OA自動(dòng)化工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)技術(shù)及其發(fā)展

1、工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)技術(shù)及其發(fā)展1引言 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、信息技術(shù)與制造業(yè)工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展和企業(yè)信息化進(jìn)程的推進(jìn)， 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜， 對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。 在大型復(fù)雜系統(tǒng)中， 如 大型工業(yè)生產(chǎn)過程、 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、 工業(yè)流程對(duì)象控制系統(tǒng)等， 具有多種形式的復(fù)雜 性，在整體結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為非線性、不確定性、無(wú)窮維、分布式及多層次等;在被處理信息上， 表現(xiàn)為信號(hào)的不確定性、隨機(jī)性和不完全性、圖象及符號(hào)信息的混合等;在計(jì)算機(jī)上，表現(xiàn) 為數(shù)量運(yùn)算與邏輯運(yùn)算的混合;隨著管理的深化和細(xì)化， 表現(xiàn)為管理方式的日漸扁平化等等， 可見對(duì)復(fù)雜大系統(tǒng)不但在系統(tǒng)辨識(shí)、 分析、設(shè)計(jì)等方面與

2、常規(guī)不同， 更重要的是在系統(tǒng)建模、 控制策略方面也有不同。 設(shè)計(jì)系統(tǒng)著重點(diǎn)在于以全軟件方式實(shí)現(xiàn)管理與控制的一體化。 由于 復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 變量眾多、 信息交錯(cuò)， 按什么原則將大系統(tǒng)科學(xué)合理地分解為相對(duì)小的 子系統(tǒng)， 而子系統(tǒng)之間又如何協(xié)調(diào)， 才能保證系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行和控制， 這些都是急待解決的 熱點(diǎn)問題， 也是控制工程界熱切關(guān)注的焦點(diǎn)， 許多問題至今尚無(wú)定論。 復(fù)雜大系統(tǒng)控制對(duì)工 業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求， 因此如何提供更加有效的先進(jìn)軟件系統(tǒng)受到廣泛 的關(guān)注。 隨著技術(shù)的進(jìn)步， 工業(yè)自動(dòng)化軟件技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向飛速發(fā) 展，復(fù)雜大系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行、 在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)

3、復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制與管理已經(jīng)不是遙遙無(wú) 期，而是指日可待。本文從軟件系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展角度對(duì)此作某些探討。2監(jiān)控組態(tài)軟件系統(tǒng)2.1組態(tài)軟件的主要功能“監(jiān)控 ”是對(duì)被控過程的監(jiān)視與控制， 從工業(yè)自動(dòng)化控制角度一般將監(jiān)控軟件稱為工業(yè)組態(tài)軟 件或組態(tài)控制軟件。自20世紀(jì)80年代初期誕生至今，組態(tài)軟件已有20年的發(fā)展歷史。 應(yīng)該說(shuō)組態(tài)軟件作為一種應(yīng)用軟件，是隨著PC機(jī)的興起而不斷發(fā)展的。80年代的組態(tài)軟 件，像Onspec、Paragon 500、早期的FIX等都運(yùn)行在DOS環(huán)境下，圖形界面的功能 不是很強(qiáng)。 自1987年Wonderware公司開發(fā)出第一套基于微軟的Windows下的工業(yè)及 過程自動(dòng)化領(lǐng)域

4、的人機(jī)視窗界面組態(tài)軟件InTouch以來(lái)，以Intouch為代表的人機(jī)界面軟 件開創(chuàng)了Windows下運(yùn)行工控軟件的先河， 并隨作計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)的高速發(fā)展， 使基于PC及其兼容機(jī)的組態(tài)軟件的不管是功能和還是其性能都有了質(zhì)的飛躍和提高。目前的InTouch作為一種典型的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件，具有良好的實(shí)時(shí)性，更具有高性能的圖形 界面功能，因而Wonderware公司也因此稱InTouch為過程可視化軟件，這樣命名也似 乎更為確切。監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(Supervisory Control And DataAcquisition，SCADA)的軟件平臺(tái)工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方

5、式靈活，功能強(qiáng)大。 監(jiān)控組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時(shí)，HMI(Human Machine Interface)或MMI(Man Machine Interface)是其主要內(nèi)涵， 即主要解決人機(jī)交互圖形界面問題。 組態(tài)軟件系統(tǒng)包含有實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)庫(kù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的驅(qū)動(dòng)等內(nèi)容。隨 著軟件技術(shù)的發(fā)展， 監(jiān)控組態(tài)軟件不斷地被賦予新的內(nèi)容， 在社會(huì)信息化進(jìn)程中將扮演越來(lái) 越重要的角色，未來(lái)的發(fā)展前景十分看好。組態(tài)軟件有以下主要功能。(1)采用圖形化編輯設(shè)計(jì)技巧 編程人員可采用拼圖、 搭積木和簡(jiǎn)單連線的方式構(gòu)建人機(jī)交互界面。 組態(tài)軟件包含有設(shè)計(jì)開 發(fā)圖庫(kù)，如各種模擬儀

6、表、電動(dòng)機(jī)、控制按鈕等。編程人員也可以利用基本繪圖工具自行設(shè) 計(jì)圖庫(kù)和對(duì)象圖元。 在操作和監(jiān)控的人機(jī)界面上， 用相應(yīng)于這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、 檢測(cè)裝置和控制 器的圖元， 代表和指示真實(shí)對(duì)象，就得到了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的模擬圖面。從而， 通過對(duì)模擬現(xiàn)場(chǎng)圖面上相應(yīng)于對(duì)象的圖元進(jìn)行操作，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制器等的操作和管 理。這是組態(tài)軟件的最大優(yōu)點(diǎn)之一， 它使編程和操作非常直觀， 易于讓具有不同知識(shí)背景和 水平的人員都能接受。由上述分析可以看出，評(píng)價(jià)一種組態(tài)軟件.優(yōu)劣水平的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是:該種軟件的設(shè)計(jì)圖庫(kù)的大小和豐富性以及圖庫(kù)中圖元的直觀代表性。(2)對(duì)實(shí)際監(jiān)控對(duì)象實(shí)現(xiàn)狀態(tài)遷移管理 組態(tài)軟件應(yīng)用動(dòng)畫連

7、接技術(shù)， 將描述現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象的圖元與一定的參數(shù)或函數(shù)聯(lián)系起來(lái)， 形成映 射關(guān)系。 編程或操作人員通過對(duì)這些參數(shù)或函數(shù)的編程和處理， 就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù) 的采集、分析和處理， 參數(shù)的傳遞是通過組態(tài)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的輸入和輸出通道完成 的，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制， 即狀態(tài)管理。 狀態(tài)遷移的內(nèi)容包括對(duì)象運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)置、 運(yùn)行 狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警顯示等。 從應(yīng)用角度看， 對(duì)象參數(shù)的編輯和處理是被屏蔽的， 用戶對(duì)監(jiān) 控界面上的圖元進(jìn)行激勵(lì)(如通過計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖元)，也就是對(duì)該圖元所對(duì)應(yīng)的對(duì)象參數(shù) 進(jìn)行激勵(lì)和設(shè)定， 該對(duì)象參數(shù)依照編程預(yù)定的運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行改變或重定， 并影響其它圖元的 對(duì)象參數(shù)同步改變

8、， 其結(jié)果是變化了的那些差數(shù)引起對(duì)應(yīng)的圖元發(fā)生變化或激發(fā)其它一些圖 象信息到人機(jī)界面上， 使用戶知道操作結(jié)果， 從而確定下一步的操作， 這樣就完成了人機(jī)交 互。從設(shè)計(jì)開發(fā)角度看， 對(duì)象參數(shù)的編輯和處理是透明的， 隨時(shí)可以根據(jù)控制要求更改參數(shù) 和運(yùn)算規(guī)律， 而且這種更改可以在人機(jī)監(jiān)控界面上進(jìn)行， 如將人機(jī)監(jiān)控界面設(shè)置為開發(fā)環(huán)境， 通過計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)雙擊圖元， 就可以進(jìn)入對(duì)象參數(shù)對(duì)話框進(jìn)行編輯和修改。 由此可以看出， 組 態(tài)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和管理不僅繼承了傳統(tǒng)的匯編或高級(jí)語(yǔ)言控制結(jié)構(gòu)， 而且極大地?cái)U(kuò)展了 編程直觀性，這是用戶和編程人員都非常樂于接受的。(3)監(jiān)控和管理對(duì)象更加形象化和深刻化 組態(tài)軟件不

9、僅能與其它常用編程語(yǔ)言開發(fā)工具一樣， 可以對(duì)對(duì)象參數(shù)進(jìn)行設(shè)定， 實(shí)時(shí)采集數(shù) 據(jù)，編程參數(shù)算法， 打印控制規(guī)律和結(jié)果，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄等， 而且能很容易地將上述功能和 步驟形象化的表示出來(lái)， 并且可以反映到人機(jī)界面上供編程或操作人員直觀分析和修改。 如 組態(tài)軟件可以將實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)以實(shí)時(shí)曲線的形式直觀反映在監(jiān)控界面上， 對(duì)于歷史和現(xiàn)時(shí)控 制信息及結(jié)果同樣可以以實(shí)時(shí)曲線圖的形式直觀反映在監(jiān)控界面上。這樣， 人們可以采用高級(jí)知識(shí)庫(kù)、 智能控制和預(yù)測(cè)的方法， 如圖表法、 二次曲線擬合法和回歸預(yù)測(cè)法等來(lái)分析和處 理輸入輸出參數(shù)及數(shù)據(jù)，從而達(dá)到對(duì)監(jiān)控對(duì)象的更深刻認(rèn)識(shí)和把握狀態(tài)、報(bào)警顯示等。(4)實(shí)時(shí)開放性和互連

10、操作性好 自動(dòng)化軟件大量采用標(biāo)準(zhǔn)化的互連技術(shù)，如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM、ODBC、OLE-DB等，這樣使其成為一自動(dòng)化軟件平臺(tái)，具有良好的實(shí)時(shí)開放性和互連操 作性。組態(tài)軟件采用ODBC(開放式數(shù)據(jù)庫(kù)互連)技術(shù)使對(duì)象參數(shù)能夠共享或?yàn)槠渌浖?序讀取;應(yīng)用DDE(動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換)技術(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞，如將過程對(duì)象參數(shù)鏈接到MICROEXCEL表格文件中，將對(duì)象參數(shù)變化實(shí)時(shí)反映到該表格文件中，同時(shí)對(duì)表格文件中相應(yīng)數(shù) 據(jù)處理后，結(jié)果返傳給對(duì)應(yīng)參數(shù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了組態(tài)軟件和MICRO EXCEL表格數(shù)據(jù)文件的互連操作，從而發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的更好控制和管理;應(yīng)用O

11、LE(對(duì)象鏈接與嵌入)技術(shù)包容和擴(kuò)展其它功能，如將MICRO OFFICE辦公軟件嵌入組態(tài)軟件操 作平臺(tái)，便于操作人員處理文本工作報(bào)告和報(bào)表，應(yīng)用ActiveX技術(shù)將媒體播放軟件嵌入 組態(tài)軟件操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控界面上看到閉路監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖象等;應(yīng)用TCP/IP協(xié)議將組態(tài) 監(jiān)控信息發(fā)布到Internet網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和監(jiān)控。(5)應(yīng)用操作平臺(tái)開發(fā)周期短用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)制作監(jiān)控操作平臺(tái)， 避免了大量的源程序語(yǔ)言匯編及其調(diào)試工作。 其圖形化 的直觀性編程風(fēng)格， 大大縮短了編程開發(fā)周期， 容易滿足實(shí)際工程建設(shè)的時(shí)間要求， 而且在 應(yīng)用中(在線)修改和更新操作平臺(tái)也較容易和快捷。然而，組態(tài)軟件作為一

12、種新興的面向?qū)ο蟮墓I(yè)自動(dòng)化監(jiān)控開發(fā)編程工具也在與時(shí)俱進(jìn)， 正 在進(jìn)一步研究改進(jìn)提高， 如對(duì)于不同的監(jiān)控對(duì)象及環(huán)境， 如何平衡調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)共享度和實(shí)時(shí)性 要求;對(duì)于多線程并舉的應(yīng)用環(huán)境和對(duì)象，如何滿足各線程不同的實(shí)時(shí)性要求以及避免數(shù)據(jù) 沖突和阻塞;如何解決網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制的實(shí)時(shí)性和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性之間的匹配問題等。2.2過程可視化軟件的特點(diǎn)隨著軟件技術(shù)的發(fā)展， 監(jiān)控組態(tài)軟件不斷地被賦予新的內(nèi)容， 在社會(huì)信息化進(jìn)程中將扮演越 來(lái)越重要的角色，實(shí)時(shí)多任務(wù)是組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)。 例如，數(shù)據(jù)采集與輸出、 數(shù)據(jù)處理 與算法實(shí)現(xiàn)、圖形顯示及人機(jī)對(duì)話、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索管理、實(shí)時(shí)通訊等。組態(tài)軟件主 要解決的問題

13、是:(1)如何在數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;(2)使來(lái)自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來(lái);(3)處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警;(4)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢;(5)各類報(bào)表的生成和打印輸出;(6)提供靈活、多變的組態(tài)方式，以適應(yīng)不同領(lǐng)域的需求;(7)與第三方軟件程序的接口， 以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 組態(tài)軟件可利用圖形功能把被控對(duì)象形象 地畫出來(lái)，再通過內(nèi)部數(shù)據(jù)鏈接把被控對(duì)象的屬性與I/O設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接。 當(dāng)由組態(tài)軟件生成的應(yīng)用系統(tǒng)投入運(yùn)行后，I/O設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)生變化將會(huì)直接帶動(dòng)被控對(duì)象屬 性的變化。 組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)開放式的數(shù)據(jù)平臺(tái)， 可以使管理者得到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

14、運(yùn) 行的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， 并實(shí)行統(tǒng)一管理。此外， 組態(tài)軟件還能根據(jù)歷史趨勢(shì)分析，進(jìn)行優(yōu)化控 制和調(diào)度決策。2.3監(jiān)控組態(tài)軟件的作用組態(tài)軟件是工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的基石， 是實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成的關(guān)鍵之一， 通過 組態(tài)軟件開放的接口技術(shù)， 將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)互聯(lián)， 從而為系統(tǒng)提供綜合全面的 信息和數(shù)據(jù)。監(jiān)控組態(tài)軟件是一種控制系統(tǒng)開發(fā)工具， 用戶可根據(jù)應(yīng)用對(duì)象及控制任務(wù)的要求， 通過簡(jiǎn)單 形象的組態(tài)，利用組態(tài)軟件提供的工具，以 “搭積木 ”的方式靈活配置、組合各功能模塊，構(gòu) 成用戶應(yīng)用軟件。 “組態(tài)”的概念是伴隨著集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS

15、)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟悉的。 現(xiàn)在的組態(tài)軟件實(shí)際上就 是早期每個(gè)DCS廠商在DCS中預(yù)裝的應(yīng)用軟件，但一直沒有人給出明確的定義，只是將 使用這種應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)生成目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的過程稱為 “組態(tài)(Config)”或“做組態(tài) ”。組態(tài)的概 念最早來(lái)自英文Configuration，含義是使用軟件工具對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配 置，達(dá)到讓計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先配置(Configuration)自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的目的，以滿足使用 者的要求。工業(yè)企業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)， 按照發(fā)展新型工業(yè)和企業(yè)信息化的要求， 自動(dòng)化應(yīng)該是集管 理和控制于一體的， 它包含低層的控制與高層次的管理的自動(dòng)

16、化。 人們常常把高層次的控制 稱為管理， 而把低層次的管理稱為控制。 對(duì)低層的控制而言， 其控制任務(wù)主要由物理系統(tǒng)設(shè) 備完成。企業(yè)信息化對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度提出了更高的要求，它包含了企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)ERP從Internet網(wǎng)上接受訂貨， 由企業(yè)(工廠)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)完成產(chǎn)品生產(chǎn)直至合格 產(chǎn)品出廠將產(chǎn)品送到用戶的全過程， 涵蓋了從傳感器開始到整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的全部低層控 制及高層管理。 企業(yè)物料流、信息流、資金流、 人才流等的流向和流量隨企業(yè)的功能、 規(guī)模、 產(chǎn)品特性等的不同， 其復(fù)雜程度差異很大，如何使這類復(fù)雜大系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行， 以獲取最佳的 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是人們期望的目標(biāo)。 為保證整個(gè)控制

17、過程(或系統(tǒng))中的所有有用的實(shí)時(shí)狀態(tài)信 息不沉淀、 流失，便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，加強(qiáng)對(duì)上層決策的輔助支持，各工作站均應(yīng)該用統(tǒng)一 人機(jī)圖形用戶界面，統(tǒng)一信息平臺(tái)，克服 “自動(dòng)化孤島 ”、“信息孤島 ”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)管控一體化 的無(wú)縫集成， 其中起關(guān)鍵作用的就是監(jiān)控組態(tài)軟件。 要充分發(fā)揮信息在低層控制和高層管理 決策中的主導(dǎo)作用， 對(duì)監(jiān)控軟件系統(tǒng)的選擇必須給于足夠的重視， 否則企業(yè)信息化的目標(biāo)是 難以實(shí)現(xiàn)的。2.4一般監(jiān)控組態(tài)軟件的局限性從20世紀(jì)80年代后國(guó)內(nèi)新建和改建與技術(shù)改造項(xiàng)目中的自動(dòng)化系統(tǒng)基本上都是采用國(guó)外 進(jìn)口的組態(tài)級(jí)工控軟件，如典型的有美國(guó)Wonderware公司InTouch，美國(guó)Inte

18、llution軟件公司開發(fā)的Fix和iFix，德國(guó)西門子公司的WinCC，俄羅斯Adastra科技公司的 Trace mode組態(tài)軟件等，直至20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)一些軟件公司在消化吸收國(guó) 外組態(tài)軟件基礎(chǔ)上也開發(fā)了一些工控組態(tài)軟件產(chǎn)品，典型的如北京亞控軟件公司的組態(tài)王 “Kings View，”北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化公司的MCSG等等，這些軟件投放市場(chǎng)對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)企 業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化作出過重要貢獻(xiàn)，其共同優(yōu)點(diǎn)是:采用圖形化編程設(shè)計(jì)技巧、對(duì)實(shí)際監(jiān)控對(duì)象 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移管理、使監(jiān)控和管理對(duì)象更加形象化和深刻化、 系統(tǒng)實(shí)時(shí)開放性和互連操作性 較好， 應(yīng)用操作平臺(tái)開發(fā)周期短等，僅從監(jiān)控層面考慮問題， 在圖形及

19、組態(tài)方案、 數(shù)據(jù)點(diǎn)管 理、網(wǎng)絡(luò)功能、 通信功能、 加鎖設(shè)計(jì)等方面盡管各有側(cè)重點(diǎn)， 但基本上都能滿足用戶的要求。 值得注意的是， 如果從更高管理層次考慮問題， 要實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的管控一體化、 企業(yè) 信息化卻面臨嚴(yán)峻問題，面對(duì)的很可能是一個(gè)又一個(gè)的 “信息孤島 ”、“自動(dòng)化孤島 ”，很難將 “孤島”的信息資源加以整合集成，缺乏統(tǒng)一的控制、數(shù)據(jù)、信息平臺(tái)支持，這正是目前工業(yè) 企業(yè)復(fù)雜大系統(tǒng)基礎(chǔ)自動(dòng)化和企業(yè)信息化面臨的主要問題。 如何在保護(hù)現(xiàn)有投運(yùn)系統(tǒng)資源的 前提下，適當(dāng)增加軟件系統(tǒng)支持以提升和改造原系統(tǒng)， 使企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化， 以適應(yīng)改造和提 升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要， 是控制工程界普遍

20、關(guān)注的問題。 在探索信息資源充 分利用方案和途徑時(shí)，由于受到系統(tǒng)所選擇組態(tài)軟件功能的限制，實(shí)施起來(lái)都因 “通信協(xié) 議”“軟接口 ”等瓶頸問題而止步，這在眾多企業(yè)中是屢見不鮮的，這給系統(tǒng)集成帶來(lái)不少困 難，對(duì)此一般監(jiān)控組態(tài)軟件廠商似乎對(duì) “通信軟接口 ”瓶頸問題重視程度還有所不夠。2.5過程可視化軟件的最新發(fā)展 為了將討論的問題具體化， 現(xiàn)以最具有代表意義的過程可視化軟件為了例，如InTouch9.5 HMI提供顯著的增強(qiáng)，從而帶來(lái)運(yùn)行和工程生產(chǎn)率兩方面的明顯提升。這樣一來(lái)，使用InTouch9.5軟件的工廠人員將會(huì)從可以讓他們的工作更快捷、 更簡(jiǎn)單的新功能中獲益。 此 外，提高的軟件開發(fā)功能可

21、以大幅度降低用在創(chuàng)建、更改和部署應(yīng)用程序上的時(shí)間和精力。在運(yùn)行生產(chǎn)率方面的功能增強(qiáng)包括:提示條;鼠標(biāo)控制;先進(jìn)的報(bào)警分析;運(yùn)行期間的語(yǔ)言切 換。提示條, 9.5版本為操作員提供指導(dǎo)從而幫助工廠人員更快速地理解他們正在查看的應(yīng) 用程序的信息。 鼠標(biāo)控制， 這些新的控制為那些使用鼠標(biāo)訪問他們的應(yīng)用程序的人員提供額 外的功能。 先進(jìn)的報(bào)警分析工具,內(nèi)建在InTouch軟件中， 這些功能可以使報(bào)警信息的分析 更加快速和完整。運(yùn)行期間的語(yǔ)言切換,用戶在運(yùn)行期間可以動(dòng)態(tài)地切換語(yǔ)言。工程生產(chǎn)率提高方面的增強(qiáng)包括:在智能符號(hào)技術(shù)下的新的開發(fā)圖形移動(dòng)及縮放和人工的圖 形定位功能;內(nèi)建的簡(jiǎn)單的I/O冗余配置;額外

22、的鍵盤選擇;缺省的字體設(shè)置。在智能符號(hào)技 術(shù)下的新開發(fā)， 這些新的增強(qiáng)可以更快速地創(chuàng)建和額外地定制基于圖形的模板。 內(nèi)建的簡(jiǎn)單I/O冗余配置，這個(gè)功能允許快速地配置第二個(gè)通訊服務(wù)器，使I/O無(wú)法連接到第一個(gè)服 務(wù)器時(shí)能夠自動(dòng)切換。移動(dòng)及縮放和人工圖形定位功能，圖形的細(xì)節(jié)可通過輕松點(diǎn)擊和 “橡 皮筋 ”縮放選項(xiàng)、人工圖形定位以及移動(dòng)功能。額外的鍵盤選項(xiàng)，9.5版本包括一個(gè)新的 “區(qū) 域”鍵盤，可以使用戶用當(dāng)?shù)氐恼Z(yǔ)言的相關(guān)字符查看他們的鍵盤，同時(shí)有一個(gè)新的選項(xiàng)允許 調(diào)整屏幕上的鍵盤尺寸。 缺省的字體設(shè)置， 用戶可以即時(shí)改變?nèi)笔∽煮w， 然后在整個(gè)應(yīng)用程 序應(yīng)用這種新的和TrueType字體。InTo

23、uch9.5軟件為應(yīng)用程序的用戶和開發(fā)人員提供大量新的功能， 同時(shí)可以得到開發(fā)生產(chǎn) 率和性能方面的顯著提高。 提示條，當(dāng)一個(gè)用戶鼠標(biāo)滑過一個(gè)應(yīng)用中包含有提示條的對(duì)象時(shí)、 圍繞該對(duì)象形成一個(gè)光環(huán)， 讓用戶知道他們可以訪問有關(guān)這個(gè)對(duì)象的更多的信息。 提示條可 以提供靜態(tài)的信息， 例如該按鈕控制什么、或者一個(gè)動(dòng)態(tài)的快照信息， 例如槽罐液位。 靜態(tài) 和動(dòng)態(tài)的提示條對(duì)于在一個(gè)窗口中流暢地顯示大量的圖形都是非常有用的， 同時(shí)非常方便地 讓操作員了解到屏幕上有關(guān)對(duì)象的額外信息。 鼠標(biāo)控制， 新的先進(jìn)的鼠標(biāo)控制可以使用戶針對(duì)不同的鼠標(biāo)點(diǎn)擊選項(xiàng)添加功能。 這大大擴(kuò)展了用戶可以獲得的有關(guān)一個(gè)對(duì)象的信息量， 同 時(shí)

24、無(wú)需占用有價(jià)值的屏幕空間。先進(jìn)的報(bào)警分析工具，InTouch9.5 HMI新的先進(jìn)的報(bào)警 分析工具可以使用戶:方便地在帕累托圖中分析報(bào)警;在導(dǎo)航樹中查看有組織的報(bào)警;更快地 查詢報(bào)警;配置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的報(bào)警熱備份;可以按照標(biāo)記進(jìn)行排序配置 “無(wú)數(shù)據(jù) ”信息;命名數(shù)據(jù) 庫(kù)。這些先進(jìn)的報(bào)警功能可以大大幫助和顯著提高運(yùn)行的生產(chǎn)率。運(yùn)行期間的語(yǔ)言切換，語(yǔ)言障礙可以使工廠人員完全地理解應(yīng)用信息變得困難。然而，InTouch9.5 HMI的新的運(yùn)行期間語(yǔ)言切換功能可以使用戶在運(yùn)行的時(shí)候切換語(yǔ)言顯示。例如，如果顯示的主要文本是美國(guó)英語(yǔ)， 在運(yùn)行的時(shí)候操作員可以點(diǎn)擊按鈕看到另外一種語(yǔ) 言的信息， 比如日語(yǔ)、西班牙

25、語(yǔ)或者英式英語(yǔ)。這樣一來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用可以由以下的人員進(jìn) 行訪問:掌握不同語(yǔ)言的多個(gè)操作員，多國(guó)家的多工廠的人員同時(shí)進(jìn)行訪問;全球的開發(fā)人 員現(xiàn)在都可以用他們的母語(yǔ)來(lái)進(jìn)行故障排查。內(nèi)建的簡(jiǎn)單I/O冗余切換簡(jiǎn)單配置的I/O冗 余切換功能可以在第一個(gè)服務(wù)器需要維護(hù)或者無(wú)法使用時(shí)， 非常方便地配置一個(gè)備份的通訊 服務(wù)器。 這樣，工廠人員可以:消除與通訊服務(wù)器有關(guān)的單點(diǎn)故障;對(duì)第一個(gè)服務(wù)器實(shí)施常規(guī) 的維護(hù)。此外，簡(jiǎn)單配置的I/O冗余切換功能提高了實(shí)時(shí)信息的可靠性和依賴性。智能符 號(hào)增強(qiáng)，InTouch9.5軟件中智能符號(hào)的新的增強(qiáng)可以使用戶:調(diào)整模板大小并在整個(gè)應(yīng)用 中自動(dòng)應(yīng)用這些變更;在窗口內(nèi)將顯示的

26、圖形直接地創(chuàng)建成智能符號(hào);區(qū)分智能符號(hào)和常規(guī) 的圖形， 更新的智能符號(hào)功能可以大大地降低應(yīng)用創(chuàng)建、更改和部署的時(shí)間和精力。移動(dòng)縮 放/人工的圖形定位，應(yīng)用程序的開發(fā)人員可以憑借InTouch軟件的WindowMakerTM圖 形編輯程序中這個(gè)新的輕松點(diǎn)擊的移動(dòng)/縮放功能來(lái)突出需要精確細(xì)節(jié)的區(qū)域，并同時(shí)查看 整個(gè)圖形窗口。 他們?cè)谄聊簧现谱鲌D形時(shí)還可以使用窗口坐標(biāo)， 這可以在精力大大降低的同 時(shí)實(shí)現(xiàn)精確圖形的應(yīng)用程序開發(fā)。額外的鍵盤選項(xiàng)，除了標(biāo)準(zhǔn)的InTouch鍵盤以外，InTouch9.5軟件還包括兩個(gè)新的屏幕鍵盤。開發(fā)人員可以使用新的Microsoft Windows鍵盤，它可以是區(qū)域鍵盤因

27、而可以使國(guó)際用戶用他們的母語(yǔ)查看含有所有文字和字符的屏 幕鍵盤。開發(fā)人員還可以使用新的InTouch鍵盤來(lái)調(diào)整屏幕上鍵盤大小。這兩個(gè)新的鍵盤 以最適合用戶環(huán)境的方式在應(yīng)用中交互實(shí)施。 缺省字體設(shè)置， 開發(fā)人員可以即時(shí)地改變?nèi)笔?的字體從而在整個(gè)應(yīng)用中的按鈕和文本中應(yīng)用新的和True Type類型的字體。 額外的功能， 密碼域的支持， 安全已被更新和增強(qiáng)， 從而開發(fā)人員可以限制不希望的信息訪問。 密碼可以 被加密， 從而可以降低在客戶端和服務(wù)器計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)攔截的機(jī)會(huì)。 這個(gè)功能使用戶獲 得未授權(quán)的訪問的可能性降到最小。密碼的字符還可以被回顯以便可以確認(rèn)字符輸入。Hotlink增強(qiáng)，具有動(dòng)畫功

28、能的圖形和ActiveX控件可以顯示一個(gè)圍繞對(duì)象的 “暈輪 ”，它可 以按照對(duì)象的形狀進(jìn)行顯示。 通過這個(gè)暈輪和按照對(duì)象的形狀顯示功能可以使開發(fā)人員將動(dòng) 畫添加到復(fù)雜對(duì)象的不同的部分。 用戶只需用鼠標(biāo)滑過對(duì)象直到選擇他們需要的部分， 然后 點(diǎn)開它展開更多的信息。更新的Windows XP外觀，按鈕、復(fù)選框、單選框和欄標(biāo)題等已 經(jīng)更新到新的用戶友好的Windows XP外觀。InTouch9.5軟件可顯著提高運(yùn)行效率和明 顯地提高工程生產(chǎn)率。3工業(yè)自動(dòng)化軟件技術(shù)的發(fā)展 目前在國(guó)外， 很多發(fā)達(dá)國(guó)家及有些發(fā)展中國(guó)家普遍采用美國(guó)Wonderware工業(yè)自動(dòng)化軟件 套件技術(shù)，根據(jù)用戶需求構(gòu)建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)

29、復(fù)雜工業(yè)大系統(tǒng)的控制與管理。例如，在20世 紀(jì)90年代印度最大的TISCO鋼鐵公司采用美國(guó)Wonderware工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)套件 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接與ERP通信，從Internet上直接接受用戶訂單后， 通過生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)把總公司和職能部門、 分廠、 車間直至各條生產(chǎn)線都采用統(tǒng)一的控制、 數(shù)據(jù)和信息平臺(tái)納入 管理， 系統(tǒng)開發(fā)周期短， 系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行、維護(hù)成本低， 由于軟件組件套件技術(shù)可方便地實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)縫集成，可靠性高，實(shí)現(xiàn)了從接受訂單、原材料訂購(gòu)、產(chǎn)品生產(chǎn)、 直至把產(chǎn)品運(yùn) 送到用戶手中的全公司統(tǒng)一的自動(dòng)化監(jiān)控與信息化管理，效率極高。美國(guó)Wonderware公 司的軟件套裝組件系統(tǒng)是

30、工業(yè)界第一個(gè)集成的工業(yè)自動(dòng)化軟件包Factory Suite,它從根本上改變了人們的傳統(tǒng)觀念以及在制造行業(yè)存在了多年的從上到下的信息流模式。 除了上述核 心組件外，還有Industrial SQL數(shù)據(jù)分析工具，SCADAlarm企業(yè)級(jí)的電話/報(bào)警系統(tǒng)等 等?？傊甒onderware的FactorySuite是套裝的軟件組件系統(tǒng)， 可以根據(jù)需要選配組件 模塊使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成， 給企業(yè)信息化提供了完整的解決方案。 如在鋼鐵行業(yè)中， 采用美 國(guó)Wonderware的I/O Sever技術(shù)和InSQL Server技術(shù)，建立統(tǒng)一的控制、數(shù)據(jù)、信 息平臺(tái)，效果極好，可實(shí)施建立產(chǎn)品流轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從

31、原材料到成品的全線動(dòng)態(tài)跟蹤， 建立生產(chǎn)信息動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)房(包括原料、半成品庫(kù)、熱處 理、成品庫(kù))管理、生產(chǎn)作業(yè)和過程管理、合同管理、質(zhì)量管理、工藝規(guī)程在線指導(dǎo)子系統(tǒng)、 生產(chǎn)信息動(dòng)態(tài)查詢、 統(tǒng)計(jì)、分析管理等， 由于管理與控制都是動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)、沒有最先進(jìn)的軟件 技術(shù)支撐和可以無(wú)縫集成的軟件套件組件搭建系統(tǒng)， 很難想象研發(fā)工作量有多大， 成功率有 多高，真正意義上的CIMS系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)工業(yè)自動(dòng)化軟件技術(shù)在多個(gè)方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展， 其中特別值得關(guān)注的是系統(tǒng)開發(fā) 環(huán)境和系統(tǒng)構(gòu)架方面的新進(jìn)展。 集成開發(fā)環(huán)境(IDE)通過應(yīng)用組件實(shí)現(xiàn)工程重用，Industrial Appl

32、ication Server的組件對(duì)象體系結(jié)構(gòu)可以顯著地提高生產(chǎn)力。組件對(duì)象模型有利于開 發(fā)代表工廠設(shè)備的可重用的應(yīng)用對(duì)象。 在FactorySuite IDE內(nèi)部建立的應(yīng)用對(duì)象包含與自 動(dòng)化設(shè)備有關(guān)的所有必要的元素，例如歷史參數(shù)、標(biāo)記、報(bào)警與事件、文檔、腳本、安全和 通信參數(shù)。可以建立、復(fù)制和部署一個(gè)可重用組件的模板庫(kù)，提高快速應(yīng)用軟件開發(fā)能力。 每個(gè)組件模板支架變化傳播特性， 因此， 一個(gè)元素的改變可以自動(dòng)地被傳播到所有受影響的 組件或選擇的組件， 節(jié)省了寶貴的工程時(shí)間和成本。 工廠模型體系結(jié)構(gòu)用戶可以把預(yù)先設(shè)計(jì) 的應(yīng)用對(duì)象變成利用最佳慣例和公司的工程標(biāo)準(zhǔn)的模板。 獲得靈活的應(yīng)用對(duì)象可以包

33、含代表 物理工廠設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化策略或更高級(jí)別的生產(chǎn)策略的知識(shí)和應(yīng)用代碼。 模板庫(kù)可以把應(yīng)用 工程變成一個(gè)裝配過程，而不是一種程序編制工作，因而可以顯著提高不同項(xiàng)目的生產(chǎn)率。IDE是一個(gè)多開發(fā)者環(huán)境，它支持公司利用他們的工程資源，在一個(gè)項(xiàng)目上分配多名工程 師。IDE通過利用高效率的注冊(cè)/注銷過程支持多開發(fā)人員， 它為每個(gè)應(yīng)用程序組件提供了 一種歷史記錄審核跟蹤機(jī)制， 包括用戶標(biāo)識(shí)符、 時(shí)期與時(shí)間戳、 以及關(guān)于變化的詳細(xì)的摘要 信息。由于應(yīng)用配置信息保存在一個(gè)核心項(xiàng)目庫(kù)(SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù))中，因此可以對(duì)整個(gè) 應(yīng)用進(jìn)行版本控制。注冊(cè)/注銷過程允許工程師在旅行或者離開現(xiàn)場(chǎng)時(shí)隨身攜帶組件，為他

34、 們提供了最大的靈活性。IAS(Industrial Application Server)將工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用程序的開發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)力與可伸縮性帶入了一個(gè)新紀(jì)元。 它提供了全新的一層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、 報(bào)警與事件管理、 數(shù)據(jù)處理服務(wù) 及協(xié)作開發(fā)功能， 這些功能從最底層開始就是針對(duì)用于工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的。IAS是簡(jiǎn)化分布式自動(dòng)化應(yīng)用程序開發(fā)、 部署、 維護(hù)及管理的一種基礎(chǔ)架構(gòu)， 它是建立在Invensys的ArchestrATM架構(gòu)基礎(chǔ)上的新軟件組件。全面的ArchestrA工廠自動(dòng)化與 信息架構(gòu)從一開始就設(shè)計(jì)為利用最新軟件技術(shù)延長(zhǎng)傳統(tǒng)系統(tǒng)的使用壽命。不管自動(dòng)化應(yīng)用程序是用在離散制造業(yè)、生產(chǎn)工廠、

35、遠(yuǎn)程SCADA操作、公共事業(yè)，還是用在這些運(yùn)營(yíng)類型 的任何組合中，ArchestrA架構(gòu)均能將其涵蓋在內(nèi)。IAS建立在ArchestrA架構(gòu)上，明顯 的優(yōu)勢(shì)在于:分布式點(diǎn)到點(diǎn)架構(gòu);一個(gè)全球聯(lián)網(wǎng)的域名空間;集成化歷史、腳本、報(bào)警及安全 機(jī)制;直觀的多用戶開發(fā)環(huán)境;基于組件的工廠與應(yīng)用模型;符合21 CFR Part 11規(guī)范要求;對(duì)用戶而言可顯著降低工程成本;降低擁有成本;響應(yīng)迅速、能適應(yīng)成長(zhǎng)需要;堅(jiān)定不移的開 放性。 它為簡(jiǎn)化分布式自動(dòng)化應(yīng)用的開發(fā)、 部署、維護(hù)與管理提供了基礎(chǔ)。IAS提供了新一 級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、 報(bào)警與事件管理、數(shù)據(jù)操作服務(wù)、以及協(xié)作工程能力，這些能力從一開始就是專門為工業(yè)

36、自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)的，使制造廠家、OEM和系統(tǒng)集成商(SI)能夠顯著降低 自動(dòng)化系統(tǒng)的工程、購(gòu)買和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)，用戶可以靈活建造自動(dòng)化系統(tǒng),增強(qiáng)了對(duì)新的需求的響應(yīng)能力。IAS是建立在Invensys的ArchestrA體系結(jié)構(gòu)之上的一個(gè)強(qiáng)大的新應(yīng) 用平臺(tái)。綜合性的ArchestrA工廠自動(dòng)化與信息體系結(jié)構(gòu)從一開始就被設(shè)計(jì)為利用最新的 軟件技術(shù)延長(zhǎng)傳統(tǒng)系統(tǒng)的壽命。不論是裝配制造廠、制煉廠、遠(yuǎn)程SCADA運(yùn)轉(zhuǎn)、公用事業(yè)或者這些業(yè)務(wù)營(yíng)運(yùn)類型的任何組合中的自動(dòng)化應(yīng)用，以 夠勝任。從系統(tǒng)層次考慮，最近的工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)正利用先進(jìn)的軟件技術(shù)朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、 平臺(tái)化、綜合管理等方向發(fā)展。(1)工業(yè)自動(dòng)化

37、軟件的集成化 以前的工業(yè)自動(dòng)化軟件已經(jīng)考慮到對(duì)設(shè)備和多系統(tǒng)的集成觀點(diǎn)， 但是集成的范圍往往集中在 對(duì)局部系統(tǒng)或分廠系統(tǒng)， 而沒有考慮更大范圍的集成， 而新的自動(dòng)化軟件系統(tǒng)已經(jīng)考慮到大 范圍、區(qū)域性以及全廠級(jí)的系統(tǒng)集成，提供總體的集成解決方案。(2)工業(yè)自動(dòng)化軟件的網(wǎng)絡(luò)化隨著數(shù)據(jù)的分散性以及網(wǎng)絡(luò)的多樣性， 工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的信息正朝著信息總線的方向發(fā) 展，信息總線的方式改變了過去需要將數(shù)據(jù)集中采集和處理的觀念， 相當(dāng)于在數(shù)據(jù)監(jiān)控層鋪 設(shè)了一條信息總線， 各個(gè)子系統(tǒng)只要掛接在該信息總線上， 就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)間的相互通 訊，實(shí)現(xiàn)了全分布的監(jiān)控系統(tǒng)。 比如基于Wonderware FactoryS

38、uiteA2構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)， 就是通過在整個(gè)系統(tǒng)中部署在每臺(tái)電腦中的Platform進(jìn)行信息交互。 由于工業(yè)自動(dòng)化軟件 間的信息交互越來(lái)越多， 需要在單臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)機(jī)器上的軟件系統(tǒng)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程管理 的功能， 因此網(wǎng)絡(luò)化的管理也是自動(dòng)化軟件的發(fā)展方向。 目前多家國(guó)內(nèi)外的工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)就實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理，比如Wonderware公司基于微軟管理控制臺(tái)(MMC)技術(shù)的系統(tǒng) 管理控制臺(tái)SMC(System Management Console)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集軟件、日志文件、部署的對(duì)象等實(shí)現(xiàn)集中的遠(yuǎn)程管理。(3)工業(yè)自動(dòng)化軟件中面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用 面向?qū)ο蠓椒òǚ庋b性、繼承性、多態(tài)性等特

39、點(diǎn),這些特點(diǎn)使面向?qū)ο蠓椒ㄔ谲浖I(lǐng)域得到迅速的發(fā)展，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，很多控制對(duì)象同樣具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的“對(duì)象 ”屬性，也引起了人們的注意， 控制工程師和控制軟件開發(fā)人員也試圖將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)應(yīng)用到工業(yè) 自動(dòng)化領(lǐng)域，但目前基本上仍停留在針對(duì)某個(gè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和控制軟件的軟件設(shè)計(jì) 中，這些都說(shuō)明面向?qū)ο蟮募夹g(shù)可以應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域， 但沒有真正將面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng) 用到控制系統(tǒng)的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。 這就是要將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)引入到整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)之中， 而不是簡(jiǎn)單的停留在某個(gè)具體的軟件設(shè)計(jì)之中的。 總之，傳統(tǒng)的面向功能的設(shè)計(jì) 方法集中在控制系統(tǒng)的局部， 圍繞某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)為主線， 而在

40、嵌入面向?qū)ο蠹夹g(shù)的自動(dòng)化 軟件平臺(tái)Wonderware Industrial Application Server上，采用面向?qū)ο笏枷朐O(shè)計(jì)監(jiān)控 系統(tǒng)， 要充分發(fā)揮面向?qū)ο蠹夹g(shù)的封裝性、 繼承性的優(yōu)勢(shì)， 同時(shí)采用抽象對(duì)象的方法來(lái)看待 整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成。Wonder- ware公司推出了一款嵌入面向?qū)ο蠹夹g(shù)的新產(chǎn)品Wonderware Industrial Application Server。該產(chǎn)品充分發(fā)揮了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，提供了供自動(dòng)化工程師選擇使用的多個(gè)基礎(chǔ)模板， 將程序中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)屏蔽掉， 只 需要經(jīng)過客戶化ArchestrA為基礎(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)都能的配置以及擴(kuò)展即可以滿足工業(yè)自動(dòng)化

41、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作， 從而使工程 師從簡(jiǎn)單復(fù)雜耗時(shí)的程序模塊設(shè)計(jì)中解放出來(lái)， 將主要的精力集中在系統(tǒng)控制模型以及控制 算法上，大大縮短了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和上線時(shí)間，并提高了系統(tǒng)的重用性。(4)工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的平臺(tái)化 在工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的發(fā)展過程中，由于涉及到多種功能的實(shí)現(xiàn)，因此在20世紀(jì)80年 代末期和20世紀(jì)90年代，根據(jù)模塊功能的區(qū)別，實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的模塊化。而由于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的范圍及廣度的增加， 需要一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)軟件， 實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的統(tǒng)一運(yùn)行。 國(guó)內(nèi)外大的工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)都將自己的模塊化軟件統(tǒng)一運(yùn)行在自己的平臺(tái)之上， 而且該 平臺(tái)具有高度的開放性和擴(kuò)展性，相關(guān)廠商的

42、產(chǎn)品就可以在該平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)。(5)工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的綜合管理化目前各個(gè)工業(yè)自動(dòng)化軟件廠商不僅是為企業(yè)提供監(jiān)控功能軟件的廠商， 的要求， 提供豐富的管理軟件， 向著工業(yè)自動(dòng)化解決方案廠商的轉(zhuǎn)變。產(chǎn)管理、質(zhì)量、 批次管理等豐富的軟件。 而且隨著企業(yè)信息化的推進(jìn)， 企業(yè)ERP進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐的MES解決方案。最明顯的就是不少?gòu)S商推出了基于S95標(biāo)準(zhǔn)的MES解決方案，比如Wonderware公司的生產(chǎn)事件模塊PEM(Production EventsModule)就是遵循S95標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)效能跟蹤管理的解決方案。 在工業(yè)自動(dòng)化軟件支持的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)、 處理能力以及可伸縮性或擴(kuò)展性等方面， 都有明顯的發(fā) 展和提高。 廠商考慮越來(lái)越多的是系統(tǒng)隨時(shí)間推移而增值和延長(zhǎng)項(xiàng)目的生命周期， 從整體上 提高系統(tǒng)建設(shè)的投資回報(bào)率。4工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 電廠外圍系統(tǒng)是電廠生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理的重要環(huán)節(jié)，但相對(duì)于機(jī)爐控制而言，