工業自動化軟件系統技術解析

王炎

（哈爾濱工業大學 黑龍江省哈爾濱市 150000）

在過去，工業領域所應用的傳統技術存在一定缺陷，而技術水品的進步，進一步的推動了工業與計算機的發展與融合，同時加上IT 技術進入到工業自動化領域當中，使得自動化系統得到了全面優化以及改進，同時系統當中也涉及到了諸多的全新技術，為加工生產提供了更好的效果。

1 自動化軟件發展進程

自動化軟件發展于上個世紀八十年代，因此已經有著四十余年的發展進程。在最早出現的組態軟件，基本上是基于磁盤操作系統下實現的自動化控制，同時受到技術方面的限制，導致圖形界面的功能性并不強。但是，在軟件當中已經有著大量的控制算法。這樣的功能正是由于DOS 當中有著較高的實時性所導致。其次，來到了90年代之后，伴隨著微軟公司的操作系統出現，使得在社會當中的絕大部分人機界面軟件，都相應的利用了這樣的操作系統，進行了工控軟件的使用。

1.1 工業自動化軟件的網絡化

在當下進行工業自動化軟件使用中，出現的信息化程度越來越多，因此就需要進行系統的設計過程中，可以在多臺機器當中的軟件系統，實現集中的程序管理，因此也導致在當下的自動化軟件的設計過程中，基于遠程網絡化的管理方式，進行了針對性的設計。另外，伴隨著當下網絡多樣化的發展趨勢，同時受到網絡數據信息出現分散性硬性，導致當下的工業自動化軟件的設計中，基于信息總線的方式進行了相應的設計。這樣的設計方式上，使得對信息總線進行了變革，傳統的設計方式下，需要讓數據利用集中采集和處理的方式，因此在數據監控層出現信息總線。但是，在當下的設計中，可以很好的利用信息處理的方式，基于不同的子系統，進行信息總線的數據采集與處理，以此保障系統當中的不同部分，可以相互進行信息之間的通訊，這樣就形成了監控系統的全分布，形成了良好的設計方式。

1.2 集中自動化轉變成分布式自動化

傳統的工業自動化的系統構建中，基本上都采用的是集中運算的方式，所形成的中央控制效果。因此，在傳統的軟件技術設計中，其軟件程序是一種基于過程的設計方式，另外在編制面向過程的過程中，呈現出較為復雜的情況，因此就對軟件編制人員提出了更高的設計要求。而在微軟推出了自家的操作系統之后，使得提供了全新的技術平臺，以此在未來的研發中，提出了基于分布式自動化設計的系統類型。這種COM 軟件結構下，就是一種可以復用的二進制軟件組件，以此可以在實際的運行中，進行高效率的信息傳遞以及共享。另外，對于一個較為完整的軟件而言，可以很好的將這些組件進行充分的組合和利用。其中DCOM 在使用的過程中，可以將COM 組件分布在計算機當中，并基于網絡相互連接的方式，進行數據之間的充分交換，并呈現出本地傳遞的效果。

圖1：信息化平臺構建示意圖

2 自動化軟件技術在當下的國內的發展

在近些年的發展中，工業自動化技術的發展呈現出較高的成果。其中眾多的系統在實際的開發工程中，受到了格外的關注，特別是在集成開發的過程中，可以很好的利用應用組件的方式，實現工程重用的組件對象體系結構，以此投入到設計的自動化生產加工中，可以很好的提升加工的效率性。另外，對于組件對象的模型，也相應的提升了系統的可靠性。在當下高端市場當中，出現了大量的國外品牌，以此在未來的發展中，更加需要重視起本土研發力度，以此加強研發成本，以此提升國內品牌的競爭實力。

3 自動化軟件系統技術

在自動化軟件長期的發展中，受到技術性與商業性這兩方面的影響，以此形成了諸多不同類型的技術，但是都是作為當下制造業發展的重要技術。在制造業的當中，為了提升自身的生產力，就要積極的使用自動化軟件。但是，伴隨著當下生產加工的要求越來越高，使得已經無法很好的基于傳統組態監控的功能性為基礎，而是需要進一步的提升生產加工的整體效果。在當下的生產加工的過程中，要進行有效的發展，才可以提升制造業的實際需求。

3.1 標準化技術

自動化軟件的實際應用中，已經慢慢成為了制造業當中的重要核心軟件和系統。無論是用戶還是硬件供應商，在進行自動化軟件技術的使用中，都是進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，就要進行自動化軟件的標準化設計。其中這種標準化技術的使用中，可以很好的讓自動化軟件轉變成自動化軟件平臺，以此可以在軟件無法充分的滿足當下用戶實際需求的時候，就可以基于自身的實際需求，進行軟件的個性開發，以此將其系統打造成適應當下生產加工的重要設備。例如，在當下組態王6.0 的設計中，就配備著4 個不同的開發工具包，以此保障用戶可以基于自身的需求，進行深入的開發。在自動化的標準化技術下，可以很好的讓軟件當中的不同局部功能，呈現出較高的相互聯系性，因此導致在不同的加工環節，實現信息的共享以及傳遞。

表1：某燃氣自動化結構設計

3.2 信息化平臺構建

當下對于ERP 技術而言，成為了制造業重要的研究內容。但是，當下這種信息化平臺的構建，還僅僅廣泛的應用到了企業的財務、銷售、物流等領域當中。但是，在國外的一些企業生產中，已經將其信息化平臺進行了一定的應用嘗試，以此可以很好的提升生產效率和生產的價值。在當下工業現場當中，與信息化平臺的構建呈現出較高的差異性，這是由于沒有受到深入的研發，但是一旦可以及時的將歷史數據輸入到企業的信息管理系統當中，既可以對當下企業生產加工所出現的各種信息和情況，實現針對性的分析，進而保障在未來的生產加工中，可以制定出科學合理的方案。伴隨著當下大數據技術的發展，使得在企業當下的現代化建設中，更加需要進行全面的分析，以此充分的保障在當下的發展中，可以很好的實現信息化的發展與建設。自動化軟件技術已經成為企業進行信息化建設的關鍵環節。圖1 為信息化平臺構建示意圖。

在未來的企業信息化建設中，將會利用自動化軟件技術，當做重要中間體，以此使得讓自動化軟件可以對企業當下的工藝、控制、生產制造等進行全面的管控與完善，并在每一個工作環節，都可以形成良好的歷史記錄，并在構建出的信息化平臺當中，提供技術的信息數據。

3.3 工業自動化控制系統的特征

在當下用電設備的使用中，主要將其安裝在了不同的配電室與電動控制中心當中，因此運行中承擔的信息處理任務也不盡相同，其中相關人員進行維修的工作在流程上也相對比較復雜。這樣的信息處理工作中，相比較熱工系統有著較為明顯的不同之處。同時，在電氣設備的操作中，也呈現出頻率較低的問題，因此使得在一些系統實際的投入使用之后，會出現較長時間的運行間隔期。其次，電氣設備在運行中，對于保護裝置有著較高的要求和技術標準，因此使得動作速度較快，使得在往往需要在40ms 內完成操作。其次，在電氣設備的構造結構的運行中，也具備著一定的連鎖邏輯，但是其實際的操作內部結構較為的復雜，以此在實際的控制過程中，是基于用電系統為基礎的控制方式。而在設備監控當中，往往需要將其接入到DCS 系統當中，因此用電出現兩臺系統同時運行的時候，就會使得一臺系統在進行檢修的過程中，就要避免對另一臺系統造成嚴重的影響。因此，對于工業自動化生產控制工作而言，就需要充分的保障電氣設備在運行的過程中，可以很好的讓其自動化呈現出較強的穩定性。其次，還要基于電氣設備的重要特征，可以很好的構建出科學合理的結構類型，并提升系統的整體穩定性，對系統當中的各方面數據信息，實現全面的信息采集，以此在出現一些簽字按問題的時候，既可以制定出相應的解決措施。表1 為某燃氣自動化結構設計。

3.4 工業自動化控制儀器儀表

在當下工廠當中的總線技術發展中，所使用的主控系統當中，采用的是智能化儀表、特種儀表以及一些專用的自動化儀表。同時，為了進一步的提升當下儀器儀表的運行能力，就實現了數字化、智能化以及網絡化方面的操作，進而保障自動化儀表可以很好的實現數字方面的轉變。其次，在科學測試儀器的使用中，需要對其環保儀器進行針對性的研發，因此當下出現了環保監測功能的儀器。這樣的機械設備在使用的過程中，可以對大氣環境、水環境進行針對性的信息采集，以此可以為工作人員提供充足的信息數據，進而保障在未來的生產加工中，基于這些信息數據，實現科學合理的生產加工方案制定。其次，在一些綜合性自動化測試系統的構建中，也相應的實現了針對性的系統設計，進而保障了在未來的使用中，可以基于不同的結構層次，實現全面的生產加工監控，進而提升自動化程度，對生產進行了全流程的診斷分析。

4 總結

綜上所述，在未來的發展中，為了保障對設備可以發揮出更高的作用，就需要在制造業當中廣泛的應用自動化軟件系統技術，以此讓其生產加工全流程都能夠呈現出良好的設計效果，滿足當下人們對于生產力提升的實際需求，創造出更多的經濟效益。