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1  工業(yè)企業(yè)自動化系統(tǒng)的發(fā)展

　　20世紀60年代以前，以經(jīng)典控制論為基礎(chǔ)，開發(fā)并應用了常規(guī)自動調(diào)節(jié)儀表，完成設(shè)備級的自動化，控制要求是安全平穩(wěn)，控制系統(tǒng)簡單獨立；60年代到80年代，以現(xiàn)代控制理論為指導，大規(guī)模的分散式控制系統(tǒng)得以廣泛應用，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，自動控制的要求是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗；90年代以后，在控制理論應用中出現(xiàn)了許多交叉學科，如控制論、信息論、系統(tǒng)論、智能論、協(xié)同論等。新技術(shù)不斷出現(xiàn)，控制系統(tǒng)大都是以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心的綜合自動化系統(tǒng)，廣義自動化的概念隨之產(chǎn)生。廣義自動化可以認為是工廠自動化、企業(yè)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(chǎn)快速響應、柔性生產(chǎn)、創(chuàng)新管理、提高企業(yè)效率、增強企業(yè)市場競爭力等。

　　自動化理論和自動化系統(tǒng)的發(fā)展，給人們帶來了許多觀念的變化。傳統(tǒng)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(yè)系統(tǒng)和人的和諧統(tǒng)一，人包括企業(yè)的組織機構(gòu)成為了自動化的重要組成部分。企業(yè)內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、平臺、數(shù)據(jù)庫，要在遵循各種公開、開放的標準下統(tǒng)一起來。自動化的范圍也從傳統(tǒng)的僅僅考慮個體、設(shè)備、生產(chǎn)過程到現(xiàn)今的全廠范圍內(nèi)的對象、效益，包括企業(yè)的資產(chǎn)優(yōu)化、商業(yè)運作、供應、客戶服務(wù)等。

　　企業(yè)信息化，即利用企業(yè)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(yè)各種任務(wù)指標的完成。隨著現(xiàn)代社會從工業(yè)時代發(fā)展到信息時代的今天，企業(yè)信息無處不在，企業(yè)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(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)，不僅已經(jīng)形成了企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備級的信息集成，為企業(yè)信息化平臺提供了堅實的不可或缺的基礎(chǔ)，而且也為企業(yè)資產(chǎn)管理、計算機維護系統(tǒng)，企業(yè)實時信息數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)調(diào)度等提供了全面支持。

2  廣義自動化系統(tǒng)為企業(yè)提供設(shè)備信息集成

　　企業(yè)內(nèi)的信息集成，是每個企業(yè)都夢寐以求的事。但現(xiàn)實中，將企業(yè)中各個信息技術(shù)系統(tǒng)集成，使之成為越來越大的系統(tǒng)可能會產(chǎn)生許多問題并冒較大的風險。系統(tǒng)復雜時，人們想要在需要的時間內(nèi)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(shù)據(jù)群中，要求到某個具體閥門的維修數(shù)據(jù)或在某一生產(chǎn)批量中找出一個質(zhì)量數(shù)據(jù)，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(yè)信息技術(shù)平臺800xA的核心技術(shù)―對象屬性技術(shù)，解決了信息集成、信息處理的難題。首先將企業(yè)中的信息按照設(shè)備對象進行分類，并加以組合。這些對象可以是設(shè)備，如機器、閥門、變送器、開關(guān)、電機或傳動設(shè)備等，也可以是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品、汽車、甚至電力，還可以是無形的物體、銷售定單或加工產(chǎn)品質(zhì)量，或某一產(chǎn)品的加工秘訣。對于每一個對象與之相聯(lián)系的是它的屬性，即相關(guān)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(xiàn)一個菜單，顯示了所有與該對象相關(guān)的屬性，這些屬性即信息可以包括設(shè)計圖紙、控制圖、維修保養(yǎng)記錄，位置圖，質(zhì)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(guān)心系統(tǒng)如何連接這些應用，都是自動實現(xiàn)的。通過對象屬性技術(shù)可實現(xiàn)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(yè)信息技術(shù)平臺史無前例地實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)單一系統(tǒng)平臺，將所有現(xiàn)場存在的企業(yè)需要的實時信息的集成。真正實現(xiàn)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(yè)信息技術(shù)平臺中，不同的人可以從不同的信息結(jié)構(gòu)中獲得信息，例如，操作工從工藝過程的結(jié)構(gòu)中獲取信息，維護工可以從物理位置結(jié)構(gòu)中尋找資源，而控制工程師可以通過計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)判定系統(tǒng)工作狀態(tài)。現(xiàn)場人員關(guān)心流量、溫度，而管理者關(guān)心產(chǎn)品、能耗、成本等。這些信息都在工業(yè)信息技術(shù)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(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)量、增加效益；對于管理者來講，則可占盡市場先機，提高企業(yè)競爭力。

3  工業(yè)企業(yè)自動化系統(tǒng)的新特點

3.1 自動化系統(tǒng)總包商（MIV，MAV，MICC）

　　在當今的許多行業(yè)如冶金、造紙、電力、礦山，尤其是石油化工及制藥領(lǐng)域，自動化系統(tǒng)與整個工藝流程、設(shè)備資產(chǎn)、生產(chǎn)產(chǎn)品、項目進度、成本、項目利益和風險關(guān)聯(lián)非常緊密，這種關(guān)聯(lián)關(guān)系的價值大大超過了自動化系統(tǒng)本身的價值。而傳統(tǒng)的項目執(zhí)行中往往會存在以下問題，對自動化系統(tǒng)規(guī)模和范圍的定義不確定，從而導致項目執(zhí)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(shè)計團隊和項目團隊引發(fā)的設(shè)計不一致和不良交接，錯誤的和不一致的設(shè)備和材料的選擇，低劣的分包商與控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定接口，低質(zhì)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(shè)備供應商，會更具備專一高效的工程，標準化的可擴展的設(shè)計，標準的設(shè)計工具，精簡和標準的文檔資料，精簡和高效的接口，減少設(shè)備測試。

　　單一的自動化設(shè)備供應商從項目開始就介入前期設(shè)計規(guī)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(shù)，使工廠具有更優(yōu)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(tǒng)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(guān)鍵參數(shù)的儀表顯示盤。頭頂前上方掛著各個工段關(guān)鍵設(shè)備的電視監(jiān)視器。

　　如何才能得到整個企業(yè)，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(xiàn)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(huán)境？如何將多個操作控制室環(huán)境集成在一起？新一代的控制室結(jié)構(gòu)給了人們完美的答案。大屏幕技術(shù)和投影技術(shù)使得操作環(huán)境更人性化，所有信息同步顯示使操作員對整個生產(chǎn)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(huán)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(shè)備和過程狀態(tài)，隨著千兆以太網(wǎng)技術(shù)的成熟，多攝像頭集成，對每個攝像設(shè)備設(shè)置獨立頻段，最優(yōu)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，優(yōu)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(yè)企業(yè)自動化系統(tǒng)的一個顯著特點為廣泛應用工業(yè)、行業(yè)標準。系統(tǒng)的操作平臺用Windows 2000或Windows XP，圖形處理技術(shù)用Active X；控制器的控制層網(wǎng)絡(luò)用以太網(wǎng)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(xié)議為OPC標準。

　　工業(yè)過程控制信息技術(shù)平臺在不同行業(yè)認證中，也要通過安全系統(tǒng)認證（IEC 61508，IEC 61511，TUV），船用系統(tǒng)（Lloyds，DNV），惡劣和危險環(huán)境（Ex），環(huán)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(chǎn)制造的自動化系統(tǒng)，其功能本身和項目執(zhí)行質(zhì)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(guī)定了對于自動化系統(tǒng)的驗證要求即為確保生產(chǎn)食品和藥品質(zhì)量的穩(wěn)定、一致和安全，要求自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可追溯、數(shù)據(jù)的一致性、數(shù)據(jù)安全性、備份及可恢復性等。反應到自動化系統(tǒng)功能就是高級的系統(tǒng)登錄準入，AUDIT TRAIL，電子簽名和電子記錄，批量生產(chǎn)管理等。符合各類工業(yè)、行業(yè)的標準，工業(yè)信息技術(shù)平臺，才具有無可比擬的開放性、適用性、兼容性。

3.4  現(xiàn)場總線由用戶自由選擇

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

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