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安徽冶金科技职业学院概况安徽冶金科技职业学院简介
安徽冶金科技职业学院是经安徽省人民政府批准、教育部备案、独立设置的一所全日制普通高校，由马钢集团公司投资兴办。
目前中国宝武集团已正式重组马钢，为完善中国宝武职业教育和培训体系，学院在宝武体系下，定位为新生人才培养基地、岗位赋能培训基地、产教融合创新基地，将在更高平台、更广空间实现更大发展。
学院坐落在长三角地区风景秀丽的全国文明城市——马鞍山市。学院占地330亩，建有10个计算机机房、2个多媒体语音室以及轧钢炼铁仿真﹑数控、汽车、智能生产线、计算机拆装、网络、机械、电气、会计仿真、ERP、急救护理等50个实验室；在省内外、马钢及马鞍山市建有冶金、轧钢、数控机床、汽车维修、市场营销、酒店管理、临床护理等31个实习、实训、就业基地。还设有经省人力资源和社会保障厅批准的“国家职业技能鉴定所”，可以组织冶金、机械、计算机、育婴员等近100个工种的中高级技能鉴定。院图书馆安装了图书计算机管理系统，建有电子阅览室，纸质藏书215万册。学院建成了千兆宽带校园网和校园“一卡通”管理系统。学院常年聘请外籍教师来校任教，具有全国大学四六级英语（CET-4、6）、高等学校英语应用能力考试、全国计算机等级考试、全国计算机水平考试考点资格；是中国商业技师协会高级营销员、国际商务单证员、酒店管理师、高级物流管理员等授权考试点。《安徽冶金科技职业学院学报》是经国家新闻出版署批准的具有CN和ISSN刊号的正式刊物。
安徽冶金科技职业学院部分专业：序号专业名称所属类别1护理医药卫生2市场营销财经商贸3钢铁智能冶金技术能源动力与材料4材料成型与控制技术新闻传播5数控技术装备制造6酒店管理与数字化运营旅游7机械设计与制造装备制造8钢铁冶金设备维护能源动力与材料9应用电子技术电子与信息10计算机网络技术电子与信息11智能轧钢技术能源动力与材料12机械制造与自动化新闻传播13机电一体化技术装备制造14工业机器人技术装备制造15汽车制造与试验技术装备制造16电气自动化技术装备制造17物联网应用技术电子与信息18现代物流管理财经商贸19信息安全技术应用电子与信息20大数据与会计财经商贸安徽冶金科技职业学院周边环境马鞍山市位于安徽的东大门，是全国文明城市、园林化城市，属于南京1小时经济区范围内，距南京只有45公里。
出校门只需5分钟就可以直达“集休闲、娱乐为一体”的购物中心——万达广场
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学校缘金融而生、为金融而办、偕金融同行、与金融共荣，始终坚守应用型、高端化、特色化、国际化的办学使命，秉承“明德、敏学、笃行、致远”的校训，弘扬“励学乐教、求实拓新”的精神，坚持“金融为根、育人为本、应用为先、创新为范”的办学理念，走出一条依托金融发展、扎根金融办学、服务金融需求的办学之路，逐渐铸就了鲜明的金融教育文化、金融创新文化、金融服务文化、金融制度文化，成为华南地区乃至全国金融学科建设、金融人才培养、金融应用研究不可或缺的重要基地。建校71年来，学校为社会培养输送了20多万名各类人才，被誉为“华南金融人才摇篮”和“南粤金融黄埔军校”。,学校现有广州、肇庆、清远三个校区，总占地面积近2300亩。广州校本部位于广州天河龙洞，肇庆校区位于肇庆七星湖畔，清远校区位于清远市清城区。,学校现有全日制普通本科生近25万人，全日制专业硕士研究生300多人，外国留学生120多人。教职工1600多人，其中专任教师1300多人。还在学界、业界和政界聘请了一批兼职（名誉）教授。,学校设有19个学院（校区、部），现有本科专业48个，涵盖经济学、管理学、法学、文学、理学、工学、艺术学7个学科门类，形成了以经管法为主体、以金融学为内核的应用型学科体系。金融学为国家级一流本科专业建设点，金融学、信用管理、国际经济与贸易、会计学、经济学、保险学、金融数学、信息管理与信息系统、财务管理9个专业为省级一流本科专业建设点。金融学、应用经济学、工商管理和经济法学是广东省重点学科。应用经济学、工商管理、法学3个学科入选成为广东省高等教育“冲一流、补短板、强特色”提升计划重点建设学科。开办了全国首批、广东首个互联网金融专业和广东首个精算学专业，拥有同类高校中最为齐全的金融学类专业体系。,学校建成以国家级实践教学基地浦发银行广州分行为代表的校外实践教学基地100多个，金融学科实验教学示范中心是国家级实验教学示范中心，金融学科虚拟仿真实验中心是国家级虚拟仿真实验中心，是少数拥有2个国家级示范中心的高校。学校是全国仅有的两个经管类专业实践教学规范研究单位之一。同时拥有一大批省级精品课程、省级人才培养模式创新实验区、省级应用型人才示范基地、省级协同育人平台和省级教学科研团队。,学校坚持开放办学，加强校际、校政和校企协同合作。学校与美国西阿拉巴马大学，英国拉夫堡大学、女王大学，加拿大圣玛丽大学，澳大利亚西澳大学、莫纳什大学等40多所国（境）外知名高校合作，联合培养本科生和研究生。与英国诺丁汉大学合作成立“广东-诺丁汉高级金融研究院”，开展高端金融人才培养、高端金融研究、高端智库建设；与中国人民银行金融研究所、广东省金融办、中国人民银行广州分行等机构合作，共同举办高端论坛，合作编制发布金融创新白皮书，组建金融智库联盟。与梅州、揭阳、汕尾、肇庆、汕头、广东金融高新区、佛山南海等地方政府在政策咨询、人才交流等方面开展广泛合作；与广东粤财投资控股有限公司、广晟集团、中国农业银行广东省分行、广州日报集团等知名企业在人才培养、科学研究等领域实施全面合作。,学校着力提升科学研究和社会服务能力。近年先后建成广东省重点实验室（广东省科技金融实验室），广东省重点智库（华南创新金融研究院）、广东省普通高校人文社会科学重点研究基地（区域金融政策研究中心、战略新兴产业共性技术政策与管理创新研究中心）、广东省人文社科重点实验室（行为金融与区域重点实验室），和广东省政策咨询决策基地（广东省科技金融研究中心）、广东省社会科学研究基地（广东省青少年健康促进与体育发展决策咨询研究中心）等重大科研平台；形成了“中国金融论坛—广金·千灯湖金融峰会”“中国科技金融高峰论坛”“华南信用管理论坛”“中国·南方金融法治论坛”等四大论坛体系；主持或参与完成省内多个地市“十二五”和“十三五”金融发展、信用体系发展规划编制，研究报告得到上级领导批示，相关政策建议被多地政府采纳；学报《金融经济学研究》是CSSCI、北大中文核心、中国社会科学院人文核心等三大权威索引来源期刊。,学校入选广东省首批普通本科高校向应用型转型试点高校，入选广东省高等教育“冲一流、补短板、强特色”提升计划。学校以党和国家对金融业和高等教育发展的要求为引领，向应用型深化、向高端化提升、向特色化发展、向国际化迈进，努力建成中国第一所“金融大学”，做广东金融强省建设的支撑者、区域金融事业发展的引领者和国家金融高等教育的示范者。
其他信息：暨南大学专业有环境工程、生物科学、生态学、生物技术、信息管理与信息系统、通信工程、电子科学与技术、网络空间安全、中药学等。 暨南大学招生专业 国际经济与贸易、金融学、药学、新闻学（国际新闻）、汉语言文学、戏剧影视文学、英语、法语、新闻学、广播电视学、播音与主持艺术（粤语）、法学、国际政治（国际关系）、工商管理、会计学、会计学（ACCA）、市场营销、人力资源管理、行政管理、经济学（投资经济）、经济统计学、应用物理学、土木工程、建筑学、食品质量与安全、材料科学与工程、高分子材料与工程、环境科学、应用化学、化学工程与工艺、生物医学工程； 数学与应用数学、信息与计算科学、电子信息工程、计算机科学与技术、网络工程、智能科学与技术、临床医学、口腔医学、中医学、美术学（中国书画鉴赏）、戏剧影视导演（影视编导）、音乐学（作曲与电脑音乐制作）、体育教育、汉语言文学（编辑与出版）、法学（律师）、文化产业管理、金融学（金融工程）、财务管理、翻译、电气工程及其自动化、电子信息科学与技术、软件工程、包装工程、汉语言、旅游管理； 旅游管理（旅游规划与景观设计）、电子商务、经济学、历史学、商务英语、日语、广告学、播音与主持艺术（普通话）、知识产权、物流管理、会计学（注册会计师）、公共事业管理（应急管理）、财政学、经济统计学（精算学）、信息工程、工程力学、材料物理、食品科学与工程、光电信息科学与工程； 环境工程、生物科学、生态学、生物技术、信息管理与信息系统、通信工程、电子科学与技术、网络空间安全、中药学、临床医学（应急医学）、护理学、动画、音乐学（音乐艺术表演）、汉语言文学（高级文秘）、行政管理（城市管理）、广告学（网络与新媒体）、国际商务、自动化、信息安全、物联网工程、汉语国际教育、旅游管理（高尔夫管理）、旅游管理（酒店与会展管理） 暨南大学介绍 暨南大学是中国第一所由政府创办的华侨学府。学校的前身是1906年清政府创立于南京的暨南学堂。后迁至上海，1927年更名为国立暨南大学。抗日战争期间，迁址福建建阳。1946年迁回上海，1949年8月合并于复旦大学、交通大学等高校。
发展历程：十年来大数据产业高速增长，我国信息智能化程度得到显著提升
我国大数据产业布局相对较早，2011年，工信部就把信息处理技术作为四项关键技术创新工程之一，为大数据产业发展奠定了一定的政策基础。自2014年起，“大数据”首次被写进我国政府工作报告，大数据产业上升至国家战略层面，此后，国家大数据综合试验区逐渐建立起来，相关政策与标准体系不断被完善，到2020年，我国大数据解决方案已经发展成熟，信息社会智能化程度得到显著提升。
市场规模：2020年市场规模超6000亿 维持高速增长
中国大数据产业联盟发布的《2021中国大数据产业发展地图暨中国大数据产业发展白皮书》指出，2018年以来，大数据技术的快速发展，以及大数据与人工智能、VR、5G、区块链、边缘智能等新技术的交汇融合，持续加速技术创新。与此同时，伴随新型智慧城市和数字城市建设热潮，各地与大数据相关的园区加速落地，大数据产业持续增长。
赛迪顾问的数据显示，2020年中国大数据产业规模达6388亿元，同比增长186%，预计未来三年保持15%以上的年均增速，到2023年产业规模超过10000亿元。
市场格局
——细分市场格局：软硬件占据行业主要市场
目前，我国的大数据产业尚处于初级建设阶段，从市场结构来分，大数据产业可划分为大数据硬件、软件以及服务三类市场。
根据《IDC全球大数据支出指南》，2020年中国大数据市场最大的构成部分仍然来自于传统硬件部分——服务器和存储，占比超过40%，其次为IT服务和商业服务，两者共占336%的比例，剩余由254%的大数据软件所构成。从软件角度来看，2020年中国最大的三个细分子市场依次为终端用户查询汇报分析工具(End-User Query, Reporting, and Analysis Tools)、人工智能软件平台(AI Software Platforms)以及关系型数据仓库(Relational Data Warehouses)，并且IDC预计，三者总和占中国整体大数据软件市场的比例接近50%。
——应用市场格局：互联网、政府、金融为大数据主要应用领域
从具体行业应用来看，互联网、政府、金融和电信引领大数据融合产业发展，合计规模占比为776%。互联网、金融和电信三个行业由于信息化水平高，研发力量雄厚，在业务数字化转型方面处于领先地位;政府大数据成为近年来政府信息化建设的关键环节，与政府数据整合与开放共享、民生服务、社会治理、市场监管相关的应用需求持续火热。此外，工业大数据和健康医疗大数据作为新兴领域，数据量大、产业链延展性高，未来市场增长潜力大。
发展趋势与前景
——发展趋势：数据治理成为大数据发展的重要方向
——发展前景预测
据赛迪顾问预测，2023年中国大数据产业市场规模将超过10000亿元，2021-2023年增速将达到15%以上。在此基础上，前瞻测算，到2027年我国大数据产业市场规模将接近18000亿元。
—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国大数据产业发展前景与投资战略规划分析报告》
聚羧酸减水剂生产控制系统的工业物联网框架设计与实现严海蓉1，王子明2
（1北京慧物科联科技有限公司，北京 100124，2北京工业大学，北京 100124）
摘要：工业物联网既提供了在生产过程中获取并控制聚羧酸减水剂生产设备的信息的方式，也提供了基本的网络架构，方便系统集成和扩展。该框架在分析了聚羧酸减水剂生产流程的基础上被划分为设备控制层、通讯层和应用服务层。根据实际应用需求，描述了工业物联网架构可以方便接入设备，贴近工艺完成软件，并让机器具有智能。企业应用案例表明该系统能够有效地实现生产状态跟踪监测和生产设备自动控制的目标，对进一步研究工业物联网技术和解决方案具有一定的参考价值。
关键词：工业物联网；自动化控制系统；聚羧酸减水剂生产设备
中图分类号：TP273 文献标识码：A
Theindustrial IOT design of automatic control system for polycarboxylate superplasticizer
YAN Hairong1, Wang Ziming2
（1．Beijing Sophtek Corp，2 Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）
0引言
原来的聚羧酸减水剂生产自动化控制不能充分满足生产工艺要求，存在的主要问题是：
1） 新设备接入非常困难；
2） 同类不同厂家设备不方便更换；
3） 匀速滴加过程中不能达到理想的控制速度，传统PID算法波动较大，常需要人工手动干预；
4） 温度控制需要人工参与控制，无法完成全自动；
电话 扣扣53O934955
工业物联网是工业40的支撑框架。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。它的发展离不开应用，面向工业自动化的工业互联网技术是物联网的关键组成部分[1]。工业物联网通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节，提高制造效率，把握产品质量，降低成本，减少污染，从而将传统工业提升到智能工业的新阶段[2]。
工业物联网框架中，整个系统具有强大的数据服务器，能够进行大数据的计算。在数据量足够的时候能够利用网络智能来帮助企业进行决策、配方优化和自动的设备维护等。
整个控制系统具有分布式智能能力。整个系统中，可以把数据都送到中控部分来完成；也可以将一些需要及时处理的，如温度控制等，直接由现场控制来完成。系统通常分为中央控制单元和分布的现场控制单元，中央控制单元由工业控制计算机充当，现场控制单元则由高可靠、抗干扰的工业级微控制器和与当前控制需求相配套的附加电路模块组成。依托微控制器的实时处理能力可以完成对现场生产进行实时调节控制，并且通过总线实现现场控制单元与中央控制单元进行数据交互，使生产过程表现出整体性、协调性，从而优化生产工艺、提高生成效率。
系统通过总线把各个独立的控制模块组织成在一起。控制模块的独立性，使得系统中各个分布的控制模块检修、升级、数量扩充都很方便，也为在生产规模扩大时控制系统扩充预留了接口。
因此工业物联网框架才能彻底解决传统控制的一些问题，真正贴合聚羧酸减水剂生产工艺。
1 系统概要设计
根据聚羧酸减水剂的生产过程，可以将聚羧酸减水剂自动化控制系统分为设备控制层、通讯层和应用服务层，系统框架如图1所示。
图1 系统框架图
图1中，应用服务层主要实现对生产过程中实时数据和生产状态的跟踪监测和管理，同时提供各种应用UI接口，用户可以通过使用计算机、手机等手持设备登录客户端来访问或获取所需要的数据或信息等，从而实现物联网的厂内处处可访问。一旦将企业网络与公共网络连接，用户登录后就可以实现生产数据随处可访问。
应用服务层中还包括有控制逻辑层，控制逻辑层通过与 *** 作人员进行交互，并且汇集、分析、存储和处理生产过程中的实时数据和生产状态，实现生产过程的逻辑控制。
通讯层主要实现设备控制层、控制逻辑层和应用服务层之间的可靠传输。
设备控制层主要实现原始数据的采集与分析、数据和状态的上传、控制指令的接收等。嵌入式控制器内的智能逻辑将和聚羧酸减水剂生产各工序要求的生产工艺（加料、滴加、温度调节、pH调节）等紧密贴合，并与控制逻辑层相互通讯完成所要求的工艺精密控制。
整个系统采用划分层次的设计思路使得系统具有很好的可移植性，各种传感器可以灵活的接入系统。这样新系统的总体实现或者旧系统的扩展可以采用“搭积木”的方式完成构建。
2 系统详细设计
根据以上设计的系统工业物联网框架和体系结构，本研究将以北京某公司的具体项目为例，详细介绍该系统的设计和应用过程。
21设备接入示例
基于工业物联网架构的设计，可以很容易的接入各种设备。比如如图2所示的聚羧酸减水剂自动化控制系统接入了一个服务器、一个 *** 作员站、若干显示器、2个控制站，若干现场设备和用户手机。
图2基于工业物联网架构的设备接入实例
服务器负责存储生产数据，包括生产 *** 作日志和生产过程数据，便于生成台帐和报表。也可以与各种财务、资产管理软件连接。同时，负责承载起局域网与大网络的连接工作。
*** 作员站上运行的软件，方便 *** 作员在中控室来 *** 作现场各种阀门、电机等开停，从而按照工艺过程完成生产。
控制站自动获得 *** 作员 *** 作命令来控制现场设备，比如阀门等，同时也自动从现场设备获取各种状态，比如称重数据等传给控制室控制机器。
现场设备是包括传感器和各类执行器，比如秤、阀门等自动工作。
图中的手机设备是为了表示出工业物联网框架可以任意接入设备的特性。比如，在该框架下，巡视人员可以通过手机进行接入，完整现场紧急控制一些阀门的开或者是关。经理等就可以通过手机来查看每天生产数据。
同时，对于不同厂家的同类设备，该工业物联网框架也有较好的兼容能力。
22贴合工艺的软件设计
软件包括生产线管理软件和工业现场控制软件。生产线管理软件工作于生产管理计算机，主要实现工艺管理、配方管理；通过网络，根据权限，可调出 *** 作人员的现场 *** 作记录，完成对现场的远程管理。工业现场控制软件工作于车间级服务器中，主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示，使得 *** 作人员便于 *** 作，以实现现场设备仪表信号的采集、处理，配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。
图3 聚羧酸合成控制生产工艺示意图
根据实际生产过程和自动化控制系统的特点，当前聚羧酸生产过程分大单体预化过程、 A、B料预混过程、A、B料计量罐加料过程、碱计量罐加料过程、A、B料滴加过程、反应釜搅拌控制过程、反应釜温度控制过程，针对不同的过程，分别实现其控制目标，从而达到完整生产过程的控制。
下面以工艺中的A、B料计量罐滴加控制为例来说明软件设计功能。
首先控制系统为用户提供友好的A、B滴加控制对话框，方便用户可视化 *** 作。用户可以选择采用以前输入的备用方案进行控制，也可以选择自己新输入方案进行空控制。总之都能够根据配方在规定的时间内，将指定质量的物料匀速加入到对应的反应釜中。
图4 启动已存备用方案滴加
图5 启动自定义方案采用三阶段定量滴加示例
其次控制系统采用分段式匀速滴加模式（图5），启动滴加时，控制系统计算出三个阶段分别的预期流速。控制系统实时读取当前计量罐的质量，并根据当前时间，计算出实时流速。控制系统根据实时流速和预期流速的差值，控制调节阀的开启度，从而控制滴加速度。
图6 滴加控制效果示意图（多阶段不同流速）
最后，显示出实时滴加工作界面（图6），工作工作误差一般不大于1%。
23机器学习的智能能力
原来控制系统由于没有采用物联网框架，数据存储量不充分，从而无法让机器自主学习。各种设备常常需要人来手工调整，设定最高最低值；控制过程需要人工进行干预，来辅助机器完成自动控制。
而现有的工业物联网架构，拥有了专门的数据服务器，从而可以存储较大量的数据。而对于这些数据进行分析而产生的机器智能不可小觑。
比如，以前温度控制时，只能根据人工经验设定一个固定的值。反应釜的材质、容量、夹套、搅拌电机、搅拌桨叶等设备本身因素会影响调温结果。
而往往由于冬夏的自来水、室内温度、物料温度、反应剧烈程度等也会影响调温结果。因此在控制系统安装后要进行长时间的人工参与测试来努力找到一个合适的最大最小值。而测试时间毕竟短，这个值一旦这个值固定后，后续生产时就无法轻易改变，为此生产 *** 作员常需要来观测这个温度控制过程并且来参与控制，否则很难达到理想的控制效果。
再比如对于滴加控制的PID算法，往往由设计者人为给定一个PID参数，也无法完全适应实际设备磨损等情况。
而基于工业物联网架构的控制时，可以在服务器端运行一个智能控件，由它来自动学习历史调温或者滴加流速的变化情况，不断训练软件，让软件重新找到合适的上下调节阈值，这样才可以真正达到完全自动化。整个系统拥有了自己不断学习的机器智能。
3 系统测试结果
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统在设计和开发完成后，在北京某工厂的实际生产线上投入使用。目前，该系统运行安全、稳定，大部分功能已经实现，达到了预期的效果。
在系统正式投入使用后，对系统的工业现场控制软件、生产线管理软件和嵌入式控制器进行了长时间的测试。针对实现过程中遇到的问题做了大量的调试工作。下面以实现滴加A料为例对系统的测试进行描述。
*** 作人员在控制室通过点击用户 *** 作界面的A料滴加阀门按钮进行滴加参数的配置，如图7所示。 *** 作人员需要输入的参数为滴加质量和滴加时间，同时系统也支持分阶段滴加。在点击开始滴加按钮后，服务器会向嵌入式控制器发送滴加A料指令。
图7 滴加A料配置界面
嵌入式控制器在接收到服务器下发的滴加A料指令后，会进行自动化控制，实现A料的滴加 *** 作，具体效果如图8所示。
图8 5个反应釜同时进行A料滴加曲线示意图
图8中5条不同颜色的线分别表示5个不同计量罐的A料滴加曲线，系统支持多个计量罐同时进行滴加 *** 作。左侧上升的直线表示向计量罐加入A料的过程，系统支持多个计量罐同时加料，质量控制精确，定量加料的误差在01%以内。右侧下降的曲线表示滴加A料过程，曲线的斜率即为速度。由图可知，系统基本上能够实现匀速滴加A料过程，同时，系统也支持连续4小时的滴加 *** 作，时间误差在1分钟左右。
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统投入运行后，提高了聚羧酸减水剂的产品质量，提高了工艺生产的自动化程度，大大减轻了 *** 作人员的劳动强度，提高了企业的竞争力。
4 结束语
本研究基于工业物联网架构设计的聚羧酸减水剂自动化控制系统对聚羧酸减水剂生产过程可以进行高效的跟踪管理，在实际应用中具有重要作用。它使聚羧酸减水剂生产设备具备了一定的数据感知、处理和通信能力，从而为企业制定更好的工艺流程提空帮助。同时，它也促使聚羧酸减水剂生产管理过程更加科学和精细化。该系统的成功开发设计为工业物联网在化工行业的推广打下了基础，做出了积极地探索。
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