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      自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)的集成技術(shù)的發(fā)展

      發(fā)布時(shí)間:2020-10-30 09:47:29 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      1 集成技術(shù)的發(fā)展
      在筆者以前發(fā)表的關(guān)于集成技術(shù)的文章中,多描述了DCS等發(fā)展前期的反饋控制、順序控制、批量控制等各種控制策略及大、中、小流程工業(yè)對(duì)系統(tǒng)規(guī)模不同的需求,而對(duì)儀控、電控一體化、管控一體化的需求并未深入探討,而現(xiàn)在這已提到日程上來(lái)了。
      在DCS、PLC、IPC等工控產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程中,3者互相促進(jìn),多代產(chǎn)品的更新?lián)Q代、通信技術(shù)和人機(jī)界面軟件的發(fā)展,使集成化逐步成為繼自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化之后,逐漸形成的第4個(gè)“化”,即形成了集成化的發(fā)展趨勢(shì)。
      到目前為止,一直以提供完整系統(tǒng)為主要特色的DCS系統(tǒng)多家供應(yīng)商也在集成化方面有很大進(jìn)展,如采用COTS的以太網(wǎng)為主干網(wǎng),以第3家的HMI軟件為人機(jī)界面軟件,采用通用組態(tài)軟件平臺(tái),I/O組件采用OEM方式甚至有Honeywell的PKS系統(tǒng)采用Rockwell的控制器。
      作為集成化的一個(gè)例子,PCS7是該公司過(guò)程自動(dòng)化新一代的DCS系統(tǒng),已經(jīng)有近10年的歷史了,版本升至V7.0,根據(jù)ARC顧問(wèn)集團(tuán)白皮書報(bào)導(dǎo),西門子成為全世界第4大DCS供應(yīng)商,特別是2006年在中國(guó)獲得了中石化青島大煉油項(xiàng)目(年處理量為1000萬(wàn)t,I/O點(diǎn)約2萬(wàn)多點(diǎn),今年5月24日已開車成功),證明其已進(jìn)入了大型石化工業(yè)的核心控制領(lǐng)域。PCS7的十大新亮點(diǎn)中有3點(diǎn)提到集成:全集成自動(dòng)化理念覆蓋所有自動(dòng)化領(lǐng)域的任務(wù)、集成批處理與路徑控制軟件包、集成工廠資產(chǎn)管理,ARC評(píng)價(jià)為“SIMATIC PCS7系統(tǒng)是一個(gè)全方位的DCS,能夠滿足在過(guò)程自動(dòng)化中所需要的最苛刻的條件”。它貫徹了儀控電控一體化和管控一體化的要求,提供了基于通用S7跨應(yīng)用領(lǐng)域的通用硬件平臺(tái),利用了通用ET200系列I/O、通用的PROFIBUS以及以太網(wǎng)通信、通用的配置、工程設(shè)計(jì)和操作員界面以及一個(gè)獨(dú)立統(tǒng)一的自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫(kù);通過(guò)MES的業(yè)務(wù)層集成,與諸如SAP之類的企業(yè)系統(tǒng)以及進(jìn)物流集成,做到在所有自動(dòng)化領(lǐng)域提供通用組態(tài)和編碼工具,通用用戶界面和通用數(shù)據(jù)管理;鑒于流程工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)儀表及其它設(shè)備數(shù)字化、智能化程度的提高,在DCS層集成了工廠資產(chǎn)管理的基礎(chǔ)功能,同時(shí)也為MES/ERP提供必要的設(shè)備狀況及設(shè)備資產(chǎn)有關(guān)數(shù)據(jù);在工藝過(guò)程中,有要求故障時(shí)緊急停車或要求可燃?xì)怏w、有毒氣體報(bào)警等而設(shè)置安全儀表系統(tǒng)SIS的,也集成在PCS7的統(tǒng)一平臺(tái)內(nèi)。
      另外作西門子的新的集成化系統(tǒng),還做到兼容該公司第一、二、三代DCS,或稱向PCS7系統(tǒng)的移植策略,與西門子有關(guān)APACS、Teleperm、PCSOSx以及Braumat釀造系統(tǒng)、Cemar t水泥廠控制系統(tǒng),已有移植成功的多個(gè)業(yè)績(jī);還為其它家系統(tǒng)如Heneywell
      TDC3000提供FTA,以及為Freelance、PROVOX、I/A系列接口,為Micrex提供移植方案。PCS7除去連接Profibus PA外,還有連接HART、FF及其它現(xiàn)場(chǎng)總線、現(xiàn)場(chǎng)儀表的硬件和軟件。
      ARC在近年評(píng)價(jià)某公司及國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)、GE Fanuc等多份報(bào)告中提到協(xié)同過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)(CPAS,Collaborative Process Automation System)和協(xié)同生產(chǎn)系統(tǒng)(CPS,Col laborative Product ionSystem),這預(yù)示了管控一體化將進(jìn)入一個(gè)新階段,而其供應(yīng)商是占有新一代集成技術(shù)的自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)的制造商。我國(guó)和利時(shí)和浙江中控均各自發(fā)表了符合這一新潮流的系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)的用戶單位也在這一新形勢(shì)下,整合基礎(chǔ)自動(dòng)化和工廠信息化的技術(shù)力量,在做好上海賽科等大型石化企業(yè)全廠管控一體化的試點(diǎn)工作的同時(shí),迎接新的協(xié)同自動(dòng)化的管控一體化的新局面。
      2 集成的內(nèi)涵
      集成的英文原詞“Integrate”是“使完整”、“使一體化”的意思,或?yàn)?ldquo;與……結(jié)合”、“成一體”等,我國(guó)常用“集……而大成”的句子,它的含義在系統(tǒng)工程學(xué)中極其重要,所以近年來(lái)常把“集成”一詞用在創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、制造、營(yíng)銷等人們的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,也用在產(chǎn)品生命全周期中,對(duì)自動(dòng)化儀表和系統(tǒng),提出了集成化(另有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化)的目標(biāo)。系統(tǒng)集成除作為一門技術(shù)外,其哲學(xué)內(nèi)涵的探討,也是很有用處的,敬請(qǐng)讀者注意。
      從目前自動(dòng)化行業(yè)來(lái)看集成化的內(nèi)容,不僅是上一節(jié)提到的控制系統(tǒng)的集成,還應(yīng)包括儀控、電控一體化和全廠的管控一體化,構(gòu)成全廠的信息系統(tǒng)自下而上分為PCS(監(jiān)控層)/MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))/ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)3層,又在工藝過(guò)程中,有要求故障時(shí)緊急停車或要求可燃?xì)怏w、有毒氣體報(bào)警等而設(shè)置安全儀表系統(tǒng)SIS的,也應(yīng)集成在一起。就PCS集成技術(shù)來(lái)看,應(yīng)包括:硬件集成和軟件集成兩方面。硬件集成主要是根據(jù)輸入、輸出信號(hào)確定系統(tǒng)的選型、I/O模塊、控制站臺(tái)數(shù)(現(xiàn)按現(xiàn)場(chǎng)儀表是常規(guī)模擬儀表或HART儀表來(lái)考慮;如按現(xiàn)場(chǎng)總線儀表考慮,還應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)段計(jì)算及確定鏈接卡—網(wǎng)關(guān)數(shù)量等);根據(jù)人機(jī)界面的要求確定操作站的臺(tái)數(shù)、工程師站的臺(tái)數(shù)、CRT或LCD屏幕數(shù)、打印機(jī)臺(tái)數(shù)、系統(tǒng)服務(wù)器臺(tái)數(shù)及其它外圍設(shè)備,另外還有與MES/ERP管理層的通信接口等。根據(jù)數(shù)據(jù)通信物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的要求,確定通信信道的類型和線纜的尺寸,設(shè)置必要的通信設(shè)備如集線器、交換機(jī)等。
      軟件集成主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的傳送、存貯、處理及完成控制策略和人機(jī)界面。在數(shù)字化的基礎(chǔ)上,模塊和單元的集成,主要是信號(hào)、數(shù)據(jù)、信息的集成。
      信號(hào)是數(shù)據(jù)的物理表現(xiàn),數(shù)據(jù)是信息的抽象表示。數(shù)據(jù)除數(shù)字、字母、符號(hào)外,還應(yīng)包括所有能輸入計(jì)算機(jī)并被程序加工處理的符號(hào)的集合,在過(guò)程控制中,如描述某管道流量控制回路,應(yīng)有工位號(hào)(如FIC101)、工位說(shuō)明(可以是漢字)、測(cè)量值(包括工程單位及量程上下限)、設(shè)定值、操作值、運(yùn)行方式(如手動(dòng)、自動(dòng)、串級(jí)等)、報(bào)警狀態(tài)(包括報(bào)警上、下限和報(bào)警等級(jí))、測(cè)量值變化率以及綜合數(shù)據(jù)而形成的趨勢(shì)圖(指時(shí)間戳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù))、回路棒圖等。由此看來(lái)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)流不只是與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表和執(zhí)行儀表有關(guān),還與控制策略、人機(jī)界面、系統(tǒng)安全、工藝過(guò)程安全等因素有關(guān)。另外信息中聲音、圖像等也是以數(shù)據(jù)形式傳輸?shù)?,所以說(shuō)數(shù)據(jù)是信息的載體,數(shù)據(jù)是數(shù)字化的信息,數(shù)據(jù)通信技術(shù)只是完成數(shù)據(jù)高速公路及類似郵電局的一般通信業(yè)務(wù)真正完成數(shù)據(jù)的處理和利用,還有大量軟件集成的任務(wù)。由于構(gòu)成系統(tǒng)的各部分是來(lái)自不同的儀表制造廠,所以異構(gòu)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)一體化,就會(huì)有很多“接口”,要實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成,這些“接口”不只是要做到物理上的連接,更重要的是要具有開放性,可實(shí)現(xiàn)互操作,即具有互操作性。
      從20世紀(jì)70年代以來(lái),自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,在其進(jìn)程中,并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),“信息孤島”的現(xiàn)象在發(fā)展,至90年代才逐漸開始得到解決,但同時(shí)又不斷產(chǎn)生新的矛盾,2000年前后形成了多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存的IEC61158(測(cè)量和控制系統(tǒng)用)和IEC62026(低壓開關(guān)裝置及控制設(shè)備用)等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),還有CAN、MODBUS、LonWorks及工業(yè)以太網(wǎng)等應(yīng)用較廣的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn),所以系統(tǒng)集成的工作顯得更為重要。
      我們還要注意軟件集成的可得性和可用性,即價(jià)格不能貴(但不允許超越許可證的使用),用起來(lái)還要方便,而且可靠,運(yùn)行速度快,易于維護(hù)。另外,在強(qiáng)調(diào)“共性”的基礎(chǔ)上,還要照顧到各制造廠的“個(gè)性”,不然集成化就變成給自動(dòng)化技術(shù)“添麻煩”的瓶頸、累贅或陷阱了。
      3 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成技術(shù)
      (1)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)
      局域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn),這是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)鍵,也是系統(tǒng)集成技術(shù)的基礎(chǔ),系統(tǒng)集成是在其模型框架內(nèi)完成的。特別是1983 年ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織通過(guò)了開放系統(tǒng)互連OSI(Open System Interconnection)參考模型,即ISO/OSI 參數(shù)模型,我們常稱其為7層模型,即應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層7 層,它把通信過(guò)程分段,相應(yīng)地把網(wǎng)絡(luò)功能分為不同邏輯和物理層次。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)各層功能的基本方法是,利用硬件實(shí)現(xiàn)較低層協(xié)議,利用軟件實(shí)現(xiàn)較高層協(xié)議,軟件集成包含在其中。
      經(jīng)過(guò)多年的系統(tǒng)集成的實(shí)踐,于2003年發(fā)布了ISO 15745標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)全稱為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和系統(tǒng)集成—開放系統(tǒng)應(yīng)用集成框架。它解決了系統(tǒng)集成的應(yīng)用需求和接口兩個(gè)基本問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)分4部分:通用參考描述,以ISO11898標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的參考描述、以IEC61158標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)參考描述、以以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的參考描述。即1個(gè)通用描述和3個(gè)參數(shù),3個(gè)參數(shù)是:CAN總線、FF等8種現(xiàn)場(chǎng)總線,以太網(wǎng)所構(gòu)成的系統(tǒng)。第一部分通用描述提出了開放系統(tǒng)的應(yīng)用集成框架AIF(Application
      Integration FrameWork),它定義了一些元素和規(guī)則,構(gòu)成集成模型來(lái)表示應(yīng)用需求,并開發(fā)應(yīng)用互操作專用規(guī)范AIP。這個(gè)AIP是接口規(guī)范的表示形式,并要求開發(fā)AIP時(shí),應(yīng)用UML、XML等來(lái)描述和表達(dá)。
      這些對(duì)系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展起到了里程碑式的作用,表示系統(tǒng)集成技術(shù)已進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化階段。關(guān)于管控一體化的標(biāo)準(zhǔn)正在形成中,目前ISA95為加快MES與ERP之間的集成而在快速推進(jìn)中,爭(zhēng)取獲得認(rèn)可。
      (2)關(guān)于OPC
      OPC(OLE for Process Control)為用于過(guò)程控制的對(duì)象鏈接嵌入技術(shù),OLE(Object Linking andEmbedding)。OPC是一套數(shù)據(jù)交換接口的技術(shù)規(guī)范,OPC基金會(huì)已經(jīng)有120個(gè)成員,大多數(shù)儀表制造商都參加了該組織。
      把諸如現(xiàn)場(chǎng)智能化儀表、PLC控制器與基于PC的人機(jī)界面操作站集成在一起,這是系統(tǒng)集成商較早遇到的問(wèn)題,這種接口問(wèn)題的解決方法有多種或者說(shuō)接口有多種,但是接口規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是必由之路。在自動(dòng)化系統(tǒng)集成中,以前采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)DDE(Dynamic Data Exchange),它對(duì)于幾臺(tái)PLC控制器與1臺(tái)內(nèi)裝HMI人機(jī)界面監(jiān)控軟件的PC機(jī)來(lái)說(shuō)還是可行的(現(xiàn)在也還有少數(shù)場(chǎng)合應(yīng)用此辦法),但系統(tǒng)規(guī)模大了,就會(huì)有困難了,況且它并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),所以接口驅(qū)動(dòng)軟件開發(fā)工作量很大,而且并不通用。OPC正是解決了這個(gè)問(wèn)題,它作為通用的接口,可以把各家數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)儀表與上位人機(jī)界面軟件方便地鏈接起來(lái),而且可以與PC機(jī)的Excel、Access、VB、VC等多種平臺(tái)鏈接起來(lái)。由于它采用了先進(jìn)的COM/DCOM技術(shù)(Component Object Model組件對(duì)象模型和Distributed COM分布式組件對(duì)象模型),比DDE等接口技術(shù)容易解決運(yùn)行速度和多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的傳輸問(wèn)題,為通用的服務(wù)器/客戶器鏈接方式,實(shí)現(xiàn)即插即用。
      OPC性能不斷提高,最新版本為OPC3.05版本,可做到基于以太網(wǎng)橫向信息交換和實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)(即與非微軟的平臺(tái)如Linux)的OPC應(yīng)用,而且通過(guò)與EDDL合作,正在解決從底層到高層系統(tǒng)互操作方案。
      (3)關(guān)于組態(tài)技術(shù)
      組態(tài)一詞來(lái)自Conf iguration,它包括了配置、組態(tài)、布局等含義,在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi),經(jīng)常把硬件配置與軟件組態(tài)搭配稱謂,而且當(dāng)今一般理解組態(tài)技術(shù)即指軟件組態(tài),而且是面向控制策略的軟件組態(tài),是在基本控制算法基礎(chǔ)上構(gòu)成的功能塊(PID等)之間的軟件連接,是功能塊與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備物理地址之間的連接,當(dāng)然還包括類似儀表具體規(guī)格和參數(shù)的選擇。由此可見,這里講的軟件,并不是一般的計(jì)算機(jī)編制程序,而是專門為自動(dòng)化工程師、工藝工程師而設(shè)的“工控編程”,本文第一章中所說(shuō)的模塊化,實(shí)際包含了硬件和軟件的兩方面,這里所說(shuō)“組態(tài)”是軟件模塊完成控制策略的面向最終用戶的集成技術(shù)的核心?,F(xiàn)在的工控系統(tǒng)中,除控制策略組態(tài)以外,還包括網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、設(shè)備組態(tài)。一般工程中,新系統(tǒng)開工前采用離線組態(tài)方法,而在工廠投運(yùn)時(shí)進(jìn)行小范圍調(diào)整時(shí),采用在線組態(tài)方法,這樣的集成技術(shù),將使工程施工周期大為縮短。
      僅就控制策略組態(tài)而言,從DCS、PLC出現(xiàn)以來(lái),工控編程的方法有多種,最流行的方法是“內(nèi)部?jī)x表”接線圖法和電氣盤的“梯形”圖法,通常采用便攜式手持編程器或使用PC機(jī)內(nèi)裝組態(tài)工具軟件兩種方法進(jìn)行組態(tài),但各制造廠的產(chǎn)品組態(tài)工具軟件各不相同,組態(tài)方法也有差別,所以標(biāo)準(zhǔn)化工作在集成技術(shù)中就顯得很重要。在分批控制(包括連續(xù)控制)中有ANSI/ISA-88.01-1995標(biāo)準(zhǔn),在PLC中出現(xiàn)IEC61131-3,后者除用于離散控制外,也涵蓋了分批控制、連續(xù)控制,它提出5種編程語(yǔ)言,即指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST),這包括了文本編程和圖形化編程兩方面,而且SFC中文本和圖形兼?zhèn)?,這些已在許多DCS和PLC產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn),但通用性、可移植性還存在很多問(wèn)題。近來(lái)又開展“工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制系統(tǒng)用功能塊標(biāo)準(zhǔn)”IEC61499項(xiàng)目,它將IEC61131-3進(jìn)行擴(kuò)展,它是針對(duì)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的模塊化分布系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的各種控制器在高層面上走向開放性的和應(yīng)用程序可移植的標(biāo)準(zhǔn)。這是DCS、PLC、PAC、IPC等的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)對(duì)控制器的控制引擎和數(shù)字引擎(實(shí)現(xiàn)對(duì)控制邏輯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的解釋執(zhí)行)技術(shù)的研究,將為執(zhí)行IEC61131-3和IEC61499開創(chuàng)新的局面。根據(jù)控制策略組態(tài)技術(shù)的基本思路,控制組態(tài)模板,人機(jī)界面組態(tài)等,直至先進(jìn)控制和管控一體化系統(tǒng)都逐步采用組態(tài)技術(shù),以便于系統(tǒng)工程師的應(yīng)用。
      到系統(tǒng)工程師只需“點(diǎn)菜單”或“連線”等點(diǎn)擊方式就能組態(tài)各種系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)集成技術(shù)就真正做到“輕松集成”(Power to Integrate)了。
      (4)設(shè)備描述和設(shè)備管理
      設(shè)備描述簡(jiǎn)稱為DD(Device Descriptions),是作為數(shù)字化了的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的互操作的應(yīng)用行規(guī),它使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間或與主系統(tǒng)間的傳輸數(shù)據(jù),如數(shù)據(jù)類型、參數(shù)語(yǔ)義、應(yīng)用功能等能互相理解。設(shè)備描述是由設(shè)備描述語(yǔ)言DDL實(shí)現(xiàn)的,基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF(Foundation Fieldbus)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采用可讀的結(jié)構(gòu)文本,用DDL編寫的設(shè)備描述的源程序,經(jīng)設(shè)備描述編譯器轉(zhuǎn)化成機(jī)器可讀的輸出文件,控制系統(tǒng)從而理解各制造商的設(shè)備的數(shù)據(jù)意義,這類似于PC機(jī)與打印機(jī)之間的驅(qū)動(dòng)程序,一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表在接線完成后,還需要把相應(yīng)DD“驅(qū)動(dòng)程序”裝在主機(jī)上,主機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)儀表之間就可以互操作了。
      設(shè)備描述技術(shù)經(jīng)歷一段時(shí)間發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)FF等組織在DDL基礎(chǔ)上形成EDDL,2004年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61804。EDDL提供基本構(gòu)件約16種,即塊、變量、數(shù)組(陳列)、條目數(shù)組、記錄、數(shù)集、變量表、程序、域、響應(yīng)代碼、方法、單元關(guān)系、刷新關(guān)系、整體寫入關(guān)系、菜單、編輯顯示等,目前FF基金會(huì)已完成了與過(guò)程控制有關(guān)的溫度、壓力、流量等檢測(cè)儀表和執(zhí)行器的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備描述,而且有378種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和17種主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)互操作性的認(rèn)證,現(xiàn)FF等3家(另兩家為HART和Profibus)又與OPC組織合作,開展EDDL的第二階段的研發(fā)工作。某公司為首的ODVA組織完成了與離散控制有關(guān)的半導(dǎo)體設(shè)備、氣動(dòng)閥、交流驅(qū)動(dòng)設(shè)備、位置控制器等的設(shè)備描述。
      另外,19 9 9年ZVEI(法國(guó)電工器材工會(huì))和Profibus國(guó)際組織提出了FDT(Field Device Tool)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具技術(shù)規(guī)范,得到了ABB、E+H、羅克韋爾、英維思等公司支持,它是獨(dú)立于FF等的設(shè)備集成技術(shù),所以很受人們矚目,但他們提出該技術(shù)可以兼容EDDL,用戶只好拭目以待。近聞ABB、E+H、羅克韋爾、英維思4家與FDT合作,形成FDI(Field Device Intergration)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成統(tǒng)一架構(gòu),并正式開展工作。
      由于設(shè)備描述技術(shù)的發(fā)展,使自動(dòng)化儀表數(shù)字化、智能化進(jìn)入一個(gè)新階段,即將設(shè)備控制信息、運(yùn)行狀態(tài)信息及設(shè)備制造安裝信息集成在設(shè)備管理系統(tǒng)中。
      近來(lái)興起的設(shè)備管理系統(tǒng)一般均為在DCS系統(tǒng)(或稱主系統(tǒng))基礎(chǔ)上增加一個(gè)內(nèi)裝AMS(AssetManagement Solution)設(shè)備管理系統(tǒng)軟件的顯示操作站,掛在同一局域網(wǎng)中,完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理維護(hù)工作,即完成設(shè)備組態(tài)管理、故障診斷,調(diào)試標(biāo)定所連設(shè)備,以及自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù),這把本文提到的MES/ERP層的部分功能在這里實(shí)現(xiàn)了,使管控一體化技術(shù)在此提前走向?qū)嵱谩?br /> 4 集成化的工程實(shí)施
      系統(tǒng)集成和集成了的系統(tǒng)原文為System Integration和Integrated system,這對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō)是有些不一樣,最終用戶是要求得到符合自己應(yīng)用需求的系統(tǒng),是要求得到解決方案(Solution),是要求實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程,所以應(yīng)該明確是要求得到Integrated System,即已集成的系統(tǒng)。對(duì)于本文所述的集成技術(shù)諸項(xiàng)應(yīng)該了解,但不必要自己從“原材料”出發(fā)去集成,大量集成的工作應(yīng)該讓制造商、集成商去完成。對(duì)于系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的最終用戶來(lái)說(shuō),可以由工藝人員介入應(yīng)用需求有關(guān)的控制策略的組態(tài)和人機(jī)界面組態(tài)工作,由儀表維護(hù)人員介入系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò))組態(tài)和設(shè)備組態(tài)工作,但不宜取代系統(tǒng)集成商。這里說(shuō)到工程實(shí)施過(guò)程應(yīng)該有“集成”的意識(shí),這也是完成一個(gè)自動(dòng)化工程的關(guān)鍵。我們應(yīng)該分出條條塊塊,分工合作;應(yīng)該以串行方式為主,并行方式為輔;我們對(duì)技術(shù)隊(duì)伍的培養(yǎng)應(yīng)貫徹始終,做到人的集成、管理集成、技術(shù)集成,人、財(cái)、物形成一個(gè)整體;做到設(shè)計(jì)階段集成、工程實(shí)施階段集成、維護(hù)期的集成,使全生命周期貫穿著集成的思想。
      我們知道“數(shù)字工廠”主要指工廠運(yùn)行信息的采集、存貯、控制等數(shù)字化,這可以說(shuō)是物理對(duì)象數(shù)字化、工作對(duì)象數(shù)字化,而對(duì)于工廠建設(shè)過(guò)程中的數(shù)字化信息的留存及全生命周期信息不斷加載,這對(duì)于工廠運(yùn)行也很重要。有研究表明,工廠運(yùn)行費(fèi)用的70%與生命周期有關(guān)。而我們以前工程實(shí)施“集成”過(guò)程中,由于規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工安裝、開車調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)人員分割,可以說(shuō)信息截流嚴(yán)重,這對(duì)“70%”的使用和節(jié)約是太不利了。所以從系統(tǒng)工程的角度看,集成化的工程實(shí)施,在一定程度上比集成化的產(chǎn)品更重要。所以“集成化”應(yīng)引起我們重視。

       

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