摘要：本文通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和論述，主要分析了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在流程工業(yè)中的綜合應(yīng)用和發(fā)展。本文從流程工業(yè)中相關(guān)企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用入手，分析了流程工業(yè)的相關(guān)企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的需求，然后設(shè)計(jì)了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)目前綜合工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在流程工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，希望對(duì)流程工業(yè)相關(guān)企業(yè)的綜合自動(dòng)化應(yīng)用和管理提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：流程工業(yè)；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；整體結(jié)構(gòu)；體系設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH186 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 06-0105-01

我國(guó)的流程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)，例如石油領(lǐng)域企業(yè)、化工領(lǐng)域企業(yè)或冶金領(lǐng)域企業(yè)等，所采用的傳統(tǒng)管理方法為利用計(jì)算機(jī)（包括數(shù)據(jù)信息收集、設(shè)定值數(shù)據(jù)管理和控制）、電氣化管理控制、各種儀表管理控制(主要包括各種溫度控制儀表、壓力控制儀表、液位控制儀表等相關(guān)儀表或DCS控制)，并根據(jù)工作特點(diǎn)進(jìn)行劃分，不同的專業(yè)和工種管理和發(fā)展相對(duì)獨(dú)立。雖然目前流程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)在管理方面做出了調(diào)整，但是在大多數(shù)企業(yè)中，機(jī)電儀還是做為一個(gè)部門(mén)進(jìn)行管理和發(fā)展，但是機(jī)電儀部門(mén)是由多種專業(yè)領(lǐng)域組成的，所以在管理時(shí)，還是需要根據(jù)不同的專業(yè)進(jìn)行針對(duì)性的管理。因此，可以在機(jī)電儀部門(mén)中進(jìn)行實(shí)施綜合管理，建立一體化的機(jī)、電、儀綜合業(yè)務(wù)管理，通常還被叫做電儀一體化管理體系，建立完善電儀一體化管理體系，是實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)單位自動(dòng)化綜合管理體系的基礎(chǔ)。

一、流程工業(yè)的特點(diǎn)以及管理方面的需求

流程工業(yè)對(duì)于自動(dòng)化綜合管理的需求和應(yīng)用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1.具有一定的基礎(chǔ)自動(dòng)化水平；2.生產(chǎn)方式具有連續(xù)性的特點(diǎn)；3.參數(shù)復(fù)雜以及測(cè)量結(jié)果滯后的特點(diǎn)；4.優(yōu)化手段的需求；5.優(yōu)化設(shè)備管理的需求；6.優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境的需求；7.優(yōu)化目標(biāo)的需求；8.提高工程設(shè)計(jì)效率的需求；9.優(yōu)化供需鏈需求。

二、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)流程工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)單位的生產(chǎn)特點(diǎn)，本文采用三層架構(gòu)模式，兩套平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系以及高效集成的工作方式完成企業(yè)單位進(jìn)行綜合自動(dòng)化體系的構(gòu)建。

（一）三層架構(gòu)模式。1.ERP層：主要功能是為REP平臺(tái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用以及構(gòu)建數(shù)據(jù)信息管理平臺(tái)的基本構(gòu)架，根據(jù)ERP管理的基本管理方式和理念、基本管理應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方法、具體功能以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，是建立和完善科學(xué)合理的工作流程的基本條件。以企業(yè)單位的財(cái)務(wù)項(xiàng)目的指控和管理為管理重點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)一體化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)綜合管理平臺(tái)；2.生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行管理層：主要是負(fù)責(zé)對(duì)一體式綜合管理平臺(tái)的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行控制，應(yīng)用現(xiàn)在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息的一體化管理，包括網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用管理、系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)檢測(cè)功能以及系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用管理，并且對(duì)這些主要功能應(yīng)用進(jìn)行有效的集成，構(gòu)架一體化綜合數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的功能應(yīng)用以及信息集成框架，建立數(shù)據(jù)信息管理和糾錯(cuò)功能應(yīng)用、企業(yè)單位物料控制和平衡管理、企業(yè)能量平衡管理、優(yōu)化企業(yè)單位工作計(jì)劃任務(wù)、工作任務(wù)調(diào)度體系管理、工作任務(wù)仿真模擬、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤檢測(cè)、實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)管理等多個(gè)應(yīng)用模塊。并且為ERP層提供可靠、真實(shí)并具有唯一性企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和成本數(shù)據(jù)支持；3.過(guò)程管理控制層：該層主要是基于DCS（分布式控制系統(tǒng)）技術(shù)而建立的系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)集成了很通用性、實(shí)用性、擴(kuò)展性較強(qiáng)的軟件，并且結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)基本應(yīng)用和管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等功能，集成了自動(dòng)化罐區(qū)管理功能，過(guò)程優(yōu)化功能、班級(jí)或生產(chǎn)組成本控制管理功能等，為實(shí)現(xiàn)有效的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)體系打下基礎(chǔ)。（二）兩套平臺(tái)系統(tǒng)。根據(jù)流程工業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)單位的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，本文采用兩套平臺(tái)系統(tǒng)解決相關(guān)企業(yè)的龐大數(shù)據(jù)信息處理需求。在數(shù)據(jù)空管理層中，本文采用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是我國(guó)浙江中控公司開(kāi)發(fā)的。1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)(ESP-iSYS)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ESP-iSYS）是構(gòu)建協(xié)同式自動(dòng)化綜合管理體系的基礎(chǔ)。ESP-iSYS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)功能以及Web方式數(shù)據(jù)信息瀏覽功能和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息檢測(cè)功能，并且保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、真實(shí)性以及完整性。并且支持多種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)交互功能，包括API接口、OPC接口、DDE接口、ODBC接口以及OLEDB接口等，具有很強(qiáng)的通用性和擴(kuò)展性。ESP-iSYSS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成了COM/DCOM技術(shù)與應(yīng)用、系統(tǒng)信息檢測(cè)與容錯(cuò)、任務(wù)管理控制與調(diào)度、高效數(shù)據(jù)壓縮功能、位號(hào)映射控制與管理等先進(jìn)數(shù)據(jù)信息管理技術(shù)。2.綜合集成軟件平臺(tái)(ESP-PlantJet)。ESP-PlantJet是浙江中控軟件技術(shù)有限公司針對(duì)流程工業(yè)企業(yè)研制開(kāi)發(fā)的綜合集成軟件平臺(tái)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層、分布式的組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能支持大用戶量及計(jì)算量應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)自下而上可劃分為工廠數(shù)據(jù)模型、支撐環(huán)境、業(yè)務(wù)處理和人機(jī)接口等四個(gè)層次。ESP-PlantJet系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施，并輔之以工作站上的常用工具軟件，這樣，就更能充分地利用己有的信息，從而為解決方案帶來(lái)了附加價(jià)值。（三）高效集成。本綜合自動(dòng)化整體解決方案的高效集成體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與下層DCS之間的高效集成：ESP-iSYS可以通過(guò)DDE、OPC及自定義的接口與DCS、PLC、FCS等開(kāi)放式控制系統(tǒng)或者智能儀表連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和管理。ESP-iSYS支持包括橫河、ABB、Fisher Rosemount、Foxboro、Honeywell、浙大中控、西門(mén)子、OMRON等幾乎所有的主流型DCS、PLC和FCS等。2.全系列的先進(jìn)控制軟件：以APC-Adcon為代表的先進(jìn)控制軟件，涉及到多變量預(yù)測(cè)控制、預(yù)測(cè)函數(shù)控制、軟測(cè)量、模型辨識(shí)、物料平衡、數(shù)據(jù)校正等等方面，這些軟件既能夠很方便與ESP-iSYS進(jìn)行集成應(yīng)用，也能夠根據(jù)客戶和現(xiàn)場(chǎng)的情況單獨(dú)使用。3.ESP-iSYS與ESP-PlantJet之間的高效連接：由于這兩個(gè)平臺(tái)均是自主開(kāi)發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件系統(tǒng)，充分發(fā)揮了平臺(tái)的高效聯(lián)結(jié)機(jī)制，保證兩個(gè)平臺(tái)之間能夠正確、及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，因此我國(guó)很多流程工業(yè)領(lǐng)域的很多企業(yè)單位也根據(jù)其業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。流程工業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)單位開(kāi)始從純生產(chǎn)型企業(yè)單位逐漸向生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)型企業(yè)單位轉(zhuǎn)變。特別是近些年計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，提高了企業(yè)單位的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率，減少了新技術(shù)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，因此產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)直到投入市場(chǎng)的時(shí)間周期成為了各個(gè)生產(chǎn)單位和企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。因此在流程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)單位構(gòu)建自動(dòng)化綜合管理體系，對(duì)于流程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)單位提高競(jìng)爭(zhēng)力是十分重要的。

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