上来说,白名单机制就是一种安全的管理规范,这个规范不仅要求了防火墙软件在进行设置时的规则,同时也是在实际的管理应用中需要遵守的准则。这就好比在对一些计算机设备进行操作使用的时候,笔记本和U盘等设备需要指定。管理员在进行管理时只会对一些可以识别的身份信息进行授权,而对那些不能识别身份的将不予受理。
3.2 云管理服务平台
对工控系统的全厂级的风险识别模型进行构建时,一方面需要对影响工控系统的风险因素进行细化,另一方面还要基于工控系统的安全管理域进行等级划分的基础设施建设。充分考虑系统可能受到的威胁,以及系统的可用性等一系列的因素。
4 结束语
国家的相关部门高层已经注意到了工业控制系统在安全性能上的不足以及遭受的攻击威胁,近两年网络安全已经提升到国家安全战略的高度,并且在标准、政策、技术、方案等方面采取了积极的应对措施。信息武器的危害相当严重,那些企图对工业控制系统进行入侵的恶意代码如果带有信息武器的特征,必将对一些工业控制企业的运转产生严重的干扰甚至造成不可挽回的损失,核心工控系统遭受攻击的背后通常带有大国竞争与博弈色彩。工业控制系统的总体安全状况不容乐观。另外,我国的关键基础设施领域,大量采用国外的工控系统和设备,因而面临更严重的安全威胁,提升工控系统威胁检测能力和安全防护质量已刻不容缓。
参考文献
[1]刘威,李冬,孙波.工业控制系统安全分析[C].第27次全国计算机安全学术交流会论文集,2012.
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[3]郭斌,於志文,张大庆等.机会物联及其安全性探讨[J].信息网络安全,2012(5):68-69.
[4]贾东耀,王仁煌.工业控制网络结构的发展趋势[J].工业仪表与自动化装置,2002(5):12-14.
[5]李发根,钟笛.数字签名综述[J].信息网络安全,2011(12):1-8.
[6]Keith Stouffer,Joe Falco.Cuide to Industrial Control Systems[Z].(ICS)Security,2011.
工业化控制 篇10
关键词：内部会计控制；工业企业；有效策略
就当前社会经济发展来看，我国的经济体制改革正处于向市场经济转型的关键时期，会计信息的真实性和完整性对市场经济的维护有重要作用，对于促进社会经济的发展也显得尤为重要。由于我国在实际经济生活中，一些工业企业的会计信息严重失真，致使各种违法乱纪现象越来越多，对于社会主义市场经济带来了很大的负面影响。由此不难看出，当前经济下内部会计制度的建立健全迫切要求工业企业及时做出调整。
一、加强工业企业内部会计控制的必要性
内部会计控制是内部控制的重要组成部分，是加强企业内部管理的有效手段。内部会计控制的实质是：为了保护企业会计信息的真实性和完整性、以及企业资产的安全性以及财务活动的合法性而实施的一种内部控制，是企业经营活动中，各部门和各岗位之间建立相互制约和监督的业务组织形式，也是区别于员工与员工之间的职责分工制度。
伴随着市场经济的不断发展，我国正处于经济体制改革转型的关键时期，而工业企业的健康发展又是能否顺利完成经济体制改革转型的关键。社会主义市场经济体制的建立和完善，离不开真实可靠的会计信息做后盾。加强工业企业内部会计控制，能够改善当前环境下企业的会计信息质量，从而为建立完善的市场经济体制提供制度保障。但是在长期的实践调研发现，我国工业企业内部会计控制水平与国外先进的会计管理水平存在着一定的差距。因而建立完善的工业企业内部会计控制制度势在必行，为改善企业会计信息质量、完善市场经济体制改革提供有力的制度基础。
二、工业企业内部会计控制现状分析
（一）工业企业内部会计控制意识不强。近些年来，由于实行了信息化管理，很多公司对内部会计控制认识不足，只注重公司经济利益的追求，部分会计人员缺乏内部会计控制意识，会计的事前审核、事中复核和事后监督只是流于表面，起不到真正的控制作用，内部会计控制也得不到应有的重视。再加之有些领导经常以自我权利为中心，不按规章制度办事，使得建立起的内部会计控制制度起不到真正的作用。
（二）制度执行方面的不足。相当一部分企业并未制定内部会计控制制度，也没有相应的会计监督人员和监督内容，从而直接致使工业企业的部分工作人员工作比较随意，直接影响到会计信息的质量。一些会计人员的从业素质和职业道德不高，对内部会计控制完全忽视，无法保证各种会计信息的准确性和可靠性，甚至出现问题或者发现错误无从查起的情况。长此以往，使得工业企业的内部会计控制失去了应有的严肃作用，影响到工业企业的科学化管理。
（三）内部控制内容设计的不合理。在现代企业中，工业企业被划分为多个部门，内部会计控制内容设计不合理，导致与实际工作相脱节，内部会计控制工作不仅取决于财务工作的质量，工业企业各个部门的经营管理活动也对其起着严重的制约作用。
三、加强工业企业内部会计控制的策略
（一）增强内部会计控制意识和理念。内部会计控制的实施的第一要义是增强内部会计控制意识，是促进市场经济发展、加强企业内部管理的重要环节。这就要求，提高全体员工的思想认识，有效约束员工不合理工作行为，努力实现内部会计控制的良好成果。同时，也要树立风险管理理念，对风险的识别和评估机制做到完善，采用定性和定量两结合的方式，建立以“防”为主的事前内部控制，以及以“堵”为主的事中内部控制，还要完善以“查”为主的事后内部控制，并用这样的风险预警、识别、评估、分析等措施，对财务风险进行防范，对经营风险进行控制，提高工业企业风险应对能力。
（二）提高工业企业内部会计控制管理人员素质。企业的管理人员素质决定着企业单位是否有序开展，企业的管理人员肩负着会计管理工作的全局。管理人员要率先做到自我完善、自我提高、自我监督、自我管理，对各级管理人员进行多层次、全方位的培训，同时督促管理人员加强工业企业内部会计控制意识，重视制度控制，以及熟练地掌握财务操作监管流程，坚定不移地执行内控制度。并根据公司发展形势，能够及时作出调整，在原有的会计制度上不断完善，减少因为工作疏忽带来的漏洞和经济损失。
（三）完善工业企业内部会计控制制度。完善的内部会计制度是制约工业企业经营活动的重要手段，还可以对员工进行有效的考核，是企业内部控制的基础。当前工业企业应该严格以《会计法》和《内部会计控制规范》为依据，制定适合本企业的内部会计控制制度。完善内部会计控制制度，科学合理的设置工作岗位、明确工作职责，使得各部门员工个人各司其职、各负其责，并确保不同部门和岗位之间权责分离、相互制约监督，形成统一协调的制衡机制。
（四）建立激励机制和惩戒机制。为了更好地实现工业企业的内部会计控制，对各部门岗位合理有效的安排，应该建立激励机制和惩戒机制，考核制度和员工个人的职务升迁以及薪资相挂钩，根据工作考核结果给予奖励或者处罚。还可以实行内部会计控制人员定期上岗制度，提升相关工作人员的工作经验，以及增强其处理综合事务的能力，对于工业企业经营中发现的漏洞和违法乱纪行为及时纠正，并排查一切不利于会计控制制度实施的因素。
（五）强化工业企业内部会计控制的检查。工业企业的审计与资产管理人员要对工业企业的内部会计控制的实施和运行情况进行及时检查，一旦发现内部会计控制出现失误或者出现突发的异常情况，就需要及时对内部会计控制的管理和工作进行严格盘查，如果情况严重，已经造成公司财务受损，就应该立即上报企业高层管理人员，并由企业高层管理人员提出切实可行的解决措施，并做出意见发表。为了防止此类现象的发生，工业企业要严格强化工业企业内部会计控制的检查，建立健全内部会计控制管理，并对其进行有效的监督和检查，对工业企业的正常发展起着重要作用。
结语：工业企业的内部会计控制是企业管理的重要手段之一，作为管理的一种有效途径，必须根据企业的经营规模、业务特点和管理要求，建立健全内部会计控制体系，实现内部会计控制与企业经营管理的有效融合，达到企业经营目标和管理目标高度一致，保持工业企业会计信息的完整和真实，从而提升企业经营活动的效率和资产的安全。此外，工业企业要根据我国当前的经济发展形势做出必要的调整，尤其是工业企业财务管理制度，确保因为管理漏洞出现的问题不会再次发生。当然，工业企业内部会计控制中，企业的管理人员应该起模范带头作用，并要求全体员工认真执行，以确保各项制度的顺利实施。
参考文献：
[1] 杜昌席.如何有效加强工业企业内部会计控制[J].财经界，2010，12：318-319.
[2] 张菁华.加强企业内部会计控制的有效途径[J].合作经济与科技，2015，06：164-165.
工业企业成本控制问题初探 篇11
成本是企业参与市场竞争取胜的最重要的决定因素之一。成本控制是指运用以成本会计为主的各种方法,预定成本限额,按限额开支成本费用,以实际成本和成本限额比较,衡量经营活动的业绩和效果,以提高工作效率。技术、质量、价格、服务是现代市场竞争的四个核心要素,从市场经济的角度可以这样认为,谁的成本最低,谁就在竞争中占据相对有利的地位,因而成本控制成为“同质化企业”参与市场竞争核心因素中的核心。
1 企业成本控制存在的问题
成本控制是对构成产品成本各种因素及影响产品成本的各个经营环节实施管理,以达到降低成本,提高经济效益的目的。我国企业在长期的经营活动中,积累了一些成本控制经验,但还是存在着以下几方面的问题:
1.1 成本控制思想落后,成本控制制度不完善
工业企业往往大型企业居多,对新事物的变革较为缓慢,企业成本管理仅限于国家颁布的财务法规中有关成本条例的遵守和执行上,成本管理侧重于宏观需要,而忽略成本管理对企业经营管理的重要作用。或者片面地通过提高产量来降低产品成本,通过存货的积压,将生产过程发生的成本转移或隐藏于存货,提高短期利润,企业成本管理缺乏市场观念,导致成本信息在管理决策上出现误区。
1.2 企业采购成本对市场价格变动的灵敏度低
工业企业材料成本占成本总额的绝大部分的比例,高的占到70%~80%,低的也接近40%~50%,可以说企业成本控制的重点和源头都是从采购成本开始的。但是又由于物料成本占生产总成本的比例较大,很多生产业企业的物料或设备无法以合理的价格获得,直接影响到了企业的经营,采购价格过高,则产品成本也高,影响到产品的销售和利润;如果采购价格过低,则很可能采购的物料品质很差,影响到产品的品质,从而使产品不具备市场竞争力。所以工业企业采购成本对市场价格变动的灵敏度偏低是成本控制的一大问题。并且询价也只限于为数不多的几家供应商身上,并且在采购时经常是习惯性的围绕固定的老客户,创新有限。其次,现在供应商的报价有时候和合理的售价相差很大,常常给老客户的折扣点少则10个,多则50个。
1.3 人工成本的投入产出效益不高
人工成本,是众多企业普遍关注的一个重要问题。由于市场竞争激烈,信息化、技术化发展日新月异,多数企业对占制造成本约25-30%的人工成本没有引起足够的重视,没有通过挖掘内部潜力,科学地构架企业管理体系和运行模式,合理地搭配具有优劣互补、和谐高效的员工素质结构。加之企业冗员过重,内部富余人员较多,效率低下,长期以来,人们一直认为低廉的劳动力是我国企业的竞争优势所在,但是通过研究发现,虽然我国生产业的劳动力低廉,但是其劳动力的使用效率比较低下,这不仅降低了我国工业产品的市场竞争力,而且严重制约了我国工业的产业升级。而且在调控管理上造成人工成本的增大,人工成本管理多头化,控制与管理人工成本的单位有计无法相互制约,也缺少成熟的考核体系和控制手段,在调控管理上造成了人工成本的增大。
1.4 企业交易成本难控制
工业企业交易成本的内容包括以下几个方面:(1)签约前市场调研所发生的费用;(2)签约时所发生的费用;(3)签约后所发生的费用。都具有不确定性,没有预算标准。资金成本贯穿于整个成本控制,它即是成本控制的主线也是成本控制的目的,所以成本控制至关重要,资金成本控制中所存在问题将影响整个成本控制的实施。
2 工业企业成本控制存在问题的原因
2.1 缺少和市场的沟通及自我协调
据相关报道,飞利浦和德力电器的财务数据显示:1%的采购成本下降,使两个公司的利润分别增加7.5%和16.5%。采购成本占总成本的比率越大,降低采购成本对利润的贡献就越大。因此在有经验的管理者看来,采购部门不仅仅是发生成本的部门,更是企业利润来源的中心,做好采购成本控制对企业意义重大。制造业企业采购成本难控制的原因如下:
采购受到国内外市场价格的影响,由于大多数生产企业一直以来只和固定的供应商长期合作,所以材料采购的价格有可能偏离市场价格而企业却没有进行有效的控制;又由于不合理的采购数量与不适当的采购时机,不能避免生产车间停工待料,又不能降低物料库存,增加了资金积压与占用。加之采购部门不及时搜集市场情报时,提供新的物料以代替旧物料,无法达到提高品质,降低成本之目的。尽管目前大多企业建立了材料成本的数据库,但招标询价比价这几个环节进行的还不是很理想。
2.2 人员配置调控不合理
工业企业由于企业特性通常将主要精力放在如何开发新产品,增强企业核心竞争力,如何开发市场,扩大市场营销份额上来寻找新的经济增长点,造成人工成本高居不下。制造企业大多在计划经济体制下建立并沿袭运行起来的,内部富余人员较多,效率低下,同时人工成本管理多头化,控制与管理人工成本的单位有计划、人事、劳资、财务、工会等十多个部门,有的企业甚至将人工成本控制管理分离为计划、财务和工会各管一块,形成管理分散,职能分离,各行其是,人工成本计划控制与实施脱节,无法相互制约,也缺少成熟的考核体系和控制手段,在调控管理上造成了人工成本的增大。
2.3 传统的成本控制思想为主导控制思想
这种以“成本节省”为主导的成本控制,在市场经济条件下,一方面会挫伤企业为未来绩效而支出某些短期看来是高昂的费用的积极性,从而影响企业的技术革新和产品的更新换代;另一方面还会因顾及局部要求而损害企业的整体目标。成本控制方法和手段落后,一些企业成本管理处于落后状态,没有真正形成科学的成本管理体系,不利于企业成本的宏观调控。
2.4 交易成本缺乏信息的对称性
交易成本是整个成本控制中最难以把握的,在企业运作过程中,这些费用不得不发生,根据新制度经济学对交易费用的研究,在“经济人”假设前提下,产生交易费用的原因包括:机会主义倾向、有限理性和资产专用性。机会主义倾向在信息不完全的市场上,表现在使收益内在化、成本外在化,使得利用我们现在所处的环节导致我们和交易方在时间和空间上得到的信息不对等性在交易过程中有时会发生高于正常交易价格的。同时管理存在的漏洞也是造成交易成本难以把握的人为因素。有限理性,市场、产品、技术和交易是复杂的,而人的知识、能力和理性是有限的,要认知这些复杂的世界,就必须花工夫去学习和研究,因此,在复杂的世界里获取信息和知识的边际成本也是很大的。资产专用性指某些投资因地理位置的专用性、物理属性引起的资产专用性和人力资本的专用性一旦投入,就很难转移或转移成本很高。有的企业因非生产性成本过高而导致利润空间很小以至于无法盈利或者盈利空间很小、而有的企业因非生产性成本控制得力在2到3年时间内就能盈利的现象。
3 工业企业成本控制存在问题的解决对策
3.1 改变控制观念,完善企业内部制度
改变控制观念,告别传统成本控制认为的控制成本仅仅是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本,片面的从降低成本乃至力求避免某些费用的发生入手,强调节约和节省,而是应该实行全员全过程的控制,使成本控制成为企业文化建设的有机组成部分,是应当建立在完善的成本控制制度,建立与之相关的激励与约束机制,靠制度,用激励与约束的方式来调动员工控制成本的主观能动性,将节约成本与控制者的切身利益联系起来,利用奖惩的办法将企业被动成本控制转换为全员的主动成本控制。同时,完善企业内部控制,由于该企业是大型的制造业企业通常在核算上不精确这也是需要改进的,在建立完善健全的企业制度的基础上对成本核算,进行全面的量化、细化、精化的管理没有数字进行的标准量化,就无法量化谈及节俭和控制,成本控制需要一份数字清单,包括可控费用(人事、水电、燃油、耗材等)和不可控费用(固定资产折旧、原料采购、利息、销售费用等)。每月、每季度都由财务汇总后发到管理者的手中,超支和异常的数据就用红色特别标识。在月底的总结会议中,相关部门都必须对超支的部分做出合理的解释。
3.2 建立科学的材料采购体系,及时进行市场调研
采购成本控制体系的建立应从采购部门的组织结构、采购方式与流程、供应商管理以及采购部门的绩效考核几个方面全面着手,统筹规划。具体来说制造业比较适合采用集中采购的组织形式,各部门的物料需求集中到采购中心,各个采购员负责各自种类的原材料、元器件的采购,相互之间不重叠。更具体的说,采购部门可在搜集市场情报时,提供新的物料以代替旧物料,以达到提高品质,降低成本之目的,及时的关注国内和国外两个市场,尤其是在人民币不断升值的国际环境下,有时进口国外的材料更有利于降低采购成本,要改变依托单一的供应商的模式,同一原材料选择多家供货商也可以采用竞标的模式来确定新的供应商。同时按需采购严格控制采购数量和入库情况,设立及时的库存反馈体系避免由于采购不合理导致库存物料堆积,占用资金,或是采购不及时停工带料。
3.3 交易成本外在化
交易成本产生于人的机会主义倾向、有限理性和资产的专用性,所以,控制和减少交易费用就应该抑制人的机会主义倾向,解决有限理性问题,规范和激励人的行为以及合理调配资产的投入。
3.4 加强调控管理,提高人工利用率
由于工业企业的产出较为一定,所以为了提高人力资本的产出比率就要提高人工成本效率,而不是降低工人的工资福利水平,我们可以从三点入手:第一,将人工成本中的隐性成本显性化,实现人工成本完全货币化,只有这样才能对劳动力使用成本进行计量,才能真实反映企业对于人力资本的投入。第二,对人工成本进行全方位的控制,包括事前,事中,事后。及时的对不需要的临时雇员进行剪裁,以及工艺的完整度精确度都要进行全面的控制,合理配置劳动力,充分发掘劳动潜力。第三,加强调控管理。实行人工成本控制是强化管理的重要手段,就是从人工总成本上进行计划和调控,它既要考虑企业经营目标和利润的实现,又要兼顾增加员工收入、调动劳动者积极性,还要考虑人工成本的合理投入,确保人工成本比率指标保持在有竞争力的水平之上,才能利于人力资源开发与管理创新,形成企业生产经营的良性循环。
摘要：每个企业的运作都要遵循这样一个公式,那就是:收入-成本=利润,收入是我们无法确定的,但成本却是我们可以控制的,成本的控制的强弱不仅关系着企业的利润的多少也关系到一个企业的生存与发展。本文以生产业企业为例,深入地分析企业成本控制,为企业选择合理的成本控制方法以及成本控制的要点提供有价值的参考和建议。
关键词：成本控制,工业企业,成本控制制度
参考文献
[1]刘定辉.工业企业成本管理的现状与对策[J].会计之友,2004,(12).
[2]姚莹.工业企业成本控制路径选择[J].商场现代化,2006,(02).