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摘要：本文主要介紹了隔離網關pSafetyLink及PIMS生產管理系統中的應用方法，介紹了其總體設計思想與功能模塊，及以此為基礎的生產信息管理系統應用的情況。
關鍵詞：pSafetyLink PIMS 隔離網關 生產管理系統



一、前言
        二十一世紀信息革命的風起云涌，為中國帶來了前所未有的機遇和挑戰。在信息技術的驅動下，正由傳統工業向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業轉變。為了實現系統的數據集成就要進行控制系統聯網。早期的聯網基本沒有安全防護，然而，隨著互聯網病毒的泛濫，對控制系統的威脅也就越來越大。經常造成控制系統死機，嚴重地危害安全生產。pSafetyLink系列網絡隔離式工業通信網關的應用解決解決了工業SCADA 控制網絡如何安全接入信息網絡（外網）的問題。pSafetyLink 內部為雙獨立主機架構，雙主機之間采用專有網絡隔離技術，徹底阻斷任何網絡形式的連接，同時pSafetyLink 通過內嵌的高性能工業通信軟件，支持各種主流工業SCADA 通信標準，如：OPC、Modbus、DNP3 等。
        PIMS生產信息管理系統，是用于生產管理的軟件。它提供了一個信息集成和管理的平臺，主要用于企業網絡環境下的全廠生產數據的采集、數據存儲、數據查看、數據處理和數據管理。它真正實現了辦公室和生產現場的信息溝通，實現了企業網絡環境下的實時數據的管理、實時流程查看、實時趨勢瀏覽、報警記錄與查看、開關量變位記錄與查看、報表數據存貯、歷史趨勢存貯與查看、生產過程報表生成、生產統計報表生成等功能，從而實現企業過程控制系統與信息系統的網絡集成與綜合管理。用戶可以通過微軟IE瀏覽器登陸PIMS Web Server瀏覽生產過程的信息。

二、PIMS生產信息管理系統平臺的功能模塊
PIMS生產信息管理系統是一套綜合化、全方位生產、信息管理系統；該系統從生產實踐出發，結合實際管理制度，采用當前先進的開發工具與系統結構模式進行開發。為了能夠靈活地實現多樣化的功能，軟件的體系結構也相應地比較復雜。這樣一種功能模塊的劃分是基于以太網的，非常需要安全防護功能。
PIMS系統包括如下幾個功能模塊：
1）分布式實時數據庫模塊；
2）開發及組態系統功能模塊；
3）運行系統軟件模塊；
4）Web Server網上發表模塊；
5）SQL、DDE、OPC、COM接口模塊；
6）腳本編譯執行模塊；
7）生產報表生成功能模塊；
8）I/O設備驅動模塊；
9）管理統計表報生成模塊；


三、PIMS生產信息管理系統的結構和安全接入
1、PIMS生產管理系統結構

                        圖1 PIMS生產管理系統結構及安全接入示意圖
PIMS生產信息管理系統的系統結構可以劃分為三個層次，自下而上依次為：過程控制層、工廠管理層、企業管理層。其中企業管理層完成管理者和各職能科室生產管理報表生成的任務；工廠管理層完成各職能科室實時監控的任務，它對下連接現場控制層，對上通過網絡連接企業管理層，它不僅負責現場控制設備的實時數據采集，而且在系統中起到上傳下達的重要作用；過程控制層由DCS、PLC、智能儀表等控制器組成，它是整個生產管理系統的基礎。
PIMS生產管理系統項目中，生產信息管理系統的服務器放在工廠的調度中心，完成數據采集、數據處理、Web發布等功能。在工廠管理層與過程控制層之間，通過工業以太網和RS-485總線進行通訊。在企業管理層、工廠管理層之間，通過以太網進行通訊。在企業管理層配置有用于企業管理的關系數據庫，還有統計報表生成軟件模塊，用于生成統計報表。

                                                       圖2 趨勢瀏覽圖

2、PIMS生產管理系統的特點
PIMS的特點主要是基于互聯網技術，這樣一種技術非常需要安全防護功能。主要特點是：
（1）Web功能：隨著Internet/Intranet技術不斷發展，尤其是基于WEB的信息發布和檢索技術的不斷發展,整個應用系統的體系結構逐漸從C/S的主從結構向靈活的多級分布結構演變。[2]目前，以Web技術為核心的信息網絡技術的應用賦予這種多級分布的網絡結構以更新的內涵，這就是瀏覽器/服務器（B/S）體系結構。
B/S結構事實上是一種類似于終端/主機系統的結構模式，同時又具有客戶機/服務器模式的分布計算特性。它的主要特點是集中管理，也就是說軟件程序、數據庫以及其他一些組件都集中在服務器端。用戶端除了瀏覽器及其所依賴的操作系統之外無需其他軟件和相關的管理維護工作。這樣用戶需要查詢的資料和打印文檔的數據都來自于同一個數據庫，從而保證了數據的一致性、及時性和完整性。從管理的角度而言，程序代碼的維護以及更新、數據庫的備份和日常維護等都可只在服務器端進行。
另外，利用WWW技術，能夠實現企業管理系統在Internet上發布,從而實現遠程管理。
（2）實時性、開放性：系統采用合理分配數據傳輸量的方法來平衡系統網絡的負荷，提高傳輸速度，使系統具有良好的實時性。
工控軟件系統的開放性是網絡時代工業控制技術與信息技術緊密結合的必然要求，也越來越引起軟件制造商和硬件制造商共同的重視，并逐漸成為工控軟件的競爭熱點。不論采用何種技術，只要是能夠提供充分的開放性、兼容性的軟件，就必將被廣大的用戶接受。在PIMS軟件中，我們通過DDE、OPC、ODBC等多種方法與其它應用程序交換數據，以滿足不同客戶的需求。
（3）友好的人機界面：軟件在設計時完全按照客戶化的界面設計思想，使用戶使用更加方便。完全漢化的系統軟件，采用組態方式進行二次開發，能夠按照操作人員習慣設計軟件功能。系統軟件采用標準的Windows 及IE界面，操作簡便，易學易用。

                                                                 圖3 報表查詢圖
3、PIMS生產管理系統實現的功能
（1）數據采集功能：實現生產過程自動控制系統數據的實時采集。
（2）流程圖畫面瀏覽：通過流程圖畫面形象地反映出工藝原理和狀況，使企業的管理層能夠方便地了解、分析設備狀況和生產情況。
（3）實時趨勢、歷史趨勢監視：通過實時趨勢的數據變化曲線能夠及時地反映出當前時間段的生產情況；通過歷史趨勢的查看，可以了解長時間的生產情況。當發生事故時，可以利用歷史趨勢進行事故追憶和事故原因分析。
（4）生產報表自動生成：能夠自動生成生產班報、日報等生產數據報表。反映的數據真實準確。
（5）實時報警、歷史報警功能：當某個工藝參數達到報警條件如“HH高高限”時，就立即產生相應的報警信息，并且有聲音和閃爍及顏色變化等報警信息。
（6）管理統計表報生成功能，由企業管理層的軟件實現。完成全廠及企業的生產信息的分析管理。根據實時數據對全廠主要指標，機組同期對比，發電量、供電煤耗、綜合標煤單價、燃料費等生產經濟狀況作以統計分析，分析采用圖示及表格數據，對所發生數據做一更直觀的描述，對于對口專業人員或領導層人員做好下一步工作，更具有深遠的意義。



圖4 流程瀏覽圖
四、結束語
PIMS生產信息管理系統與pSafetyLink系列隔離式網關的結合應用，使PIMS生產管理系統項目的安全性得到了保證，避免了病毒及黑客對生產控制系統的侵害，對該企業的信息化建設起了較大的作用。降低了系統維護的勞動強度，提高了信息流轉的穩定性，產生了良好的經濟效益。