燃气行业信息化_燃气信息化变革的原因有哪些分析
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天然气灶是用天然气做燃料进行直火加热的厨房用具,现在大部分家庭都在使用,用天然气灶来烹饪食物是非常方便的。不过在平时的生活中,人们常常遇到天然气灶打不着火的情况,那么天然气灶打不着火的原因是什么?这时我们应该首先找到的原因,再取相应措施。下面就让我们一起来看看的原因及解决办法,希望能够帮助到有这方面需求的朋友们!
天然气灶打不着火的原因
1、脉冲点火器无电池,或者是电池没有电了;
2、天然气灶的气源开关没有打开或者是气压不足;
3、天然气灶的点火点击以及感应电极距离不合适或者是周围有污染、孔被堵塞;
4、天然气灶的气压太高,造成燃气气流流速太快,冲击电火花;
5、天然气灶的点火喷嘴太大,这样就会造成气流太多,会冲击电火花;
6、引火喷嘴前或点火支架内存有蜘蛛网;
7、天然气灶的胶管压篇扭折或堵塞。
天然气灶打不着火的解决办法
当天然气灶打不着火的时候,我们首先要检查气源是否稳定,然后再检查脉冲点火是否正常,如果没有点火声音那么就该更换元件;接着再检查点火针头的位置是否得当,如果点火针变形了也会导致天然气灶打不着火;第四我们要检查点火器的内部是否正常工作;查看天然气灶的阀体风门,如果调得太大就会打不着火,我们可以左右调节风门,尝试点火是否正常。
如果天然气灶需要连续数次点火才能成功,这种情况就是属于带热电偶感应式燃气灶,由于热电偶长期使用老化所致,这时只有更换热电偶感应针解决;有时候会遇到点火时而正常、时而不正常,产生这种情况就主要是由于脉冲点火微动开关接触不良,调整脉冲点火微动开关解决。
有时候会遇见天然气灶一边炉头正常、一边炉头不正常,不正常的一边完全没有火花,那么就说明电子脉冲里面其中一个高压包被烧坏,那么这时候就只有更换脉冲来解决了。
哪种天然气灶最节能
这是大家都很关注的问题。最近有一种节能红外线天然气灶,在节能方面做得不错,不过用户对其的褒贬不一,认为它受热不均,不好使用。华帝和火王的旋火灶也是节能的产品,蓝色火苗省气而且受热均匀,可以考虑购买。
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第一次工业革命:
18世纪60年代--19世纪中期(人类开始进入蒸汽时代)
工业革命不能仅仅归因于一小明者的天才。天才无疑起了一定的作用,然而,更重要的是18世纪后期起作用的种种有利力量的结合。除了在强有力的需要的刺激下,发明者很少作出发明。作为种种新发明的基础的许多原理在工业革命前数世纪已为人们所知道,但是,由于缺乏刺激,它们未被应用于工业。例如,蒸汽动力的情况就是如此。蒸汽动力在希腊化时代的古埃及已为人们所知道,甚至得到应用,但是,仅仅用于开关庙宇大门。不过,在英国,为了从矿井里抽水和转动新机械的机轮,急需有一种新的动力之源。结果引起了一系列发明和改进,直到最后研制出适宜大量生产的蒸汽机。
这些有利条件导致一系列发明,使棉纺织工业有可能到1830年时完全实现机械化。新发明中,理查德·阿克莱特的水力纺纱机(1796)、詹姆斯·哈格里夫斯的多轴纺纱机(1770)和塞缪尔·克朗普顿的走锭纺纱机(1779)是十分出色的。水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱;用多轴纺纱机,一个人能同时纺8根纱线,后来是16根纱线,最后为100多根纱线;走锭纺纱机也称为“骡机”,因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。所有这些新纺纱机很快就在生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。有位名叫埃德蒙·卡特赖特的牧师试图矫正这种不平衡状态,他在1785年取得了一种最初由马驱动、1789年以后由蒸汽驱动的动力织机的专利权。这种新发明物制作粗陋,在商业上无利可图。但是,经过20年的改进之后,其最严重的缺点得到了纠正。到19世纪20年代,这种动力织机在棉纺织工业中基本上已取代了手织织布工。
正如纺纱方面的发明导致织布方面相应的发明一样,某一工业中的发明促进了其他工业中相应的发明。新的棉纺机引趄对动力的需要,这种动力较传统的水车和马所能提供的动力更充裕、更可靠。约1702年前后,一台原始的蒸汽机已由托马斯·纽科门制成,并被广泛地用于从煤矿里抽水。但是,比起它所提供的动力来,它消耗燃料太多,所以经济上仅适用于煤田本身。1763年,格拉斯哥大学的技师詹姆斯·瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。他同制造商马修·博尔顿结成事业上的伙伴关系,博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。这一事业证明是极其成功的;到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时,已有500台左右的博尔顿-瓦特蒸汽机在使用中。其中38%的蒸汽机用于抽水,剩下的用于为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业提供旋转式动力。但是,蒸汽机的顺利发明也离不开当时的自然环境于社会因素,早在公元前120年,古埃及就有人曾研究蒸汽作动力。据统计,在此后的一千八百多年里,试用蒸汽作动力的发明者不下二十人,但他们都未制成较为完善的蒸汽机,并广泛运用于生产,于是,有人说:“如果瓦特早出生一百年,他和他的发明将会一起死亡!”由此可见,环境也是十分重要的。
蒸汽机的历史意义,经常被有意识无意识的夸大。它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。因而,它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时,一个巨大的新能源已为人类所获得,而且不久,人类还能开发倘藏在地球中的其他矿物燃料,即石油和燃气。如此,开始了一种趋向,它导致目前的局面:西欧和北美洲每人可得到的能量分别为亚洲每人的11.5倍和29倍。这些数字的意义在一个经济力量和军事力量直接依赖于所能获得的能源的世界中是很明显的。实际上,有人认为19世纪欧洲对世界的支配是以蒸汽机为基础,但也不应该过分强调蒸汽机的作用,因为19世纪欧洲对亚洲、非洲的征服以武力征服为主。
新的棉纺机和蒸汽机需要铁、钢和煤的供应量增加——这一需要通过矿和冶金术方面的一系列改进得到满足。原先,铁矿石是放在填满木炭的小熔炉里熔炼。森林的耗损迫使制造人求助于煤;正是在此时即1709年,亚伯拉罕·达比发现,煤能够变为焦炭,正则木头可以变成木炭一样。焦炭证明是和木炭一样有效的,而且便宜得多。达比的儿子研制出一个由水车驱动的巨大风箱,从而制成第一台由机械操纵的鼓风炉,大大降低了铁的成本。1760年,约翰·斯米顿作了进一步的改进;他抛弃达比所使用的、由皮革和木头制成的风箱,用一个泵来代替,这泵由四个装有活塞和阀门的金属气缸组成,并由水车驱动。更重要的是亨利·科特作出的改进,他于1784年发明了除去熔融生铁中的杂质的“搅炼”法。利特把熔融生铁放在一个反射炉里,加以搅动或“搅炼”。这样,通过在熔融体中环流的空气中的氧,除去熔融体中的碳。除去碳和其他杂质后,就生产出比原先易碎的熔融生铁或生铁更有韧性的热铁。当时,为了跟上制铁工业的不断上升的需要,煤技术也有了改善。极为重要的是蒸汽机用于矿井排水,还有,就是1815年汉弗莱·戴维爵士发明的安全灯;安全灯大大减少了开矿中的危险。
由于这种种发展的结果,英国到1800年时生产的煤和铁比世界其余地区合在一起生产的还多。更明确地说,英国的煤产量从1770年的600万吨上升到1800年的1200万吨,进而上升到1861年的5700万吨。同样,英国的铁产量从1770年的5万吨增长到1800年的13万吨,进而增长到1861年的380万吨。铁已丰富和便宜到足以用于一般的建设,因而,人类不仅进入了蒸汽时代,也跨入了钢铁时代。
纺织工业、矿工业和冶金工业的发展引起对改进过的运输工具的需要,这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。朝这方向的最重要的一步是在1761年迈出的;那年,布里奇沃特公爵在曼彻斯特和沃斯利的煤矿之间开了一条长7英里的运河。曼彻斯特的煤的价格下降了一半;后来,这位公爵又使他的运河伸展到默西河,为此耗去的费用仅为陆上搬运者所索取的价格的六分之一。这些惊人的成果引起运河开凿热,使英国到1830年时拥有2500英里的运河。
与运河时代平行的是伟大的筑路时期。道路起初非常原始,人们只能步行或骑马旅行;逢上雨季,装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。1850年以后,一批筑路工程师——约翰·梅特卡夫、托马斯·特尔福德和约翰·麦克亚当——发明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路的技术。乘四轮大马车行进的速度从每小时4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜间旅行也成为可能,因此,从爱丁堡到伦敦的旅行,以往要花费14天,这时仅需44小时。
1830年以后,公路和水路受到了铁路的挑战。这种新的运输方式分两个阶段实现。首先出现的是到18世纪中叶已被普遍使用的钢轨或铁轨,它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。据说,在轨道上,一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车,一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。这方面的主要人物是矿工程师乔治·斯蒂芬孙,他首先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1830年,他的机车“火箭号”以平均每小时14英里的速度行驶31英里,将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。短短数年内,铁路支配了长途运输,能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年,英国已拥有500英里铁路;到1850年,拥有6600英里铁路;到1870年,拥有15500英里铁路。
蒸汽机还被应用于水上运输。从1770年起,苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验蒸汽机。第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特·富尔顿建造的;他曾前往英国学习绘画、但是,与詹姆斯·瓦特相识后,转而研究工程学。1807年,他使自己的“克莱蒙号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机,它溯哈得孙河面上,行驶150英里,抵达奥尔巴尼。其他发明者也以富尔顿为榜样,其中著名的有格拉斯哥的亨利·贝尔,他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。早期的汽船仅用于江河和沿海的航行,但是,1833年,“威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。5年后,“天狼星号”和“大西方号” 汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋,行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年,塞缪·肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线,预先宣布轮船到达和出发的日期。肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。到1850年,汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船,并开始成功争夺货运。
工业革命不但在交通运输方面,而且在通讯联络方面引起了一场革命。以往,人们一向只有通过运货马车、驿使或船才能将一个音信送到一个遥远的地方。然而,18世纪中叶,发明了电报;作出这一发明的主委是一个英国人查尔斯·惠斯通与两个美国人塞缪尔·莫尔斯和艾尔弗雷德·维耳。1866年,人们铺设了一道横越大西洋的电缆,建立了东半球与美洲之间直接的通讯联络。
如此,人类征服了时间和空间。自远古起,人类一直以坐马车、骑马或乘帆船所需旅行的小时数来表示不同地方之间的距离。但现在,人类穿着一步跨七里格的靴子跨过了地球。人类能够凭借汽船和铁路越过海洋和大陆,能够用电报与世界各地的同胞通讯。这些成就和其他一些使人类能利用煤的能量、能成本低廉地生产铁、能同时纺100根纱线的成就一起,表明了工业革命这第一阶段的影响和意义。这一阶段使世界统一起来,统一的程度极大地超过了世界早先在罗马人时代或蒙古人时代所曾有过的统一程度;并且,使欧洲对世界的支配成为可能,这种支配一直持续到工业革命扩散到其他地区为止。
引发英国工业革命的必要性是市场。
第二次工业革命:
19世纪下半叶--20世纪初(人类开始进入电气时代,并在信息革命、资讯革命中达到顶峰)
18世纪后期开始的工业革命已稳步地、不懈地继续到现在。因此,将其发展过程划分为不同的时期,实质上是武断的。然而,若把1870年看作一个过渡日期,还是可以作一划分。正是在1870年前后,出现了两个重要的发展——科学开始大大地影响工业,大量生产的技术得到了改善和应用。
我们在前章中曾提到,科学开始时对工业没什么影响。我们迄今所握到的纺织工业、矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明,极少是由科学家们作出的。相反,它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。不过,1870年以后,科学开始起了更加重要的作用。渐渐地,它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器、配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家,它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。早先,发明是个人对机会作出响应的结果,而如今,发明是事先安排好的,实际上是定制的。沃尔特·李普曼已恰当地将这种新形势描述如下:
从最早的时代起,就有机器给发明出来,它们极为重要,如轮子,如帆船,如风车和水车。但是,在近代,人们已发明了作出发明的方法,人们已发现了作出发现的方法。机械的进步不存是碰巧的、偶然的,而成为有系统的、渐增的。我们知道,我们将制造出越来越完善的机器;这一点,是以前的人们所未曾认识到的。
1870年以后,所有工业都受到科学的影响。例如,在冶金术方面,许多工艺方法(贝塞麦炼钢法、西门子-马丁炼钢法和吉尔克里斯特-托马斯炼钢法)给发明出来,使有可能从低品位的铁矿中大量地炼出高级钢。由于利用了电并发明了主要使用石油和汽油的内燃机,动力工业被彻底改革。通讯联络也因无线电的发明而得到改造。1896,古利埃尔莫·马可尼发明了一台不用导线就能发射和接收信息的机器,不过,他的成果是以苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和德国物理学家亨利希·赫兹的研究为基础的。石油工业迅速发展,因为地质学家和化学家做了大量工作;地质学家以非凡的准确性探出油田,化学家发明了从原油中提炼出石脑油、汽油、煤油和轻、重润滑油的种种方法。科学对工业的影响的最惊人的例子之一可见于煤衍生物方面。煤除了提供焦炭和供照明用的宝贵的煤气外,还给予一种液体即煤焦油。化学家在这种物质中发现了真正的宝物——种种衍生物,其中包括数百种染料和大量的其他副产品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒剂、轻泻剂、香水、摄影用的化学制品、烈性及香橙花精等。
工业革命的第二阶段也以大量生产的技术的发展为特点。美国在这一方面领先,就象德国在科学领域中领先一样。美国拥有的某些明显的有利条件可说明它在大量生产方面居首位的原因:巨大的原料宝库;土著和欧洲人的充分的资本供应;廉价的移民劳动力的不断流入;大陆规模的巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准。
大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。一种方法是制造标准的、可互换的零件,然后以最少量的手工劳动把这些零件装配成完整的单位。美国发明家伊莱·惠特尼就是在19世纪开始时用这种方法为大量制造滑膛枪。他的工厂因建立在这一新原理的基础上,引起了广泛的注意,受到了许多旅行者的访问。其中有位访问者对惠特尼的这种革命性技术的基本特点作了恰当的描述:“他为滑膛枪的每个零件都制作了一个模子;据说,这些模子被加工得非常精确,以致任何滑膛枪的每个零件都可适用于其他任何滑膛枪。”在惠特尼之后的数十年间,机器被制造得愈来愈精确,因此,有可能生产出不是几乎相同而是完全一样的零件。第二种方法出现于20世纪初,是设计出“流水线”。亨利·福特因为发明了能将汽车零件运送到装配工人所需要的地点的环形传送带,获得了名声和大量财产。有人对这种传送带方式的发展作了如下生动的描绘:
制作传送带的想法是从芝加哥的罐头食品工人那里得来的,他们利用一台空中吊车沿着一排屠夫吊运菜牛躯体。福特先是在装配发动机上的小部件和飞轮磁电机时,然后又在装配发动机本身和汽车底盘时,尝试了这一想法。
一天,一个汽车底盘给缚在一根钢索上,当绞盘将钢索拖过工厂时,6名工人沿钢索进行了一次长250英尺的历史性旅行;他们边走边拾起沿途的零件,用螺栓使它们在汽车底盘上固定就位。实验做完了,但产生一个困难。上帝造人不象福特制造活塞环那祥精确。装配线对个子矮小的人来说,太高,对身材高大的人来说,太低,结果是劳而无功。
于是,进行更多的实验。先升高装配线,接着又降低装配线,然后试行两条装配线以适合高矮不同的人;先增加装配线的运行速度,再减低装配线的运行速度,然后做各种试验以确定一条装配线上需安置多少人、每道工序应相隔多远、是否要让上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有时间将螺帽上紧。终于,为每个汽车底盘上的装配而规定的时间从18小时28分钟缩短到1小时33分钟,世界有可能得到新的、大量的T型汽车;随着工人成为其机器上的更为有效的轮齿,大量生产进入了一个新阶段。
然后,借助于先进的机械设备,对大堆大堆的原料的处理作了改善。大量生产的这种方法也是在美国得到改善的,其最好的例子见于钢铁工业。以下这段对制造铁路钢轨的过程的描述,说明了这种方法:
钢铁工业在一个巨大的地区范围里发展了这种……连续生产……。铁矿石来源于梅萨比岭。蒸汽铲把铁矿石舀进火车车厢;车厢被拖运到德卢斯或苏必利尔,然后进入某些凹地上方的码头,当车厢的底部向外翻转时,车厢内的铁矿石便卸入凹地;滑运道使铁矿石从凹地进入运矿船的货舱。在伊利湖港,这矿船由自动装置卸货,矿石又被装入火车车厢;在匹兹堡,这些车厢由自动两卸车卸货,倾卸车把车厢转到自己的边上,使矿石瀑布似地落入箱子;上料车把焦炭、石灰石和这些箱子里的矿石一起运至高炉顶部,将它们倒入炉内。于是,高炉开始生产。从高炉里,铁水包车把仍然火热的生铁转移到混轶炉,然后再转移到平炉。就这样,实现了燃料的节约。接着,平炉开始出钢,钢水流入巨大的钢水包,从那里,再流入放在平板车上的铸模,一辆机车把平板车推到若干凹坑处,除去铸模后赤裸裸地留下的钢锭就放在这些凹坑里保温,直到扎制时。传送机把钢锭运到轧机处,自动平台不时地升降,在轧制设备之间来回地抛出所需形状的钢轨。由此产生的钢轨具有极好的形状,如果有少许偏差,就会被抛弃。电动起重机、钢水包、传送机、自动倾卸车、卸料机和装料机使从矿井中的铁矿石到钢轨的生产成为一件不可思议地自动的、生气勃勃的事情。
从纯经济的观点来看,这一规模的大量生产所意味的东西,从钢铁大王安德鲁·卡耐基的以下这番无可非议的大话中可觉察出来:
从苏必利尔湖开两磅铁石,并运到相距900英里的匹兹堡;开一磅半煤、制成焦炭并运到匹兹堡;开半磅石灰,运至匹兹堡;在弗吉尼亚开少量锰矿,运至匹兹堡——这四磅原料制成一磅钢,对这磅钢,消费者只需支付一分钱。
科学和大量生产的方法不仅影响了工业,也影响了农业。而且,这又是发生在科学应用方面领先的德国和大量生产方面领先的美国。德国化学家发现,若要维持土壤的肥力,就必须恢复土壤中被植物摄取的氮、钾和磷。最初,是利用天然肥料来达到这一目的,但是,将近19世纪末时,天然肥料让位于形式上更纯粹的、必需的无机物。结果,无机物的世界性生产大大增长,在1850至1913年间,硝酸盐、钾碱和过磷酸钙的产量从微不足道的数量分别上升到899800公吨(其中四分之三用于制肥料)、1348000公吨和16251213吨。
第三次工业革命:
时间不定,约在第二次世界大战之后。(人类进入科技时代,生物克隆技术的出现,航天科技的出现,欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命,也即生物科技与产业革命)。
21世纪的生物科技与产业革命
美国引发的金融危机波及全球,既是危机,也是机遇。产业模式或产业结构转型,往往是新经济新产业时代特征,技术革命带来的是产业革命。自从英国中西部启动的第一次工业革命,欧美几乎同期发生的第二次工业革命,社会产业结构的形成与经济的增长又发展到了一个新的历史时期。中国明清,纺织和印染、矿等工商业已经萌芽,晋商和徽商形成丝绸之路南北两端的著名商业模式。西方近现代科学的发展,在中华文化可以看到一些因素,比如,儒家的社会化(社会规范)、墨家的实践经验化(实验方法)、禅家的概念澄清化(思维顿悟)和道家的系统逻辑模式(结构模型),以及一些技术发明的原型等。中国近现代工业化,经历了曾国藩、盛宣怀时代的江南制造业,广东、福建的经济特区时代,开始从珠三角、长三角和渤海湾向中西部发展。经济增长的实质是科技创新与产业化,体现在发明家、企业家与金融家的社会活力。瞄准新科技革命,及时抓住从技术创意到产品市场化的整个经济链条,带来的是经济从根基上崛起的机遇。
20世纪科技方法论从实证分析向系统综合转型,人工智能、微电子技术的发展,导致了电脑、电讯等信息产业革命(即信息革命、资讯革命),带来基因组、生物信息学的发展。 综合哲学,远在系统科学诞生之前已形成,19世纪未和20世纪初斯宾塞的综合(synthetic)哲学、罗素的哲学分析与综合、怀德海的有机哲学等。20世纪80年代末90年代初,中国科学哲学届讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学,中国科学院曾邦哲(杰)20世纪90年代阐述系统生物工程与系统遗传学的概念,1999年在德国创建系统生物科学与工程网(英文)。2000年美国L.Hood、日本H.Kitano等建立系统生物学研究机构。2003年美国J.Keasling成立基于系统生物学的遗传工程-合成生物学系。2005年法国F.Cambien和L. Tiret论述动脉硬化研究的系统遗传学观念。随后全球爆炸性地走向了电脑科学与生物科学整合的科技与产业发展态势,将带来21世纪的细胞制药厂与细胞计算机的生物工业化时代,欧美国家科技决策机构纷纷制定教育、科研、产业改革政策,中国出台了基因生物技术、系统医药学开发中医药产业现代化的重大立项与决策。
2007年6月,英国工程院生物医学与生物工程学部R. I. Kitney院士称:“系统生物学与合成生物学偶合,将产生第三次产业(industrial)革命”,颠覆计算机、纳米、生物和医药等领域的技术与产业变革,即生物工业革命。21世纪的整个产业结构,将转型为系统生物工程的生物(化学)物理联盟工业模式,也就是生态、遗传、仿生和机械、化工、电磁的工程应用整合的材料、能源、信息产业,体现为机器的生物系统原理(进化、遗传计算)、生物材料(纳米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物体等。计算机科学理论源自动物通讯行为、神经系统的控制论、信息论研究;细胞内、细胞间通讯行为的探索,导致了系统生物科学与工程发展,将形成未来的材料、能源与信息全方位生物产业。
科技革命与产业革命是不同的概念,产业革命往往是由于制造业的革命引发的一场导致三大产业全面变革。第一次工业革命开始于纺纱与织布的工业规模化与蒸汽机的广泛应用,以内燃机发明、汽车工业的起点为结束;第二次工业革命开启了电气化和电话、电子通讯产业的发展,而在计算机互联网技术达到了顶峰(即信息革命、资讯革命);第三次工业革命应该以有机化工的末尾,基因工程的开始、系统生物学与合成生物学的迅速发展为起点,生物工业革命的显著特征是学科交叉和技术综合,以有机化学合成技术、高精细分析化学、纳米分子科学、微电子技术、超大规模集成、计算机软件设计、转基因生物技术、药物筛选高通量技术等学科与技术的综合集成,开发生物分子计算机元件、人工智能生物计算、合成细胞生物系统等,将在约30年内带来的是人工设计的新型生物分子材料、藻类人工细胞合成石油、纳米医疗细胞机器人等产业发展。支持重心转移到把资金力度放在潜在的高科技开发与发明,将是带来未来支柱企业发展的基础。
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黑龙江全面推行建筑业企业资质审批承诺制,信用监管再提速!-工保网
2015年以来,院以上海市浦东新区等地为试点,对部分涉企经营许可事项实行告知承诺制并逐步向全国复制推广。在住建部于2017年下发《关于开展建筑业企业资质告知承诺审批试点的通知》、至2019年出台《关于实行建筑业企业资质审批告知承诺制的通知》后,黑龙江也于2020年先后下发《关于省级权限内部分行政许可事项试行告知承诺制审批的公告》和《黑龙江省住房和城乡建设厅告知承诺制行政审批核查办法》,着手在住建领域推行告知承诺制审批。
响应去年年底住建部《建设工程企业资质管理制度改革方案》强调的“加快推行企业资质审批告知承诺制”,此次黑龙江省住建厅发布《关于建设工程类企业资质申请事项实行告知承诺制审批的公告》(以下简称公告),也旨在建立涵盖房地产开发、勘察、施工、监理、造价咨询、工程质量检测等多个类别建设工程企业资质的告知承诺制审批体系,全面优化住建领域营商环境。
1、事前告知承诺,优化资质审批
依据公告,对于实行告知承诺制的事项,申请人可以自主选择是否用告知承诺制方式办理。如在办理施工资质时,申请企业可按照审批部门告知的审批条件和材料清单,自愿作出承诺并按要求提交材料,而后审批部门将在2个工作日作出准予决定,后在即日起10日内发放行政许可证件;申请企业承诺的信息不符合资质标准要求的,则不予审批。
这使得行政许可从原先的形式审查与实质审查并行向单纯的形式审查转变,因此不同于此前数目庞大、流程繁杂、逻辑混乱的行政审批实践,告知承诺制通过简化许可程序、缩短许可时间,将大大缩短建设工程企业资质办理时限,降低市场准入条件,激发建筑市场活力;同时节约许可成本、提高行政审批效率,推动由管理型向服务型转变。
2、事后核查惩戒,强化信用监管
当然,事前告知承诺也离不开后续核查工作。依据公告,一方面审批部门将在作出许可决定后的6个月内对申请人承诺内容进行书面核查,并用“双随机一公开”的方式对企业资质情况开展实地核查;另一方面,省住建厅将在政务服务管理信息系统开设告知承诺制行政审批专栏,对经批准的企业名称、资质等级、人员资格等信息进行公开,以便于接受社会监督。
经核查,审批部门将对不履约的申请人,视情节实施惩戒:因申请人过失(不存在隐瞒或者提供虚材料的情况)导致申报材料与承诺内容不符的,审批部门将要求其在一个月内进行整改,否则将依法撤销行政许可;而申请人以虚或隐瞒欺骗等不当手段取得行政许可的,审批部门将依法撤销行政许可决定,并列入严重失信主体“黑名单”,同时3年内不得使用告知承诺的方式向省住建厅申请行政许可。
不难发现,事后审查和信用监管是震慑申请人、保障告知承诺制度顺利实施的充分环节。相信随着告知承诺制度的全面应用,行政审批信用体系作为保障告知承诺制改革的关键措施,也将在建筑市场信用体系中扮演越来越重要的角色。
3、建立健全信用承诺制度
告知承诺制所具有的后置审查、契约治理特征,也赋予其以信用承诺的特性。信用承诺主要包括审批替代型信用承诺、主动公示型信用承诺、行业自律型信用承诺、信用修复型信用承诺四种,亦可按照主体分为信用承诺、市场主体信用承诺、司法信用承诺三类,资质告知承诺制作为市场主体准入前信用承诺制度,便是审批替代型信用承诺与市场主体信用承诺的融合。
正如院《关于加快推进社会信用体系建设构建以信用为基础的新型监管机制的指导意见》(以下简称《指导意见》)所强调,建立健全信用承诺制度是创新事前环节信用监管的重要一环。在住建领域实行资质告知承诺审批,一方面将鼓励市场主体主动向社会作出信用承诺,另一方面将审批部门依据信用信息对市场主体加以监管。审批部门亦可将信用承诺纳入市场主体信用记录,并将市场主体对于信用承诺的履约情况作为事中、事后监管的重要依据,建立健全贯穿市场主体全生命周期,衔接事前、事中、事后全监管环节的新型监管机制。
为进一步发挥信用在行政审批中的作用,审批部门还可对诚信典型和近期无不良信用记录的市场主体,在实施信用承诺制度时提供“绿色通道”和“容缺受理”等便民服务措施。如在《指导意见》中,院也提出:申请人信用状况较好、部分申报材料不齐备但书面承诺在规定期限内提供的,应先行受理,加快办理进度。
除了企业这一市场主体,针对从业人员,人社部也于2019年印发《专业技术人员资格考试报名证明事项告知承诺制试点工作实施方案》,在一级建造师、一级造价工程师、勘察设计行业注册工程师等专业技术人员资格考试报名证明事项中试行了告知承诺制。可以期待,全面覆盖住建领域各主体的告知承诺制度体系将不再遥远,资质许可、信用约束和经济制衡相结合的建筑市场监管制度以及市场主体自治、行业自律、社会监督、监管的社会共治格局也指日可待。
PLC的应用领域,为什么用PLC
为了推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学,经研究,教育部决定在宁夏和北京外国语大学开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作。
北京外国语大学试点工作主要内容有:建设一批智能教室,有效整合新技术手段,建立以学习者为中心的智能教育环境;对教师进行智能教育素养培训,帮助教师把握人工智能技术进展;集教师教学、科研、管理等方面的信息,形成教师大数据,建立教师数字画像,进行教师大数据挖掘等。
据介绍,教育部启动人工智能助推教师队伍建设行动试点工作,主要有三个方面的原因。
一是深化教师队伍建设改革的需要。今年年初院印发的《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》明确提出,教师要主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学。
二是推动智能教育的需要。2017年院印发《新一代人工智能发展规划》,提出实施智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,开展智能校园建设,建立以学习者为中心的教育环境……教师是教育发展的第一,是推动智能教育实施的关键要素,没有教师观念的转变、能力发展、素养提升,很难实现传统教育向智能教育的跨越。
三是实施教育信息化2.0行动的要求。2018年4月,教育部启动教育信息化2.0行动。教育信息化由1.0向2.0跨越,人的因素是关键。实施人工智能助推教师队伍建设行动,加快实现教师队伍建设工作与人工智能的融合,将是推进教育信息化2.0的关键之举。
期待会有一个不一样的教育和教学,也给孩子们带来不一样的学习体验吧。
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简化优化公共服务流程有哪些弊端
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异
对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异进行了分析,指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。
关键词:可编程序控制器(PLC) 分散控制系统(DCS) 现场总线控制系统(FCS)
1.前言
上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统,正以迅猛的势头快速发展,是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现,将给自动化领域带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。
在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析,指出它们之间的渊源及发展方向。
2.PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点
目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下:
2.1 PLC
(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
2.2 DCS或TDCS
(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
(6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(7)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
(8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
(9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS & NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB (瑞士)、Hartmann & Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
2.3 FCS
(1)基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
(3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。
(4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。
(5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
(6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
(7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
(8)由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。
(9)局域网,再可与internet相通。
(10)改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
(11)制造商:美Honeywell 、Smar 、Fisher— Rosemount、 AB/Rockwell、Elsag— Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
(12)3类FCS的典型
1)连续的工艺过程自动控制如石油化工,其中“本安防爆”技术是绝对重要的,典型产品是FF、World FIP、Profibus—PA;
2)分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DP、CANbus;
3)多点控制如楼宇自动化,典型产品是LON Work、Profibus—FMS。
从上述基本要点的描述中,我们是否注意到一点,用于过程控制的三大系统,没有一个是针对电站而开发的,或者说,在他们开发的初期,都并非以电站做系统的首选控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为首选适用范围,有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是,这三大控制系统,尤其是DCS、PLC,都在电站得到了广泛应用,而且效果也非常好。
分页
3.三大控制系统之间的差异
我们已经知道,FCS是由DCS与PLC发展而来,FCS不仅具备DCS与PLC的特点,而且跨出了革命性的一步。而目前,新型的DCS与新型的PLC,都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC,在处理闭环控制方面也不差,并且两者都能组成大型网络,DCS与PLC的适用范围,已有很大的交叉。下一节就仅以DCS与FCS进行比较。在前面的章节中,实际上已涉及到DCS与FCS的差异,下面将就体系结构、投资、设计、使用等方面进行叙述。
3.1 差异要点
·DCS
DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络,因此,数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
通过数据公路的设计参数,基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
(1)系统能处理多少I/O信息。
(2)系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。
(3)能适应多少用户和装置(CRT、控制站等)。
(4)传输数据的完整性是怎样彻底检查的。
(5)数据公路的最大允许长度是多少。
(6)数据公路能支持多少支路。
(7)数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件(可编程序控制器、计算机、数据记录装置等)。
为保证通信的完整,大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。
为了保证系统的安全性,使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则,用以保证所传输的数据被接收,并且被理解得和发送的数据一样。
目前在DCS系统中一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收,异步网络用没有时钟的报告系统。
·FCS
FCS的关键要点有三点
(1)FCS系统的核心是总线协议,即总线标准
前面的章节已经叙述,一种类型的总线,只要其总线协议一经确定,相关的关键技术与有关的设备也就被确定。就其总线协议的基本原理而言,各类总线都是一样的,都以解决双向串行数字化通讯传输为基本依据。但由于各种原因,各类总线的总线协议存在很大的差异。
为了使现场总线满足可互操作性要求,使其成为真正的开放系统,在IEC国际标准,现场总线通讯协议模型的用户层中,就明确规定用户层具有装置描述功能。为了实现互操作,每个现场总线装置都用装置描述DD来描述。DD能够认为是装置的一个驱动器,它包括所有必要的参数描述和主站所需的操作步骤。由于DD包括描述装置通信所需的所有信息,并且与主站无关,所以可以使现场装置实现真正的互操作性。
实际情况是否如上述一致,回答是否定的。目前通过的现场总线国际标准含8种类型,而原IEO国际标准只是8种类型之一,与其它7种类型总线的地位是平等的。其它7种总线,不论其市场占有率有多少,每个总线协议都有一套软件、硬件的支撑。它们能够形成系统,形成产品,而原IEC现场总线国际标准,是一个既无软件支撑也无硬件支撑的空架子。所以,要实现这些总线的相互兼容和互操作,就目前状态而言,几乎是不可能的。
通过上述,我们是否可以得出这样一种映象:开放的现场总线控制系统的互操作性,就一个特定类型的现场总线而言,只要遵循该类型现场总线的总线协议,对其产品是开放的,并具有互操作性。换句话说,不论什么厂家的产品,也不一家是该现场总线公司的产品,只要遵循该总线的总线协议,产品之间是开放的,并具有互操作性,就可以组成总线网络。
(2)FCS系统的基础是数字智能现场装置
数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑,是基础,道理很简单,FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。如果现场装置不遵循统一的总线协议,即相关的通讯规约,不具备数字通信功能,那么所谓双向数字通信只是一句空话,也不能称之为现场总线控制系统。再一点,现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。如果现场装置不是多功能智能化的产品,那么现场总线控制系统的特点也就不存在了,所谓简化系统、方便设计、利于维护等优越性也是虚的。
(3) FCS系统的本质是信息处理现场化
对于一个控制系统,无论是用DCS还是用现场总线,系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上,用现场总线后,可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少,甚至增加了,而传输信息的线缆却大大减少了。这就要求一方面要大大提高线缆传输信息的能力,另一方面要让大量信息在现场就地完成处理,减少现场与控制机房之间的信息往返。可以说现场总线的本质就是信息处理的现场化。
减少信息往返是网络设计和系统组态的一条重要原则。减少信息往返常常可带来改善系统响应时间的好处。因此,网络设计时应优先将相互间信息交换量大的节点,放在同一条支路里。
减少信息往返与减少系统的线缆有时会相互矛盾。这时仍应以节省投资为原则来做选择。如果所选择系统的响应时间允许的话,应选节省线缆的方案。如所选系统的响应时间比较紧张,稍微减少一点信息的传输就够用了,那就应选减少信息传输的方案。
现在一些带现场总线的现场仪表本身装了许多功能块,虽然不同产品同种功能块在性能上会稍有差别,但一个网络支路上有许多功能雷同功能块的情况是客观存在的。选用哪一个现场仪表上的功能块,是系统组态要解决的问题。
考虑这个问题的原则是:尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。
3.2 典型系统比较
通过使用现场总线,用户可以大量减少现场接线,用单个现场仪表可实现多变量通信,不同制造厂生产的装置间可以完全互操作,增加现场一级的控制功能,系统集成大大简化,并且维护十分简便。典型的现场总线系统框图示于图1。从图1中可以看出,传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线,以传送4~20mA信号,图2所示现场总线系统中,每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用,但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。
图1:传统的过程控制系统
通过用现场总线控制系统,到底能节省多少电缆,编者尚未做此计算。但是,我们不可以用DCS系统的电厂中与自动控制系统有关的所用电缆公里数看出,电缆在基建投资中所占份额。
某电厂,2×300MW燃煤机组。热力系统为单元制。每台机组设置一座集中控制楼,用机、炉、电单元集中控制方式。单元控制室的标高为12.6米,与运行层标高一致。DCS用WDPF—Ⅱ,每台机组设计的I/O点为4500点。
图2:现场总线控制系统
电缆敷设用EC软件,8个人用1.5个月时间完成电缆敷设的设计任务;主厂房内每台300MW机组自动化专业的电缆根数为4038根;主厂房内每台300MW机组自动化专业的电缆长度为350公里;以上电缆的根数及长度均不包括全厂火灾报警的厂供电缆和全厂各生产车间的电缆;电缆桥架的立柱、桥架及小槽盒全部选用钢制镀锌,每台机组约95吨。其它电缆桥架包括直通、弯通、三通、四通、盖板、终端封头、调宽片、直接片等选用铝合金材质,每台300MW机组约为55吨。附件随桥架提供(如螺栓、螺母)。
某电厂,4×MW燃油燃气电站。热力系统为单元制。DCS用TELEPERM-XP。每台机组设计I/O点数为5804点。
电缆敷设用EC软件,12个人用2.5个月时间完成电缆敷设的设计任务;主厂房内每台325MW机组自动化专业的电缆根数为4413根;主厂房内每台235MW机组自动化专业的电缆长度为360公里;每台机组全部选用钢制镀锌电缆桥架,其重量约为200吨。电站的电缆可以分为六大类:高压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、热控电缆、弱电电缆(主要指计算机用电缆)、其它电缆。若两台300MW机组同时做电缆敷设,自动化专业电缆的数量大约有8500根左右。其中热控电缆和弱电电缆将大于5000根,即约占60%左右(以根数计量)。
分页3.3 设计、投资及使用
上述的比较是偏重于纯技术性的比较,以下比较拟加入经济因素。
比较的前题是DCS系统与典型的、理想的FCS系统进行比较。为什么要做如此的设。做为DCS系统发展到今天,开发初期提出的技术要求却已满足并得到了完善,目前的状况是进一步提高,因此也就不存在典型、理想的说法。而作为FCS系统,90年代刚进入实用化,作为开发初期的技术要求:兼容开放,双向数字通信、数字智能现场装置、高速总线等,目前还不理想有待完善。这种状态与现场总线国际标准的制定不能说没有关系。过去的十多年,各总线组织都忙于制定标准,开发产品,占领更多的市场,目的就是要挤身于国际标准,合法的占领更大的市场。现在有关国际标准的争战已告一段落,各大公司组织都已意识到,要真正占领市场,就得完善系统及相关产品。我们可以做这样的预测,不久的将来,完善的现场总线系统及相关产品必须成为世界现场总线技术的主流。
具体比较:
(1)DCS系统是个大系统,其控制器功能强而且在系统中的作用十分重要,数据公路更是系统的关键,所以,必须整体投资一步到位,事后的扩容难度较大。而FCS功能下放较彻底,信息处理现场化,数字智能现场装置的广泛用,使得控制器功能与重要性相对减弱。因此,FCS系统投资起点低,可以边用、边扩、边投运。
(2)DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容。而FCS系统是开放式系统,用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备连入现场总线,达到最佳的系统集成。
(3)DCS系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的,必须有D/A与A/D转换。而FCS系统是全数字化,就免去了D/A与A/D变换,高集成化高性能,使精度可以从±0.5%提高到±0.1%。
(4)FCS系统可以将PID闭环控制功能装入变送器或执行器中,缩短了控制周期,目前可以从DCS的每秒2~5次,提高到FCS的每秒10~20次,从而改善调节性能。
(5)DCS它可以控制和监视工艺全过程,对自身进行诊断、维护和组态。但是,由于自身的致命弱点,其I/O信号用传统的模拟量信号,因此,它无法在DCS工程师站上对现场仪表(含变送器、执行器等)进行远方诊断、维护和组态。FCS用全数字化技术,数字智能现场装置发送多变量信息,而不仅仅是单变量信息,并且还具备检测信息差错的功能。FCS用的是双向数字通信现场总线信号制。因此,它可以对现场装置(含变送器、执行机构等)进行远方诊断、维护和组态。FCS的这点优越性是DCS无法比拟的。
(6)FCS由于信息处理现场化,与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。有专家认为可以省去60%。
(7)与(6)同样理由,FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等,同时也节省了设计、安装和维护费用。有专家认为可以节省66%。
对于(6)、(7)两点应补充说明的是,用FCS系统,节省投资的效果是不用怀疑的,但是否如有的专家所说达60~66%。这些数字在多篇文章中出现,编者认为这是相互转摘的结果,目前还未找到这些数字的原始出处,因此,读者在引用这些数字时要慎重。
(8)FCS相对于DCS组态简单,由于结构、性能标准化,便于安装、运行、维护。
(9)用于过程控制的FCS设计开发要点。这一点并不作为与DCS的比较,只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的FCS在设计开发中应重点考虑的问题。
1)要求总线本安防爆功能,而且是头等重要的。
2)基本监控如流量、料位、温度、压力等的变化是缓慢的,而且还有滞后效应,因此,节点监控并不需要快电子学的响应时间,但要求有复杂的模拟量处理能力。这一物理特征决定了系统基本上多用主一从之间的集中轮询制,这在技术上是合理的,在经济上是有利的。
3)流量、料位、温度、压力等参数的测量,其物理原理是古典的,但传感器、变送器及控制器应向数字智能化发展。
4)作为针对连续过程类及其仪器仪表而开发的FCS,应侧重于低速总线H1的设计完善。
4.PLC与DCS的前景
我们已经知道有的FCS是由PLC发展而来,而有的FCS是由DCS发展而来,那么,今天FCS已走向实用化,PLC与DCS前景又将如何。
PLC于60年代末期在美国首先出现,目的是用来取代继电器,执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能,建立柔性程序控制系统。16年正式命名,并给予定义:PLC是一种数字控制专用电子计算机,它使用了可编程序存储器储存指令,执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能,并通过模拟和数字输入、输出等组件,控制各种机械或工作程序。经过30多年的发展,PLC已十分成熟与完善,并开发了模拟量闭环控制功能。PLC在FCS系统中的地位似乎已被确定并无多少争论。参见图3:IEC推荐的现场总线控制系统体系结构。PLC作为一个站挂在高速总线上。充分发挥PLC在处理开关量方面的优势。另外,火力发电厂车间,例如补给水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等,在这些车间的工艺过程多以顺序控制为主。PLC对于顺序控制有其独特的优势。编者以为,车间的控制系统应以遵循现场总线通讯协议的PLC或能与FCS进行通讯交换信息的PLC为优选对象。
图3:IEC推荐的现场总线控制系统体系结构
自13年提出第一台以微处理器为基础的控制器以来,它逐步完善,并最终形成功能齐全、安全可靠的数字式分散控制系统DCS。它的性能大大优于以住任何一种控制系统。可以满足火电厂DAS、MCS、SCS和APS各系统的各种要求,目前还可以通过工业以太网建立管理层网络,以满足火电厂呼声越来越高的加强管理的要求。可以这样说,DCS系统的监控可以复盖大型火电机组的工艺全过程。
但是,自从有了FCS,并于90年代走向实用化以来,不断有如下论点在公开刊物上发表,即:“从现在起,新的现场总线控制系统FCS将逐步取代传统的DCS”;“当调节功能下放到现场去以后,传统的DCS就没有存在的必要而会自动消失”;“今后十年,传统的4~20mA模拟信号制将逐步被双向数字通信现场总线信号制所取代,模拟与数字的分散型控制系统DCS将更新换代为全数字现场总线控制系统FCS”……。这些论点归纳为一句话:FCS将取代DCS,DCS从此将消亡。
上述论点皆出自于权威专家之口,确实不无道理。数字通讯是一种趋势,它代表了技术进步,是任何人阻挡不了的。双向数字通信现场总线信号制以及由它而产生的巨大的推动力,加速现场装置与控制仪表的变革,开发出越来越多的功能完善的数字智能现场装置。这些都是DCS系统所不具备的,而由此产生的优越性以及给火电厂的设计、配置、组态、运行、维护、管理等方面带来的效益也是DCS系统所不及的。再则,FCS是由DCS以及PLC发展而来,它保留了DCS的特点,或者说FCS吸收了DCS多年开发研究以及现场实践的经验,当然也包括教训。由此而得出结论,“FCS将取代DCS”,似乎也是顺理成章之事。
同时我们也应看到,DCS系统发展也近30年,在火电厂的应用如此广泛。它的设计思想、组态配置、功能匹配等已达十分完善的程度(当然,DCS也存在进一步发展的需求,例如高级软件开发,以满足信息集成的要求),已渗透到火电厂控制系统的各个领域,并且在FCS系统中也有些体现。从这个角度来看,DCS系统似乎不能说从此消亡。再则,从前面的章节叙述中已经谈到,对那些FCS系统不能充分发挥其特点及优越性的领域,DCS系统仍有用武之地。
我们似乎没有必要在文字上做过多的争论,一定要强调谁取代谁。正如目前的DCS与新型的PLC,由于多年的开发研究,在各自保留自身原有的特点外,又相互补充,形成新的系统,现在的DCS已不是当初的DCS,同样如此,新型的PLC也不是开发初期的PLC。我们能够说是DCS取代了PLC或者说是PLC取代了DCS,显然都是不合适的。
5.结论
从上述分析论述中,我们可以得出以下简单的结论:现场总线控制系统FCS的出现,数字式分散控制DCS并不会消亡,而只是将过去处于控制系统中心地位的DCS移到现场总线的一个站点上去。也可以这样说,DCS处于控制系统中心地位的局面从此将被打破。今后火电厂的控制系统将会是:FCS处于控制系统中心地位,兼有DCS系统哲学的一种新型控制系统。
一、公共服务市场化:治道变革的潮流20世纪70年代以来,在经济全球化、政治民主化和社会信息化浪潮的冲击下,行政改革已成为一股不可阻挡的世界性潮流。这场轰轰烈烈的改革运动对传统的行政模式造成了巨大的冲击,不论是发达国家、发展中国家还是转型国家,几乎都被卷入了这一潮流。在这场重塑的革命中,形成了一种全新的行政理念。这种新的行政理念包括:行政应以顾客或市场为导向,应开放公共服务领域,实现公共管理社会化,注重提供公共服务的效率和质量,的管理职能应是掌舵而不是划桨,的工作模式中应引入市场化机制等。在这种理念的指引下,西方国家的行政改革几乎都是围绕着如何更好地提供公共服务而的。能够提供最好的公共服务的就是好的观念深入人心。与此同时,公共服务的市场化、社会化、法治化也顺理成章地成为的改革方向。所谓公共服务市场化,是指“筹集各种,通过民主政治程序设定社会需要的优先目标;与此同时,又利用私营部门之所长,组织商品和劳务的生产。”具体而言,即指通过政治过程作出决策,确定公共服务的供给数量和质量标准,然后以市场机制为杠杆,通过多种方式调动私营部门、非赢利部门等组织的参与,在竞争中完成公共服务的供给。其目的是在部门不放弃公共政策制定责任的前提下,通过引进市场机制,挖掘社会一切可以利用的来提高提供公共服务的能力。作为一种制度创新,公共服务市场化突破了决策、执行的传统模式,通过权威与市场交换之间的复合配置,凸现了双方各自的功能优势,从而为以更高效更经济的方式履行公共服务职责提供了可能。公共服务市场化改革要求在公共部门中引入市场机制,要通过招投标、合同承包、特许经营等市场运作方式向公众提供公共服务,要通过市场机制来调节公共服务的供给和需求,从而达到降低成本、提高效率的目的。公共服务的市场化与公共服务的社会化是一个问题的两个方面。公共服务社会化就是要以社会需求为导向,调动社会力量改善公共服务,鼓励各种民间组织参与兴公益事业和社会服务。要根据不同公共服务项目的性质和特点,实现公共服务供给主体的多元化和供给方式的多样化。要建立以为主导各种社会主体共同参与的公共服务供给格局。公共服务市场化的实质就是改革公共服务供给方式,提高公共服务的供给效率。传统观念认为,微观经济领域应由私营企业承担,而公共服务应由垄断。但是由部门提供公共服务往往缺乏效率。在公共服务领域引进市场机制,将权威与市场交换的功能优势有机组合,使从公共服务的“直接提供者”变为“促进者”和“发包人”,在一定程度上消除了对公共服务的垄断,提高了公共服务的供给效率,用最低的成本向社会提供最好的服务。党的十六届三中全会通过的《中央关于完善社会主义市场经济体制若干问题的决定》指出,要坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展。以人为本,就是建设公共服务型总的指导思想和指导原则。但具体地说,还有一个改革的目标模式选择问题。这一目标模式,就是建立有限和有效,即要实现从无限向有限、从低效向有效的转变。在20世纪里,由于经济、宏观调控、国家以及以促进发展等一系列实践因素,无论是社会主义国家、资本主义国家,还是发展中国家,其规模和管理范围都得到了空前的扩张,并且超过了必要的限度,其结果是导致了财政困难、发展停滞、人民生活质量下降等问题。自70年代末以来,世界各国都认识到了这一问题,并开始了国有企业民营化和精简机构和人员等变革,规模逐渐缩小,职能逐渐受到限制。这一进程可以概括为当代各国实施治道变革的重要方面,即从无限走向有限的治道变革进程。在这一治道变革进程中,各国的做法主要是把公共服务生产和提供进行市场化改革。各国公共服务市场化改革的内涵主要是指在公共安全、公共卫生、公共教育、社会保障、城市公用事业和公共基础设施建设等领域进行市场化改革。各国的实践表明,公共服务市场化改革对于实现从无限走向有限的治道变革,是非常重要的。没有这一领域的改革,就不可能真正实现职能的治道变革,也不可能改善公共服务的质量。市场化是当今时代之大势,公共服务市场化不仅是市场经济发展的必然要求,也是自身管理现代化的客观要求。我国顺应这一时代潮流,适应公民日益增长的对公共服务的需要与要求,积极推行公共服务市场化,是我国向服务型转变的一个重要标志。最近几年来,我国已有部分城市在公共服务产品由国企垄断供应大格局不变的情况下,有限度地开启了市场化运作的尝试。例如浙江省的一些城市,社会资本收购城市水厂、参股水务公司、组建民营公交、合股经营管道燃气等事已屡见不鲜,但就开放的程度看,仍停留在点上的尝试阶段。2002年8月深圳市推出城市公共服务领域投融资改革新举措——对外开放一直由国企垄断经营的城市水、气、公共交通等公共产品的供给服务市场,欢迎国外投资者通过增资扩股或股权转让参与深圳市公共服务领域的市场化运作。此消息一传出,很快就有70多家国际投资机构表达了合作意向。这就足以证明深圳全面对外开放公共服务市场,是迎合时代潮流的明智之举。我国经过20多年的改革开放,现在已经初步确立了社会主义市场经济体制,目前是要进一步的完善和巩固这一体制。各级应该紧紧把握住当前的市场化改革进程,努力推进中国公共管理和公共服务的社会化。二、公共服务市场化中存在的问题与缺陷公共服务市场化在产生显著效益的同时,也暴露出一些问题和缺陷,值得我们予以关注。这些问题和缺陷有学者将其归纳为以下几个方面:一是市场化带来的国有资产的流失。市场化是以提高效率(经济效率与管理效率)为出发点和根本特色,但是由于市场化改革往往容易偏离最初的宗旨,其结果可能是在市场化中获得了财政危机的暂时解脱,而企业也通过某些非正当手段取得了相当客观的利润,而最应该保值增值的国有资产却在市场化中悄悄流失。二是市场化使公共利益受到忽视。例如说,在传统上,公共部门在公共服务供给中,生产者与消费者之间是间接关系,公众集体付费,集体供给,一般来说在消费者之间不会存在差异。但在市场条件下,单一的供求关系可能被打破,因为生产者以盈利为目的,它会按照市场竞争法则去选择有利于其获利的服务项目,对于那些不能很好获利但又不能不提供的服务,则有可能消极供给,这就可能使一部分人得不到服务;而对消费者而言,它无须集体性统一地消费,因而可以选择不同服务或不同层次的服务,但对于那些生活困难者来说,却是没有选择权而言的。当一部分人被剥夺了某些选择权时,很难说是社会公正的表现。三是市场化引发腐败与私人垄断。因为市场化就是通过一系列化公为私、公私合作方式,借以引入竞争机制,提高管理效率和服务质量。市场化不一定必然带来腐败问题,但在公私合作、化公为私的过程中会增加腐败的机会。与公共服务市场化所产生的腐败问题相伴而来的可能就是市场化之后形成的新的私人垄断现象。由于市场化没有形成真正的竞争局面,使企业具有了取得垄断利润的现实条件。于是,新的私人垄断就会产生。这样,对于公众而言,市场化就是用私人垄断代替垄断。四是市场化带来公共责任缺失。许多地方在进行市场化改革过程中,直接考虑的是解决财政与投资问题以及减少管理职能,减少人员编制等,而对于市场化后可能存在的公共责任空白却估计不足,也或许主观上就希望能够减少责任,如此等等。这都会引发公共部门的责任危机,最终损害公共利益。五是市场化带来新的社会稳定问题。在我国一些地区,一些领域,公共服务在市场化之后确实在效率上有所提高,但与此同时却带来新的问题,如突出表现为一些提供公共服务的国有企业实行股份制改造或被私人收购后,出现大量裁员,引起社会不稳定。六是市场化可能引发管理危机。对各级来说,实施市场化是一种公共决策的过程,它要求决策者对决策对象有充分的认识与准备,包括具备相应的专业知识技能。在我国行政管理决策科学化程度不高的情况下,任何轻率的市场化措施都可能会发生问题。事实上,公共服务市场化是个复杂的改革进程,改革者既要有公共管理知识与技能,又要有市场经济的专门技术,才有利于确保改革不会漏洞百出,反复无常。除此之外,公共服务市场化存在的问题还有:在公共服务市场化口号下将社会公益事业统统推向私营化和市场化,规避责任。20世纪80年代中期,鉴于中央对社会的投资长期不足,民政部率先提出了社会社会化的口号,并随情况发展将社会化演进为市场化、产业化、民营化。接着,教育、卫生、体育、文化等部门也相继提出了类似的口号。事业单位的发展方向从此被导向企业化模式。近20年过去了,在事业单位改革中由于放权过度、约束不足,基础教育、卫生防疫等承担法定责任的机构乃至承担监督执法职能的机构也被允许创收,而且对于创收活动的内容、收入比例以及用途几乎没有限制。一些机构的业务活动内容及活动方式过分自由。很多机构的目标和行为偏离社会事业发展的基本要求和规范,过分突出机构和小群体利益。社会事业领域出现了混乱局面。还有,市场化后一部分公共服务的质量并未达到和公众的要求。推行公共服务市场化改革的目的,是在节省资金的同时,保持并提高公共服务的质量,尽管许多地方的改革实现了既定的目标,但也有不少的公共服务在市场化改革后出现下降的局面,与和公众原先的期望有一定的差距。例如,媒体多次报道过,由市场提供的中小学校早点、午餐盒饭经常出现卫生问题,引发学生集体中毒。公共服务事业市场化改革中出现问题的根源何在?我们认为,与市场的责任边界不清,职能“缺位”和市场化“过度”;职责不清,放权过度、约束不足;行政管理体制缺陷;条块分割与不同层级间的责任划分不合理;改革过程缺乏统筹规划,制度建设滞后等等是其主要原因。而其中最重要的是责任的缺失。三、强化责任是公共服务市场化的关键发展公共服务事业是的责任。不管社会主义制度,还是资本主义制度,发展发展公共服务事业都应该是的责任。推进公共服务市场化改革,改变的不是企业和当地领导或被领导的关系,而是在公共服务事业中引进和实行了市场机制,这种机制下的责任是遵循和利用市场经济规律来发展公共服务事业。不应该大包大揽,并不是事事都要自己,应该做的是组织协调各方的力量共同去,要从公共服务事业的经营者转变为组织管理者。具体而言,在把公共服务推向市场化的改革进程中,责任主要体现在以下几个方面:首先,必须以结果为导向对市场化公共服务实行有效监管。在推进公共服务市场化的进程中,必须加强监管职责,这已经成为绝大多数部门的共识。监管是必要的,关键的问题在于正确而充分地发挥监管的作用。应当认识到,遵守规则本身并不是目的,只要其服务提供者在运作中不违反法律,并且公众最终能够获得符合要求的服务,就不应仅仅只注重运作的过程而忽视其结果,相反,必须以结果为导向对市场化公共服务实行有效监管。否则,不仅有可能窒息服务提供者的经营活力和创新动力,也会加大的监管成本,造成不必要的浪费。因此,要认真分析可能影响公共服务质量的若干因素,对其中的关键环节和重要因素实施监控,同时注意收集公众对公共服务质量的评价信息,建立并完善相应的公共服务质量评估指标体系。其次,在具体实施方案前应做好可行性论证工作,减少改革的盲目性。公共服务市场化需要一系列的条件作支撑,并非所有的公共服务都能成为市场化的对象,也并非所有的市场化改革都能取得成功,西方发达国家的实践已经充分说明了这一点。除了经济和效率,还需要考虑其它众多的因素,有些领域的公共服务可能并不适合推行市场化。另外,公共服务市场化在节省直接资金的同时,也对在谈判技巧、监管能力、评估水平等方面提出了更高的要求。因此,在作出最终的决定之前,应该组织机构和人员就有关问题进行研究:例如,作为改革对象的公共服务是否确实适合市场化运作,它有无可能对公共利益造成损害?它能否为大众所接受?如果适合市场化运作,那么有没有足够的能力做好指导、监管和评估等工作?在安排谈判、从事监管和组织评估等方面需要多少投入,市场化带来的预期收益是多少?即使研究无法准确回答和完美解决以上问题,也可以促使部门进行冷静思考,增强其在改革中的决策理性。第三,在制度层面强化对相关人员的监督和制约,降低和消除廉政风险。公共服务市场化改革涉及行力在市场领域中的运用,在确定服务价格、挑选服务提供者、制定监管规则等方面拥有较大的裁量权。如果没有相关的监督制度作配套,就很容易发生贪污腐化、权钱交易等行为。国外公共服务市场化改革中腐败丑闻不断,也有力地证明了这一点。因此,我国在推行此项改革时,要特别注意相关廉政制度的配套。除了推行网上公、完善政务公开外,还需要规范相应的操作流程,保持各工作环节之间的衔接,同时要畅通投诉渠道,充分发挥舆论监督和群众监督的积极作用。要提高公共管理人员的素质。公共管理职能的行使,最终还是要简化为人的具体活动,管理人员的思想素质、业务素质直接影响到公共管理能力的高低。从目前我国实际情况看,培养大批具有高素质的公共管理人员,是对市场化的公共服务进行有效监管的当务之急。第四,必须加强公共服务市场化的法制建设。应大力推进公共服务市场化的法制建设,要在国家相关立法中进一步明确公共服务的职责。要通过一系列的实体法和程序法的建构,为公共服务提供制度性的保障。要进一步加强对公共服务的规范和监督,强化责任意识。在大部分市场经济发达国家,对于城市公用事业都有明确的管理机构和管理权限划分,对城市公用事业依法进行管理,而且各项法律法规比较健全。这就有效地避免了管理部门管理的随意性,大大减少了管理部门凭借自己主观判断对市政公用企业的无效干预。公共服务市场化,在中国目前还是一个崭新的研究课题。要进行法制化建设,关键是在法治理念和治理理念上要有创新,要有突破。首先,法治理念要从过去强调“管制”向维护市场平等权利转变,使成为创造良好环境的主体;其次,法治理念从“允许”性规定向“禁止”性规定转变。“禁止”性理念强调的是,法律只规定什么是禁止做的,凡是法律没有禁止的都是可以做的。这种理念可以为创新行为提供空间,有利于促进社会生产力的发展;最后,治理理念要从主要依靠行政性规章和文件向依据法律授权转变,从“权力本位”向“责任本位”转变。这是理顺市场经济体制下与市场关系的基础,也是避免过度随意干预市场的重要保证,有利于防止官员腐败和维护市场秩序。第五,建立市政公用事业特许经营制度。所谓市政公用事业特许经营,是指通过特定的程序,授予企业在一定时间和范围内对某项市政公用产品和服务进行经营的权利,并以协议的方式界定与被授予经营权的企业双方的权利、责任和义务的一种制度。其实质意义在于用“有形之手”控制、弥补市场“无形之手”所造成的“市场失灵”。特许经营制度有三个特征,一是在经营主体的选择过程中,引入竞争机制;二是授权;三是主体双方用协议的形式界定各自的权责利。市政公用事业特许经营制度的主要内容有如下三个方面:一是特许经营权的申请与授予。通过公开向社会招标选择投资者和经营者;依据城市发展的要求提出市政公用事业特许经营项目,进行社会招标,择优选择特许经营权授予对象,由主管部门代表当地向被授予特许经营权者颁发权证,并由主管部门代表与其签订特许经营协议。二是特许经营协议的基本内容。包括特许经营内容、区域、范围及有效期限;产品和服务标准;价格或收费的确定方法和标准;以及监督机制;违约责任等等。三是特许经营权的变更和终止。在协议期限内,获得特许经营权的企业未按要求履行合同,产品和服务质量不符合标准等情况,主管部门可以变更和终止协议。第六,要在推进公共服务市场化中尽快实现职能的转变。一是各级和公共服务主管部门要尽快实现政企分开、政资分开、政事分开。转变管理方式,从直接参与对公共服务的经营管理转变为宏观管理,从对企业负责转变为对公众负责、对社会负责。管理的主要职责是积极培育公共服务行业市场;制定公共服务行业的市场规则;加强市场监管职能,规范市场行为。二是防止对“市场化”的简单理解,出现“一卖了之”的现象。有很多人理解市场化就是卖。说十六大精神就是一个字,卖!快卖!国有企业都要赶快卖,急功近利,根本不按经济规律事,有些地方搞偏了,造成国有资产的流失。所以,要明确市场化决不等于私有化。三是认真分析和分别对待各类公共服务行业。不加区分统统推向市场是不对的。义务教育、基本医疗和文化服务就不能完全推向市场,对公益业和补贴性行业,必须有足够的投入,保证其正常运转。综上所述,公共服务市场化对于管理而言,是一个新的挑战,但是我们认为,只要各级官员强化责任意识,按照市场经济规律,健全法制、依法治理,不断调整对公共服务事业的管理方式和管理方法,实现在全社会范围内优化配置的目的,就能够适应现阶段社会最大化的要求。
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