劉鵬宇

（河鋼集團承德分公司，河北 承德 067000）

隨著科技的進步和各行業(yè)的生產(chǎn)需求，自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，技術(shù)也越來越先進。自動控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)信息化集成的實現(xiàn)，推動很多工程的施工朝著大型、集約和智能化的方向發(fā)展。利用自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息化能夠很好的做到對生產(chǎn)裝置和設(shè)備的監(jiān)控，對這些設(shè)備進行統(tǒng)一的管理和操控，能夠做到對遠程施工控制和更細致的管理，在簡化工作程序的同時，提高各類工程管理和實施的效率。

1 自動控制系統(tǒng)集成

1.1 自動控制系統(tǒng)集成簡介

自動控制系統(tǒng)集成(Integrated Automation System)可以通俗的理解為生產(chǎn)制作與經(jīng)營服務(wù)行業(yè)中使用計算機技術(shù)的綜合性的自動化系統(tǒng)。即以計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫為媒介，把企業(yè)的經(jīng)營過程包括測量、控制、管理等各個流程單元自動化系統(tǒng)與其他的工作方式、企業(yè)經(jīng)營管理策略結(jié)合起來而形成的一個綜合系統(tǒng)。自動化集成的基礎(chǔ)理論是系統(tǒng)的開放性，利用計算機技術(shù)將企業(yè)生產(chǎn)過程、生產(chǎn)的各個分區(qū)和不同功能的車間、以及各類對產(chǎn)品產(chǎn)量的規(guī)劃、開發(fā)新產(chǎn)品技術(shù)等企業(yè)經(jīng)營中的各個過程連貫起來，統(tǒng)一管理。用現(xiàn)代興起的最新的自動控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行信息的分析和處理，以及對企業(yè)決策依據(jù)自動化提供的數(shù)據(jù)做出一定的調(diào)整。

1.2 信息化集成系統(tǒng)面臨的問題

信息化系統(tǒng)集成需要解決上述提到的多個方面的問題，總結(jié)起來可以有以下幾部分的內(nèi)容。

首先，信息化集成系統(tǒng)需要解決平臺跨越的問題。就目前而言，絕大多數(shù)的信息都來自于在多種多樣的使用平臺上的不同的應(yīng)用程序和系統(tǒng)軟件，比如臺式機、筆記本電腦、各種工程類別的機器，這些不同平臺的工作原理、特有屬性，具有非常大的不同，例如這些軟件有可能使用各自特有的CPU系統(tǒng)，對于各自接收和反饋命令的形式不一樣，該系統(tǒng)需要做到有效克服不同平臺應(yīng)用之間存在差異的問題。

其次，信息化集成系統(tǒng)面臨語言命令存在差異的問題。集成系統(tǒng)是針對現(xiàn)有計算機領(lǐng)域所使用的應(yīng)用系統(tǒng)，而目前計算機的應(yīng)用執(zhí)行的語言和命令可謂是“百花齊放”，互不統(tǒng)一，比如X86，ASM的各個系列等數(shù)不勝數(shù)。這也是集成系統(tǒng)為更好的運行所需解決的問題之一。

第三，信息化集成系統(tǒng)面對的跨越各個操作系統(tǒng)的問題?，F(xiàn)在人們使用的硬件平臺良莠不齊，種類繁多，硬件平臺的操作系統(tǒng)也呈現(xiàn)出各具特色的狀態(tài)，例如較為復雜的Microsoft類型、開源的Linux家族，或是處理簡單問題的小型操作系統(tǒng)。面對這些復雜的操作系統(tǒng)，信息化集成系統(tǒng)還有待解決這些問題。

最后，信息化集成系統(tǒng)還被困于跨協(xié)議的問題中。眾所周知，信息化、集成的目的是包羅眾多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。例如包括了工業(yè)使用的以太網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等。信息集成只有將這些不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間互不相通的問題解決后，才能更好的發(fā)揮其作用。

從信息化集成應(yīng)用方面來看，信息系統(tǒng)集成要達到的最終目標是對決策支持給予一定的幫助，也是信息系統(tǒng)集成存在的重要原因。故而，信息化、系統(tǒng)集成可以以輔助決策為目標，開展系列的相關(guān)工作，有效的收集相關(guān)數(shù)據(jù)，將這兩個方面融合在一起，更好的為決策服務(wù)。

2 自動控制系統(tǒng)集成的組成

網(wǎng)絡(luò)是20世紀對人類影響最偉大的發(fā)明之一，時至今日網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與人們的生活融為一體，生活上已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)。對于各類企業(yè)來說，在網(wǎng)絡(luò)時代對科技信息的應(yīng)用和把控、對各類信息的辨別和處理，關(guān)系著企業(yè)發(fā)展的前景和未來。只有企業(yè)意識到在信息時代不斷發(fā)展的洪流中掌握或者應(yīng)用一些新興的科學技術(shù)，才能讓企業(yè)在競爭中處于有利的地位，而自動化信息集成則是企業(yè)在發(fā)展中必須應(yīng)用到的技術(shù)之一。信息集成自動化需要用到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)傳遞和相應(yīng)的應(yīng)用程序輔助，一般來說根據(jù)其功能可以分為3個不同的層次。

2.1 第一層：現(xiàn)場實時測控技術(shù)

測控技術(shù)是底層信息收集的直接手段，是集成自動化的基礎(chǔ)。利用檢測和傳感系統(tǒng)之間的感應(yīng)來實現(xiàn)測控工作，最終使用的決策數(shù)據(jù)都來自第一層收集到的數(shù)據(jù)，該層收集信息所使用的技術(shù)直接決定著采集信息的質(zhì)量，直接影響為決策提供參考的有效信息量?，F(xiàn)今在很多的企業(yè)中應(yīng)用最多的還是集散控制系統(tǒng)，可以說DCS與可編譯控制器依然占據(jù)著大部分的工控儀表市場份額，并且在未來一段時間內(nèi)還將繼續(xù)存在，但會依照企業(yè)需求往綜合化、智能化的方向發(fā)展。另外，STC總線及其系列模板、ISA總線PC機也是現(xiàn)場勘測工作中采用的儀器中的重要組成部分。

2.2 第二層：過程中信息監(jiān)控和管理

對于各個實施過程以前采用的方法都是根據(jù)參數(shù)的計算來做報警工作。隨著計算機信息科技的進步，人工智能出現(xiàn)在市場中，現(xiàn)在也應(yīng)用到信息集成系統(tǒng)中。以人工智能為基礎(chǔ)，在各類工程設(shè)備工作過程中出現(xiàn)問題或者生產(chǎn)不能正常進行時，即刻施行在線監(jiān)控策略，分析導致問題出現(xiàn)的原因，實現(xiàn)最快速、最高效的故障診斷服務(wù)，提供最合適的處理方案。在決策層中所使用到的現(xiàn)場控制的信息都來源于過程中的信息監(jiān)控，這些數(shù)據(jù)影響著企業(yè)對經(jīng)營戰(zhàn)略的修改和變動等，對企業(yè)經(jīng)營有決定性作用的過程，所以過程中信息的集成和分析就是很重要的工作。

考慮到過程中信息監(jiān)控的重要性，部分企業(yè)在過程中設(shè)立了MIS系統(tǒng)，做到對下層數(shù)據(jù)或者上層信息實現(xiàn)可用的集成處理。這些措施是保證生產(chǎn)過程安全的重要舉措，也是實現(xiàn)自動化系統(tǒng)集成的先決條件之一。

2.3 第三層：輔助管理與決策系統(tǒng)

管理和決策系統(tǒng)作為自動化集成的最上層結(jié)構(gòu)，是自動化信息集成的最終目標。在計算機技術(shù)迅速發(fā)展的推動作用下，各企業(yè)的自動化系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越多。在上層自動化系統(tǒng)出現(xiàn)之后，彌補了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不充分、不完善等缺點，保證數(shù)據(jù)更加精準、全面。數(shù)據(jù)連網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，保證了集成自動化的順利開展。

3 自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息集成的應(yīng)用

在信息集成自動化技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，越來越多的行業(yè)使用了自動化控制系統(tǒng)。目前在承鋼自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也很廣泛，其中典型的有制造執(zhí)行系統(tǒng)簡稱MES,檢驗分析數(shù)據(jù)采集、物流管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)等。利用網(wǎng)絡(luò)，自動將生產(chǎn)、檢驗、物流和質(zhì)量的全面數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，為制定對應(yīng)的完整的從原料到產(chǎn)品的整套生產(chǎn)策略提供支持。

當前信息集成自動化技術(shù)在使用過程中也得到了很大的改良和進步，眾多學者專家設(shè)計了優(yōu)秀的改進方案。

喻學濤為了提高電子網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的可靠性，設(shè)計了電子網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備自動控制系統(tǒng)，采用PLC作為系統(tǒng)的主控芯片和PLC進行邏輯處理，兼用LahWindows/CV創(chuàng)建I/0端口，盡量降低通信線路上的不良影響。該研究結(jié)果顯示，采用該自動化系統(tǒng)能夠自動控制電子網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，并且具有很好的穩(wěn)定性。

黃鈺婷對一般采用PLC進行自動控制的汽車生產(chǎn)線做了一些改良，使用能夠在復雜環(huán)境中克服許多類型干擾的基于ProfiNet網(wǎng)絡(luò)通信的控制系統(tǒng)。該研究結(jié)果表明，使用ProfiNet網(wǎng)絡(luò)的汽車生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)能夠做到控制器與外部設(shè)施之間快速數(shù)據(jù)交換的要求和同步控制內(nèi)外兩個系統(tǒng)。

楊歡闡述了在機場行李系統(tǒng)自動控制中應(yīng)用到的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過該自動監(jiān)控技術(shù)，簡化機場行李系統(tǒng)的工作流程，滿足乘客需求，而且具有價格低廉，維護和修理方便等優(yōu)點。保證對行李的現(xiàn)場監(jiān)控，主要的控制和到達時行李的分離工作有序進行。目前機場中采用較多的是西門子57-4000LC技術(shù)，在機場行李的實踐經(jīng)驗也顯示了PCL在大型機場行李自動化控制系統(tǒng)中占據(jù)的不可替代的地位。在機場行李系統(tǒng)中合理配置硬件和軟件，二者的有效配合促進機場行李工作的順利進行。

黃步余等報道了自動化和信息化集成網(wǎng)絡(luò)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用。石油化工行業(yè)規(guī)模的不斷擴大，生產(chǎn)產(chǎn)品類型不斷增加，石油產(chǎn)業(yè)對自動化技術(shù)也提出了新的要求。自動控制系統(tǒng)已經(jīng)由單一模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化的模式，橫向縱向的應(yīng)用集成讓集成網(wǎng)絡(luò)覆蓋到更多的工作中。該系統(tǒng)的應(yīng)用縮短了石油生命周期成本，信息系統(tǒng)得以擴散，有利于石油化工行業(yè)經(jīng)營管理工作的進行。

4 結(jié)語

在不斷發(fā)展的計算機技術(shù)和對企業(yè)的要求更加嚴格的情況下，自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息集成是各行各業(yè)發(fā)展的必然需求。信息化系統(tǒng)集成目前還面臨跨平臺、跨系統(tǒng)等著一些需要解決的問題，自動控制系統(tǒng)集成分為的幾個層面也是在應(yīng)用信息集成技術(shù)之前需要掌握的知識點。目前自動控制系統(tǒng)在電子通信技術(shù)、管理工作和汽車制造、石油生產(chǎn)等領(lǐng)域均有一定的應(yīng)用，相信在未來信息集成系統(tǒng)會攻克各項難題，應(yīng)用上也會涉及到更多的行業(yè)。