工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)技術(shù)探析

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摘要：本文主要針對(duì)當(dāng)下的工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)所涉及到的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；軟件系統(tǒng)；分布式自動(dòng)化；信息化平臺(tái)

在過去，工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用的傳統(tǒng)技術(shù)存在一定缺陷，而技術(shù)水品的進(jìn)步，進(jìn)一步的推動(dòng)了工業(yè)與計(jì)算機(jī)的發(fā)展與融合，同時(shí)加上IT技術(shù)進(jìn)入到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，使得自動(dòng)化系統(tǒng)得到了全面優(yōu)化以及改進(jìn)，同時(shí)系統(tǒng)當(dāng)中也涉及到了諸多的全新技術(shù)，為加工生產(chǎn)提供了更好的效果。

1自動(dòng)化軟件發(fā)展進(jìn)程

自動(dòng)化軟件發(fā)展于上個(gè)世紀(jì)八十年代，因此已經(jīng)有著四十余年的發(fā)展進(jìn)程。在最早出現(xiàn)的組態(tài)軟件，基本上是基于磁盤操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制，同時(shí)受到技術(shù)方面的限制，導(dǎo)致圖形界面的功能性并不強(qiáng)。但是，在軟件當(dāng)中已經(jīng)有著大量的控制算法。這樣的功能正是由于DOS當(dāng)中有著較高的實(shí)時(shí)性所導(dǎo)致。其次，來到了90年代之后，伴隨著微軟公司的操作系統(tǒng)出現(xiàn)，使得在社會(huì)當(dāng)中的絕大部分人機(jī)界面軟件，都相應(yīng)的利用了這樣的操作系統(tǒng)，進(jìn)行了工控軟件的使用。

1.1工業(yè)自動(dòng)化軟件的網(wǎng)絡(luò)化

在當(dāng)下進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化軟件使用中，出現(xiàn)的信息化程度越來越多，因此就需要進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，可以在多臺(tái)機(jī)器當(dāng)中的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中的程序管理，因此也導(dǎo)致在當(dāng)下的自動(dòng)化軟件的設(shè)計(jì)過程中，基于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化的管理方式，進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)。另外，伴隨著當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)受到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)分散性硬性，導(dǎo)致當(dāng)下的工業(yè)自動(dòng)化軟件的設(shè)計(jì)中，基于信息總線的方式進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方式上，使得對(duì)信息總線進(jìn)行了變革，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式下，需要讓數(shù)據(jù)利用集中采集和處理的方式，因此在數(shù)據(jù)監(jiān)控層出現(xiàn)信息總線。但是，在當(dāng)下的設(shè)計(jì)中，可以很好的利用信息處理的方式，基于不同的子系統(tǒng)，進(jìn)行信息總線的數(shù)據(jù)采集與處理，以此保障系統(tǒng)當(dāng)中的不同部分，可以相互進(jìn)行信息之間的通訊，這樣就形成了監(jiān)控系統(tǒng)的全分布，形成了良好的設(shè)計(jì)方式。

1.2集中自動(dòng)化轉(zhuǎn)變成分布式自動(dòng)化

傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化的系統(tǒng)構(gòu)建中，基本上都采用的是集中運(yùn)算的方式，所形成的中央控制效果。因此，在傳統(tǒng)的軟件技術(shù)設(shè)計(jì)中，其軟件程序是一種基于過程的設(shè)計(jì)方式，另外在編制面向過程的過程中，呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的情況，因此就對(duì)軟件編制人員提出了更高的設(shè)計(jì)要求。而在微軟推出了自家的操作系統(tǒng)之后，使得提供了全新的技術(shù)平臺(tái)，以此在未來的研發(fā)中，提出了基于分布式自動(dòng)化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)類型。這種COM軟件結(jié)構(gòu)下，就是一種可以復(fù)用的二進(jìn)制軟件組件，以此可以在實(shí)際的運(yùn)行中，進(jìn)行高效率的信息傳遞以及共享。另外，對(duì)于一個(gè)較為完整的軟件而言，可以很好的將這些組件進(jìn)行充分的組合和利用。其中DCOM在使用的過程中，可以將COM組件分布在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，并基于網(wǎng)絡(luò)相互連接的方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的充分交換，并呈現(xiàn)出本地傳遞的效果。

2自動(dòng)化軟件技術(shù)在當(dāng)下的國(guó)內(nèi)的發(fā)展

在近些年的發(fā)展中，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出較高的成果。其中眾多的系統(tǒng)在實(shí)際的開發(fā)工程中，受到了格外的關(guān)注，特別是在集成開發(fā)的過程中，可以很好的利用應(yīng)用組件的方式，實(shí)現(xiàn)工程重用的組件對(duì)象體系結(jié)構(gòu)，以此投入到設(shè)計(jì)的自動(dòng)化生產(chǎn)加工中，可以很好的提升加工的效率性。另外，對(duì)于組件對(duì)象的模型，也相應(yīng)的提升了系統(tǒng)的可靠性。在當(dāng)下高端市場(chǎng)當(dāng)中，出現(xiàn)了大量的國(guó)外品牌，以此在未來的發(fā)展中，更加需要重視起本土研發(fā)力度，以此加強(qiáng)研發(fā)成本，以此提升國(guó)內(nèi)品牌的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

3自動(dòng)化軟件系統(tǒng)技術(shù)

在自動(dòng)化軟件長(zhǎng)期的發(fā)展中，受到技術(shù)性與商業(yè)性這兩方面的影響，以此形成了諸多不同類型的技術(shù)，但是都是作為當(dāng)下制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)。在制造業(yè)的當(dāng)中，為了提升自身的生產(chǎn)力，就要積極的使用自動(dòng)化軟件。但是，伴隨著當(dāng)下生產(chǎn)加工的要求越來越高，使得已經(jīng)無法很好的基于傳統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控的功能性為基礎(chǔ)，而是需要進(jìn)一步的提升生產(chǎn)加工的整體效果。在當(dāng)下的生產(chǎn)加工的過程中，要進(jìn)行有效的發(fā)展，才可以提升制造業(yè)的實(shí)際需求。

3.1標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

自動(dòng)化軟件的實(shí)際應(yīng)用中，已經(jīng)慢慢成為了制造業(yè)當(dāng)中的重要核心軟件和系統(tǒng)。無論是用戶還是硬件供應(yīng)商，在進(jìn)行自動(dòng)化軟件技術(shù)的使用中，都是進(jìn)行信息收集以及處理的重要工具。因此，為了保障在適用中的高效性，就要進(jìn)行自動(dòng)化軟件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。其中這種標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的使用中，可以很好的讓自動(dòng)化軟件轉(zhuǎn)變成自動(dòng)化軟件平臺(tái)，以此可以在軟件無法充分的滿足當(dāng)下用戶實(shí)際需求的時(shí)候，就可以基于自身的實(shí)際需求，進(jìn)行軟件的個(gè)性開發(fā)，以此將其系統(tǒng)打造成適應(yīng)當(dāng)下生產(chǎn)加工的重要設(shè)備。例如，在當(dāng)下組態(tài)王6.0的設(shè)計(jì)中，就配備著4個(gè)不同的開發(fā)工具包，以此保障用戶可以基于自身的需求，進(jìn)行深入的開發(fā)。在自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)下，可以很好的讓軟件當(dāng)中的不同局部功能，呈現(xiàn)出較高的相互聯(lián)系性，因此導(dǎo)致在不同的加工環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)信息的共享以及傳遞。

3.2信息化平臺(tái)構(gòu)建

當(dāng)下對(duì)于ERP技術(shù)而言，成為了制造業(yè)重要的研究?jī)?nèi)容。但是，當(dāng)下這種信息化平臺(tái)的構(gòu)建，還僅僅廣泛的應(yīng)用到了企業(yè)的財(cái)務(wù)、銷售、物流等領(lǐng)域當(dāng)中。但是，在國(guó)外的一些企業(yè)生產(chǎn)中，已經(jīng)將其信息化平臺(tái)進(jìn)行了一定的應(yīng)用嘗試，以此可以很好的提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的價(jià)值。在當(dāng)下工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，與信息化平臺(tái)的構(gòu)建呈現(xiàn)出較高的差異性，這是由于沒有受到深入的研發(fā)，但是一旦可以及時(shí)的將歷史數(shù)據(jù)輸入到企業(yè)的信息管理系統(tǒng)當(dāng)中，既可以對(duì)當(dāng)下企業(yè)生產(chǎn)加工所出現(xiàn)的各種信息和情況，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的分析，進(jìn)而保障在未來的生產(chǎn)加工中，可以制定出科學(xué)合理的方案。伴隨著當(dāng)下大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，使得在企業(yè)當(dāng)下的現(xiàn)代化建設(shè)中，更加需要進(jìn)行全面的分析，以此充分的保障在當(dāng)下的發(fā)展中，可以很好的實(shí)現(xiàn)信息化的發(fā)展與建設(shè)。自動(dòng)化軟件技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行信息化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。圖1為信息化平臺(tái)構(gòu)建示意圖。在未來的企業(yè)信息化建設(shè)中，將會(huì)利用自動(dòng)化軟件技術(shù)，當(dāng)做重要中間體，以此使得讓自動(dòng)化軟件可以對(duì)企業(yè)當(dāng)下的工藝、控制、生產(chǎn)制造等進(jìn)行全面的管控與完善，并在每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，都可以形成良好的歷史記錄，并在構(gòu)建出的信息化平臺(tái)當(dāng)中，提供技術(shù)的信息數(shù)據(jù)。

3.3工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征

在當(dāng)下用電設(shè)備的使用中，主要將其安裝在了不同的配電室與電動(dòng)控制中心當(dāng)中，因此運(yùn)行中承擔(dān)的信息處理任務(wù)也不盡相同，其中相關(guān)人員進(jìn)行維修的工作在流程上也相對(duì)比較復(fù)雜。這樣的信息處理工作中，相比較熱工系統(tǒng)有著較為明顯的不同之處。同時(shí)，在電氣設(shè)備的操作中，也呈現(xiàn)出頻率較低的問題，因此使得在一些系統(tǒng)實(shí)際的投入使用之后，會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行間隔期。其次，電氣設(shè)備在運(yùn)行中，對(duì)于保護(hù)裝置有著較高的要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此使得動(dòng)作速度較快，使得在往往需要在40ms內(nèi)完成操作。其次，在電氣設(shè)備的構(gòu)造結(jié)構(gòu)的運(yùn)行中，也具備著一定的連鎖邏輯，但是其實(shí)際的操作內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為的復(fù)雜，以此在實(shí)際的控制過程中，是基于用電系統(tǒng)為基礎(chǔ)的控制方式。而在設(shè)備監(jiān)控當(dāng)中，往往需要將其接入到DCS系統(tǒng)當(dāng)中，因此用電出現(xiàn)兩臺(tái)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候，就會(huì)使得一臺(tái)系統(tǒng)在進(jìn)行檢修的過程中，就要避免對(duì)另一臺(tái)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。因此，對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制工作而言，就需要充分的保障電氣設(shè)備在運(yùn)行的過程中，可以很好的讓其自動(dòng)化呈現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。其次，還要基于電氣設(shè)備的重要特征，可以很好的構(gòu)建出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)類型，并提升系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的各方面數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)全面的信息采集，以此在出現(xiàn)一些簽字按問題的時(shí)候，既可以制定出相應(yīng)的解決措施。表1為某燃?xì)庾詣?dòng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.4工業(yè)自動(dòng)化控制儀器儀表

在當(dāng)下工廠當(dāng)中的總線技術(shù)發(fā)展中，所使用的主控系統(tǒng)當(dāng)中，采用的是智能化儀表、特種儀表以及一些專用的自動(dòng)化儀表。同時(shí)，為了進(jìn)一步的提升當(dāng)下儀器儀表的運(yùn)行能力，就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化方面的操作，進(jìn)而保障自動(dòng)化儀表可以很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字方面的轉(zhuǎn)變。其次，在科學(xué)測(cè)試儀器的使用中，需要對(duì)其環(huán)保儀器進(jìn)行針對(duì)性的研發(fā)，因此當(dāng)下出現(xiàn)了環(huán)保監(jiān)測(cè)功能的儀器。這樣的機(jī)械設(shè)備在使用的過程中，可以對(duì)大氣環(huán)境、水環(huán)境進(jìn)行針對(duì)性的信息采集，以此可以為工作人員提供充足的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而保障在未來的生產(chǎn)加工中，基于這些信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的生產(chǎn)加工方案制定。其次，在一些綜合性自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)建中，也相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)了針對(duì)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)而保障了在未來的使用中，可以基于不同的結(jié)構(gòu)層次，實(shí)現(xiàn)全面的生產(chǎn)加工監(jiān)控，進(jìn)而提升自動(dòng)化程度，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行了全流程的診斷分析。

4總結(jié)

綜上所述，在未來的發(fā)展中，為了保障對(duì)設(shè)備可以發(fā)揮出更高的作用，就需要在制造業(yè)當(dāng)中廣泛的應(yīng)用自動(dòng)化軟件系統(tǒng)技術(shù)，以此讓其生產(chǎn)加工全流程都能夠呈現(xiàn)出良好的設(shè)計(jì)效果，滿足當(dāng)下人們對(duì)于生產(chǎn)力提升的實(shí)際需求，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:王炎 單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)