- 相關(guān)推薦
計算機系統(tǒng)分析員論文-工業(yè)自動化改造的應(yīng)用
論實時控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成——論文2：工業(yè)自動化改造的應(yīng)用【摘要】
本文以一個信息化改造項目為例討論了實時系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的集成。我曾參加了一個中等規(guī)模的現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)字化改造項目，該企業(yè)擁有4座自動化連續(xù)式工作的窯爐，以及8座自動化間隙式工作的窯爐以及多臺半自動的中大型輔助機器。該企業(yè)希望能將這些設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字化，并且重點要建立起一個中央監(jiān)控室，能實現(xiàn)對設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)督和記錄兩大任務(wù)，前者用于防止意外事故，后者可用于向該企業(yè)的決策人員和技術(shù)開發(fā)部門提供信息。
通過我們的開發(fā)組與該企業(yè)相關(guān)人員一起努力，分四個步驟共同完成了這一工作。第一步是實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的數(shù)字化輸出；第二步是建立中央監(jiān)控室的監(jiān)督和記錄功能；第三步健全監(jiān)控室的控制功能及相應(yīng)信號的輸出；第四步則是實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自動化控制的數(shù)字信號接入功能。
我在其中的主要工作有三個方面：
（1）作為公司開發(fā)組和企業(yè)間聯(lián)絡(luò)的橋梁；
（2）負責(zé)確定該項目中各部分之間的分工，在發(fā)生沖突或出現(xiàn)問題時提出相應(yīng)的具體解決辦法；
（3）幫助解決與協(xié)調(diào)在工作過程中出現(xiàn)的各種困難。
【正文】
現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展生產(chǎn)與提高效率的根本途徑之一是加速信息化的進程。在所從事的專業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，我參與開發(fā)項目的這家企業(yè)可以認為已經(jīng)具有相當程度的現(xiàn)代化的基礎(chǔ)了，比如它已擁有4條自動化連續(xù)式工作的窯爐、8座自動化間隙式工作的窯爐和多臺半自動的中大型輔助機器。但是這些設(shè)備的自動化控制在改造前還主要依靠模擬量控制，也不具備信息與數(shù)據(jù)的記錄、匯總與分析功能。該企業(yè)一方面出于對今后發(fā)展的需要，希望記錄下這些設(shè)備在工作過程中連續(xù)的狀態(tài)參數(shù)的變化情況，有運行的日志與歷史記錄，以提供給其技術(shù)開發(fā)部門，作為產(chǎn)品質(zhì)量改進研究中的參考；進一步還可提供給企業(yè)管理部門決策分析時的參考。另一方面，企業(yè)希望能夠?qū)υO(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)有全面的監(jiān)督和一定的緊急控制與應(yīng)變的能力，能對生產(chǎn)設(shè)備的操作意外和設(shè)定不當，或者發(fā)生突然的未預(yù)料到的事件，防止造成事故與損失。
我們根據(jù)該企業(yè)的要求，結(jié)合項目的資金、時間、人員等現(xiàn)實狀況，再三考慮了該企業(yè)的經(jīng)營情況、產(chǎn)品的市場和前景、項目開發(fā)所面臨的風(fēng)險等諸多因素，經(jīng)過仔細分析，得出了如下的4條意見：
（l）由于資金的限制，切實地在相應(yīng)各個環(huán)節(jié)上節(jié)約成本是相當重要的，因此要盡可能地在原有設(shè)施與條件的基礎(chǔ)上進行改造，而不是進行根本性的替換；
（2）此企業(yè)需要的是“實時控制系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)的初步集成”，而不是一個功能相當豐富和完善的系統(tǒng)，該企業(yè)現(xiàn)階段既不具備開發(fā)這樣一個系統(tǒng)的能力和條件，也不具備管理維護和應(yīng)用高級集成系統(tǒng)的相關(guān)人員，所以，項目的目標應(yīng)當切合于目前條件下企業(yè)的總體要求。這樣既有利于控制成本，也有利于減少項目風(fēng)險；
（3）由于該企業(yè)的生產(chǎn)情況和資金、人員的限制，項目必須分階段地進行。大體上可劃分為如下四個階段：①實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的數(shù)字化輸出；②建立中央監(jiān)控室的監(jiān)督和記錄功能；③健全中央監(jiān)控的控制功能和相應(yīng)信號的輸出；④實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自動化控制的數(shù)字信號接入功能；
（4）參與本項目涉及到的雙方的大多數(shù)人員都不精通對方的專業(yè)領(lǐng)域，因此必須在加強互相溝通的同時，確定明確的分工關(guān)系。
上述四條意見在經(jīng)過雙方的磋商與研究后，獲得了雙方全體項目參與人員的一致認同，成為這個項目開發(fā)過程中雙方必須理解與遵循的準則。
在第一階段，我們開展了對半自動的中大型輔助機器的自動化改造。事實上，該企業(yè)早有這類打算，并且已做了相應(yīng)的技術(shù)儲備，因而這一部分的工作由該企業(yè)自身的技術(shù)人員全權(quán)負責(zé)并加以實施。項目中所涉及到的所有自動化生產(chǎn)設(shè)備都已具有依據(jù)狀態(tài)參數(shù)模擬信號量進行控制的能力，對于所采集到的狀態(tài)參數(shù)模擬量，企業(yè)曾計劃采用一類以模擬信號遠程地傳至中央監(jiān)控室，再進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的方案。此方案對企業(yè)來說實現(xiàn)比較簡單，但存在著成本較高、遠傳過程易受到干擾等不利因素。隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備成本的顯著下降和可靠性提高，經(jīng)我們建議和雙方討論，企業(yè)有決心在生產(chǎn)設(shè)備的控制設(shè)備上就地實現(xiàn)現(xiàn)場模數(shù)轉(zhuǎn)換，再遠傳數(shù)字信號至監(jiān)控室，這一工作同樣地由熟悉這項技術(shù)的企業(yè)技術(shù)人員實行。
第二階段的工作主要由我方開發(fā)組成員負責(zé)。我們將人員大體上分為3組，第一組主要是根據(jù)企業(yè)長期累積的資料以及公開發(fā)表的相關(guān)技術(shù)，建立起一個合理有效的模型，其中包括諸如數(shù)據(jù)采樣記錄的間隔時間，不同生產(chǎn)階段的數(shù)據(jù)處理時所采用的數(shù)學(xué)模型等數(shù)據(jù)處理的相關(guān)內(nèi)容；第二組負責(zé)監(jiān)控記錄軟件的輸入輸出接口，用戶圖形界面的選定和設(shè)計等軟件外圍功能的實現(xiàn)；第三組則集中力量編寫一個簡單實用的、針對性強和小巧的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的專用數(shù)據(jù)庫。這一階段是控制質(zhì)量和成本的關(guān)鍵性階段。出于對成本的考慮，以及根據(jù)數(shù)據(jù)的流量不很大，對數(shù)據(jù)的實時性處理要求不是很高（通常情況下，設(shè)備的實時控制仍由原來的自動化系統(tǒng)所承擔(dān)）的實際情況，中央監(jiān)控室采用了一套有雙機備份的服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理用的服務(wù)器，另一套同樣有雙機備份的服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并且沒有使用價格昂貴的商用數(shù)據(jù)庫，而采用了由自己開發(fā)的一個經(jīng)濟實用的專用數(shù)據(jù)庫。
第三階段可以看成是第二階段的自然延伸，在第二階段成功的基礎(chǔ)上，利用第二階段模塊處理后所獲得的數(shù)據(jù)，依據(jù)設(shè)備的多種臨界指標，進行相應(yīng)的判斷，允許在緊急情況下，發(fā)出相應(yīng)的警報，并同時依據(jù)設(shè)備本身的相應(yīng)緊急情況處理辦法，發(fā)出控制信號加以處理實現(xiàn)。這一階段的關(guān)鍵有兩方面內(nèi)容：一個問題是要求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備擁有相對較高的可靠性與可用性，另一個問題是要注意做好與自動化設(shè)備原有控制系統(tǒng)的自我保護功能的配合協(xié)調(diào)工作。
第四階段則仍然由該企業(yè)的技術(shù)人員為主實施，在實現(xiàn)過程中主要是解決好第三階段所遇到的上述兩個關(guān)鍵問題。對于第一個問題，使用了更好的設(shè)備和部件來實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和動態(tài)控制；對于第二個問題，則在控制設(shè)備中設(shè)立了優(yōu)先級判斷，使自我保護裝置的啟動優(yōu)先級離開中央監(jiān)控室（由于自我保護啟動速度更快，但是功能較弱）而加以解決。
從總的項目實施進程上來看，一、四兩個階段相連貫，二、三兩個階段相連貫，而它們之間則可并行地進行，從而滿足了時間進度上的要求。
今后，本項目所采用的這
類技術(shù)可能要走向全自動化。項目中涉及到的數(shù)據(jù)量將會更大得多，實時性要求也會更高。我們應(yīng)注意使現(xiàn)有成熟的商業(yè)系統(tǒng)與產(chǎn)品如何應(yīng)用到其中去，使之能盡快地滿足企業(yè)的要求，節(jié)約成本，并且減少開發(fā)的風(fēng)險。
評注：本項目初步實現(xiàn)了生產(chǎn)控制與信息系統(tǒng)的第一階段集成，項目實現(xiàn)目標明確，效果直接。摘要中寫了項目的背景與作者所從事的工作，正文中條理較清晰地列舉了項目實施的策略、過程與主要技術(shù)。（本文主要參考了上海沈子敬等人的論文）
【計算機系統(tǒng)分析員論文-工業(yè)自動化改造的應(yīng)用】相關(guān)文章：
計算機系統(tǒng)分析員論文-工業(yè)控制的常規(guī)應(yīng)用08-06
計算機系統(tǒng)分析員論文-通信行業(yè)的應(yīng)用08-06
計算機系統(tǒng)分析員論文-ERP開發(fā)的應(yīng)用08-06
計算機系統(tǒng)分析員論文-銀行業(yè)的應(yīng)用08-06
計算機系統(tǒng)分析員論文-通信業(yè)應(yīng)用08-06
儀表自動化在化工工業(yè)的論文11-02
計算機系統(tǒng)分析員論文-銀行業(yè)的應(yīng)用208-06