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邵惠鶴
1 引言
當今社會，世界經濟全球化趨勢導致了世界市場的激烈競爭，同時資源和環保問題的緊迫性對工業生產提出了越來越高的要求，這些推動過程工業不斷追求先進控制與優化，充分利用信息和計算機技術，使企業不斷增強對市場的應變能力，根據市場需要及時組織和調整生產。充分挖掘生產潛力、提高效率、降低消耗、保護環境等目標，迫切要求實現生產過程和經營過程的整體優化。近年來，采用高可靠、智能化儀表和控制系統，現場總線網絡控制系統（Fieldbus Control System，FCS）；開發高級過程控制技術；在各個層次上實現在線優化；推行管理信息系統（Management Information System，MIS），進而開發計算機集成的管理與控制一體化系統，即計算機綜合自動化系統（Computer Integrated Processing System，CIPS），已成為發達國家過程工業特別是煉化工業中控制與計算機在線應用的標準發展模式。 從技術角度看，幾十年來，流程工業自動化技術獲得了很大的發展。從控制系統的體系結構來看，經歷了氣動、電動、直接數字控制和分布式控制（DCS）四個時代，正在邁向第五個時代，即現場總線網絡控制系統（FCS）。它將成為未來普遍采用的結構形式。 在規模上，傳統的控制系統可能只有幾個到幾十個I/O 點或控制回路，而現在，一套DCS控制的I/O點和回路多達幾百甚至上千個；系統的控制范圍也從傳統的基于回路的控制，發展到控制整個裝置或生產線，乃至整個企業的協同控制。伴隨著控制規模和層次的擴大，控制系統的結構也日益復雜化，一方面，整個控制系統在不同層次上細分；從基礎控制、高級過程控制到更高的優化控制。另一方面，控制系統的不同層面之間也要求更加縝密的整合。同時，伴隨著控制層次的提升，控制與管理的關系日益密切，在功能上相互滲透。這就是所謂的管控一體化進程。它們在相同的效益指標函數的規范下，逐漸被歸入同一個框架中，以實現控制與管理的統一。 在這些以企業經營管理和企業生產管理的緊密集成為目標的大型企業應用軟件中，對生產過程的集成、監控、管理是整個應用軟件體系的基礎和平臺。因此，一種能夠網絡化集成監控所有自動化設備的新型實時監控軟件平臺已經成為國內外自動化廠商開發的方向。企業自動化與信息化的實時軟件平臺可以分為實時監控平臺軟件和信息集成平臺軟件。 2 企業自動化與信息化的實時軟件平臺的國內外概況 2.1 工業企業對自動化與信息化的實時軟件平臺的要求 (1) 集成監控管理現存的和即將應用的自動化控制設備，逐步消除工廠內各不相同的專有技術、網絡、協議所產生的不良效果； (2) 降低自動化系統的總體投資成本，并最大程度的保護在現有自動化系統上的投資； (3) 滿足工廠生產過程控制從單機生產到聯網生產的需要，最終提高生產效率和經濟效益； (4) 使全廠實時生產過程信息進入企業內所有的計算機平臺，滿足企業對生產更深入、更及時地管理； (5) 提供開放、標準的方式或方法，使先進控制軟件（APC）、生產調度軟件能夠方便的開放； (6) 統一自動化控制系統的基礎設施網絡，為將自動化系統最終融入信息管理系統提供條件和可能； (7) 充分利用網絡通訊技術、Internet/Intranet技術，使生產管理人員和現場操作人員能夠在任何地方對機器、生產過程乃至工廠生產管理進行遠程控制。 現在，國外商品化的實時監控軟件正在全力朝這個方向發展，典型的產品有美國Intellution公司的Fix Dynamics軟件、WonderWare公司的InTouch軟件、以色列PCSoft國際公司的WizConr軟件、澳大利亞Citect公司的Citect軟件、法國ARC公司的PCVUE32軟件等，這些軟件大都已經進入中國市場。目前國內的實時監控軟件平臺已具有相當的基礎，而且國產實時監控軟件平臺在圖形界面上已具有相當水平。 在過程控制中，由于各種數字化自動控制系統的廣泛應用，已經可以獲得大量有關生產過程運行的“海量數據”。但是，這些數據只是各個生產過程的一些細節、片面的信息，并不能從全廠的角度反映產品質量、生產計劃執行情況、能源消耗情況。這種存在于企業經營管理系統和自動控制系統之間的信息鴻溝是所有企業在實施資源計劃管理系統（ERP）或企業供應鏈管理系統時所遇到的實際問題。 針對這種實際問題，國外軟件開發商已經開發成功商品化的信息集成平臺軟件，專門用于運營決策管理和實時過程控制的信息交換及緊密集成。典型產品有美國OSI公司的PI軟件、CamStar System公司的InSite軟件、RealtimeInfo公司的InfoLink軟件等。現在，這種實際問題已經開始被廣大國內企業所認識，國內這方面的研究開發工作也已開始起步。 2.2 實時監控平臺軟件 作為工業自動化控制設備監視、控制、管理的工具和企業信息管理系統的重要組成部分，實時監控軟件平臺在工業生產中越來越多地得到應用。表1是國外主要商品化實時監控軟件平臺的市場銷售情況一覽表。 大多數國外工業自動化咨詢研究、市場調查公司測算認為，全球工業自動化軟件和實時監控軟件平臺以每年10%～15%的速度增長。中國國內各行業每年的實時監控軟件市場的總裝機容量已達到20 000套，并以高于國際平均水平的速度快速增長。 國產實時監控軟件平臺發展十分迅速，與國外產品相比，在市場推廣應用方面占有明顯的優勢：中文本地化軟件，國內企業的工程技術人員、管理人員和操作人員使用比較方便；大部分國產監控軟件的技術支持和售后服務比國外要好；實時監控軟件按照國內企業管理需求和中國人的思維習慣進行設計，適合中國國情；國內實時監控軟件價格相對便宜，企業都能接受。因此，擁有自主版權，符合中國國情，具有國際水平的實時監控軟件平臺的市場前景非常廣闊。 2.3 信息集成平臺軟件 隨著企業資源計劃管理系統（ERP）、供應鏈管理系統和工業過程自動化系統的廣泛應用，用于它們之間的綜合信息集成軟件平臺的重要作用，必將被廣大企業的工程技術人員和企業管理人員所認可。 據不完全統計，美國已有煉油、化工、電力、食品、制藥等行業的兩萬多家企業應用了這種綜合集成軟件平臺。開發這類軟件的公司被認為是最熱門的軟件開發公司。表2給出了一些主要商品化綜合集成軟件平臺的市場銷售統計。 國內企業對該類軟件的需求將隨著企業資源計劃管理系統（ERP
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號