工业自动化软件系统技术及其发展

3、工业自动化软件技术的发展

目前在国外,很多发达国家及有些发展中国家普遍采用美国Wonderware工业自动化软件套件技术,根据用户需求构建系统,实现对复杂工业大系统的控制与管理。例如,在20世纪90年代印度最大的TISCO钢铁公司采用美国Wonderware工业自动化软件系统套件技术实现了直接与ERP通信,从Internet上直接接受用户订单后,通过生产执行系统(MES)把总公司和职能部门、分厂、车间直至各条生产线都采用统一的控制、数据和信息平台纳入管理,系统开发周期短,系统开发和运行、维护成本低,由于软件组件套件技术可方便地实现系统的无缝集成,可靠性高,实现了从接受订单、原材料订购、产品生产、直至把产品运送到用户手中的全公司统一的自动化监控与信息化管理,效率极高。美国Wonderware公司的软件套装组件系统是工业界第一个集成的工业自动化软件包Factory Suite,它从根本上改变了人们的传统观念以及在制造行业存在了多年的从上到下的信息流模式。除了上述核心组件外,还有Industrial SQL数据分析工具,SCADAlarm企业级的电话/报警系统等等。总之Wonderware的Factory Suite是套装的软件组件系统,可以根据需要选配组件模块使系统实现无缝集成,给企业信息化提供了完整的解决方案。如在钢铁行业中,采用美国Wonderware的I/O Sever技术和InSQL Server技术,建立统一的控制、数据、信息平台,效果极好,可实施建立产品流转动态跟踪系统实现从原材料到成品的全线动态跟踪,建立生产信息动态管理系统,实现生产计划、生产调度、库房(包括原料、半成品库、热处理、成品库)管理、生产作业和过程管理、合同管理、质量管理、工艺规程在线指导子系统、生产信息动态查询、统计、分析管理等,由于管理与控制都是动态实现、没有最先进的软件技术支撑和可以无缝集成的软件套件组件搭建系统,很难想象研发工作量有多大,成功率有多高,真正意义上的CIMS系统能否实现。

近年来工业自动化软件技术在多个方面都有了长足的发展,其中特别值得关注的是系统开发环境和系统构架方面的新进展。集成开发环境(IDE)通过应用组件实现工程重用,Industrial Application Server的组件对象体系结构可以显著地提高生产力。组件对象模型有利于开发代表工厂设备的可重用的应用对象。在FactorySuite IDE内部建立的应用对象包含与自动化设备有关的所有必要的元素,例如历史参数、标记、报警与事件、文档、脚本、安全和通信参数。可以建立、复制和部署一个可重用组件的模板库,提高快速应用软件开发能力。每个组件模板支架变化传播特性,因此,一个元素的改变可以自动地被传播到所有受影响的组件或选择的组件,节省了宝贵的工程时间和成本。工厂模型体系结构用户可以把预先设计的应用对象变成利用最佳惯例和公司的工程标准的模板。获得灵活的应用对象可以包含代表物理工厂设备监控自动化策略或更高级别的生产策略的知识和应用代码。模板库可以把应用工程变成一个装配过程,而不是一种程序编制工作,因而可以显著提高不同项目的生产率。IDE是一个多开发者环境,它支持公司利用他们的工程资源,在一个项目上分配多名工程师。IDE通过利用高效率的注册/注销过程支持多开发人员,它为每个应用程序组件提供了一种历史记录审核跟踪机制,包括用户标识符、时期与时间戳、以及关于变化的详细的摘要信息。由于应用配置信息保存在一个核心项目库(SQL Server数据库)中,因此可以对整个应用进行版本控制。注册/注销过程允许工程师在旅行或者离开现场时随身携带组件,为他们提供了最大的灵活性。

IAS(Industrial Application Server)将工业自动化应用程序的开发设计生产力与可伸缩性带入了一个新纪元。它提供了全新的一层实时数据获取、报警与事件管理、数据处理服务及协作开发功能,这些功能从最底层开始就是针对用于工业自动化应用程序而设计的。IAS是简化分布式自动化应用程序开发、部署、维护及管理的一种基础架构,它是建立在Invensys的 ArchestrATM架构基础上的新软件组件。全面的 ArchestrA工厂自动化与信息架构从一开始就设计为利用最新软件技术延长传统系统的使用寿命。不管自动化应用程序是用在离散制造业、生产工厂、远程 SCADA操作、公共事业,还是用在这些运营类型的任何组合中,ArchestrA架构均能将其涵盖在内。IAS建立在ArchestrA架构上,明显的优势在于:分布式点到点架构;一个全球联网的域名空间;集成化历史、脚本、报警及安全机制;直观的多用户开发环境;基于组件的工厂与应用模型;符合21 CFR Part 11规范要求;对用户而言可显著降低工程成本 ;降低拥有成本;响应迅速、能适应成长需要;坚定不移的开放性。它为简化分布式自动化应用的开发、部署、维护与管理提供了基础。IAS提供了新一级的实时数据获取、报警与事件管理、数据操作服务、以及协作工程能力,这些能力从一开始就是专门为工业自动化应用设计的,使制造厂家、OEM和系统集成商(SI)能够显著降低自动化系统的工程、购买和维护费用,同时,用户可以灵活建造自动化系统,增强了对新的需求的响应能力。IAS是建立在Invensys 的ArchestrA 体系结构之上的一个强大的新应用平台。综合性的ArchestrA 工厂自动化与信息体系结构从一开始就被设计为利用最新的软件技术延长传统系统的寿命。不论是装配制造厂、制炼厂、远程SCADA运转、公用事业或者这些业务营运类型的任何组合中的自动化应用,以ArchestrA为基础的体系结构都能够胜任。