国家重大攻关技术成果自动控制及电气仪表

国家重大攻关技术成果自动控制及电气仪表高颈法兰精密辗扩计算机自动控制管理系统激光粒度分析仪元件参数测量仪（RLC）功率波形发生器数显式多功能控制器基于模糊控制的棉花加工计算机综合控制系统热能表的研制与开发钢铁原料厂变流量堆料系统CQK-3型预加水成球微机智能控制系统WPK-3型微机配料智能控制系统加气砼生产线集散控制系统石膏板智能控制切断机的研制石膏粉生产线DCS控制系统水泥工业低成本集散控制系统研制水泥企业ERP组合腰风水泥立窑智能控制系统地表水环境质量监测数据管理信息系统网络化多变量非线性集散控制系统组态式干粉料柔性生产控制中心自动控制及电气仪表高颈法兰精密辗扩计算机自动控制管理系统项目简介精密辗扩是生产高颈法兰锻件的主要工艺方法，由于产品截面形状和毛坯方面的原因，轧制过程中极易产生翘曲等缺陷，产品合格率较低。济南大学以数控辗环为对象，在轧制过程计算机数值模拟的基础上，研制成功了高颈法兰精密辗扩计算机自动控制管理系统，可实现轧制工艺参数优化与轧制过程的自动化控制。系统软件的主要功能包括：零件参数输入与计算、材料性能参数建立与选择、毛坯优化计算、控制策略制订、动态模拟演示、运行监控、数据自动存储等。本项目属山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目，已通过了技术鉴定。市场预测高颈法兰是一种压力容器产品，对形状、尺寸以及内部金相组织的要求很高，在石油、天然气、化工等领域内应用广泛，国内外的市场需求量很大。目前，我省和山西省是国内生产该类产品的主要地区。在生产中，尽管已经使用了先进的数控辗环机，但是，由于控制变量多，关系复杂，相互联系又相互影响，仍然依靠工人的经验设计毛坯和制订轧制控制策略，造成新产品的开发周期长，设备的功能得不到发挥，严重影响了产品质量和生产效率。济南大学研制成功的精密轧制自动控制管理系统软件，可实现轧制过程的自动化、柔性化和智能化，提高产品质量和生产效率，降低生产成本。适用范围压力容器、锻件生产条件企业拥有数控辗环机市场投资15万元。效益分析可提高生产率10%，降低废品率15%，缩短新产品开发周期20%，综合经济效益150万元/年以上。推广形式面议。激光粒度分析仪项目简介本项目系国家“7.5”科技攻关项目。1993年和1994年两次获省教委科技进步三等奖，1993年获中国首届科技博览会金奖，1994年被列为国家级新产品，并获国家专利。专利号为ZL94225544.5。该项目于1995年通过省级鉴定，专家认为：本技术有四项技术指标属国内首创，仪器性能达到九十年代先进水平。该技术采用了先进的激光、气动流态化分散和微电子等技术。根据不同的测试要求，分别设计制作了配有在线采样干法分散系统的分析仪和离线湿法分散系统的分析仪以及便携式粒度仪。整个采样、分散和测量、打印结果和样品回收过程均由计算机程序控制。经工业性试验证明，该机性能稳定，测试速度快，精度高，抗干扰能力高，重复性好。可以同时测试物料的颗粒级配、细度和比表面积，经国内部分大型工业企业使用，各项指标均不低于国同类产品水评。在1993年全国颗粒仪器展评会上经专家现场考核测量准确度在全国同类产品中名列前茅。适用范围该仪器可适用于水泥、陶瓷、煤粉、磨料、粉末冶金、化工、农药、选矿、石油、食品等行业的粒度测试及在线测试控制。技术指标可进行手控或连续自动操作，屏幕显示、打印纪录、结果串行输出，测试范围0.1～300微米,粒度分级32级。生产条件所需材料为钢材、铝材、塑料、光学元件、电子元件；所需设备为机械加工通用设备和仪表机床等；所需仪器为计算机、图像仪、显微境。以年产100台计算，需资金200万元，厂房200平方米。市场预测激光粒度仪的出现，促进了有关工业的技术进步。它比其它的分析仪快一千倍。价格比国内国外都低，约为国内同类产品价格的2/3，约为国外同类产品价格的1/6。因此，该产品在国内国外有巨大的市场。推广形式提供设备及技术服务，具体事宜面议。元件参数测量仪（RLC）项目简介元件参数测量仪LCR数字电桥是一种以微处理技术为基础的自动测量电感量L、电容量C、电阻值R、品质因数Q、损耗角正切值D的智能元件参数测量仪器，其0.25%的基本精度和高分辨率的显示对于元件测量的质量和可靠性的提高，将有莫大的帮助。本仪器可广泛应用于工厂、院校、研究所、计量质检部门等对各类元件的电参数进行较为精确的测量。本仪器采用先进的测量原理与五端测量技术，可长期精确测量而无须专门调校。为保证仪器的精确测量，可通过仪器的校准功能将存于测试端上的杂散电抗和引线电阻进行清“0”。采用20*2LCD显示。技术指标1.2.1测量参数 电感量L、电容量C、电阻值R、品质因数Q、损耗角正切值D。1.2.2测量频率 2812：100HZ、120HZ、1KHZ±0.02% 2811：100HZ、1KHZ、10KHZ±0.02%1.2.3测量范围表1-1测量范围参数频率测量范围L100HZ、120HZ1µH~9999H1KHZ0.1µH~999.9H10KHZ0.01µH~99.99HC100HZ、120HZ1pF~19999µF1KHZ0.1pF~1999.9µF10KHZ0.01pF~19.99µFR0.1mΩ~99.99MΩQ0.01~999D0.01%~999%1.2.4测量精度参数频率精度L100、120HZ±[1µH+0.25%(1+L/2000H+2mH/L)](1+1/Q)1KHZ±[0.1µH+0.25%(1+L/200H+0.2mH/L)](1+1/Q)10KHZ±[0.01µH+0.25%(1+L/10H+0.04mH/L)](1+1/Q)C100、120HZ±[1pF+0.25%(1+1000pF/CX+CX/1000µF)](1+DX)1KHZ±[0.1pF+0.25%(1+100pF/CX+CX/100µF)](1+DX)10KHZ±[0.01pF+0.25%(1+20pF/CX+CX/4µF)](1+DX)R±[1mΩ+0.25%(1+R/2MΩ+2Ω/R)](1+Q)Q100、120、1KHZ±[0.020+0.25(QX+1/QX)%10KHZ±[0.020+0.3(QX+1/QX)%D100、120、1KHZ±0.0010(1+DX2)10KHZ±0.0015(1+DX2)效益分析元件参数测量仪适用于一切对电参数有要求的地方：学校、科研院所、公司、工厂等等。利用该元件参数测量仪可以准确地获得元器件的电参数，为正确设计电路，提高电子产品的开发效率，奠定坚实的基础。该元件参数测量仪整机开发成本600.00元左右，市场售价3600.00元左右。每卖一台获纯利3000.00元，经济效益显著。推广形式面议。功率波形发生器项目简介该功率波形发生器能产生三相电压、三相电流输出，输出电压/电流幅度可调，相位可调，输出频率可调，输出功率50瓦，通过RS232接口和PC机通信，由计算机对波形数据进行设置，并将测量的实时数据传到计算机上。过载报警。PC顶层控制程序技术指标信号通道数：电压三相（3通道），电流三相（3通道）；信号频率： 0---400Hz，频率分辨率0.01Hz信号幅度： 0—220V/380V，幅度分辨率0.05V信号相位：0-360度，相位分辨率0.1度信号功率：40W效益分析功率波形发生器适用于对功率信号有要求的地方：学校、科研院所、试验室、公司、工厂等等。利用功率波形发生器可以仿真测试信号，检验设计的电路，为正确设计电路，提高电子产品的开发效率，奠定坚实的基础。该元件参数测量仪整机成本一千元左右，市场售价六千元左右。每卖一台获纯利五千元，经济效益显著。完成项目可以实现增加年销售收入三千六百万，实现增加净利润220万，增加交税总额达到240万。推广形式面议。数显式多功能控制器项目简介数显式多功能控制器分为六个模块：电源模块、模拟信号放大滤波模块、外部脉冲整形计数模块、信号采集与处理模块、模拟信号输出模块、脉冲输出模块。其组成如图所示。模拟信号输出模拟信号输出脉冲输出步进电机直流调速电机串行通讯微机显示信号采集与处理电源模拟信号放大滤波外部脉冲整形计数传感器光电编码器其中，电源模块提供标准的±5V、±15V稳压电源；模拟信号放大滤波模块可以将4-20mV的微弱信号放大到A/D转换所需的电压，并对信号进行滤波，输入信号可以是压力、温度传感器等任何模拟信号；外部脉冲整形计数模块可将来自光电编码器的脉冲进行整形、计数，确定出位移的大小与方向，位移的最小读数值为0.01mm；信号采集与处理模块将压力、温度等模拟信号转换为数字量，并显示出力或温度的变化曲线，最大测量值，测量准确度为一级精度。模拟信号输出模块可根据要求输出不同大小的控制电压，驱动直流调速电机的运转，速度在1-300mm/min之内无级设定；脉冲输出模块可输出不同频率的脉冲信号，以控制多个步进电机的运转。技术特点整个控制器的核心是基于AT89C52单片机系统，它是一个低电压、高性能的8位单片机，对显示采用BC7281A进行管理,驱动输出极性与输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合。控制器配备了RS-232C串行接口，用于单片机系统与PC机之间进行通讯，通讯距离可长达15米，传输速率最大为20kB/s。推广形式面议。热能表的研制与开发项目简介本项目是基于超低功耗芯片MSP430热能表的研制与开发。热能表是一种适用于测量在热交换环路中，载热液体所吸收或转换热能的仪器，热量表用法定的计量单位显示热量。热量表又称热能表、热能计算仪，既能测量供热系统的供热量又能测量供冷系统的供冷量。热能表的工作原理是：将配对温度传感器分别安装在热交换回路的入口和出口的管道上，将流量传感器安装在入口或出口上(流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同)；流量传感器发出流量信号，配对温度传感器给出入口和出口的温度信号，计算器采集流量信号和温度信号；经过计算，显示出载热液体从入口至出口所释放的热量值。该表同时具有小区物业管理的通讯接口。热能表主要是由流量传感器，配对温度传感器和计算器组成；热能表按结构类型一般分为一体式热能表和组合式热能表。市场预测目前我国城镇住宅的用水、电、燃气已基本做到按户计量收费，取得了极好的节能效果。随着供暖收费制度的改革和改变供暖收费难的这一被动局面的需要，实现供暖“按户计量、分户控制”势在必行，用户热量计的开发给供暖商品化提供了必不可少的工具，也是建筑节能的一项重要措施。它的普遍应用必将促进供暖事业的发展。目前热量计产品正处在市场需要的上升期，由于该产品不同于日用品，它与用热商品化的进程和和政策有关。目前各省正在制定有效针对供热商品化，同时建设部节能规划中也要求在2004年开始将“热”过度为商品，所以该产品在以后几年的市场必定发生阶跃式的突变。适用范围主要是用于集中供暖的居民住宅，也可用于分户计量的采暖供热系统生产条件具备电子元器件筛选焊接等加工平台，热量表成品测试具备温度、流量、功耗等测试手段。市场投资该项目生产比较简单，很容易组织批量生产规模。山东欧卡环保科技有限公司参与热能表的投资。效益分析项目开发的主要内容是基于超低功耗芯片MSP430开发热能表，该热能表是在原热能表的基础上开发的，其功能和技术均符合国家建设部颁布的CJ/128-2000《热量表》产品标准和《中华人民共和国国家计量检定规程》。在设计过程中解决了低功耗问题，其使用寿命达5年以上，成本要低于应用其它芯片设计的热能表。目前各省正在制定有效针对供热商品化，热能表的市场前景可观，本项目开发的热能表必定会给公司带来一定的经济效益。推广形式面议。基于模糊控制的棉花加工计算机综合控制系统项目简介随着棉花市场的不断开放和发展，棉花产业的竞争越来越剧烈。加快棉花加工业向规模化、加工工艺向完善化及加工技术先进化的方向发展，特别是利用现代的信息技术，推动棉花加工行业的信息化方向发展成为我们的主要目标。棉花加工综合自动化系统开发项目要达到的目的就是综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术和生产加工技术以及现代管理科学技术，从生产过程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息进行采集，集过程控制、系统优化、生产调度、管理、经营、决策于一体，全面实施综合自动化，以达到提高企业经济效益、增强企业适应能力和竞争能力的目的，同时保证生产过程的稳定、可靠运行,提高产品质量和产量,降低能耗和产品成本,并且减轻操作人员的劳动强度和改善劳动条件，实现棉花工业信息数据采集和生产过程的智能控制是项目主要解决的问题。棉花加工是一个复杂的生产过程，数学模型很难建立，系统存在着严重的非线性，大滞后，利用传统的方法已经无法实现对其过程的优化控制，因而在项目中提出引入模糊控制技术来解决这一问题。项目中应用的主要技术内容有智能模糊控制技术、图像处理技术和FIX组态技术。这三项技术在理论上的发展已经日趋于完善，并且应用的领域越来越广泛，将其引入棉花加工过程中必定为棉花加工行业带来相当可观的经济效益。在棉花加工过程中引入模糊控制以后，棉花加工工艺的智能控制水平有了很大的提高，改变了以往由操作技术员直接手动控制的策略，实现了对生产过程的无人操作，使技术人员从现场解放出来，大大节省劳动力，系统具有了更高的可靠性，同时，更重要是实现了对皮棉质量的控制由人为控制转换成指标控制，达到了皮棉产品质量的进一步提高。市场预测棉花加工综合自动化系统项目是综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术和生产加工技术以及现代管理科学技术，从生产过程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息进行采集，集过程控制、系统优化、生产调度、管理、经营、决策于一体，全面实施综合自动化，以达到提高企业经济效益、增强企业适应能力和竞争能力的目的，同时保证生产过程的稳定、可靠运行,提高产品质量和产量,降低能耗和产品成本,并且减轻操作人员的劳动强度和改善劳动条件,这对促进发展具有十分重要的意义，系统投入生产以后必定会获得很好的经济效益。适用范围应用的产业领域是棉花加工产业，范围是适用于锯齿轧花机生产线生产条件厂房100平米，电器设计安装能力，测试平台。电器生产许可。市场投资年均可生产20套计算机控制系统；本项目由山东华光棉麻机械自动化有限公司参与投资。效益分析棉花加工综合自动化系统是综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术和生产加工技术以及现代管理科学技术，从生产过程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息进行采集，集过程控制、系统优化、生产调度、管理、经营、决策于一体，全面实施综合自动化，以达到提高企业经济效益、增强企业适应能力和竞争能力的目的，同时保证生产过程的稳定、可靠运行,提高产品质量和产量,降低能耗和产品成本,并且减轻操作人员的劳动强度和改善劳动条件。对皮棉的质量要求由人为控制转换成硬性指标控制，提高皮棉产品的质量。通过本系统在实际中的应用，加工的皮棉质量能很好的达到出口皮棉质量要求的标准，增加我国皮棉的创汇，为棉花加工产业带来可观的经济效益。该项目技术含量高，棉花加工行业自动化水平相对较低，市场前景非常广阔。推广形式面议。钢铁原料厂变流量堆料系统项目简介变流量堆料系统可以实现自动调整配料量，输入最大流量、最小流量后圆盘给料机自动按层增加配料量，使每层料的队料量逐渐提高，保持每层料的厚度均匀，降低堆料时的粒度偏析。推广形式面议。CQK-3型预加水成球微机智能控制系统项目简介本项目针对立窑水泥预加水成球工艺过程，研究利用智能控制技术、双闭环比值控制技术及计算机控制技术进行预加水成球生产过程的水料自动准确跟踪控制、设备的自动监控及与上位机联网通讯的新方法、新装置，以期为实现立窑水泥煅烧的优质、高产、低耗及低污染的自动控制提供技术保证。该系统在工业现场存在强烈电磁干扰的情况下，借助于硬件专门化设计及智能控制、双闭环比值控制及计算机控制领域的理论、方法，达到了预加水成球生产过程的水料自动准确跟踪控制，使料球直径维持在5mm左右，料球含水量在13%左右，同时实现了设备的自动顺序启动、停止和自动在线实时监控及与上位机的通讯功能，完全达到了工程应用的要求。投运三年来的无故障运行，说明了该系统具有很强的实用性和可靠性。目前有采用单闭环比值控制系统或双闭环比值控制系统的预加水成球微机控制系统，但在双闭环比值控制系统基础上实现智能控制，并可将水料自动准确跟踪控制、设备的自动监控及与上位机通讯联网于一体的预加水成球自动控制系统国内尚未见报道，其创造性与技术先进性居国内领先水平。性能指标本系统在立窑预加水成球生产中使用后应达到以下指标：1.本系统能够适应生产过程的各种工况，实现长期无故障运行。2.实现水料自动准确跟踪，成球粒度均匀，直径在5mm左右，含水量在13%左右；实现设备的在线自动监控及自动顺序启动、停止；实现与上位机的联网通讯。3.实现计量秤参数自动标定及自动校零；实现各参数在线设定、修改；实现各流量及累计量、工艺流程的动态显示。4.能达到提高熟料产量和质量，降低电耗的作用。该项目于1998年12月通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论国内领先水平。荣获1998年度山东省计算机应用优秀成果三等奖。市场预测目前,水泥立窑预加水成球生产过程的生产大部分采用人工操作或部分自动控制方式，成球的质量和产量受到较大影响，而且环境恶劣，同时导致了窑内通风不良，直接影响熟料的质量和产量。利用双闭环比值控制及智能控制技术所研制的水料准确跟踪、设备的在线监控及顺序启动和停止自动控制系统，可以全面地实现预加水成球生产过程的自动控制，使其达到最佳工况，保证生产的稳定性，提高成球及熟料的产量和质量，同时能够降低电耗，降低水泥生产成本，提高水泥产品经济效益。尤其是该系统所特有的实用性和可靠性为进一步推广应用奠定了坚实的基础。双闭环比值控制技术和智能控制技术相结合是一种比较先进的控制技术，在水泥生产中应用研究比较少。因此该系统在水泥生产中的应用前景比较广阔。同时也可以推广应于其他工业领域的比值控制。适用范围本系统不仅可在水泥行业中推广使用，而且可应用到冶金、化工等行业的生产线自动控制系统中。生产条件本项目要求设置中央控制室。项目投资本项目适用于所有规模的立窑水泥生产线。每条生产线的投资在人民币20万元左右。效益分析本系统的使用可为企业带来巨大的经济效益。一条年产10吨的水泥生产线，仅从增加产量、节电、节省人力等三方面计算，每套设备每年可带来直接经济效益50万元。如果再考虑提高了产品质量，节省了原料消耗等方面，则本系统所带来的经济效益会更高。推广形式面议。WPK-3型微机配料智能控制系统项目简介针对目前大多数水泥生料、熟料配料，首先采用先进适用的控制思想和智能PID控制算法，从而做到准确控制、精确计量。本系统在硬件设计上，在满足功能要求的前提下，系统结构简洁合理，既降低了系统的成本和提高了系统的可靠性，同时又可满足将来用户系统扩展的需要。计算机选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容，提高了计算机系统的可维护性和扩展性。系统采用了高可靠性和高精度的远程数据采集模块采集数据，采用变频器进行控制。结合现场总线技术，数据采集模块与计算机之间、计算机与变频器之间均采用RS-485进行通讯，可实现无误差通讯，从而保证了数据采集和控制的精度及可靠性。同时，省去了传统的A/D、D/A设备，减少大量的连接电缆，降低了投资和将来的维护费用。系统采用变频调速控制，不仅控制精度高，而且降低系统的电能消耗，降低生产成本。系统软件选用目前的流行平台WindowsNT，应用软件采用组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，也可方便地与MIS实现集成。系统可实现精确配料、自动标定各秤的零点和K系数、自动累计产量、自动定时报表和手动报表打印、产量及配比设定、系统配置等功能。本系统实现了计量精度设计指标为正、负1%，现场实测不大于正、负0.5%；系统结构先进、合理，运行稳定、维护容易；采用工业组态软件进行设计，组态灵活，适应性强；采用现场总线技术，结构简洁、可靠性高、扩展性强；系统功能齐全、界面直观、操作方便、易学易用；历史数据分析统计、曲线显示；可方便地与MIS实现集成；具有较高的性能价格比等功能。该项目于1999年12月年通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论：国内领先水平。获山东省2000年科技进步三等奖。市场预测配料是水泥生产的关键环节，配料质量的好坏直接影响水泥的产量和质量。《WPK-3型微机配料智能控制系统》在硬件和软件上集最先进的计算机技术和控制技术于一身。针对目前大多数水泥生料、熟料配料，系统采用先进适用的控制思想和智能控制算法，做到准确控制、精确计量。在硬件上选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容。系统软件选用目前的流行平台Windows95/98（或WindowsNT），应用软件采用组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，可方便地与MIS实现集成。系统采用了高可靠性和高精度的远程数据采集模块采集数据，采用变频器进行控制。数据采集模块与计算机之间、计算机与变频器之间均采用RS-485进行通讯，可实现无误差通讯，从而保证了数据采集和控制的精度及可靠性。该系统计量控制精度高，计量精度设计指标为正、负1%，现场实测不大于正、负0.5%；系统结构先进、合理，运行稳定、容易维护；采用工业组态软件进行设计，组态灵活，适应性强；采用现场总线技术，结构简洁、可靠性高、扩展性强；系统功能齐全、界面直观、操作方便、易学易用；历史数据分析统计、曲线显示；具有较高的性能价格比。市场前景广阔。适用范围本系统不仅可在水泥企业的生、熟料配料中推广使用，而且可应用到冶金、化工等行业的配料系统中。生产条件本项目要求设置中央控制室。项目投资本项目适用于所有规模的具有配料的生产线。每条生产线的投资在人民币20万元左右。效益分析本系统的使用可为企业带来巨大的经济效益。仅从增加产量、节电、节省人力等三方面计算，每套设备每年可带来直接经济效益83万元。如果再考虑提高了产品质量，节省了原料消耗等方面，则本系统所带来的经济效益会更高。推广形式面议。加气砼生产线集散控制系统项目简介针对目前加气砼行业的现状，采用先进适用的控制思想和智能PID控制算法，实现加气砼生产过程的全线自动控制。本系统在硬件设计上，在满足功能要求的前提下，力求系统结构简洁合理，以降低成本和提高系统的可靠性，同时又能满足将来用户系统扩展的需要。计算机选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容，提高了计算机系统的可维护性和扩展性。整个系统由一个现场工作站、两个操作员站组成。现场工作站采用高性能的可编程控制器Open_PLCXC_2000，其优越的性能和良好的开发环境是系统研制和稳定运行的基础。两个操作员站采用工业控制通用微机，其中一个操作员站兼作可编程控制器的开发环境，另一个操作员站兼作开发系统监控功能的工程师站。现场工作站、两个操作员站通过HUB连成以太网。可编程控制器Open_PLCXC_2000丰富的功能模块及其高可靠性和高精度保证了数据采集和控制驱动。为了确保系统的安全、稳定运行，采用中间继电器和隔离模块对现场工作站和现场控制柜进行了隔离，加上高精度的一次检测元件、变送装置和变频器等执行机构，从而保证了数据采集和控制的精度及可靠性。由于可编程控制器Open_PLCXC_2000的模件采用插接式结构，系统的扩展特别方便。系统软件选用目前的流行平台WindowsNT，现场工作站的应用软件采用ISaGRAF3.4开发；系统监控的应用软件采用FIX6.15组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，可方便地与MIS实现集成。本系统实现了加气砼生产过程从设备启停到原料制备、制浆、打浆、浇注、供水、供料、废浆制备、原料库破拱及报表等环节的全线自动化，为加气砼生产过程的优质、高产及低耗运行提供了保障。该项目于2000年11月年通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论：国内首创，国际先进。获2001年山东省科技进步二等奖。市场预测加气砼是经原料处理、配料、搅拌、发气、切割、养护等工艺制成的一种气孔均匀、表面平整、棱角整齐、施工简便的轻质节能建筑材料。它关系到发展我国新型墙体材料，替代实心粘土砖，改善建筑功能，提高住房建设质量和施工效率，满足住宅产业化的需要，节约能源，保护土地，有效利用资源，综合治理环境污染，促进我国经济，使社会、环境、资源协调发展的大事，也是实施我国可持续发展战略的重大举措。在我国加气砼生产大多采用传统的生产模式，由人工进行单机操作，产品质量波动大，合格率低。而全套引进国外技术，投资大，一般厂家难以承受。我们研制开发的《加气砼生产线集散控制系统（DCS）》在硬件和软件上集最先进的计算机技术和控制技术于一身。针对目前加气砼行业的现状，系统采用先进适用的控制思想和智能控制算法，实现了加气砼生产过程的全线自动控制。在硬件上选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容。系统软件选用目前的流行平台WindowsNT，应用软件采用组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，可方便地与MIS实现集成。整个系统由一个现场工作站、两个操作员站组成。现场工作站采用高性能的可编程控制器Open_PLCXC_2000，其优越的性能和良好的开发环境是系统研制和稳定运行的基础。两个操作员站采用工业控制通用微机，其中一个操作员站兼作可编程控制器的开发环境，另一个操作员站兼作开发系统监控功能的工程师站。现场工作站、两个操作员站通过HUB连成以太网。可编程控制器Open_PLCXC_2000丰富的功能模块及其高可靠性和高精度保证了数据采集和控制驱动。为了确保系统的安全、稳定运行，采用中间继电器和隔离模块对现场工作站和现场控制柜进行了隔离，加上高精度的一次检测元件、变送装置和变频器等执行机构，从而保证了数据采集和控制的精度及可靠性。该系统计量控制精度高，计量精度设计指标为正、负0.1%，现场实测不大于正、负0.05%；系统结构先进、合理，运行稳定、容易维护；采用工业组态软件进行设计，组态灵活，适应性强；采用现场总线技术，结构简洁、可靠性高、扩展性强；系统功能齐全、界面直观、操作方便、易学易用；历史数据分析统计、曲线显示；具有较高的性能价格比。适用范围本系统不仅可在加气行业中推广使用，而且可应用到冶金、化工等行业的生产线自动控制系统中。生产条件本项目要求设置中央控制室。项目投资本项目适用于所有规模的加气砼生产线。每条生产线的投资在人民币50万元左右。效益分析本系统的使用可为企业带来巨大的经济效益。一条年产10万立方的加气砼生产线，仅从增加产量、节电、节省人力等三方面计算，每套设备每年可带来直接经济效益173万元。如果再考虑提高了产品质量，节省了原料消耗等方面，则本系统所带来的经济效益会更高。退推广形式面议。石膏板智能控制切断机的研制项目简介该项目为山东省教育厅一九九九年科技攻关项目《石膏板智能控制切断机的研制》（项目编号：J99B52）在石膏板生产线上，切断机是关键设备。对它的要求是：能实现同步和定长切割。国内的切断机，一般是靠限位开关（或光电开关）位置的移动来调节切割长度。调节范围小，调节十分不便，切割精度也很难保证，造成板材浪费；从国外引进切断机，采用自动化生产模式，可以提高切断精度，产品质量稳定，合格率高，但一次性投资太大，一般厂家难以承受。鉴于上述原因，我们完成了石膏板切断智能控制系统，以适应我国目前石膏板生产行业的需求。在节约原料，提高产品质量的同时，使系统更有利于操作维护，更可靠的安全运行。系统硬件部分由一台OMRONCQM1型PLC控制两台伺服电机，工作在位置闭环方式。之所以选择两台电机是考虑到通常用一台电机驱动上下两个刀具时，机械上要有齿轮传动装置，齿隙影响刀位的精度，给切割带来较大的误差，两台电机的驱动脉冲由PLC的同一个脉冲口输出，确保了两台电机的同步运行。为了使控制系统可靠安全，采用隔离变压器对PLC和伺服电机供电；为提高抗干扰能力，加了噪声滤波器；为减小机械误差和噪音，采用高性能谐波传动减速器，传动级数少，结构简单。从电气和机械上均保证了控制精度和可靠性，实现了石膏板生产过程的自动控制。系统软件采用工程技术人员梯最易于接受的梯形图编制。梯形图是各种PLC通用的编程语言，尽管各厂家生产的PLC所使用的指令符号不太一致，但梯形图的设计与编程方法基本相同。考虑到程序要易于编写、易于调试，我们在微机上编制好梯形图以后，再通过通讯口送入PLC。当然，也可用手持编程器对个别语句进行修改。本系统实现了开机预告、控制柜状态显示、突然断电后重对准刀位等功能；控制精度设计指标为设定板长±10㎜，现场实测误差不大于±4㎜。该项目于2001年4月通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论：国内首创，国际先进。市场预测随着人们生活水平和对环境美化要求的不断提高，石膏板的需求量也越来越大。在石膏板生产线上，切断机的功能十分重要。对它的要求是能实现同步和定长切割。国内的切断机，一般靠限位开关（或光电开关）位置的移动来调节切割长度，调节范围小，调节十分不便，切割精度也很难保证，造成板材浪费；从国外引进切断机，一次性投资又太大，一般厂家难以承受。我们完成的《石膏板剪切智能控制系统》，硬件由一台OMRONCQM1型PLC控制两台伺服电机，其驱动脉冲由PLC的同一个脉冲口输出，确保了两台电机的同步运行。在机械上采用谐波传动减速器，具有传动比大、承载能力高、运动误差小、效率高、体积小、重量轻等优点。电机与谐波传动减速器直联，通过凸缘连轴器与刀轴相联，都在同一轴线上。由于降级比大，采用谐波减速器传动级数少，结构简单，机械误差大大减小。系统软件采用梯形图编制。对于熟悉传统控制表达方式的技术人员说，梯形图最易于接受。考虑到编程语言要满足易于编写、易于调试两方面的要求，我们在微机上编制好梯形图以后，再通过通讯口送入PLC。为提高程序执行效率，简化程序结构，编制程序时将各个功能编成子程序，采用子程序调用的方式。在编制软件时充分考虑到生产中可能出现的各种情况，如突然停电时，刀具的重新定位问题、切断机与其他设备的配合问题等。采用反馈控制算法，使程序简洁实用，利用CPT软件，可与上位机通讯，便于进一步扩展其功能。该系统计量控制精度高，控制精度设计指标为设定板长±10㎜，现场实测误差不大于±4㎜。系统结构先进、合理，运行稳定，易于维护。系统功能齐全，界面直观，操作方便，易学易用；具有较高的性能--价格比。适用范围本系统不仅可在石膏板行业中推广使用，而且可应用到冶金、化工等行业的生产线自动控制系统中。生产条件本项目要求设置中央控制室。项目投资本项目适用于所有规模的板材生产线。每条生产线的投资在人民币30万元左右。效益分析本系统的使用可为企业带来巨大的经济效益。仅从节省人力和原料消耗两方面计算，每套设备每年可带来直接经济效益79万元。如果再考虑增加产量、提高了产品质量，改善生产环境等方面，则本系统所带来的经济效益会更高。推广形式面议。石膏粉生产线DCS控制系统项目简介本项目是山东省教育厅一九九九年科技攻关项目（项目编号：J99B52），2001年4月通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论是“国内首创，国际先进”。系统采用先进适用的控制思想和智能控制算法，实现了石膏粉生产过程的全线自动控制。本系统在硬件设计上，在满足功能要求的前提下，力求系统结构简洁合理，以降低成本和提高系统的可靠性，同时又能满足将来用户系统扩展的需要。计算机选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容，提高了计算机系统的可维护性和扩展性。整个系统由一个现场工作站、两个操作员站组成。现场工作站采用高性能的可编程控制器Open_PLCXC_2000，其优越的性能和良好的开发环境是系统研制和稳定运行的基础。两个操作员站采用工业控制通用微机，其中一个操作员站兼作可编程控制器的开发环境，另一个操作员站兼作开发系统监控功能的工程师站。现场工作站、两个操作员站通过HUB连成以太网。可编程控制器Open_PLCXC_2000丰富的功能模块及其高可靠性和高精度保证了数据采集和控制驱动。为了确保系统的安全、稳定运行，采用中间继电器和隔离模块对现场工作站和现场控制柜进行了隔离，加上高精度的一次检测元件、变送装置和变频器等执行机构，从而保证了数据采集和控制的精度及可靠性。由于可编程控制器Open_PLCXC_2000的模件采用插接式结构，系统的扩展特别方便。系统软件选用目前的流行平台WindowsNT，现场工作站的应用软件采用ISaGRAF3.4开发；系统监控的应用软件采用FIX6.15组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，可方便地与MIS实现集成。本系统实现了石膏粉生产过程从设备启停到原料制备、炒制系统、包装系统、喂料仓料位控制系统、零点及系数标定及报表等环节的全线自动化，为石膏粉生产过程的优质、高产及低耗运行提供了保障。市场预测石膏粉生产是石膏矿经破碎、配料、粉磨、炒制等工艺制成的一种半水石膏，它是石膏板材生产的原材料。目前，国家建委及国家建材局大力发展新型建材，石膏在新型建材中占据的地位越来越重要。石膏粉生产的关键在于生产的连续性和热工制度的稳定性，尤其是炒锅温度的控制至关重要。炒锅温度高于要求温度，则形成过烧，出废品；炒锅温度低于要求温度，则脱水不够，产品质量低劣。国内生产厂大多采用人工操作，由于受到人为操作的影响，生产过程不连续，热工制度难以稳定。产品的质量、产量受到很大的影响。而引进国外生产线价位太高，企业很难承受。我们研制开发的《石膏粉生产线DCS控制系统》在硬件和软件上集最先进的计算机技术和控制技术于一身。针对目前石膏粉行业的现状，系统采用先进适用的控制思想和智能控制算法，实现了石膏粉生产过程的全线自动控制。在硬件上选用先进的工业控制通用微机，较普通商用微机具有更高的可靠性，同时又与商用微机完全兼容。系统软件选用目前的流行平台WindowsNT，应用软件采用组态软件直接组态完成，使系统具有更强的通用性及可移植性，可方便地与MIS实现集成。适用范围本系统不仅可在石膏行业中推广使用，而且可应用到冶金、化工等行业的生产线自动控制系统中。项目投资80万元效益分析本系统的使用可为企业带来巨大的经济效益。仅从增加产量、节电、节省人力等三方面计算，每套设备每年可带来直接经济效益155万元。如果再考虑提高了产品质量，节省了原料消耗等方面，则本系统所带来的经济效益会更高。推广形式面议。水泥工业低成本集散控制系统研制项目简介在当今激烈竞争的环境当中，厂家在自动化系统的使用及投资方面不得不更多的考虑系统的原始投资成本和长期运行成本两个方面。他们必须考虑选择的控制系统是否具有真正的开放性和是否具有可以方便实现过程优化及在整个企业范围内信息流动的可配置性。谁也不愿意因为技术落后或者所使用的控制系统不能采用最新技术成果进行连续升级而被竞争对手甩在身后。应用于水泥企业的控制系统应该是综合了功能性、可靠性和可配置性的低成本的、具有容易维护特点的集散控制系统。这就要求用户必须选择开放性的、具有竞争力的、符合工业标准的计算控制平台和I/O子系统。水泥工业低成本集散控制系统真正实现了低成本，其投资仅为一般DCS系统的1/4到1/3甚至更低；水泥工业低成本集散控制系统实现了水泥生产的全线自动化，包括水泥生产过程各环节的自动控制；系统硬件设计，选择了以开放的MODICONMODBUS协议为核心，构成水泥工业低成本集散控制系统现场控制层的通讯网络；以开放的TCP/IP协议为核心，构成水泥工业低成本集散控制系统操作管理层的通讯网络；系统的软件设计在开放性的基础之上，以信息集成为核心，通过信息的采集、传递、处理，以实现对现场工况的实时操作与自动控制，达到生产过程最优化运行；利用FIX环境下的MBE、MB1驱动，建立数据库，以实现对现场控制子系统的集成；可与其他功能信息分系统（如报表系统、管理系统）进行数据交换，实现更全面的系统信息集成。2003年8月通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论是达到了水泥工业低成本集散控制系统的各项要求和指标，满足了实际生产的需要，具有显著的经济效益和社会效益。该成果填补了国内空白，在国际上处于先进水平。市场预测水泥作为当前国民经济十项支柱产业之一，也在我省国民经济中占据重要地位。为实现我省建材工业“由大变强，靠强出新”的战略目标，水泥企业必须自我改造，大力依靠技术进步使生产技术和产品质量再上一个新台阶。要提高水泥企业的产品竞争能力，要提高水泥企业的产品竞争能力，唯一的出路就是用电子技术、自动化技术武装传统产业，使企业不断增强对市场的应变能力，根据市场需求及时组织和调整生产，充分挖掘生产潜力，降低消耗，提高质量，确保安全，压缩库存，加速资金周转，实现生产过程和经营过程的整体优化然而我国除2000T/H以上水泥生产线外，大量的中小型水泥厂在80年代末和90年代初还无法使用DCS系统。造成这种状况的主要原因是DCS系统投资太高，如一条600T/H生产线引进DCS系统的价格高达几十万美元，这对中小型水泥厂来说是可望不可及的事情。目前随着计算机技术的飞速发展，DCS系统成本得以大幅度下降，但基本为国外产品，中小型水泥厂还难以接受其价格。我省除引进大宇水泥公司、三菱水泥公司使用DCS系统外，国产生产线只有山东水泥厂等少数厂家使用DCS系统。因此，研制一套低成本的适用于水泥生产过程的DCS系统是十分迫切的任务。鉴于以上情况，我们以计算机技术、自动化技术及信息技术为依托，在保证性能要求和产品品质的前提下，结合水泥工业的工艺特点及控制要求，利用工业计算机、PLC等设备，用集成的方法研制了一套适合于水泥生产过程及流程工业的低造价的集散控制系统及开发平台。适用范围本成果可在国内外水泥行业推广应用。而且可应用到冶金、化工等行业的生产线自动控制系统中。项目投资90万元效益分析本成果一方面可以提高产品的质量产量，加强该厂产品的市场竞争能力，另一方面可以产生明显的经济效益和社会效益。若在一个日产600吨熟料的水泥厂应用，产量可提高15%，节煤、节电，节省材料消耗，厂方每年可增经济效益470万元。全国水泥企业有6000多家，若本成果在全国推广应用，其经济效益和社会效益将十分显著。推广形式面议。水泥企业ERP项目简介该系统主要由两大部分组成：以进、销、存为基础的管理信息系统部分，以及企业实时信息系统。1.管理信息系统部分主要包括：（1）销售管理子系统（2）供应和仓库管理子系统●原辅材料、设备的检验，原辅材料的检斤●库存管理（3）决策支持管理子系统（4）设备管理子系统（5）人力资源管理子系统（6）化验室管理,等等。2.企业实时信息系统将生产控制系统与MIS的进行集成，提高管理信息系统的可用性。水泥企业MES的功能主要包括：（1）生产实况监测和指挥调度功能有关的管理部门可以在办公室（甚至可以在外地）通过生产实况监测功能查询当前最新的生产情况，可具体到某台设备现在或在过去的某个时刻是开机、还是停机，或者是故障。比如说，公司经理上午八时上班，到办公室后打开计算机，利用我们开发的这个系统就能查询昨晚的各生产工段的产量（可查任意时间段），也可以看看昨晚凌晨两点生料磨是否运转、当时的产量等等。（2）生产数据存储分析和指挥调度功能本系统将把重要设备的运行状态（开关量），以及重要的电流参数、温度参数、压力参数、料流量参数、转速参数以及产量参数等存储在数据库系统中，以便对这些参数进行统计分析，辅助管理人员提高对生产和设备的驾驭能力。（3）自动生产报表功能系统将直接从DCS系统中获得数据直接自动生成有关产量、消耗等的日报表、月报表和年报表，排除了人为制表的弊病，提高了报表的质量和及时性。数据直接来源于DCS,数据准确可靠，减少了数据录入的工作量，同时也排除了录入过程中的人为错误。报表数据直接由计算机生成，保证了报表的及时性。产量日报表、月报表和年报表的数据主要包括生料各原料耗用量、生料磨产量、煤磨产量、入窑生料量、窑头喷煤量、分解炉喷煤量、吨熟料煤耗等，以及生料磨台时、煤磨台时等、窑台时等。市场预测水泥行业面临着前所未有的竞争压力。因此，许多水泥企业纷纷加大科技投入，一方面是为提高生产效率争相投入DCS，另一方面就是为提高管理效率争相建设自己的ERP。而企业面对的问题是，昂贵的ERP价格让企业难于承受，即使购买了确又发现它并不适合自己。而我们的水泥企业ERP却能很好地满足这些企业的需要。首先，我们的水泥企业ERP是多年从事水泥企业计算机应用经验的结晶，不会有太多的“水土不服”问题。其次，我们的水泥企业ERP能将生产自动化系统与MIS进行集成，解决了企业中管理系统与生产系统之间的“信息鸿沟”。适用范围本成果可在国内外水泥行业推广应用。而且可应用到冶金、化工等行业的企业管理中。项目投资50万元。效益分析水泥厂实施ERP系统后，将在企业经营管理活动中发挥重要的作用。企业的决策、控制、组织、管理将产生质的飞跃，并将带来良好的经济效益。（1）加强企业客户关系管理是服务行业ERP系统取得效益的主要方面，CRM管理软件就能达到提高经济效益的目的，满足企业客户服务方面的要求。网络营销以及客户服务中心可促进销售的增长。（2）ERP可提高用户服务水平，可以避免由于人为因素造成的资源闲置。（3）ERP系统加强了对资金流的控制，通过对各部门的资金占用情况的监控以及对物流和生产过程各阶段发生的实际费用进行监控，严格地控制企业各项费用。实施ERP成功的企业证明可降低成本5％-12％。预计工程完工后，通过实施机构重组，实施有效控制、预算管理和绩效考核，将给企业带来可计算直接效益为：预计近期每年企业管理费用可降低80万元。（4）系统可大幅度提高各业务部门的工作效率。（5）水泥企业MES（制造执行系统）的实施,将有效地沟通MIS和DCS，生产管理部门可更快、更准确地把握生产信息，也能更及时、正确地对生产进行调度和指挥，达到了节煤、节电、提质、增产的效果。据企业估算，通过对生产进行更有效地管理，可增加水泥产量5%，降低煤耗和电耗3%。这样，增产5万吨水泥，以每吨实现利润30元计，增加利润150万元；煤耗和电耗大约为每吨水泥100元左右，降低煤耗和电耗3%就意味着300万元的收益。推广形式面议。组合腰风水泥立窑智能控制系统项目简介该项目为山东省一九九七年科学技术发展计划项目（编号：971154505）。该项目针对组合腰风水泥立窑煅烧工艺过程，依照水泥立窑生产工艺原理，以稳定底火、加强窑内通风和促使水泥熟料急冷为直接控制目标，采用智能控制技术，用微机模拟人工操作经验，充分发挥组合腰风的调节作用，实现组合腰风水泥立窑的智能控制，使水泥立窑生产在热工制度稳定的条件下，达到优质高产低能耗和安全文明生产，同时为实现全厂计算机管理与监控奠定基础。该系统保证了窑内热工制度的稳定，促使立窑生产连续稳定运行，提高了立窑运转率，立窑熟料产量和熟料标号得到了提高，综合节能效果明显，年创经济效益100万元。目前国内有单独的组合腰风装置和立窑煅烧过程控制系统的应用，但能够将组合腰风技术和立窑煅烧控制系统有机结合起来，利用智能控制技术形成组合腰风水泥立窑智能控制系统的研制还没有，新研制的智能控制系统，对各种工艺条件的适应能力进一步提高，更能满足水泥立窑“快烧急冷”的原则，在提高水泥产量和质量、节能、降低消耗、提高劳动生产率和科学管理水平等方面其创造性和技术先进性具国际先进水平。性能指标（1）熟料台时产量提高30%以上；（2）立窑运转率达到90%以上；（3）熟料标号达到5560MPa；（4）综合节能15%左右；（5）系统检测精度1.5%；（6）系统运行安全可靠。该项目于1998年12月年通过省科委组织的技术鉴定，鉴定结论：国内首创，国际先进。获1999年山东省科技进步二等奖。市场预测目前,水泥立窑工艺生产过程大部分采用人工看火操作方式，受人为因素影响比较大，窑内热工制度不稳定，不能连续稳定生产。利用组合腰风技术和智能控制技术所研制本系统，可以比较全面地反映窑内的窑情，大大改善窑内中心通风状况，及时调整偏火，有效地稳定底火，促使熟料急冷，提供有效的报警信息，能综合各方面因素输出有指导生产意义的控制信息，且不受人为因素的影响，使立窑煅烧过程达到最佳状态，保证生产的稳定性，提高熟料的产量和质量，能够降低煤耗和电耗，降低水泥生产成本，提高水泥产品经济效益，同时降低了操作工人的劳动强度，改善了工作环境，实现了安全文明生产，提高了科学管理水平，产生了积极的社会效益。组合腰风技术和智能控制技术是比较先进的技术，在立窑水泥生产中应用研究比较少。山东省立窑水泥年产5000万吨左右，若本系