自動控制系統網絡信息化集成實踐

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的生產需求，自動控制系統的應用領域越來越多，技術也越來越先進。自動控制系統與網絡信息化集成的實現，推動很多工程的施工朝著大型、集約和智能化的方向發展。利用自動控制系統網絡信息化能夠很好的做到對生產裝置和設備的監控，對這些設備進行統一的管理和操控，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 自動控制系統集成

1.1 自動控制系統集成簡介

自動控制系統集成(Integrated Automation System)可以通俗的理解為生產制作與經營服務行業中使用計算機技術的綜合性的自動化系統。即以計算機網絡、數據庫為媒介，把企業的經營過程包括測量、控制、管理等各個流程單元自動化系統與其他的工作方式、企業經營管理策略結合起來而形成的一個綜合系統。自動化集成的基礎理論是系統的開放性，利用計算機技術將企業生產過程、生產的各個分區和不同功能的車間、以及各類對產品產量的規劃、開發新產品技術等企業經營中的各個過程連貫起來，統一管理。用現代興起的最新的自動控制網絡技術進行信息的分析和處理，以及對企業決策依據自動化提供的數據做出一定的調整。

1.2 信息化集成系統面臨的問題

信息化系統集成需要解決上述提到的多個方面的問題，總結起來可以有以下幾部分的內容。

首先，信息化集成系統需要解決平臺跨越的問題。就目前而言，絕大多數的信息都來自于在多種多樣的使用平臺上的不同的應用程序和系統軟件，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，對于各自接收和反饋命令的形式不一樣，該系統需要做到有效克服不同平臺應用之間存在差異的問題。

其次，信息化集成系統面臨語言命令存在差異的問題。集成系統是針對現有計算機領域所使用的應用系統，而目前計算機的應用執行的語言和命令可謂是“百花齊放”，互不統一，比如X86，ASM的各個系列等數不勝數。這也是集成系統為更好的運行所需解決的問題之一。

第三，信息化集成系統面對的跨越各個操作系統的問題?，F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也呈現出各具特色的狀態，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。面對這些復雜的操作系統，信息化集成系統還有待解決這些問題。

最后，信息化集成系統還被困于跨協議的問題中。眾所周知，信息化、集成的目的是包羅眾多網絡結構的異構網絡。例如包括了工業使用的以太網絡、光纖網絡等。信息集成只有將這些不同協議的網絡之間互不相通的問題解決后，才能更好的發揮其作用。

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

2 自動控制系統集成的組成

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

2.1 第一層：現場實時測控技術

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

2.2 第二層：過程中信息監控和管理

對于各個實施過程以前采用的方法都是根據參數的計算來做報警工作。隨著計算機信息科技的進步，人工智能出現在市場中，現在也應用到信息集成系統中。以人工智能為基礎，在各類工程設備工作過程中出現問題或者生產不能正常進行時，即刻施行在線監控策略，分析導致問題出現的原因，實現最快速、最高效的故障診斷服務，提供最合適的處理方案。在決策層中所使用到的現場控制的信息都來源于過程中的信息監控，這些數據影響著企業對經營戰略的修改和變動等，對企業經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控的重要性，部分企業在過程中設立了MIS系統，做到對下層數據或者上層信息實現可用的集成處理。這些措施是保證生產過程安全的重要舉措，也是實現自動化系統集成的先決條件之一。

2.3 第三層：輔助管理與決策系統

管理和決策系統作為自動化集成的最上層結構，是自動化信息集成的最終目標。在計算機技術迅速發展的推動作用下，各企業的自動化系統的應用也越來越多。在上層自動化系統出現之后，彌補了基礎數據不充分、不完善等缺點，保證數據更加精準、全面。數據連網等技術的不斷發展，保證了集成自動化的順利開展。

3 自動化控制系統網絡信息集成的應用

在信息集成自動化技術不斷發展的情況下，越來越多的行業使用了自動化控制系統。目前在承鋼自動化控制系統的應用也很廣泛，其中典型的有制造執行系統簡稱MES,檢驗分析數據采集、物流管理系統、質量管理系統等。利用網絡，自動將生產、檢驗、物流和質量的全面數據進行統計分析，為制定對應的完整的從原料到產品的整套生產策略提供支持。

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

喻學濤為了提高電子網絡通信設備的可靠性，設計了電子網絡通信設備自動控制系統，采用PLC作為系統的主控芯片和PLC進行邏輯處理，兼用LahWindows/CV創建I/0端口，盡量降低通信線路上的不良影響。該研究結果顯示，采用該自動化系統能夠自動控制電子網絡通信設備，并且具有很好的穩定性。

黃鈺婷對一般采用PLC進行自動控制的汽車生產線做了一些改良，使用能夠在復雜環境中克服許多類型干擾的基于ProfiNet網絡通信的控制系統。該研究結果表明，使用ProfiNet網絡的汽車生產線自動控制系統能夠做到控制器與外部設施之間快速數據交換的要求和同步控制內外兩個系統。

楊歡闡述了在機場行李系統自動控制中應用到的計算機網絡技術，通過該自動監控技術，簡化機場行李系統的工作流程，滿足乘客需求，而且具有價格低廉，維護和修理方便等優點。保證對行李的現場監控，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，在機場行李的實踐經驗也顯示了PCL在大型機場行李自動化控制系統中占據的不可替代的地位。在機場行李系統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絡在石油化工企業中的應用。石油化工行業規模的不斷擴大，生產產品類型不斷增加，石油產業對自動化技術也提出了新的要求。自動控制系統已經由單一模式轉變為網絡化的模式，橫向縱向的應用集成讓集成網絡覆蓋到更多的工作中。該系統的應用縮短了石油生命周期成本，信息系統得以擴散，有利于石油化工行業經營管理工作的進行。

4 結語

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