仪表控制系统工业管理论文

2022-04-25

大飞行家,是晚清至民国以来,国人对飞行人员的一种带有尊敬意味的称呼。长久以来,中国人都有着一个“我欲乘风归去”的美梦。这个梦,到底由一众航空爱好者发明成功了。又溯大洋而来,传播于中国。于是,归去来一番,中国也有了自己的飞行家。以下是小编精心整理的《仪表控制系统工业管理论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

仪表控制系统工业管理论文 篇1:

天然气工业中电气自动化技术的运用

[摘    要]我国是一个天然气资源丰富的大国,许多行业均采用天然气资源进行生产。为了切实提高天然气资源的运用效率,就需要将现代化的电气自动化等技术运用到该行业中,以此来辅助开展相应的生产、运输以及储存工作。基于此,对天然气工业中自动化技术的运用进行了系统性探究,希望能够对我国天然气资源的科学化运用提供帮助。

[关键词]天然气工业;电气自动化技术;运用

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對于我国天然气行业来说,自动化技术的运用有着重要的意义,同时对于该行业相关生产设备的更新换代也有着重要的推动作用。通过自动化技术,天然气行业技术可以实现模拟信号到数字信号的转变,电气系统也能够更加系统化,拥有更高的集成度。因此,全面开发自动化技术,将是我国天然气行业未来发展的重要方向。

1 电气自动化技术在天然气工业中的作用

作为能源工业的重要组成部分,天然气工业自动化技术的发展有着重要的战略意义,通过自动化技术,相关人员可以对天然气工业的各个环节进行实时监控管理,信息参数的获取也更加快捷准确。一般来说,天然气工业系统包括生产、运输以及管理三个方面的内容,而在采用自动化技术的过程中,技术人员也需要结合这三方面内容的不同特点进行探究。具体来说,在天然气的生产阶段,可以在抽取地下天然气时,利用自动化技术实现对阀门等控制元件的智能化调控,从而保障抽取过程中流量和气压的稳定性;同时,技术人员也可以将自动化技术运用到天然气的脱水环节。该环节包含吸附、再生、冷却、等待四个部分,借助自动化技术,可以智能化调控该过程所使用的电路联动阀门,从而确保四个脱水步骤的流畅进行。此外,在这个过程中运用自动化技术还能够起到实时监控系统风险的作用,确保脱水过程的安全性。

安全性是将自动化技术运用到天然气工业中最为直观的特点。具体来说,运用自动化技术,可以有效地减少人工操作,从而为工作人员提供一个安全的工作环境,降低系统发生危险时的危害程度。同时,自动化技术还能够实现对系统电路的自动化控制和实时监控,及时收集系统运行过程中的异常数据,并且反馈给后台操作人员,切实提高天然气工业系统运行的可靠性。

我国天然气资源的分布呈现出典型的地域性,即西北地区蕴含大量的天然气资源,而主要的能源使用地区却集中在东部沿海地区,这就使得天然气资源的运输成为了一个关键问题,而在运输过程中出现大量的能源损耗需要引起有关人员的重视。一般来说,天然气的运输里程都在几千公里以上,由于运输管道沿途地理条件和气候特点的变化,往往会导致能源的运输效率降低。而在这个过程中利用好自动化技术,能够实现对运输全程的可视化监控,帮助管理者准确地了解管道全程的管压、流量等参数,并且通过对这些参数的分析及时调节运输状态,保障天然气运输过程的科学、高效。

由此可见,将电气自动化技术运用到天然气行业是十分必要的。相比于其他形式的能源,天然气资源具有许多自身独特的性质,而这些性质也导致了其生产、运输和管理环节必须同样具备相应的特殊性。在这种背景下,如果还只是采取传统的人工模式进行管理,不仅无法起到有效地管理效果,同时也难以与我国巨大的天然气行业规模相匹配。因此,利用好自动化技术,能够显著解决天然气生产、运输和管理过程中的相关问题,为我国天然气行业的整体发展打下一个坚实的基础。

2 电气自动化技术在天然气工业中应用的优点

2.1 控制天然气流量稳定

由于我国天然气资源整体存在着地域性特点,不同矿区的地形地貌千差万别,为此,必须结合天然气所在的区域采取相应的开采方式。利用电气自动化技术进行天然气开采,能够实现对开采系统的智能化控制,确保天然气气流的稳定性和安全性。此外,由于天然气的开采过程暴露于室外,因此需要面临一些极端天气、复杂环境的考验,这些极端的情况会在一定程度上影响到开采设备的使用寿命。相比于传统的开采设备,电气化自动技术可以实现对设备的实时监控,及时反馈设备的异常状况,无需技术人员进行高频率检修和维护,从而降低天然气开采过程的人工成本。

2.2 降低天然气工业系统管理难度

传统天然气工业的开采、运输、储存以及管理阶段都需要耗费大量的人力和物力,提高管理成本的同时,也很难起到有效的管理效果。而利用好电气自动化技术,管理人员就能够依托系统网络,科学灵活地对设备进行实时监控,并且结合天然气工业的发展状态实现对有关参数和阀门的远程控制,从而最大程度上降低天然气工业的管理难度。值得注意的是,为了做好这一方面的工作,相关技术人员必须提高自己的专业技能储备和职业素养。具体来说,要掌握良好的自动化技术操作能力,对天然气自动化工业设备的运行状况和运行环节有一个系统的认知;同时还要具有良好的现场判断和决断能力,保障生产设备能够一直处于稳定的运行状态。在这种操作背景下,技术人员可以实现对天然气工业全环节的稳定、精准监控,避免出现各种各样的人为错误。

3 电气自动化技术在天然气工业中的应用要点

3.1 生产阶段的重点

天然气生产阶段的重点是开发提升天然气开采效率的技术和方法,努力降低天然气开采的成本,同时做好对开采设备的维护、对工程技术人员人身安全的保障和对自然环境的保护。天然气的开采可以分为从地下抽取天然气以及对抽取后的天然气进行脫水两个阶段。第一个阶段对开采设备的负荷要求较大,这主要是由于开采的过程速率和压力参数较高,因此需要开采设备具有较高的安全系数和稳定性。为此,要在尽量控制成本的同时,选取稳定性和安全性能都较好的设备,确保天然气资源开采能够维持在一个连续的状态。而天然气开采的第二阶段对于设备的要求更高,其需要系统具有良好的人机交互功能,即技术人员需要实现对除水系统中不同阀门和开关的精准、及时控制。地下天然气在上升阶段的压力和流量不断变化,这种波动的状态需要技术人员对设备进行合理设计,确保其能够满足实时监控和反馈脱水过程中压力具体情况的要求。同时,该系统还必须具备准确灵敏的报警系统,一旦压力值超过系统的预设值,必须进行警报并且自动泄压,从而确保开采过程的正常运行和技术人员的人身安全。由此可见,在天然气工业系统当中,电气自动化技术必须确保开采系统、监控系统以及控制系统的科学性和灵活性,在保障开采过程顺利进行的同时,最大程度上确保系统的稳定性和安全性。另外,鉴于天然气在开采过程中温度较高的特点,必须提高对温度控制的重视,并且将其在电气自动化技术中体现出来。

3.2 运输环节的重点

我国广袤的国土导致我国出现天然气产地和消费地区相隔较远的情况。为了有效地解决这一问题,我国实施了“西气东输”等一系列重大工程,并且建立了一套规模较大的天然气运输网络,在这其中,电气自动化技术扮演了十分重要的角色。具体来说,电气自动化技术在这个过程中必须具备良好的参数。如,为了降低运输网络中相关器件的更换频次,降低运输网络的人工维护成本,必须确保控制系统中的各单元器件等具备良好环境耐受力,切实提高各个元器件的使用寿命,保障运输系统的安全稳定运行。又比如,由于天然气运输管道系统的长度较长,因此一般需要设置多级泵站来保障天然气运输过程中的压力和速度。而这些泵站所在的地区往往人迹罕至,为了确保泵站的质量和寿命,必须要求其能够在尽量少的人工维护频率下,可以最大程度上抵御各种不良的自然环境,如暴晒、雷击、高温、极寒、雨淋等,在最大程度上避免由于环境变化导致天然气运输过程出现故障。另外,由于天然气运输泵站不可避免地会出现故障问题,因此在设计时必须赋予泵站简单维护的特点。这主要是由于泵站所在区域人员较少,交通不便,较大的维修难度会提高维护成本。值得注意的是,电气自动化等技术的应用能够方便技术人员对泵站进行远程操控。在这个过程中,为了确保操控环节的科学性和高效性,控制系统的设计必须尽量简洁,能够实现人工检查,这能够在一定程度上降低技术人员学习的难度,从而避免在操作过程中由于技术问题而出现操作失误,同时也可以压缩培训过程的时间和成本,降低对天然气运输环节的资金投入。除此之外,为了借助电气自动化技术达到最大程度上降低人工操作步骤的目的,就需要确保总控室发出的各项指令在传达的过程中能够具备及时性和准确性的特点,同时电气控制系统能够实现对信息参数的稳定迅速传输,总控室也能够实现对各子系统反馈数据的及时处理和分析,并且及时下达科学合理的处理意见。由此可见,在电气自动化设计运输控制系统时,必须全面保障各硬件和软件的连贯性和稳定性,确保信息和数据能够在不同系统之间的稳定传输,并且一旦子系统发现有不法信号出现,可以第一时间采取紧急措施,从而确保整个系统的安全和稳定运行。

3.3 管理环节中的重点

要想在天然气工业管理过程中运用好电气自动化技术,必须做好以下几个方面的工作:

(1)最大程度简化天然气工业管理系统的中间环节,提高管理过程的稳定性和高效性。

(2)确保管理系统所涉及各个设备的安全性能都符合设计要求,在保障系统和设备稳定运行的同时切实保障好技术人员的人身安全。值得注意的是,电气自动化技术不仅具备天然气生产和运输的数据采集和管理功能,同时还能够结合天然气工业的实际状况对相应数据进行分析,并且为管理者的最终决策提供建议和参考。

(3)在天然气工业管理系统中,电气自动化技术还需要能够实现数据的双向传输,确保可以清晰地将有关数据在仪表中显示出来,确保控制电路的稳定和高效运行,全面提高其智能化程度。目前,一般要求电气自动化控制系统需要具备模块化的设计特点。这是由于模块化的设计能够保障元器件可以具有良好的通用性,进而实现大批量的生产,避免过高的设计成本,降低前期的资金消耗;同时,利用模块化设计搭建的控制系统可以提高系统在运行过程中的安全性和稳定性,而这也可以为系统的智能化判断过程提供一个良好的保障。

(4)天然气工业管理系统还需要依托电气自动化技术,实现对大批量数据的集中处理。通过这种方式,管理人员可以切实提高管理效率,如果系统在运行过程中出现突发状况,管理人员还可以借助电器自动化技术实现对目标信息的备份,管理过程能够更加科学、稳定。

(5)管理人员还必须对天然气工业设备进行定期维护,而这也能体现出模块化设计的优势。即可以切实降低维护过程的难度,节约技术人员的维修用时,系统较大的损伤也可以通过简单的更换模块来进行解决。技术人员还可以将一些监测排查装置安装到模块化系统中,使得系统可以具备检测不法分子网络入侵的功能,提高系统的整体安全性能。

4 结语

在天然气工业系统中应用电气自动化技术,是目前能源工业发展的重要趋势,全面提高电气自动化技术的运用程度,可以实现对整个系统的实时监控和远程控制,提高天然气生产、运输和管理环节的科学性、智能性和高效性,同时也可以为天然气工业的整体发展和从业人员的人身安全做好保障。为此,天然气工业从业人员必须结合天然气在生产、运输以及管理过程中的相应特点,积极开发更加匹配、更加先进的自动化专业技术;并且从业人员也必须加强对自身专业技能和职业素养的建设,确保能够实现对自动化控制系统的良好控制,掌握科学处理各种突发状况的能力,助力天然气工业的持续发展。

参考文献

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[8] 郭婷婷.关于电气自动化技术在油田生产中的应用探讨[J].中国设备工程,2021(13):227-228.

[9] 崔凯.电气自动化技术在天然气工业的应用探讨[J].科技与企业,2015(9):1.

作者:郭沙

仪表控制系统工业管理论文 篇2:

俄罗斯航空的昨天、今天和明天

大飞行家,是晚清至民国以来,国人对飞行人员的一种带有尊敬意味的称呼。长久以来,中国人都有着一个“我欲乘风归去”的美梦。这个梦,到底由一众航空爱好者发明成功了。又溯大洋而来,传播于中国。

于是,归去来一番,中国也有了自己的飞行家。

1909年,“东方的莱特”、大飞行家冯如先生自制“冯如1号”飞机试飞,虽然在最后关头出点麻烦,但是中国人能制造飞机并驾机起飞还是让西方世界大为惊叹。

6年之后,中国便出现了至目前为止经考证一致承认的第一位华人女飞行家:中华革命党飞行队队长谭根的妹妹,安娜·卢·比,自此,中国的天空之上开始有了女性飞行家飞翔蓝天的可能性,千秋飞天梦,一朝成真。

引言

我国航空工业体系建设是20世纪50年代在苏联专家帮助下完成的,但只是初步完成了航空生产体系建设,即飞机的配套生产和维修;而科研体系和航空工业管理架构的建立,已经无法得到苏联专家的帮助,是我们自己“摸索着”建立起来的。因此,很多国防工业部门的领导和专家们非常想知道,俄罗斯和苏联是如何提出重大科研项目任务,例如,如何组织第三代战斗机的概念论证,如何确定战术技术要求、如何组织方案设计、评审、试验、生产、鉴定和部队使用的。

若想回答这些问题,一篇文章是不够的,作者试图以苏-27飞机的研制历程为主线,理清楚苏联时期航空工业管理体制,军用飞机的研制流程。通过一系列专题文章将苏联航空工业管理体制,基础研究机构的组成和职责、设计局的组织架构和研制流程、设计局与军方、协作单位及批生产厂的关系等内容呈现给广大读者。

如果是在苏联时期,这样的研究只能秘密进行。俄罗斯/苏联的航空工业属于高端科研行业,保密性相当高。许多研究机构、研究项目都采用代号,甚至飞机和发动机设计师的名字都是保密的。笔者在莫斯科航空学院学习期间,一位讲授飞机飞行试验的老师曾经在苏霍伊设计局工作多年。据他介绍,苏联期间,苏联公民有三种护照:第一类是可以随便到世界任何国家,第二类只能到苏联的友好国家,如东欧国家,第三类护照是不能单独出国的,只能随团一起出国。他在苏霍伊设计局工作期间所持有的护照就是第三类护照。由此可见,当时想了解苏联的航空技术和知识是多么的困难。

幸运的是,苏联的解体,俄罗斯保密制度松动,我们现在有机会认识更多的俄罗斯学者、设计局的设计师,甚至于型号总师和总设计师。大批苏联时期的航空技术专家、学者、官员及军方人士开始著书立说,讲述自己亲身经历的航空武器装备的研制历史,尤其是有关苏-27飞机的研制历史。这为我们研究俄罗斯/苏联航空科研生产体系创造了机会。以此为基础,通过多年研究,逐渐对苏联的航空科研生产体系有了基本的了解,在此写出来,以飨读者。

第一篇:航空工业“统治金字塔”的塔尖——苏共中央“军委会”

问题的提出

2014年9月5日,俄罗斯媒体报道了这样一条消息:俄罗斯军事工业委员会(简称军委会)将在近期改变隶属于政府的地位,由俄罗斯总统直接领导。军委会主席由普京亲自担任,该委员会将增设执行秘书一职,由俄罗斯国防部副部长兼武装力量装备部部长鲍利索夫出任。副总理罗戈津将任委员会唯一的副主席兼军事工业委员会的执行机构——董事委员会的主席。

读者们不禁要问,为什么要成立军委会?这是一个什么样的机构,需要国家总统亲自担任?

在这篇报道中,这样描述军事工业委员会的职责:“目前,军事工业委员会是一家政府机构,就重大国防项目和计划进行决策,包括复杂武器装备的研制与批量生产、大型企业及国防工业各行业的现代化改造与重组、企业以及行业间的合作、国家武器装备计划和国防订货的编制。军事工业委员会不得不解决与军事项目拨款和定价有关的问题,而这正是军方和国防工业存在利益冲突的地方。”

这短短几句话不能够让读者完全了解这件事的来龙去脉,但有一点是清楚的:军事工业在俄罗斯具有重要的地位,而在军事工业中,航空工业又是重中之重。为了了解俄罗斯航空工业体系,就必须了解军委会产生的原因,以及军委会与航空工业部门之间的关系。

军委会的历史背景

苏联时期采用的是计划经济体制,存在着多重领导体系问题。这种多重领导体系“金字塔”的顶点当然是苏共中央委员会。苏共中央是最后一层上级机关,他们做出的决定必须无条件地执行。整个航空工业科研和生产管理机构的各个部门都处于中央领导框架内。在苏共中央内设立有书记处,每一位书记都作为中央的特使分管一个领域的工作,在苏共中央内部设有分管“国防业”的书记一职。在苏共“国防”书记领导下有三个办公室:国防工业领域发展问题办公室,国防事务办公室,国防建设问题办公室。而管理国防建设问题的最高政府机关是国防委员会,它由苏联最高苏维埃主席团组成。按照地位国防委员会主席是政府最高领导人,即苏共中央总书记。

在政府层面上,虽然名义上应当由部长议会这条线领导负责管理所有生产领域的问题,但由于历史延续原因,与国防有关的问题被单独分割出来,自成一体。该领域的领导属于国家最高领导人的范围。因此,1957年12月,苏联部长议会曾经成立一个专门的委员会,授权灵活解决所有各类武器研制和生产中出现的问题。这个机构的正式名称是“苏联部长议会军事生产问题最高委员会”,简称“军委会”。军委会的决定等同于政府法令,而在地位上,军委会主席是部长议会副主席。

军委会负责“照看”全苏联30个部中的8个部:航空工业部、机械制造部、国防工业部、通用机械制造部、无线电工业部、中等机械制造部、造船工业部、电子工业部。随后又增加了一个部:通信设备部。军委会管辖的某些军事装备样机的研制和使用接受国防部领导。军委会机关所在地位于克里姆林宫,在这里每周都召开军委会全体会议。

军委会的权力并不局限于生产,军委会成员包括科学院院长、苏联政府计划委员会副主席、空军司令、战略导弹部队司令、海军司令、防空兵司令,以及国防部主管新式武器的副部长。

从军委会的组成看,军委会主席的手上集中了巨大的权力:全部军工企业和四个军兵种。但是,军委会的权力和巨大的影响力则是它的组成机构。军委会无权自主发布政府法令,但是军委会机关负责起草、协调并商量好向苏共中央和部长议会提交的法令草案。只有当苏共中央总书记和部长议会主席签字批准后,法令才具有法律效力,军委会内各部必须予以执行。

苏共中央分管国防的部门领导及其机关并非完全放心军委会的工作,他们始终敏锐地跟踪着军委会的行动,防止任何多余动机和企图的出现,造成对整个中央权力的威胁。在官方层面上,政治局和党的机关、财政部和计划委员会主席并不服从于军委会的决定。军委会不能处置物资设备和财政拨款的分配,干部问题也不在军委会的职权范围之内,高级干部由苏共中央书记处任命。“地方用途”的干部应当由各部长指派,但需要国家、各州、边疆区和所在城市的党委同意。

不管怎么说,军委会会议及其做出的决定还是具有重要的意义。在这些会议上,生产和科研部门的领导们有机会详细阐述自己对新型武器和远景技术的观点。各部长们则互相寻求帮助,必要时则求助于军委会主席,可以超出一个部的范围对设计方案、试验计划提出批评和建议。

军委会将具有战略意义的重要问题提交到国防委员会进行讨论,军委会所做出的决定,不需要花费新的财政预算,也不触动军委会全权范围之外领域的利益。

军委会的变迁及现状

苏联解体后,俄罗斯继承了其70%以上的国防工业企业。为了适应国家经济发展的需要,俄罗斯政府于1991年开始对原苏联的国防工业管理体制进行改组,在原来的9个国防工业部的基础上成立了俄罗斯工业部,主管全部俄罗斯工业,其中包括国防工业。这个部现在变成了工业与贸易部,管辖范围更大。与此同时,为了对航天工业实施管理,俄罗斯政府成立了航天局。1992年9月,俄罗斯工业部改组为俄国防工业国家委员会,其职能与苏联时期军事工业问题委员会基本相似,只是权力有所减少。1996年5月,俄国防工业国家委员会撤销,成立俄国防工业部。1997年3月,俄又撤销国防工业部,把国防工业管理职能归于俄经济部。1999年5月,为了对国防工业企业进行直接管理,总统签署651号令,决定成立造船局、常规武器局、控制系统局、弹药局,同时把经济部中的部分国防工业管理职能转隶给以上管理局。俄罗斯航天局改组为航空航天局。2000年5月,俄政府把顶层的国防工业管理职能一分为二,经济部只保留制定国防订货和经济动员准备的职能,余下职能归并到科技部,成立工业科技部,负责以上五个国防工业管理局的活动,同时还直接管理部分国防工业企业。

2004年3月,普京第二次当选总统后,立即着手对国防工业管理体制进行改组:成立新的工业与能源部,负责国防工业的宏观调控与管理工作。同时,把原航空航天局的职能分为航天和航空两部分,成立联邦航天局和联邦工业局。联邦工业局负责管理常规武器局、控制系统局、弹药局、造船局和航空局。

2006年3月20日,普京任命当时的俄国防部长伊万诺夫为国家军事工业委员会主席。此时的军委会与俄罗斯国防工业相关的各部门并非直接领导关系,而是一个协调机构,它与俄罗斯核研究局、俄罗斯航天局、俄罗斯联邦工业局协调工作。成立军委会的目的是更有效地控制俄军事工业集团及其发展项目,严格监控决议的执行情况。但这种愿望并没有实现,突出问题是国防部长如何监督和控制工业部门。国防部门作为订货方可以对产品的研制提出要求,但工业部门之间的协调无法插手,这是问题的关键!因此,俄罗斯军事工业仍然处于变革状态。没有走上发展的正轨,俄罗斯政府并没有停止军委会乃至军事工业体制的改革步伐。

普京卸任总统后,权力有所削弱,俄罗斯国防工业的改革动作有所收敛。普京再次当选总统后,一直致力于国防工业的改革。2010年9月10日,俄罗斯总统普京宣布,他本人担任俄罗斯军事工业委员会主席,俄罗斯副总理罗戈津担任副主席。该委员会由俄联邦政府管理升格为总统直接管辖。这些任命意味着俄军事工业委员会“升格”,该委员会将直接受命于总统,有利于提高效率。俄罗斯军事工业委员会“升格”后,通过直接对总统负责的方式更好地弥合政府、军方、企业及其他机构之间的分歧。俄罗斯国防部副部长鲍里索夫将担任该委员会执行秘书。

俄军事工业委员会是对重大国防项目和计划进行决策的政府机构,其职能范围包括武器装备的研发生产、国防工业及大企业的改造重组、企业间合作、国家武器装备计划和国防订单等。

虽然经过十多年近十次的调整和改组,俄罗斯国防问题专家和国防工业部门的管理层认为,目前俄国防工业管理体制仍然不尽人意,仍需对其进行进一步调整与改组,但这不是本文想要讨论的问题。

军委会的作用

从第二次世界大战爆发到朝鲜战争开始,在不到10年时间里,苏联从一个中等航空水平国家一下子跃升到世界前列,成为航空大国和强国。有人归因于苏联从德国获得了先进的技术和设备,笔者经过研究发现,这只是其中一个原因,但不是主要原因。二战结束后,苏联利用缴获的德国发动机、飞机及其设备,很快就造出来喷气式飞机。但著名发动机设计师留里卡与飞机设计师苏霍伊紧密配合,也很快研制出具有自主产权的涡轮喷气发动机AL-1和喷气式飞机苏-9。况且大家都知道,借来的东西用不长。维持苏联航空工业高速发展几十年的动力应该来自其内部,最重要是其特殊的航空体制。笔者认为,苏联领导人重视航空、懂得航空、亲自抓航空是苏联航空突飞猛进发展的第一要素。专家负责制、型号研制竞争机制则是第二重要因素。

在苏联,新机设计局采取总设计师负责制,如米高扬设计局、苏霍伊设计局、图波列夫设计局、伊留申设计局、安东诺夫设计局、雅科夫列夫设计局等是主要的新机设计局,他们负责设计最先进的战斗机、轰炸机。留里卡设计局,克里莫夫设计局等是主要的发动机新机设计局。这些设计局的总设计师都是由苏共中央任命的,设计局也是以他们的名字命名——这是一种无法估价的荣誉,可以流芳千古。这些总设计师不仅是技术权威,而且拥有人事任免、财物支配、项目安排等权力。下面举几个例子,说明苏联总设计师制度的特点。

20世纪70年代,当时的航空部部长戴门蒂耶夫试图将西蒙诺夫调到苏霍伊设计局担任副总设计师。西蒙诺夫来到克里姆林宫航空部长办公室,部长拿起话筒给总设计师苏霍伊打电话。戴门蒂耶夫虽然很不喜欢苏霍伊,但很尊重他,电话内容是这样的:“巴维尔·奥希波维奇(苏霍伊),为向您推荐一位助手,一位很不错的年轻人”。西蒙诺夫当时就站在部长旁边,克里莫林宫的电话通话效果好极了,他当时清楚地听到了苏霍伊的回答:“不,不行,我对他不了解。”一位设计局的总设计师可以直接回绝部长的请求,可以看出苏联总设计师的地位。航空部长没办法,只好给苏霍伊设计局的党委书记、第一副总师伊万诺夫下命令,才将西蒙诺夫送进苏霍伊设计局。

第二个例子是在苏-27飞机研制过程中发生的。由于AL-31F发动机迟迟达不到要求,使得飞机装备部队的时间一拖再拖。当时的航空部长西拉耶夫十分震怒,在一次厂所协调会上,他指着AL-31F发动机的总设计师留里卡说:你们再不按期交付发动机,我就撤了你这个总设计师。留里卡当仁不让,毫不客气地将部长给“顶回去了”:我的总设计师不是你给的,你也没有权力撤了我。而且发动机拖延也不是我们的责任,而是涡轮叶片材料不过关。

通过这两个事例可以说明,苏联的科研体制有其独特之处,也是航空科技能够快速发展的重要原因。

还有一个重要原因是竞争机制。在苏联研制第一代喷气式战斗机时,共有五家设计局竞争:米高扬、图波列夫、雅科夫列夫、苏霍伊、拉沃什金;远程战略轰炸机研制时,有三家设计局一起竞争:苏霍伊设计局、图波列夫设计局和米亚西谢夫设计局,最后居然是苏霍伊设计局的T-4方案获胜,最后政府进行平衡,才将这项研制任务交给图波列夫设计局,最后导致图-160诞生。第三代战斗机的研制也是三家设计局竞争:米高扬、苏霍伊和雅科夫列夫。虽然苏霍伊设计局名气最小(雅科夫列夫是上将军衔,米高扬是中将军衔,苏霍伊没有苏军军衔,只保留了沙皇军队的一个上尉军衔),关系也不硬,但只有他们的T-10(苏-27原型机)获胜。此时航空部为了平衡各方关系,再加上美国继F-15之后又搞了一个出口型F-16,所以苏联也搞了一个轻重搭配,将米高扬设计局也拉了进来。但不管怎么说,这种竞争机制使得苏联新型战机层出不穷。

第二篇:多层次的俄罗斯航空工业研制体系

历史回顾之原航空工业部

第二次大战后,一直到20世纪70年代,在苏联的科学技术规划中,航空工业一直是最先进的高技术部门。航空工业领域最大的特点是能够实现某个航空武器产品的整个研制生产过程全封闭进行。在苏联,航空工业部内可以生产飞机、直升机、无人机、空空导弹和防空导弹,各类型的航空发动机及飞行器上使用的各种牌号的零部件、系统和各种仪表设备。航空部内不能生产的技术装备只有无线电设备、光学瞄准设备、炮兵装备和部分牌号的航空武器。这些技术装备的研制和生产属于国防部其他部门。

俄罗斯航空工业一直以来都是世界航空工业中一支重要力量。苏联鼎盛时期建立起了强大的航空工业体系,能够研制、试验、生产几乎所有类型的现代航空装备。在创造辉煌的20世纪60~80年代,全苏联的航空工业企业、研究机构达到300余家,整个行业从业人数高达70万人。

在苏联复杂的历史条件和复杂的行政指挥系统下,航空领域的管理也不例外,采取的也是权力高度集中的管理架构。航空工业部的顶层架构是部机关。这个领导机关包括一名部长和几名副部长,有8个主要管理局和一些稍小些的辅助管理局,如技术管理局,建设资产管理局,试飞管理局,干部管理局等。

在航空工业部机关内,每一个主管局都负责某一方面的工作:1局分管前线航空兵作战飞机的研制;2局分管防空导弹、空空导弹和空地导弹的研制;3局分管航空发动机;4局分管动力装置附件;5局分管飞行器仪器仪表装置;6局分管直升机、远程作战飞机、军用运输机和民航客机;7局分管飞行器附件;8局分管特殊金属的生产。

在航空工业部各主管局所属机构包括设计局(所),试制工厂和批生产厂。设计局分为两类:新机设计局和普通设计局。新机设计局的级别较高,从1966年开始,政府正式下令,凡是属于“机器制造厂”的工厂都归属于新机设计局领导。因此,新机设计局除了本身的设计集体外,还能够进行试制生产,其主要用途是掌握所设计飞行器的制造工艺,其设计能力仅限于生产试制批飞机。飞机设计局中的米高扬设计局、苏霍伊设计局、图波列夫设计局、伊留申设计局、雅科夫列夫设计局,直升机设计局中的米里设计局、卡莫夫设计局,发动机设计局中的留里卡设计局、克里莫夫设计局等都是新机设计局。

航空科研机构

航空部直接领导一些中央直属的科学研究机构,这些机构是苏联航空工业的基础层。这些科研院所包括中央空气流体动力研究院(TsAGI)、中央航空发动机研究院(VIAM)、飞行研究院(LII)、航空系统研究院、全苏航空材料研究院。这些研究院分别在自己的职权范围内进行巩固整个航空工业的某些学科的基础性研究。中央空气流体动力研究院的规模仅次于美国的NASA,其研究领域包括飞行器的空气动力学、飞行力学、稳定性和操纵性、强度和气动弹性、控制系统。中央航空发动机研究院研究领域:气体动力学、燃烧理论和热交换理论、结构强度和动力装置控制理论。飞行研究院则研究空气动力学和热力学,在飞行试验室进行飞行试验过程中,研究和试验飞行器的系统和零部件,并且研究试验方法。航空系统研究院的研究范围;形成远景航空综合体的总体布局,依靠半物理仿真方法和试验台试验研究航空综合体及其机载武器系统的效率。全苏航空材料研究院的研制范围:研制新型航空材料及其在航空生产中的使用工艺。除此之外,作为本领域的牵头单位,在一些科研项目的一定阶段,这些研究院还参加具体的科研和设计试制工作。

在航空工业部的基础层内,还包括一些应用科学技术研究院所,其中包括:航空工艺和生产组织研究院,西伯利亚航空科学研究院,全苏轻型合金研究院,降落伞制造科学研究院,玻璃技术科学研究院,标准和统一化科学研究院。每一个研究院所也进行基础研究,并且按照各自的活动轨迹进行探索性科学研究,有时也研制具体的飞行器样件,在各种程度上参与飞行器的研制,给出相应的结论或进行试验。

新机设计局及批生产厂

苏联航空武器装备的研制程序是这样的:由新机设计局设计和制造试验样机,完成试验样机试验并完成相应调整后,所有改进完善后的设计文件从设计局移交到批生产厂,并由后者完成新机的批量生产。航空部1局作为主管单位,其管辖的下属企业包含下列新机设计局和批生产厂:

苏霍伊设计局(“库龙”机器制造厂,原51厂);

雅科夫列夫设计局(“速度”莫斯科机器制造厂,原115厂);

米高扬设计局(“泽尼特”莫斯科机器制造厂,原155厂);

“彩虹”机器制造设计局(原155厂第2设计局);

高尔基航空厂(原21厂);

第比利斯航空厂(原31厂);

远东机器制造厂(共青城航空厂,原126厂);

新西伯利亚航空厂(原256厂);

杜宾斯克机器制造厂(原256厂);

斯摩棱斯克航空厂(原475厂)。

航空部1局主管的设计工作主要包括:

苏霍伊设计局的苏-15、苏-17、苏-24、苏-25和T-4;

雅科夫列夫设计局的雅克-36M、雅克-40和雅克-42;

米高扬设计局的米格-21、米格-23、米格-25和米格-31;

“彩虹”机器制造设计局的导弹X-28、X-45和X-24(58)。

在这些批生产厂,共实现了下列飞机的生产:

高尔基厂:米格-21R/SM和米格-25P/R;

第比利斯飞机制造厂:米格-21US、K-10S和拉-17M;

在阿穆尔河畔共青城工厂:苏-7BKL/BMK/U/UMK、苏-17(批生产)、巡航导弹P-5D、P-6和海军用的P-70;

在新西伯利亚航空工厂:苏-15UT/TM和苏-24(批生产);

在杜宾斯克工厂:米格-25机体部件、X-22、X-28、X-85R导弹;

在斯摩棱斯克工厂:导弹KSR-2/11和KRM。

航空部1局管辖范围包括:

专门研制前线航空兵所使用飞机的苏联设计局,所设计的飞机包括:前线歼击机、歼击机/截击机、歼击轰炸机和强击机;以及实现这些飞机生产的航空工厂,还包括历史延续下来的一些产品:空地巡航导弹的生产。

航空部内其他几个主要管理局的结构与此类似。但是,应当指出,航空部内的隶属关系并不是一成不变的,可以根据承担的任务情况进行变化。在某种程度上,批生产厂的隶属关系变化最大,他们可以根据所生产产品情况更换管理局的隶属关系。通常情况下,这些厂可在1局到6局之间更换批生产飞机类型:从战斗机到运输机(旅客机)或相反。在20世纪70年代,航空部1局的工厂生产了如下产品:

莫斯科机器制造厂“劳动旗帜”(原30厂),在20世纪70年代初生产了伊尔-18D/20ZB和米格-21M/MF,并开始生产米格-23S/M;

伊尔库茨克航空工厂(原39厂)在这段期间生产了雅克-28R/PP,并开始掌握米格-23UB和米格-27的生产;

萨马拉航空工厂(原292厂),在70年代初批量生产了雅克-40,同时开始批量生产雅克-36M。

协作单位

整体上应当承认,尽管存在某些不足,而且也不可避免存在任何官僚机构都有的瑕疵,但航空部依然是一个合理的、工作效率很高的一个管理机构,它保证了航空生产领域的领导的完全权威性。在创建这个管理体系中,戴门第耶夫的功绩理所应当排在第一位,从1953年到1977年,在几乎长达1/4世纪内,他一直担任苏联的航空工业部部长。

在隶属关系上存在的类似特点,自然考虑了工作的专业性,这在苏联国防工业联合体其他领域各部也同样存在。按照工作性质,设计师和飞机制造人员必须与国防生产综合体其他三个领域的代表建立紧密联系:国防工业部、电子工业部、通信设备工业部。总体上,这几个部内的企业实际上能够形成闭环协作,令苏联制造出完全具有竞争力的航空装备。

但是,随着苏联的解体,这些国防工业部门也纷纷解体,首当其冲的就是原来规模巨大的航空工业部。经过近20年的探索和阵痛,苏联航空工业部下属企业终于迎来的“曙光”。经过淘汰和整合,目前俄罗斯已经成立了两大集团公司:以苏霍伊设计局为首组成的“联合飞机制造公司”(OAK),由联合发动机制造集团公司(ODK,以留里卡设计局和“土星”为核心组建)、两家直升机设计局(米里和卡莫夫)、仪器仪表公司(OPK)等组成的俄罗斯技术公司(Rustec)。整个俄罗斯航空工业的整合仍在继续,还有一些研究所目前属于独立的“国有单一制企业”,不属于上述两家公司,也不属于航空科学中心。例如,航空材料研究院,“温贝尔”设计局(战术导弹设计局),该设计局整合了战术导弹相关的若干个研究所的工厂。(未完待续)

编辑:石坚

作者:李志

仪表控制系统工业管理论文 篇3:

基于以太网的电厂DCS控制系统研究

【摘 要】电厂是当今发电工程领域的重要组成部分,也是电能供应的源泉,它在正常运行中有着运行系统复杂、繁琐的特征,因此各个系统在运行中要相互协调和优化,从而对负荷变化进行整理。DCS控制系统作为电厂管理工作的主要手段,采用新技术对其进行优化势在必行,是提高控制功能、促进控制效率的主要手段。本文从以太网的概念入手,就其在电厂DCS控制系统中的应用情况作了简答的阐述。

【关键词】以太网;电厂;控制系统;DCS

随着网络技术的迅速发展,越来越多的先进技术引入到网络领域中,为网络技术的推广和优化做出积极贡献。以太网便是网络新技术中最突出的一种,它在越来越多的工业领域得到广泛的使用,尤其是在自动化控制系统中,其更是取得了突出的成绩。在电厂DCS控制系统中,以太网技术的应用有效的提高了通信质量、通信速度,保证了通信可靠性,为电厂实现自动化、智能化工作提供了指导基础。

一、以太网技术概述

以太网技术是近几年出现的一种局域网规范控制技术,它在使用的过程中是以CSMA/CD技术为核心,以10M/S信号的传输速度为标准的居于工业管理、控制技术,这一技术并不是一种简单的网络系统,而是一种技术规范和管理流程。

作为当今局域网系统中最常见的通信协议标準,它在应用的过程中通过电缆类型、信号处理策略以及联系设备的传输流程进行分析,针对双绞线电缆的信号传输模式和电网要求进行分析,避免在工作中出现成本低、可靠性高以及应用范围广的特点。

二、电厂DCS控制系统现状

目前,我国国内大多数电厂在工业管理领域采用DCS控制系统,但是就其具体应用方法分析,普遍是以现场总线技术为主的。这种技术虽然进入到电厂控制领域只有短短的几年时间,但是其目前已经基本取代了之前一直住到的集散控制系统的通信方式。同时,伴随着科学技术的飞速发展和各种先进网络技术的出现,以DCS控制系统为主的电厂管理系统越来越被人们重视,逐渐成为电厂控制领域的主要方法。这种方法在应用中几乎覆盖了世界所有电厂,不管是新建的电厂还是传统电厂改造工作,都将其列为主要方法。

在新通信方法的引进中,其必然会对原来的通信方式提出挑战,为了减少工程改造费用、降低改造投资,通常都是在原来的基础上通过引进先进新技术进行控制体系优化,加强与之相关的竞争活动。这样,现场总线技术就产生了电厂DCS控制系统,由此引起的总线优化也是必然的。

目前,随着电厂控制系统和控制规模的不断扩大,对于控制命令、控制参数的传输要求越来越严格,同时以太网控制为主的电厂管理策略逐渐被人们接受,这不仅电厂管理制度改革的必然,也是现场总线技术在电厂控制工作中的应用必然,是未来智能技术发展的必然趋势和阶段。

三、工业以太网特点

1 工业以太网的性能特点

尽管工业以太网与普通商用以太网同样符合IEEE802.3 标准, 但是由于工业以太网设备的工作环境与办公环境存在较大差别, 所以工业以太网设备要求工作温度范围较宽、 封装牢固(抗振和防冲击)、 导轨安装、 电源冗余、 24V DC供电等。工业自动化还越来越多地要求工业以太网解决方案必须满足鲁棒性和可靠性方面的专门需要。在这一方面, 德国赫斯曼 (Hirschman)与西门子等公司都有较为成熟的技术和产品, 现在广泛采用的抗干扰光纤和集成的冗余机制增强了数据网络的可靠性, 从而保证了生产过程的正常进行。

2 工业以太网的优势

以太网能支持控制层和设备层, 整个控制系统就可以实现由上至下的全系统的无缝链接。 以太网之所以给电厂 DCS控制系统的通信方式带来如此大的革命, 主要原因有三: 首先是低成本的刺激和速度的提高。其次:现代企业对实时生产信息有越来越多的要求。第三:以太网的开放性和兼容性。最后:随着以太网技术的飞速发展, 基于 TCP/IP 和 Client/Server 架构的分布式监控技术已经日趋成熟, 使得远程监控通过工业以太网来实现已经成为可能。

3关于以太网应用的若干问题

工业以太网和 Internet 技术的发展将完全改变传统电厂 DCS 控制系统乃至整个工业企业的网络架构。采用以太网架构以后, 控制器的位置也可以突破传统网络架构的限制, 可以位于现场, 也可以位于中央控制室。目前控制器甚至远程 I/O支持以太网的功能越来越强, 在有些控制器和远程 I/O模块中已经集成了 Web 服务器, 从而允许信息层的用户也可以和控制层的用户一样直接获取控制器和远程 I/O 模块中的当前状态值。 采用以太网架构和开放的软件系统的制造企业也被称为“ 透明工厂” 。

3.1 以太网用于电厂 DCS 控制系统需要解决的问题

实时性是信号传输足够快加上确定性。Ethernet采用 CSMA/CD碰撞检测方式, 网络负荷较大时, 网络传输的不确定性不能满足电厂 DCS控制系统的实时要求。

以太网发展的现实是: 交换式 100M Ethernet 已广泛应用, 能提供足够的带宽和减少冲突。全双工网络和具优先权的传送机制得保证确定性。 典型的工业应用, 峰值负载为 10M Ethernet 的 5%, 在 100M Eth-ernet 网络负载为 0.5%, 而 Ethernet 只有当负载达40%以上时才会有明显的延迟现象。 在 100MEthernet网中, 发送一个包延时超过 2ms 的状况, 5 年也不会发生一次。 美国电力研究院的实验结果可保证 4ms 以内。

3.2 以太网如何满足现场环境问题

以太网所用的接插件、 集线器、 交换机和电缆等是为办公室应用而设计的, 不符合工业现场恶劣环境的要求。在工厂环境中, Ethernet 抗干扰性能较差。若用于危险场合, 它不具备本安特性, 也不具备通过信号线向现场仪表供电的性能。随着网络技术的发展, 上述问题正在迅速得到解决。

3.3 以太网网络安全问题

在工厂运用互联网技术并不意味着工厂网络一定要连接到互联网。采用网络的工厂, 连入互联网均使用 TCP/IP。这样就面临互联网类似的安全问题。物理连接管理提高安全性: PLC操作系统是专有的, 不易受到黑客、 病毒的侵略。RAS、 VPN提供远程访问:硬件身份识别。可提供多种安全机制: 用户密码、 数据加密、 防火墙等。随着生物信息技术的发展, 指纹、 声音等生物信息将提高网络的安全性。

四、结束语

以太网取代现场总线作为电厂 DCS系统通信方式是电厂控制系统发展的历史需要也是历史必然, 而只有以太网取代了现场总线, 发电厂以至整个电力系统实现 IT的时代才会真正到来!■

参考文献

[1]巩伟国.火力发电厂 DCS系统安全可靠性分析[J].内蒙古石油化工,2007,(01).

[2]张洪军.DCS控制系统在燃煤锅炉中的应用[J].资源节约和综合利用,2000,(04).

[3]李丰安,张根宝.基于西门子 S7- 400 热泵供汽DCS应用实例[J].微计算机信息,2007,(04).

作者:宋笑妍

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