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1  工業企業自動化系統的發展

　　20世紀60年代以前，以經典控制論為基礎，開發并應用了常規自動調節儀表，完成設備級的自動化，控制要求是安全平穩，控制系統簡單獨立；60年代到80年代，以現代控制理論為指導，大規模的分散式控制系統得以廣泛應用，實現生產過程的自動化，自動控制的要求是優質、高產、低消耗；90年代以后，在控制理論應用中出現了許多交叉學科，如控制論、信息論、系統論、智能論、協同論等。新技術不斷出現，控制系統大都是以計算機網絡為核心的綜合自動化系統，廣義自動化的概念隨之產生。廣義自動化可以認為是工廠自動化、企業自動化或管理自動化。其要求是滿足綜合性的指標，如市場預測、生產快速響應、柔性生產、創新管理、提高企業效率、增強企業市場競爭力等。

　　自動化理論和自動化系統的發展，給人們帶來了許多觀念的變化。傳統自動化的對象是工廠全自動化、無人化的境界，而綜合自動化或廣義自動化，希望達到企業系統和人的和諧統一，人包括企業的組織機構成為了自動化的重要組成部分。企業內各種網絡、通信技術、平臺、數據庫，要在遵循各種公開、開放的標準下統一起來。自動化的范圍也從傳統的僅僅考慮個體、設備、生產過程到現今的全廠范圍內的對象、效益，包括企業的資產優化、商業運作、供應、客戶服務等。

　　企業信息化，即利用企業所能獲取的信息，通過信息處理和信息分析，作出正確及時的判斷，從而采取正確及時的措施，確保企業各種任務指標的完成。隨著現代社會從工業時代發展到信息時代的今天，企業信息無處不在，企業所面臨的問題是如何從大量信息中提取、鑒別和應用信息，把它變成有價值的知識。

　　今天的廣義自動化系統、綜合自動化系統，不僅已經形成了企業內生產設備級的信息集成，為企業信息化平臺提供了堅實的不可或缺的基礎，而且也為企業資產管理、計算機維護系統，企業實時信息數據庫、生產調度等提供了全面支持。

2  廣義自動化系統為企業提供設備信息集成

　　企業內的信息集成，是每個企業都夢寐以求的事。但現實中，將企業中各個信息技術系統集成，使之成為越來越大的系統可能會產生許多問題并冒較大的風險。系統復雜時，人們想要在需要的時間內找到當前所急需的信息變得越來越困難。例如在成千上萬個數據群中，要求到某個具體閥門的維修數據或在某一生產批量中找出一個質量數據，要及時滿足這樣一個非常具體的要求就很不容易了。如果采用簡單的做法，按歷史時間軸線去尋找，或按標準進行分類這種普通的方法是無法滿足用戶日益嚴格而且迅速的要求的。

　　ABB公司的工業信息技術平臺800xA的核心技術―對象屬性技術，解決了信息集成、信息處理的難題。首先將企業中的信息按照設備對象進行分類，并加以組合。這些對象可以是設備，如機器、閥門、變送器、開關、電機或傳動設備等，也可以是工廠生產的產品、汽車、甚至電力，還可以是無形的物體、銷售定單或加工產品質量，或某一產品的加工秘訣。對于每一個對象與之相聯系的是它的屬性，即相關信息。舉一個簡單實際應用的例子：在ABB的800xA操作屏幕上對于閥門對象按鼠標右鍵，屏幕上會出現一個菜單，顯示了所有與該對象相關的屬性，這些屬性即信息可以包括設計圖紙、控制圖、維修保養記錄，位置圖，質量信息、操作手冊等。選擇所需的屬性就馬上得到所需的屬性，屬性的形成雖是多種多樣，如Word，Excel，Acrobat，ACAD，Database等。但使用者不必關心系統如何連接這些應用，都是自動實現的。通過對象屬性技術可實現信息的集成、分類、處理，以滿足用戶對信息的需求，獲取時間和獲取速度。

　　工業信息技術平臺史無前例地實現了企業內單一系統平臺，將所有現場存在的企業需要的實時信息的集成。真正實現了準確的時間，合適的人，在適合的地點，獲得所需的實時信息要求。在工業信息技術平臺中，不同的人可以從不同的信息結構中獲得信息，例如，操作工從工藝過程的結構中獲取信息，維護工可以從物理位置結構中尋找資源，而控制工程師可以通過計算機系統結構判定系統工作狀態。現場人員關心流量、溫度，而管理者關心產品、能耗、成本等。這些信息都在工業信息技術平臺中隨時、隨地獲取。只是簡單地按鼠標右鍵選擇所需信息，即獲得此信息。對于信息的及時獲取，對每一決策人員提供了快速準確的判定條件，縮短決策時間，對于操作工來講，提高產品質量、提高產量、增加效益；對于管理者來講，則可占盡市場先機，提高企業競爭力。

3  工業企業自動化系統的新特點

3.1 自動化系統總包商（MIV，MAV，MICC）

　　在當今的許多行業如冶金、造紙、電力、礦山，尤其是石油化工及制藥領域，自動化系統與整個工藝流程、設備資產、生產產品、項目進度、成本、項目利益和風險關聯非常緊密，這種關聯關系的價值大大超過了自動化系統本身的價值。而傳統的項目執行中往往會存在以下問題，對自動化系統規模和范圍的定義不確定，從而導致項目執行過程中的屢次變更，許多不可預見的范圍和資源增加，由于設計團隊和項目團隊引發的設計不一致和不良交接，錯誤的和不一致的設備和材料的選擇，低劣的分包商與控制系統的不穩定接口，低質量的竣工資料等等，這些問題帶來項目范圍增大，項目周期延長，費用增加的風險。
采用單一的自動化設備供應商，會更具備專一高效的工程，標準化的可擴展的設計，標準的設計工具，精簡和標準的文檔資料，精簡和高效的接口，減少設備測試。

　　單一的自動化設備供應商從項目開始就介入前期設計規劃，從而降低整個項目風險，降低項目周期費用，獲得全集成的自動化平臺技術，使工廠具有更優越的操控性，更低的培訓成本，更方便的工廠生命周期的維護。

3.2   更人性化的控制室

　　人們所習慣看到的傳統控制室中，一般都由一排操作臺，操作臺上面放著一個個操作員人機界面，對面墻上是關鍵參數的儀表顯示盤。頭頂前上方掛著各個工段關鍵設備的電視監視器。

　　如何才能得到整個企業，整個車間的全面的清晰的信息顯示？如何取消陳舊的儀表盤？如何將實時現場錄像集成到操作員站？如何防止來訪的客人接近操作員的操作位置？如何建造一個人性化的操作環境？如何將多個操作控制室環境集成在一起？新一代的控制室結構給了人們完美的答案。大屏幕技術和投影技術使得操作環境更人性化，所有信息同步顯示使操作員對整個生產過程有了全面和精準的了解。圓弧型的屏幕顯示使整個畫面清晰而且沒有接口縫隙。所有顯示信息清晰可讀而且可操作。整個人性化操作環境有利于操作工的身心健康。

　　實時攝像記錄可以準確掌握設備和過程狀態，隨著千兆以太網技術的成熟，多攝像頭集成，對每個攝像設備設置獨立頻段，最優調度網絡資源，優化通訊效率，自動化平臺可隨時獲取圖像，控制云臺，進行圖像記錄，圖像照相等。

3.3   廣泛應用標準

　　工業企業自動化系統的一個顯著特點為廣泛應用工業、行業標準。系統的操作平臺用Windows 2000或Windows XP，圖形處理技術用Active X；控制器的控制層網絡用以太網TCP/IP；控制器的編程方式符合IEC 61131-3標準，與操作層的通信協議為OPC標準。

　　工業過程控制信息技術平臺在不同行業認證中，也要通過安全系統認證（IEC 61508，IEC 61511，TUV），船用系統（Lloyds，DNV），惡劣和危險環境（Ex），環境保護（CE，EN 61331-2），食品及藥品認證（FDA，CFR 21 part11，ISA 88，ISA 95）。例如，對于應用于食品及藥品生產制造的自動化系統，其功能本身和項目執行質量保證必須符合WHO以及各國政府如美國FDA，歐盟EMEA和中國SFDA的GMP要求，GMP中規定了對于自動化系統的驗證要求即為確保生產食品和藥品質量的穩定、一致和安全，要求自動化系統能夠實現數據的可追溯、數據的一致性、數據安全性、備份及可恢復性等。反應到自動化系統功能就是高級的系統登錄準入，AUDIT TRAIL，電子簽名和電子記錄，批量生產管理等。符合各類工業、行業的標準，工業信息技術平臺，才具有無可比擬的開放性、適用性、兼容性。

3.4  現場總線由用戶自由選擇

　　現今的工業企業自動化系統中現場總線技術得到了廣泛的應用。現場總線技術已經使通常大家認為的設備從單點信號設備變成了智能設備。總線上傳送的信息是智能設備中存在的所有種類的信息。智能設備本身具有許多功能，包括控制功能，有自己的數據庫，它已成為整個控制系統的一部分。現場總線技術的最大好處，除了滿足過程控制外，就是對資產管理，設備維護真正計算機化提供了堅實的不可替代的基礎。

　　然而，市場上存在著各種不同類型的現場總線，各有各的發展歷史和起源，各有各應用的優缺點。工業企業自動化系統不再局限于支持某種特定的現場總線，而是著眼于設備信息集成，給用戶以選擇不同類型設備的自由。
FDT組織致力于現場智能設備集成，通過定義設備的標準DTM，使得如符合Profibus，Hart，LonWorks等標準的設備在具備DTM后，與支持FDT/DTM的工業企業自動化系統更方便地集成。