《電子技術(shù)應(yīng)用》
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自動化軟件平臺發(fā)展趨勢
馬國華
北京三維力控科技有限公司
摘要: 工業(yè)化是驅(qū)動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要動力,而信息化已經(jīng)滲透到生產(chǎn)管理、經(jīng)濟生活的各個角落,信息化與工業(yè)化的融合代表了未來經(jīng)濟發(fā)展的方向,是占領(lǐng)后危機時代制高點的重要措施。通過“兩化融合”,以信息化帶動工業(yè)化,以工業(yè)化促進信息化,是提高經(jīng)濟增長質(zhì)量和效益的重要推力,同時工業(yè)化發(fā)展中涉及到新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、節(jié)能減排、智能物流管理、生產(chǎn)性服務(wù)等多個產(chǎn)業(yè)鏈,均需要工業(yè)化與信息化的共同推動,這樣才能加快傳統(tǒng)制造技術(shù),快速提高生產(chǎn)力水平。
Abstract:
Key words :

1 工業(yè)化與信息化背景
1.1 工業(yè)化與信息化的融合

    工業(yè)化是驅(qū)動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要動力,而信息化已經(jīng)滲透到生產(chǎn)管理、經(jīng)濟生活的各個角落,信息化與工業(yè)化的融合代表了未來經(jīng)濟發(fā)展的方向,是占領(lǐng)后危機時代制高點的重要措施。通過“兩化融合”,以信息化帶動工業(yè)化,以工業(yè)化促進信息化,是提高經(jīng)濟增長質(zhì)量和效益的重要推力,同時工業(yè)化發(fā)展中涉及到新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、節(jié)能減排、智能物流管理、生產(chǎn)性服務(wù)等多個產(chǎn)業(yè)鏈,均需要工業(yè)化與信息化的共同推動,這樣才能加快傳統(tǒng)制造技術(shù),快速提高生產(chǎn)力水平。
    監(jiān)控組態(tài)軟件作為工業(yè)自動化的基礎(chǔ)型工具平臺,是在信息化社會的大背景下,隨著工業(yè)IT技術(shù)的不斷發(fā)展而誕生、發(fā)展起來的。由于軟件是工業(yè)自動化系統(tǒng)的核心與靈魂,HMI/SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件平臺給工業(yè)自動化、社會信息化帶來的影響是深遠的。目前一些信息化與工業(yè)自動化相關(guān)的技術(shù),如SOA、Web、.net、OPC、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的進步,給監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展提供了有力支撐環(huán)境,在全集成自動化中,功能越強大的監(jiān)控組態(tài)軟件越能體現(xiàn)整體自動化系統(tǒng)的價值。
    結(jié)合當前先進的IT技術(shù),力控eForceCon監(jiān)控組態(tài)軟件采用符合工廠模型的技術(shù)進行設(shè)計,支持基于Linux和Unix平臺進行實時和歷史數(shù)據(jù)管理,符合B/S和C/S混合模式的管理方式,實現(xiàn)了與視頻監(jiān)控、多媒體、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫、報警管理、大型GIS系統(tǒng)、先進控制、調(diào)度管理、ERP的無縫集成,為工業(yè)化與信息化的融合提供了良好的應(yīng)用平臺。
1.2 裝備信息化與自動化
    對于裝備和產(chǎn)品信息化來說,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)將信息技術(shù)(主要是芯片和軟件)與傳統(tǒng)工業(yè)緊密聯(lián)系,使機械化、電力化設(shè)備等產(chǎn)品具有自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特征,使工業(yè)技術(shù)改造向網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化方向發(fā)展,支持嵌入式操作系統(tǒng)平臺的 HMI/SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件在與裝備信息化的集成中發(fā)揮巨大作用。
2 系統(tǒng)集成的重要性與產(chǎn)品選擇
    隨著市場競爭日趨激烈,在挖潛增效的驅(qū)動下,提供涵蓋從底層的制造自動化到頂層管理決策的一攬子解決方案,滿足自動化控制和生產(chǎn)管理、執(zhí)行等信息系統(tǒng)的全集成解決方案是各企業(yè)的需求方向, 因此要求不同自動化軟件平臺廠商為了適應(yīng)市場的需要,生產(chǎn)符合開放系統(tǒng)標準的IT/自動化軟硬件產(chǎn)品(包括架構(gòu)、平臺、構(gòu)件與工具等)。推出涵蓋從底層的控制集成平臺、監(jiān)控軟件集成平臺到支持過程信息向MES、ERP系統(tǒng)集成的各類構(gòu)件與套件等產(chǎn)品是自動化軟件平臺廠商追求的方向,這樣可以讓最終用戶或SI廠商進行信息化系統(tǒng)建設(shè)時針對不同的功能要求進行優(yōu)化選擇。力控科技ForceCon系列產(chǎn)品家族可以提供企業(yè)綜合自動化整體解決方案,是企業(yè)集成項目的優(yōu)選。
3 自動化軟件平臺在集成中的作用
    隨著工業(yè)IT系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)中地位的提升,用戶對集成平臺開發(fā)環(huán)境的便捷性、一致性提出了更高的要求。各個業(yè)內(nèi)主流公司在ERP、MES、PCS三層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上紛紛整合現(xiàn)有軟硬件體系產(chǎn)品來滿足集成體系架構(gòu),為整體實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)制造、生產(chǎn)管理的自動化和信息化提供整體解決方案。與此同時,通用的監(jiān)控組態(tài)軟件在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中不斷被接納,國際各硬件廠商紛紛納入組態(tài)軟件來完善系統(tǒng)構(gòu)架,而基于Linux 的監(jiān)控組態(tài)軟件及相關(guān)技術(shù)也正在迅速發(fā)展之中,未來監(jiān)控組態(tài)軟件業(yè)在自動化系統(tǒng)的格局中將會獲得更多機遇與發(fā)展。
    實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)平臺,是海量數(shù)據(jù)處理平臺不可缺少的工具,因此基于實時數(shù)據(jù)庫平臺的設(shè)備運行管理也必須納入自動化體系架構(gòu)中來。相關(guān)的管理信息與控制系統(tǒng)信息集成也可以深入到控制網(wǎng)絡(luò)層,如通過工業(yè)以太網(wǎng)接口可直接連接Oracle、MS Access、MS SQL Server等數(shù)據(jù)庫。


    作為企業(yè)信息化平臺的核心,實時數(shù)據(jù)庫起著至關(guān)重要的作用。力控科技的企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫力控pSpace作為企業(yè)信息化的理想平臺,可以實現(xiàn)極高速度的數(shù)據(jù)采集、大量歷史數(shù)據(jù)存儲和大量實時過程數(shù)據(jù)的發(fā)布,是構(gòu)建企業(yè)管控一體化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)的基石。


4 自動化軟件平臺的發(fā)展
4.1 統(tǒng)一的工廠模型

    企業(yè)信息化的快速發(fā)展要求組態(tài)軟件能將傳統(tǒng)的HMI/SCADA功能與MES、ERP等層面的功能揉為一體,同時保證自身的產(chǎn)品架構(gòu)模型、數(shù)據(jù)模型、可視化模型能適應(yīng)信息化的要求,如支持OPC UA(Unified Architecture)OPC統(tǒng)一架構(gòu)等,與開放的基于Internet 的通信標準TCP/IP、HTTP、SOAP和XML結(jié)合,支持復(fù)雜數(shù)據(jù)(包括數(shù)組、二進制結(jié)構(gòu)、XML文件等)的傳輸?shù)?。同時在可視化方面,除具備矢量圖形瀏覽技術(shù)外,還需要具備將GIS、虛擬現(xiàn)實、多媒體、視頻等技術(shù)融入到HMI/SCADA平臺軟件中的能力。
4.2 集成化的開發(fā)與管理環(huán)境
    正是開放的環(huán)境促成了系統(tǒng)集成的蓬勃發(fā)展。開放就意味著互連、互通、互操作。而系統(tǒng)集成實現(xiàn)的程度與水平,則與工業(yè)IT產(chǎn)品的構(gòu)件化、網(wǎng)絡(luò)化、開放化的發(fā)展及開放標準體系的演變密切相關(guān)。建立統(tǒng)一的工程開發(fā)和組態(tài)環(huán)境是集成的必要條件,如IEC61131-3全部5種編程語言格式的交換、OPC UA等都保證了集成化環(huán)境的快速統(tǒng)一,自動化軟件平臺的整體統(tǒng)一會助推企業(yè)信息化集成發(fā)展。
    監(jiān)控組態(tài)軟件由于處于信息化系統(tǒng)的中間層位置,未來的發(fā)展方向是向上的管理功能不斷豐富,而向下設(shè)備的監(jiān)控管理、接口、網(wǎng)絡(luò)通訊功能也愈加強大,系統(tǒng)上、下層應(yīng)用的滲透與延伸能力是重點發(fā)展方向之一。各種行業(yè)信息化的需求,也使組態(tài)軟件在不同行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的監(jiān)控、管理范圍擴大,如設(shè)備資產(chǎn)管理、先進控制及優(yōu)化系統(tǒng)、工業(yè)仿真系統(tǒng)等。
4.3 民族自動化軟件平臺的方向與未來
    自動化軟件平臺正是伴隨著中國日益強大的腳步聲發(fā)展起來的,也是為民族裝備制造業(yè)減少對外依賴、保駕護航的有利保障。力控科技在多年的實踐應(yīng)用與行業(yè)拓展中,在國內(nèi)市場上已經(jīng)牢牢占據(jù)了一席之地,力控科技ForceCon系列產(chǎn)品家族可以提供企業(yè)綜合自動化與信息化整體解決方案,力控的自動化平臺已經(jīng)具備了沖擊中高端市場的能力。
    傳感器、控制器的數(shù)字化、智能化、Web方式管理的普及給民族自動化軟件的發(fā)展提供了巨大的市場空間,但優(yōu)秀的民族自動化軟件廠商要想具備一流的水平,必須擁有自己的核心競爭能力,確立在市場上的足夠發(fā)言權(quán)和主導(dǎo)地位。中國的華為公司為我們樹立了榜樣。只要在后續(xù)技術(shù)創(chuàng)新、延長軟件產(chǎn)品線上能夠滿足用戶日益增長的各種需求,并保持自主創(chuàng)新的長盛不衰,中國工業(yè)自動化軟件產(chǎn)業(yè)也一定會創(chuàng)造出工業(yè)IT界的華為奇跡。
 

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