PLC密码安全性的重要性及其风险警告 (plc密码安全检测工具)

PLC密码安全性的重要性及其风险警告——PLC密码安全检测工具的应用与探讨 PLC密码安全性的重要性及其风险警告

一、引言

随着工业自动化水平的不断提高,可编程逻辑控制器(PLC)在工业生产过程中发挥着越来越重要的作用。
PLC作为工业自动化的核心设备,其安全性问题日益受到关注。
密码安全作为PLC安全的重要组成部分,直接关系到工业生产的安全与稳定。
本文将重点探讨PLC密码安全性的重要性、存在的风险以及PLC密码安全检测工具的应用。

二、PLC密码安全性的重要性

PLC密码安全性在工业自动化领域具有重要意义。
PLC设备通常用于控制关键生产过程和设备,如果密码安全性不足,将导致未经授权的访问和修改,可能引发严重的生产事故。
随着工业网络的普及,PLC设备之间的通信和数据交换日益频繁,密码安全性的重要性更加凸显。
如果密码泄露或被破解,可能导致敏感信息泄露、恶意攻击等安全风险。
因此,保障PLC密码安全性对于维护工业生产的正常运行和信息安全至关重要。

三、PLC密码存在的风险

在实际应用中,PLC密码安全性面临诸多风险。
一些企业对于PLC密码管理不够重视,存在使用简单密码、长期不更换密码等现象,容易导致密码被破解。
部分PLC设备的密码设置存在漏洞,如弱口令、默认口令等问题,为黑客攻击提供了可乘之机。
工业网络的复杂性也给PLC密码安全带来了挑战,如网络病毒、恶意软件等可能通过工业网络传播,破坏PLC设备的密码安全机制。

四、PLC密码安全检测工具的应用

为了保障PLC密码安全性,需要使用专业的PLC密码安全检测工具。
这些工具可以帮助企业发现PLC密码管理存在的问题,评估密码安全性,并提供针对性的解决方案。
常见的PLC密码安全检测工具包括:

1. 密码强度检测工具:这类工具可以检测PLC密码的强度,识别简单、弱密码,并给出改进建议。企业可以使用这些工具对现有的PLC密码进行定期检测,确保密码的安全性。
2. 漏洞扫描工具:针对PLC设备的漏洞扫描工具可以检测设备存在的安全漏洞,包括密码安全漏洞。通过定期使用这些工具,企业可以及时发现并修复漏洞,提高PLC密码的安全性。
3. 模拟攻击测试:模拟攻击测试是一种有效的评估PLC密码安全性的方法。通过模拟黑客攻击过程,检测PLC设备的防御能力,发现潜在的密码安全风险。这种测试方法可以帮助企业了解自身的安全状况,并采取相应的措施加强密码安全管理。

五、如何提升PLC密码安全性

除了使用专业的PLC密码安全检测工具外,企业还可以采取以下措施提升PLC密码安全性:

1. 制定严格的密码管理制度:包括定期更换密码、禁止使用简单密码、设置密码复杂度要求等。
2. 启用双重认证:除了传统的用户名和密码认证方式外,可以启用双重认证机制,增加攻击者破解密码的难度。
3. 及时修复漏洞:定期关注PLC设备的安全公告,及时修复存在的漏洞。
4. 加强员工培训:提高员工对密码安全性的认识,培养正确的密码使用习惯。

六、结论

PLC密码安全性在工业自动化领域具有重要意义。
企业需要重视PLC密码管理,使用专业的PLC密码安全检测工具,并采取有效措施提升密码安全性。
通过定期检测、修复漏洞、加强员工培训等方式,确保PLC设备的密码安全,保障工业生产的正常运行和信息安全。


我国政府哪个部门,何时印发 关于加强工业控制系统信息安全管理的通知

【法规标题】《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》

【颁布单位】工业和信息化部

【发文字号】工信部协[2011]451号

【颁布时间】2011-9-29

《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》

工信部协[2011]451号

各省、自治区、直辖市人民政府,国务院有关部门,有关国有大型企业:

工业控制系统信息安全事关工业生产运行、国家经济安全和人民生命财产安全,为切实加强工业控制系统信息安全管理,经国务院同意,现就有关事项通知如下:

一、充分认识加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性

数据采集与监控(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、过程控制系统(PCS)、可编程逻辑控制器(PLC)等工业控制系统广泛运用于工业、能源、交通、水利以及市政等领域,用于控制生产设备的运行。 一旦工业控制系统信息安全出现漏洞,将对工业生产运行和国家经济安全造成重大隐患。 随着计算机和网络技术的发展,特别是信息化与工业化深度融合以及物联网的快速发展,工业控制系统产品越来越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件,以各种方式与互联网等公共网络连接,病毒、木马等威胁正在向工业控制系统扩散,工业控制系统信息安全问题日益突出。 2010年发生的“震网”病毒事件,充分反映出工业控制系统信息安全面临着严峻的形势。 与此同时,我国工业控制系统信息安全管理工作中仍存在不少问题,主要是对工业控制系统信息安全问题重视不够,管理制度不健全,相关标准规范缺失,技术防护措施不到位,安全防护能力和应急处置能力不高等,威胁着工业生产安全和社会正常运转。 对此,各地区、各部门、各单位务必高度重视,增强风险意识、责任意识和紧迫感,切实加强工业控制系统信息安全管理。

二、明确重点领域工业控制系统信息安全管理要求

加强工业控制系统信息安全管理的重点领域包括核设施、钢铁、有色、化工、石油石化、电力、天然气、先进制造、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧密相关的领域。 各地区、各部门、各单位要结合实际,明确加强工业控制系统信息安全管理的重点领域和重点环节,切实落实以下要求。

(一)连接管理要求。

1. 断开工业控制系统同公共网络之间的所有不必要连接。

2. 对确实需要的连接,系统运营单位要逐一进行登记,采取设置防火墙、单向隔离等措施加以防护,并定期进行风险评估,不断完善防范措施。

3. 严格控制在工业控制系统和公共网络之间交叉使用移动存储介质以及便携式计算机。

(二)组网管理要求。

1. 工业控制系统组网时要同步规划、同步建设、同步运行安全防护措施。

2. 采取虚拟专用网络(VPN)、线路冗余备份、数据加密等措施,加强对关键工业控制系统远程通信的保护。

3. 对无线组网采取严格的身份认证、安全监测等防护措施,防止经无线网络进行恶意入侵,尤其要防止通过侵入远程终端单元(RTU)进而控制部分或整个工业控制系统。

(三)配置管理要求。

1. 建立控制服务器等工业控制系统关键设备安全配置和审计制度。

2. 严格账户管理,根据工作需要合理分类设置账户权限。

3. 严格口令管理,及时更改产品安装时的预设口令,杜绝弱口令、空口令。

4. 定期对账户、口令、端口、服务等进行检查,及时清理不必要的用户和管理员账户,停止无用的后台程序和进程,关闭无关的端口和服务。

(四)设备选择与升级管理要求。

1. 慎重选择工业控制系统设备,在供货合同中或以其他方式明确供应商应承担的信息安全责任和义务,确保产品安全可控。

2. 加强对技术服务的信息安全管理,在安全得不到保证的情况下禁止采取远程在线服务。

3. 密切关注产品漏洞和补丁发布,严格软件升级、补丁安装管理,严防病毒、木马等恶意代码侵入。 关键工业控制系统软件升级、补丁安装前要请专业技术机构进行安全评估和验证。

(五)数据管理要求。

地理、矿产、原材料等国家基础数据以及其他重要敏感数据的采集、传输、存储、利用等,要采取访问权限控制、数据加密、安全审计、灾难备份等措施加以保护,切实维护个人权益、企业利益和国家信息资源安全。

(六)应急管理要求。

制定工业控制系统信息安全应急预案,明确应急处置流程和临机处置权限,落实应急技术支撑队伍,根据实际情况采取必要的备机备件等容灾备份措施。

三、建立工业控制系统安全测评检查和漏洞发布制度

(一)加强重点领域工业控制系统关键设备的信息安全测评工作。 全国信息安全标准化技术委员会抓紧制定工业控制系统关键设备信息安全规范和技术标准,明确设备安全技术要求。 重点领域的有关单位要请专业技术机构对所使用的工业控制系统关键设备进行安全测评,检测安全漏洞,评估安全风险。 工业和信息化部会同有关部门对重点领域使用的工业控制系统关键设备进行抽检。

(二)建立工业控制系统信息安全检查制度。 工业控制系统运营单位要从实际出发,定期组织开展信息安全检查,排查安全隐患,堵塞安全漏洞。 工业和信息化部适时组织专业技术力量对重点领域工业控制系统信息安全状况进行抽查,及时通报发现的问题。

(三)建立信息安全漏洞信息发布制度。 开展工业控制系统信息安全漏洞信息的收集、汇总和分析研判工作,及时发布有关漏洞、风险和预警信息。

四、进一步加强工业控制系统信息安全工作的组织领导

各地区、各部门、各单位要将工业控制系统信息安全管理作为信息安全工作的重要内容,按照谁主管谁负责、谁运营谁负责、谁使用谁负责的原则,建立健全信息安全责任制。 各级政府工业和信息化主管部门要加强对工业控制系统信息安全工作的指导和督促检查。 有关行业主管或监管部门、国有资产监督管理部门要加强对重点领域工业控制系统信息安全管理工作的指导监督,结合行业实际制定完善相关规章制度,提出具体要求,并加强督促检查确保落到实处。 有关部门要加快推动工业控制系统信息安全防护技术研究和产品研制,加大工业控制系统安全检测技术和工具研发力度。 国有大型企业要切实加强工业控制系统信息安全管理的领导,健全工作机制,严格落实责任制,将重要工业控制系统信息安全责任逐一落实到具体部门、岗位和人员,确保领导到位、机构到位、人员到位、措施到位、资金到位。

二〇一一年九月二十九日

电梯plc的开题报告

电梯plc的开题报告

所有控制功能及信号处理均由硬件实现,线路直观,易于理解和掌握,适合于一般技术人员和技术工人所掌握是PLC控制电梯的优点之一,那么知道优点之后又该怎样去写电梯plc开题报告的开题报告呢?下面是我带来的电梯plc的开题报告,希望对你有帮助。

电梯plc开题报告

老师命题

二、 选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义(包括应用前景、科学意义、理论价值)以及主要参考文献

1、国内外研究现状及水平:

在经济不断发展,科学技术R新月异的今天,楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。 作为建筑的中枢神经,电梯起着不可或缺的作用,电梯作为建筑物内的主要运输工具,像其他的交通工具一样,已经成为我们日常生活中一个不可缺少的组成部分。 一个国家的电梯需求总量,主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、在全球经济持续低迷的情况下,我国国民经济仍然以较高的速度持续增长,城市化水平不断提高。 这从客观上导致了我国电梯行业的空前繁荣景象,我国已经成为全球最大的电梯市场.。 上世纪80年代以来,随着经济建设的持续高速发展,我国电梯需求量越来越大。 总趋势是上升的,已经进入了“第三次浪潮”,而且目前还没有减速的迹象。 从1949年建国以来全国共生产安装了6l万多台电梯。 尽管如此,我国的电梯远未达到饱和的程度。 全世界平均1000人有l台电梯,我国如果要达到这个水准,还需要增加70万台。 到那时候,全国在用电梯将达到130万台,每年仅报废更新就需要6万台。 到2005年,中国电梯的年产量达到13.5万台,与1980年相比,25年增长了59倍,产量每年平均增长17.8%。 2005年安装验收电梯台,截至05年底,我国的在用电梯总数已达台.。 如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台!我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。 兴旺的电梯市场吸引了全世界所有的知名电梯公司,美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、同本三菱、东芝、富士达等13家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了 74%”.

(1)先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。 苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。 目前国内市场需要的电梯产品,我国电梯行业几乎全部可以生产,不但大量替代了进口,而且有一定的出口。 国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。 自1985年我国参加了国际标准化组织ISO/TCl78以来,先后等同或等效采用了一批国际标准和先进国家的标准。 标准的高起点使我国电梯行业在技术上居于有利地位。 许多新技术和新产品,如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等,国际上也是刚刚出现,我国就有多企业可以生产了。 国产电梯以其高质量,低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户,为逐步进入国际市场创造了有利条件。 随着计算机技术的发展,微型计算机在工业控制系统中得到了广泛的应用,在电梯控制上采用微型计算机,取代传统的继电器控制方式越来越受到人们的重视。 使用微型计算机控制,它成本低,体积小,可靠性高,使用寿命长,简化了安装调试工作,使得电梯控制系统体积减小,节省能源、可靠性提高。 可编程使灵活性增大。 更突出的优点是微型计算机具有算术运算功能和灵活的逻辑运算功能,因此可以实现更完善的自动控制,例如对于电梯平层可以实现自适应控制,便平层情况达到最佳状态”微机控制电梯是电梯技术的方向,~些生产企业与科研单位相结合,相继推出了微机控制的电梯新机型,使控制功能得到增强,电梯的性能得到改善,明显提高了可靠性。 除了合资企业外,也有其他厂家开发出了变频调速电梯新产品。 另外,用可编程序控制器取代继电器控制系统的机型对单梯进行控制还是有前途的。 有些生产企业开发了紧急供电装置、防火厅门、自检测以及语言合成等电梯新功能;对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺”

(2)总之,与国外先进技术水平相比,虽然还存在一定差距,但国内电梯技术正以迅猛的发展速度赶超世界先进水平。 中国电梯在亚洲市场占有越来越重要的位置,每年销售量己达l万台左右,约占亚洲市场的1/50,一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献“。 当今世界,电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。

(3)随着时代的发展,对人在与外界隔离封闭的电梯轿厢内,心理上的压抑感和恐惧感也有所考虑。 因此,提倡对电梯进行豪华性装修,比如:轿厢内用镜面不锈钢装潢、在观光电梯井道设置宇宙空间或深海景象:进而主张电梯、扶梯应与大自然相协调,在扶梯的周围种植花草;在轿厢壁和顶棚装饰某些图案甚至是有变化的图案,并且在色彩调配上要令人赏心悦目;在轿厢内播放优美的音乐,用以减少烦躁;在轿厢内播放电视节目,乘客可收看天气预报、新闻等,同时绿色电梯也是将来发展的一个放心方向,要求电梯的智能化、安全水平、视觉协调、消除电磁辐射、舒适感等都要达到一定的要求。

2、研究的目的及意义:

电梯是垂直运行的电梯,通常简称电梯;倾斜方向运行的自动扶梯;倾斜或水平方向运行的自动人行道德总称。 电梯已成为现代生活中广泛使用的运输工具,对电梯的安全性,舒适性,高效性等的不断追求推动了电梯技术的进步。 目前,有可编程序控制器和微机组成的电梯运行逻辑控制系统,正以很快的速度发展着。 采用PLC 控制的电梯可靠性高,维护方便,开发周期短,这种电梯运行更加可靠,并且有很大的灵活性,可以完成更为复杂的控制任务,已成为电梯控制的发展方向,,其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

可编程控制(Progremmable Controller)系统是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统,它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令。 通过数字式或模拟式的输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程,通过可编程控制器可以实现由继电器实现的逻辑控制功能,而且最主要的是可编程控制器“可编程”功能,使得当改变电梯的控制功能时,只要更改程序即可,而不需要像继电器一样需要更改硬件和接线。

3、主要参考文献:

(1)何衍庆,《可编程序控制器原理及应用技巧》[M].北京:北京工业出版社,1998、皮壮行,《可编程序控制器的系统设计与应用实例》[M].机械工业出

(2)版社,2000

(3)陈家盛,《电梯结构原理及安装维修》,北京:机械工业出版社,2000

、《电梯维修与操作》,中国劳动社会保障出版社 (4)

三、 研究的主要内容、研究方案及准备采取的技术路线、拟解决的关键问题(注:本部分内容必须详细填写)

主要研究内容:

本课题的目的是在全面了解国内外电梯发展现状的基础之上,以江西长林电梯公司的一个三层电梯本体为控制对象,开发出以EMERSON公司

EC20.2012BRA型PLC为电梯控制器、采用TDl000-4T01 lOP型通用变频器的电梯控制系统,重点解决目前VVVF电梯发展过程中所存在的控制器性价比低、速度曲线实现难的问题,围绕这一主题,所开展的工作如下:

(1)根据长林公司提出的三层梯的控制的性能指标,确定一种新型的、以通用变频器、光电编码器组成的实现大闭环调速的控制方案,按该种方案 组建的控制系统价格将大幅下降。

(2)采用EMERsON公司EC20.2012BRA型PLc的编程开发软件Controlst开发出本控制器软件,实现了本电梯逻辑信号的控制、速度的PID大闭环的控制,满足所要求的性能的控制。

(3)采用国内使用最广的工业控制组态软件组态王6.51,开发出本电梯的上位机组态程序,实现了上位机对电梯系统的监测控制,可以使用该组态程序对电梯进行调试运行和实时监控。

(4)对电梯系统进行数学分析,实现控制机理的建模,在此基础上,从而对曳引电梯系统特性进行了分析,为控制策略实现和改进提供理论依据。

研究方案及准备采取的技术路线:

1、 查阅资料,选定设计方案;

2、 确定设计方案;

3、 确定工艺流程;

4、 PLC的选择;

5、 绘制程序图;

6、 实验室调制程序;

7、 比较得出结论;

8、 撰写设计论文。

拟解决主要研究内容:

(1)原有的电梯控制系统工作不稳定,故障率高,日常保养和故障检修工作十分繁重。

(2)原有的电梯依靠井道内的位置传感器获取楼层的信息,控制精度不高,平层精确度无法达到国家标准的相关规定。

(3)原有的电梯为双速电梯,起动和制动时的加速度和减速度比较大,乘客乘坐时不舒服,舒适感差。

四、 已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件(包括已经

取得的科研成果、已经完成的科学实验及调查研究、具备的主要仪器设备及资料与数据等),以及可行性分析

五、 课题研究起止年限、任务安排、分阶段要求和预期结果

六、指导教师审查意见

指导老师签字:

年 月 日

电梯plc论文范文

摘要:电梯作为垂直运输的工具,其作用在建筑物中至关重要。 为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠、操作方便,可采用可编程控制器(PLC)来控制电梯系统。 本文介绍了基于PLC的电梯控制系统的研究和设计。 主要涉及两台11层住宅区居民楼电梯的PLC控制系统的基本结构、工作原理以及总体设计方案,并且分析了采用PLC在电梯控制系统中应用的优势。

关键词:PLC,电梯,控制系统,基本结构

1 文献综述

随着现代经济的发展,人们的物质文化生活水平的逐步提高,建筑业得以迅速发展,大批的高楼大厦拔地而起[1]。 电梯是服务于三分之一楼层的固定式升降设备,建筑的发展必然带来了电梯行业的快速发展[2]。 如今电梯已和人们的日常生活密不可分,是机械电气相组合的机电一体化产品。 电梯的应用日益广泛和普及,保证电梯的运行既高效节能又安全可靠,已越来越多地引起了电梯业界人士的关注[3]。

自 1889 年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来,已经历了一百多年,现在电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具,而且作为载人工具[4],人们对电梯在可靠性、舒适性、低噪音、低能耗、操作方便性等性能方面的要求也愈来愈高,电梯群控系统应运而生,两台电梯的并联优化控制又是电梯群控较简单、也是最常见的情况[5]。 两台电梯并联控制或是多台电梯群控,其最直观的感觉是两台或多台电梯并排设置并且共享各个楼层的厅外呼梯信号,并能按预定的规律进行各电梯的自动调度工作。 目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制[6]。 微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能,但也存在抗干扰性差、系统设计较复杂、一般维修人员难以掌控其维修技术等缺陷;而PLC控制系统由于运行可靠,使用维修方便,抗干扰性强等优点[7],使得系统可靠性大大提高[8],从而PLC控制系统已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。

2 选题背景及其意义

随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进,电梯作为高层建筑主要的垂直交通运输工具[9],必然要做到高效、安全、可靠、方便等。 现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、仓库、码头、甚至是大型的货轮等都离不开它。 电梯已完全融入我们的生活、生产中,满足人们生活、工作以及学习上的需要[10]。

据统计,我国在用电梯已达40多万台,每年还以约5万~6万台的速度增长[11]。并

且在实现电梯群控系统后,据一些资料数据显示,电梯并联后的运送能力提高了20%-30%左右,减少了电梯因停层而带来的加减速、开门、关门及等待的时间,因而在上、下班客流量的高峰时段,乘员候梯和乘梯的时间大大减短。 电梯运行实际能量消耗的50%是在减速、加速这段运行过程中。 电梯并联后,电梯停层数量的减少很大程度减少电梯运行的电力消耗[12]。 如果两电梯各自独立运行,容易发生电梯响应呼梯信号而运行到站后,乘客已被另一台电梯接走而空运行的现象,长期这样必然造成很大的能源浪费,给电梯的集中管理造成较大的困难[13],而且使得电梯系统处于非最佳运行状态,难以提高运行效率,乘客的需求也不能得到最好的响应和最好的满足。

可编程控制器(PLC: Programmable Logic Controller)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置[14]。 在电梯控制系统中,PLC控制可以降低因专门设计和制造微机控制装置的成本,且 PLC 具有编程简单、控制运行可靠性高、抗干扰能力强、通用性好、功能强大、开发周期短、体积小、使用方便、可扩展性强、成本低、维护方便以及强大的网络通讯功能等优点,因此成为现代楼宇电梯控制系统的主流[15],同时在我国电梯行业有着广泛运用。 这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务,其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

现有的电梯控制技术仍存在缺点和不足之处,如何把更为先进的技术应用于电梯群控之中,以进一步改善运输的效果、提高运行的效率、满足乘客的需求[17],仍然需要更深入的探索和研究。 因此运用可编程控制器(PLC)对电梯控制系统、特别是电梯群控系统进行研究与设计具有十分重大的意义。

3 研究内容

3.1 电梯的主要组成部分

电梯是由机械系统和电气系统两部分组成。

电梯的机械系统部分由曳引系统、轿厢和门机系统、平衡系统、导向系统以及机械安全保护装置等部分组成,如图3-1所示。

电气系统又由电力驱动系统、电气控制系统和安全保护系统三部分组成。

1一减速箱

2一曳引轮

3一曳引机底座

4一导向轮

5一限速器

6一机座

7一导轨架

8一曳引钢丝绳

9一开关碰铁

10一紧急终端开关

11一导靴

12一轿架

13一轿门

14一安全钳

15一导轨

16一绳头组合

17一对重

18一补偿链

19一补偿链导轮

20一张紧装置

21一缓冲器

22一底坑

23一层门

24一呼梯盒

25一层楼指示灯

26一随行电缆

27一轿壁

28一轿内操纵箱

29一开门机

30一井道传感器

31一电源开关

32一控制柜

33一曳引电机

34一制动器

图3-1 电梯机械部分结构示意图

3.2 系统整体方案设计

本次设计对象是某住宅区内居民楼的两台11层并联电梯,电梯轿厢可上下运行,轿厢门具有开关和限位等保护功能。 轿厢内可提供上行信号、下行信号、平层检测信号、开关门限位信号、门安全信号等。

2.系统整体设计框图

3.3 PLC电梯控制系统的硬件设计

在设计中两台电梯的硬件完全相同,在设计程序之前,首先通过进行PLC的I/O点的估算,进行PLC选型,在综合考虑各方面的因素后,本课题采用西门子公司生产的S7-200型号的PLC作为电梯的控制器。

3.4 PLC电梯控制系统的软件设计。

图3-3 电梯运行流程图

3.4.1 电梯的启、停控制 3.4.2 电梯的开、关门控制

图3-4 开关门流程图

3.4.3 双电梯的并联调度

正常情况下,1台梯在底层待命,另1台梯停留在最后停靠层,称自由梯或忙梯。 某层有召唤信号,则忙梯立即定向运行去接某层的客人。

2台梯因轿内指令而到达基站后关门待命时,则应执行“先到先行”原则。 如A梯先于B梯到基站,则A梯立即起动运行至事先指定的中间层楼待命,并成为自由梯而B梯则成为基站梯。

当A梯上行时,如上方出现任何方向的召唤信号,或下方出现向下的召唤信号,均在A梯的一周行程中完成,而B梯留在基站不予应答运行。 但如在A梯下方出现向上召唤信号,则在基站的B梯应答信号而发车上行接客,此时B梯为忙梯。

如果当A梯正在向下运行时,其上方出现任何向上或向下的召唤信号,则在基站的B梯应答信号而发车上行接客,但如A梯下方出现任何方向的召唤信号,则B梯不予应答而由A梯去完成。

如当A梯正在运行,其他各层楼的厅外召唤信号又很多,但在基站的B梯又不具备发车条件,而在30~60s后,召唤信号仍存在,尚未消除,则通过延误时间继电器,令B梯发车运行。 同理,如本应A梯应答厅外召唤信号而运行的,但由于电梯门锁等故障而不能运行时,则也经30~60s的延误时间后,令B梯(基站梯)发车运行。

3.4.4 召梯信号的登记和响应 3.4.5 电梯运行的方向

3.4.6 识别井道层间距离,实现准确的平层 3.4.7 故障报警控制

通过这几个程序模块以及其他控制程序的模块组成电梯运行时所需功能的总框架。 3.5 对系统进行仿真。

这次的设计中,由于要对电梯控制系统进行仿真,所以我选用了北京亚控公司的King-view6.5组态王软件,并且结合计算机以及S7-200型的PLC对系统进行仿真。 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的`组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。 PLC为控制装置,在组态软件的画面中生成的虚拟电梯为被控对象,可以通过计算机屏幕观察虚拟电梯的运行情况。 PLC的输入信号可以从PLC的开关量输入端输入,也可以在组态软件的画面中用鼠标点击按钮来产生。

在系统仿真过程中,运用到的一些参数可能会有所偏差,所以要通过多次仿真调试才能更接近实际,做到更完善。

4 工作特色及其难点,拟采取的解决措施

4.1 工作特色及其难点

工作特色:随着电梯事业的快速发展,人们对电梯在运行中的可靠性、平滑性、高效性、准确性等都有了更为严格的要求,从而使电梯从故障率高、可靠性差、接线复杂等的继电器控制方式发展为如今安全高效的PLC控制方式。 因此PLC电梯控制已然成为电梯行业中互相竞争的资本,所以想要突破现有的技术有一定的成就是十分困难的。

难点:

(1)了解电梯的全部运作方式,以及充分理解并且能运用PLC基本及功能的指令。 (2)通过PLC设计电梯的电梯的厅呼叫控制、电梯的到站指示控制以为电梯的自动平层控制、停留时间等功能,并实现。

(3)用PLC程序设计来实现电梯的并联控制系统。

(4)本次的设计电梯是通过系统仿真,虽然基本结构与实际的电梯能做到完全一样,但是设计中运用到的参数总会与现实稍有偏差,导致最终仿真的结果会有些不符合实际。

4.2 拟采取的解决措施

在进行设计之前,必须先将所学的可编程控制器(PLC)的基本知识、功能指令熟悉掌握,再通过图书馆、上网等方式认真查阅有关技术资料、并且分析此类资料的内容,和所学PLC知识相结合。

熟悉并联电梯的运行过程,并记录,了解其中两条电梯运作的规律以及电梯自动开关门、到站指示、显示电路等。 之后选择恰当的可编程控制器的型号,以满足电梯并联控制系统的要求。 参考关于电梯并联控制的书籍,对电梯运行过程更进一步的了解和掌握,通过自己的研究以及老师给出的资料进行设计,减少误差,成功完成最后电梯控制系统的仿真。 本文中的电梯并联系统仿真较简单,还需要不断的改进和加强。 5 论文工作量及预期进度

2011年12月根据所选课题,完成毕业设计的资料收集工作,并进行汇总整理,研究所收集的资料,定出设计大纲,并撰写开题报告,在指导老师审阅通过后上交,进行开题答辩。

2012年1-3月:完成科技论文翻译工作;进一步了解系统工作原理,确定系统设计方案,完成系统硬件电路设计;准备中期检查。

2012年4月:完成系统各功能部分的软件设计。

2012年5月:写毕业论文,检查全部内容,进行排版整理、定稿,准备答辩。 6 预期成果及其可能的创新点

预期成果:使用可编程控制器(PLC)实现对两台11层住宅区内的民居电梯的并联控制,准确无误的实现电梯的运行过程,并通过组态软件做出仿真。 最终完成一篇关于PLC电梯控制系统的论文。

参考文献

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linux漏洞扫描工具有哪些linux漏洞扫描工具

Linux中磁盘扫描流程是怎么样的?

1.查看主机总线号root@node/]#ls/sys/class/scsi_host/host0host1host22.重新扫描SCSI总线来添加设备#echo--->/sys/class/scsi_host/host0/scan#echo--->/sys/class/scsi_host/host1/scan#echo--->/sys/class/scsi_host/host2/scan

如何在linux下检测内存泄漏?

要想检测内存泄漏,就必须对程序中的内存分配和释放情况进行记录,所能够采取的办法就是重载所有形式的operatornew和operatordelete,截获newoperator和deleteoperator执行过程中的内存操作信息。下面列出的就是重载形式

void*operatornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum)

void*operatornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum)

voidoperatordelete(void*ptr)

voidoperatordelete(void*ptr)

我们为operatornew定义了一个新的版本,除了必须的size_tnSize参数外,还增加了文件名和行号,这里的文件名和行号就是这次newoperator操作符被调用时所在的文件名和行号,这个信息将在发现内存泄漏时输出,以帮助用户定位泄漏具体位置。 对于operatordelete,因为无法为之定义新的版本,我们直接覆盖了全局的operatordelete的两个版本。

在重载的operatornew函数版本中,我们将调用全局的operatornew的相应的版本并将相应的size_t参数传入,而后,我们将全局operatornew返回的指针值以及该次分配所在的文件名和行号信息记录下来,这里所采用的数据结构是一个STL的map,以指针值为key值。 当operatordelete被调用时,如果调用方式正确的话(调用方式不正确的情况将在后面详细描述),我们就能以传入的指针值在map中找到相应的数据项并将之删除,而后调用free将指针所指向的内存块释放。 当程序退出的时候,map中的剩余的数据项就是我们企图检测的内存泄漏信息--已经在堆上分配但是尚未释放的分配信息。

以上就是内存检测实现的基本原理,现在还有两个基本问题没有解决:

1) 如何取得内存分配代码所在的文件名和行号,并让newoperator将之传递给我们重载的operatornew。

2) 我们何时创建用于存储内存数据的map数据结构,如何管理,何时打印内存泄漏信息。

先解决问题1。 首先我们可以利用C的预编译宏__FILE__和__LINE__,这两个宏将在编译时在指定位置展开为该文件的文件名和该行的行号。 而后我们需要将缺省的全局newoperator替换为我们自定义的能够传入文件名和行号的版本,我们在子系统头文件MemRecord.h中定义:

#defineDEBUG_NEWnew(__FILE__,__LINE__)

而后在所有需要使用内存检测的客户程序的所有的cpp文件的开头加入

#includeMemRecord.h

#definenewDEBUG_NEW

就可以将客户源文件中的对于全局缺省的newoperator的调用替换为new(__FILE__,__LINE__)调用,而该形式的newoperator将调用我们的operatornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum),其中nSize是由newoperator计算并传入的,而new调用点的文件名和行号是由我们自定义版本的newoperator传入的。 我们建议在所有用户自己的源代码文件中都加入上述宏,如果有的文件中使用内存检测子系统而有的没有,则子系统将可能因无法监控整个系统而输出一些泄漏警告。

再说第二个问题。 我们用于管理客户信息的这个map必须在客户程序第一次调用newoperator或者deleteoperator之前被创建,而且在最后一个newoperator和deleteoperator调用之后进行泄漏信息的打印,也就是说它需要先于客户程序而出生,而在客户程序退出之后进行分析。 能够包容客户程序生命周期的确有一人--全局对象(appMemory)。 我们可以设计一个类来封装这个map以及这对它的插入删除操作,然后构造这个类的一个全局对象(appMemory),在全局对象(appMemory)的构造函数中创建并初始化这个数据结构,而在其析构函数中对数据结构中剩余数据进行分析和输出。 Operatornew中将调用这个全局对象(appMemory)的insert接口将指针、文件名、行号、内存块大小等信息以指针值为key记录到map中,在operatordelete中调用erase接口将对应指针值的map中的数据项删除,注意不要忘了对map的访问需要进行互斥同步,因为同一时间可能会有多个线程进行堆上的内存操作。

好啦,内存检测的基本功能已经具备了。 但是不要忘了,我们为了检测内存泄漏,在全局的operatornew增加了一层间接性,同时为了保证对数据结构的安全访问增加了互斥,这些都会降低程序运行的效率。 因此我们需要让用户能够方便的enable和disable这个内存检测功能,毕竟内存泄漏的检测应该在程序的调试和测试阶段完成。 我们可以使用条件编译的特性,在用户被检测文件中使用如下宏定义:

#includeMemRecord.h

#ifdefined(MEM_DEBUG)

#definenewDEBUG_NEW

当用户需要使用内存检测时,可以使用如下命令对被检测文件进行编译

g++-c-DMEM_

就可以enable内存检测功能,而用户程序正式发布时,可以去掉-DMEM_DEBUG编译开关来disable内存检测功能,消除内存检测带来的效率影响。

内核代码死锁检测工具?

Linux内核提供死锁调试模块Lockdep,跟踪每个锁的自身状态和各个锁之间的依赖关系,经过一系列的验证规则来确保锁之间依赖关系是正确的。

Linux能应用在哪些领域呢?

锂电池行业现状

锂电池

锂电池是指以嵌锂化合物为正负极材料的二次电池。 在充放电过程中,锂离子在两个电极间往返脱嵌和嵌入。 相对于传统铅酸电池和镍铬电池等,锂电池具有能量密度高、循环寿命长、充放电性能好、使用电压高、无记忆效应、污染较小和安全性高等优势。 锂电池相当于传统燃油车的内燃机,对于意在新能源行业领域弯道超车赶超传统燃油车发达国家欧美日韩等国的中国来说,发展锂电池行业早已上升为国家战略。

锂电池占新能源汽车成本的40%以上,是最大的成本构成。 锂电池的核心部分主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大关键材料组成。 根据日本IIT的研究报告,正极材料、负极材料、电解液、隔膜分别占锂离子电池材料成本的比例约为30%、10%、17%、25%。 (图一)

图1锂电池材料成本占比

锂电池整体产业链的上下游

锂电池整体产业链较长,覆盖的行业较广。 原材料主要包括锂、钴、镍、锰、铝、氟、石墨等矿产资源,聚乙烯、聚丙烯、沥青、尼龙等石油、煤化工行业资源;上游行业涵盖正极材料、负极材料、电解液、隔膜、铝箔、铜箔和锂电池生产设备制造等;中游行业包括锂电池生产企业,主要进行圆柱、软包、金属壳电池的生产和集成PACK;下游行业为锂电池应用领域,如数码电子产品、新能源汽车、动力电池回收、储能设备等行业。 (图2)

图2锂电池产业链

锂电池分类

以正极材料分类

以正极材料分类,锂电池主要可以分为:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂和三元材料等。

钴酸锂

首个成功商业化的锂离子电池正极材料。 由于存在钴资源相对贫乏、价格较高、对环境有毒性影响等缺点,再加上该材料安全性能较差、容量相对较低,大大限制了其应用和长远的发展。 目前钴酸锂材料电池主要应用于数码产品的电池中。

锰酸锂

主要为尖晶石型锰酸锂。 相对钴酸锂,具有资源丰富、价格便宜、对环境污染小且安全性能优良等特点。 但尖晶石的结构很难保持完整性,循环性较差,高温循环中锰在电解液中的溶解和Jahn-Teller效应(非线性分子的电子云在某些情形下发生的构型形变)导致材料的容量衰减严重。 锰酸锂的优势在于成本低,劣势是比能量已达极限,因此只能用于特定应用领域的专用车型。

磷酸铁锂

原材料丰富、价格相比其他材料来比较低廉、对环境友好,加上较好的循环性能和高安全性,使得其广泛应用于客车领域。 但是磷酸铁锂材料的导电性较差,振实密度较低,导致体积能量密度较低,限制了其进一步的应用。

钛酸锂

钛酸锂是一个优缺点都很明显的材料,而且可以做正极也可以做负极,当其作为正极材料时能量密度低的缺点凸显,作为负极材料时其高寿命的优点却无法得到其他短寿命的正极材料充分利用。 钛酸锂优势在于能够实现快充(5min充满)、高寿命、安全性高、工作温度范围宽,但其低能量密度和容易胀气的短板在没有技术突破的前提下,只适合应用于续航里程相对不敏感的公交车、客车等领域。

三元材料

受钴酸锂的金属元素掺杂改性的启发,三元材料得到快速发展。 三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优点,形成了三元共荣体,可以充分发挥三个组元的作用。 能量密度高是三元材料电池相较其他正极材料电池最为突出的优点,但安全性相对较低是其发展受到一定程度限制的最大原因。 三元材料主要分为镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)两大类。 其中镍(Ni)提供容量,含量越高电池的能量密度越大,钴(Co)贡献部分容量的同时稳定结构,锰(Mn)/铝(Al)主要用来稳定结构。 三者协同作用,共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优点。

传统“3C”类产品锂电池主要是钴酸锂材料,由于电脑、手机等市场已接近饱和,未来主要看智能手机的创新和期待智能穿戴产品的爆发,因此当前“3C”领域对锂电池需求将保持一个稳定的低增速。

近年来随着我国新能源汽车政策的实施以及新能源汽车生产量的迅速扩大,动力锂电池迎来了爆发,直接拉动相对应的磷酸铁锂和三元正极材料电池的出货量。

2017年以来,三元电池备受热捧。 据统计,2017年前三季度中国动力锂电池产量31GWh,其中镍钴锰三元材料(NCM)占比49%,磷酸铁锂占比40%,锰酸锂占比8%。 与此同时,根据国家规划,2020年要实现动力电池350Wh/kg的能量密度,2025年目标为400Wh/kg,2030年目标为500Wh/kg。 对动力锂电池高能量密度的倾斜,使得许多企业及市场将目光转向三元材料锂电池,而磷酸铁锂电池似乎有些冷落。

据统计,镍钴锰三元材料(NCM)目前有333、523、622、811四种型号(数字代表镍钴锰元素的比例,如NCM523代表镍:钴:锰比例为5:2:3),作为主要活性元素的镍含量越高,电池的容量优势越显著。 目前,三元电池企业主要应用的是NCM333与NCM523,NCM622已经进入部分企业的供应链体系,NCM811正处于研发阶段。

以封装材料分类

方形硬壳(铝壳/钢壳)电池

方形硬壳电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料,内部电芯采用卷绕或叠片工艺,对电芯的保护作用优于软包电池(铝塑膜电池),电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。

方形铝壳动力锂电池在钢壳基础上发展而来,与钢壳相比,轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使铝壳成为方形硬壳动力锂电池外壳的主流。 由于方形硬壳动力锂电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上有成千上万种型号,而正因为型号太多,工艺很难统一。

软包电池(铝塑膜电池)

软包锂电池所用的关键材料,如正极材料、负极材料、隔膜、电解液等与传统的钢壳、铝壳锂电池之间区别不大,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。 软包锂电池是对采用铝塑膜等软包装锂电池的简称,主要是为了区别于传统的采用铝金属等硬质壳体包装的锂电池。 软包电池的安全性更好,重量更轻,容量更大。 软包电池的不足之处是一致性较差,成本较高,容易发生漏液。

圆柱电池

圆柱型锂电池有诸多型号,比如、等。 圆柱形锂电池生产工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高。 由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池。 圆柱形电池便于多种形态组合,适用于电动车空间设计的充分布局。 但圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装,比较重,比能量相对较低。 随着电动汽车市场的进一步扩大和对续航里程要求的不断提升,整车企业对动力电池在能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面都提出了更高的要求。 在原材料领域尚未获得巨大突破的前提下,适当增大圆柱电池的体积以获得更多的电池容量,便成为一种可探索的方向。

行业及值得关注的方向

尽管新能源行业面临着补贴退坡20%的危机感,但是目前新能源汽车正处于全球化发展阶段,随着多国制定禁售燃油车时间表,人们可以明显感受到新能源汽车发展在持续加速。 2017年9月9日,工信部副部长辛国斌指出,已启动停止销售传统能源汽车时间表制定。 2017年9月28日,工信部发布了《乘用车企业平均燃料消耗与新能源汽车积分并行管理办法》,确定了我国新能源汽车发展目标。 国家政策依然在促进新能源汽车的推广,那么作为新能源汽车核心部件的锂电池情况又是如何呢?

2017年前10个月,锂电池总装机量18.1GWh(非产量),同比增长31.43%。 随着未来新能源汽车的进一步普及,锂电池需求将保持增长。 据中商产业研究院发布的《2017-2022年中国动力电池市场调研及投资潜力报告》预测,到2020年中国动力电池产量将超过140GWh。 (图3)

图-2020年中国动力电池产量及增速预测

看数据整个行业依然前景美好,然而在同时面对下游端新能源汽车企业的降低成本要求和上游原材料端供货紧缺价格猛增的双重压力下,锂电池生产厂商的利润下降也就不可避免。 随着各个电池生产厂商纷纷进行厂房生产线的升级改造和生产厂房的扩建,锂电池生产厂商将会面临一个严峻的问题:低端电池产能过剩,优质电池供应不足。 由于正负极材料、隔膜、电解液等配套材料在过去一两年中也在积极扩产,锂电池产能过剩还将通过传导使得锂电池产业链各环节均出现不同程度的供需失衡。 那么,整个锂电池产业链还有哪些环节可以关注呢?

钴、镍原材料端

2017年可以毫不夸张的称为“钴稀之年”,钴价的快速上涨主要是长期、中期、短期三种因素叠加造成。 从长期因素分析,随着三元锂电材料受重视程度的提升和政策的支持,可以肯定今后三元锂电池为新能源电动车的主要电池类型,对其需求将出现大的增长。 从中期或较长时期因素来分析,不仅是中国,全球的钴资源、特别是原生钴资源的供需矛盾未来都较为突出,供不应求的状况在全球范围内正成为一个共识。 从短期因素来看,全球经济逐步复苏、美元加息等因素刺激大宗商品、有色金属整体回升,投机性资金看好钴金属,不惜重金投入。 (图4)

图4钴价格涨跌图

钴市上扬与三元电池抢占磷酸铁锂电池市场息息相关,然而乐观的背后需要注意的是“水能载舟亦能覆舟”。 受成本、性能驱动,三元材料正在纷纷向着高镍化、低钴化发展。 (图5)

图5镍价格涨跌图

“妖镍”过山车一般的价格波动让人难以揣度,目前新能源汽车动力电池对于镍的需求量占镍市场的份额并不高,但钴价高居不下,三元材料高镍低钴化已成趋势,高镍三元材料在能量密度上也有着更大的优势。 目前,三元材料NCM622还未普及,而众多动力锂电池正极材料生产企业大力研发的NCM811可能还需要一些时间。 当高镍三元材料逐渐成为市场主流的时候,镍的价格可能会如今年的钴价一般持续上涨。

上游材料端

锂电池及其上游材料中的正极材料、负极材料、电解液和隔膜,2015年我国的产量占全球总产量的比重分别为49.11%、56.76%、67.89%、57.44%、38.96%,正极、负极和电解液三种材料基本能够满足国内需求而且大量出口海外。 2016年隔膜材料大规模扩产后,全年产量达到10.84亿平,干法隔膜的产能已经得到释放,湿法隔膜预计2018年将逐步完成进口替代。 2016年国内铝塑膜需求量为9500万_,而国内铝塑膜产量为494万_,目前国产化率尚不足8%。

铝塑膜为软包锂电池特有的外层封装材料,通常由三层复合组成,即外阻层、阻透层和热封层。 塑膜成本占软包电池成本的15%-20%,而国内外铝塑膜的价格差距约在20%~30%。 随着补贴下降压力传导至中游,锂电池厂商面临巨大成本压力,迫切需要降低锂电池原材料成本,因此铝塑膜实现进口替代、国产化需求日益凸显。 随着全球软包电池的渗透率提高,铝塑膜的总需求也会大幅增长。 (图6)

图6软包锂电池成本占比

中游动力锂电池相关生产

技术改造公司

各大锂电池厂商都在扩建规模和提升产能,必然会带来旧设备的升级利用。 国内动力电池生产线自动化率与国外相差较大,据统计数据,目前国内一线、二线厂商的自动化率分别为60%和30%,较国外先进企业85%的自动化率仍有提升空间。 而技术改造公司可以适时进入锂电池行业。 由于动力锂电池生产绝大部分工序都有着较高的技术壁垒,比如合浆机、涂布机、辊压机、模切机、卷绕机等专业性强,因此技术改造公司可以从技术壁垒相对较低的自动化装配线介入。

自动化装配线的特点主要负责的是成熟设备(如:绝缘电阻测试仪、超声波焊接机、CCD相机等)的集成,电芯单体的移动、翻转、装配、检测等,对于服务于车企、电子元器件等成熟行业的技术改造公司来说,装配线所需核心的元器件,如伺服电机、传感器、CCD相机、气缸、夹爪设计、夹具设计、机器人集成、传输带连接、PLC编程控制等,都属于技术改造公司最熟悉的应用领域。 而技术改造公司需要结合锂电池生产厂的工艺需求和各个工序的装配精度、检测精度、生产节拍等,设计出满足其要求的设备升级改造方案。

机器人行业

随着机器人在智能制造行业的应用急速扩大,同时世界四大机器人家族(瑞士ABB、日本发那科公司、日本安川电机、德国库卡机器人)的供货不足和价格的提升,国产机器人替代进口是一大趋势。 锂电池生产制造厂商由于频繁地产品换型和产能的大幅提升压力,智能化、柔性化、高效率的机器人逐渐成为其主要选择。 在新能源行业补贴退坡20%的国家政策状况下,下游新能源汽车生产厂商对动力锂电池生产厂商提出降成本需求,同时原材料端价格的提升,两头的压力都迫使动力锂电池生产厂商尽可能降低成本。 因此,国产机器人在动力锂电池产业链中的市场占有率将会逐步提升。

计算机视觉的应用

同机器人行业一样,计算机视觉应用行业同样属于一个应用面非常广的行业,其主要应用行业集中在军事、医疗、工业生产和人工智能领域。 其在工业生产行业主要应用为无损尺寸检测和缺陷检测。 随着动力锂电池行业越来越规范,其生产各工序品控不断提升,传统人工检测无论从精度和速度上都已经无法跟上产能的提升。 而尺寸检测、缺陷检测几乎遍布整个动力锂电池生产的每一道工序。

根据不同的工艺需求,其所需的算法逻辑、CCD相机选型、光源选择等各个都不相同,这些需求都是相对较为特殊和独特的需求,而康耐视、基恩士等行业巨头的配套算法多是基于普遍性的检测,而专项的检测要求,一定会使康耐视、基恩士等行业巨头研发团队的产生高额费用。 因此,国内计算机视觉的应用算法公司就有了进入动力电池行业的机会。

下游动力锂电池的回收、储能设备

动力电池回收

12月1日,《车用动力电池回收利用拆解规范》正式开始实施。 这是由工信部提出的国内首个关于动力电池回收利用的国家标准,明确指出回收拆解企业应具有相关资质,进一步保证了动力电池回收利用的安全、环保、高效。 《拆解规范》对废旧动力电池回收利用的安全性、作业程序、存储和管理等方面都进行了严格规定,在一定程度上规范了我国车用动力电池的回收利用及拆解、专业性技术及动力电池回收体系,有利于行业发展。

据统计,国内动力电池将在2020年前后进入报废高峰,累计报废量将达到12-17万吨,而2016年实际拆解回收不足1万吨。

动力电池中正极材料、电解质处理不当对环境污染巨大,且我国钴等稀缺金属对外依赖严重。 据有关机构测算,2018年从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模将达到53.23亿元,2020年达到101亿元,2023年将达到250亿元。 所以,动力电池回收将成为国内新能源汽车发展的关键。 明年2月1日起,《车用动力电池回收利用余能检测》等3项动力电池新国标也将正式实施。 随着较为完善的国标体系的建立,动力电池回收和梯次利用的无序状态将有望改善。

梯次利用是指将退役的动力电池,运用在储能、分布式光伏发电、低速电动车等领域,发挥再利用价值。 而当电池无法进行梯次利用时,则需要进行拆解回收。

清华大学核能与新能源技术研究院研究员徐盛明认为,废旧动力电池资源回收和梯次利用市场空间巨大。 “目前处在技术积累和研发阶段。 未来回收技术和梯次利用技术创新是企业竞争力的重要体现。 ”

因此,专业回收处理动力电池的企业将会在未来的几年迎来一个发展时期。

储能设备

随着未来锂电池价格降低,锂电池梯次利用越来越规范,储能锂电池市场的经济性将逐步凸显。 据预测到2020年,我国储能锂电池需求有望达到16.64GWh,2017-2020年市场增速有望维持在40%以上,如果储能市场能够随电池降价而实现快速成长,则有望带来增量设备需求。 (图7)

图7储能锂电池需求预测

目前,中国锂电储能市场尚未出现龙头企业,各大企业均处于布局阶段,产值均在5亿元以下。 由于国内储能政策不明朗,锂电储能电池价格较贵,且还存在一定的技术瓶颈。

中商产业研究院《2017-2022年中国锂电池市场调研及预测报告》显示,2016年中国储能锂电池市场规模约52亿元。 其中,储能电池市场占比最大的是比亚迪,为14%;其次是富朗特及圣阳股份,均为7%。 (图8)

图年中国储能锂电池市场竞争格局图

潜在颠覆动力锂电池的五大电池

金属空气电池

金属空气电池理论上正极的容量密度无限大,以空气中的氧气为正极,以铝、镁、锌、锂等活泼的金属为负极材料,可以获得超高能量密度。 但空气电池的研发成本很大,其所遇到的难题也一直未能解决。

固态电池

液态锂离子电池能量密度极限在350Wh/kg,用固态电解质

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