目前在國(guó)外，很多發(fā)達(dá)國(guó)家及有些發(fā)展中國(guó)家普遍采用美國(guó)Wonderware工業(yè)自動(dòng)化軟件套件技術(shù)，根據(jù)用戶(hù)需求構(gòu)建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工業(yè)大系統(tǒng)的控制與管理。例如，在20世紀(jì)90年代印度最大的TISCO鋼鐵公司采用美國(guó)Wonderware工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)套件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接與ERP通信，從Internet上直接接受用戶(hù)訂單后，通過(guò)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)把總公司和職能部門(mén)、分廠(chǎng)、車(chē)間直至各條生產(chǎn)線(xiàn)都采用統(tǒng)一的控制、數(shù)據(jù)和信息平臺(tái)納入管理，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行、維護(hù)成本低，由于軟件組件套件技術(shù)可方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)縫集成，可靠性高，實(shí)現(xiàn)了從接受訂單、原材料訂購(gòu)、產(chǎn)品生產(chǎn)、直至把產(chǎn)品運(yùn)送到用戶(hù)手中的全公司統(tǒng)一的自動(dòng)化監(jiān)控與信息化管理，效率極高。美國(guó)Wonderware公司的軟件套裝組件系統(tǒng)是工業(yè)界第一個(gè)集成的工業(yè)自動(dòng)化軟件包Factory Suite,它從根本上改變了人們的傳統(tǒng)觀(guān)念以及在制造行業(yè)存在了多年的從上到下的信息流模式。除了上述核心組件外，還有Industrial SQL數(shù)據(jù)分析工具，SCADAlarm企業(yè)級(jí)的電話(huà)/報(bào)警系統(tǒng)等等。總之Wonderware的Factory Suite是套裝的軟件組件系統(tǒng)，可以根據(jù)需要選配組件模塊使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，給企業(yè)信息化提供了完整的解決方案。如在鋼鐵行業(yè)中，采用美國(guó)Wonderware的I/O Sever技術(shù)和InSQL Server技術(shù)，建立統(tǒng)一的控制、數(shù)據(jù)、信息平臺(tái)，效果極好，可實(shí)施建立產(chǎn)品流轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從原材料到成品的全線(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤，建立生產(chǎn)信息動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)房(包括原料、半成品庫(kù)、熱處理、成品庫(kù))管理、生產(chǎn)作業(yè)和過(guò)程管理、合同管理、質(zhì)量管理、工藝規(guī)程在線(xiàn)指導(dǎo)子系統(tǒng)、生產(chǎn)信息動(dòng)態(tài)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、分析管理等，由于管理與控制都是動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)、沒(méi)有最先進(jìn)的軟件技術(shù)支撐和可以無(wú)縫集成的軟件套件組件搭建系統(tǒng)，很難想象研發(fā)工作量有多大，成功率有多高，真正意義上的CIMS系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)。
近年來(lái)工業(yè)自動(dòng)化軟件技術(shù)在多個(gè)方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，其中特別值得關(guān)注的是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)構(gòu)架方面的新進(jìn)展。集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)通過(guò)應(yīng)用組件實(shí)現(xiàn)工程重用，Industrial Application Server的組件對(duì)象體系結(jié)構(gòu)可以顯著地提高生產(chǎn)力。組件對(duì)象模型有利于開(kāi)發(fā)代表工廠(chǎng)設(shè)備的可重用的應(yīng)用對(duì)象。在FactorySuite IDE內(nèi)部建立的應(yīng)用對(duì)象包含與自動(dòng)化設(shè)備有關(guān)的所有必要的元素，例如歷史參數(shù)、標(biāo)記、報(bào)警與事件、文檔、腳本、安全和通信參數(shù)?？梢越ⅰ?fù)制和部署一個(gè)可重用組件的模板庫(kù)，提高快速應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)能力。每個(gè)組件模板支架變化傳播特性，因此，一個(gè)元素的改變可以自動(dòng)地被傳播到所有受影響的組件或選擇的組件，節(jié)省了寶貴的工程時(shí)間和成本。工廠(chǎng)模型體系結(jié)構(gòu)用戶(hù)可以把預(yù)先設(shè)計(jì)的應(yīng)用對(duì)象變成利用最佳慣例和公司的工程標(biāo)準(zhǔn)的模板。獲得靈活的應(yīng)用對(duì)象可以包含代表物理工廠(chǎng)設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化策略或更高級(jí)別的生產(chǎn)策略的知識(shí)和應(yīng)用代碼。模板庫(kù)可以把應(yīng)用工程變成一個(gè)裝配過(guò)程，而不是一種程序編制工作，因而可以顯著提高不同項(xiàng)目的生產(chǎn)率。IDE是一個(gè)多開(kāi)發(fā)者環(huán)境，它支持公司利用他們的工程資源，在一個(gè)項(xiàng)目上分配多名工程師。IDE通過(guò)利用高效率的注冊(cè)/注銷(xiāo)過(guò)程支持多開(kāi)發(fā)人員，它為每個(gè)應(yīng)用程序組件提供了一種歷史記錄審核跟蹤機(jī)制，包括用戶(hù)標(biāo)識(shí)符、時(shí)期與時(shí)間戳、以及關(guān)于變化的詳細(xì)的摘要信息。由于應(yīng)用配置信息保存在一個(gè)核心項(xiàng)目庫(kù)(SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù))中，因此可以對(duì)整個(gè)應(yīng)用進(jìn)行版本控制。注冊(cè)/注銷(xiāo)過(guò)程允許工程師在旅行或者離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)隨身攜帶組件，為他們提供了最大的靈活性。
IAS(Industrial Application Server)將工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)力與可伸縮性帶入了一個(gè)新紀(jì)元。它提供了全新的一層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、報(bào)警與事件管理、數(shù)據(jù)處理服務(wù)及協(xié)作開(kāi)發(fā)功能，這些功能從最底層開(kāi)始就是針對(duì)用于工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的。IAS是簡(jiǎn)化分布式自動(dòng)化應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、部署、維護(hù)及管理的一種基礎(chǔ)架構(gòu)，它是建立在Invensys的 ArchestrATM架構(gòu)基礎(chǔ)上的新軟件組件。全面的 ArchestrA工廠(chǎng)自動(dòng)化與信息架構(gòu)從一開(kāi)始就設(shè)計(jì)為利用最新軟件技術(shù)延長(zhǎng)傳統(tǒng)系統(tǒng)的使用壽命。不管自動(dòng)化應(yīng)用程序是用在離散制造業(yè)、生產(chǎn)工廠(chǎng)、遠(yuǎn)程 SCADA操作、公共事業(yè)，還是用在這些運(yùn)營(yíng)類(lèi)型的任何組合中，ArchestrA架構(gòu)均能將其涵蓋在內(nèi)。IAS建立在A(yíng)rchestrA架構(gòu)上，明顯的優(yōu)勢(shì)在于:分布式點(diǎn)到點(diǎn)架構(gòu);一個(gè)全球聯(lián)網(wǎng)的域名空間;集成化歷史、腳本、報(bào)警及安全機(jī)制;直觀(guān)的多用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境;基于組件的工廠(chǎng)與應(yīng)用模型;符合21 CFR Part 11規(guī)范要求;對(duì)用戶(hù)而言可顯著降低工程成本;降低擁有成本;響應(yīng)迅速、能適應(yīng)成長(zhǎng)需要;堅(jiān)定不移的開(kāi)放性。它為簡(jiǎn)化分布式自動(dòng)化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、部署、維護(hù)與管理提供了基礎(chǔ)。IAS提供了新一級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、報(bào)警與事件管理、數(shù)據(jù)操作服務(wù)、以及協(xié)作工程能力，這些能力從一開(kāi)始就是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)的，使制造廠(chǎng)家、OEM和系統(tǒng)集成商(SI)能夠顯著降低自動(dòng)化系統(tǒng)的工程、購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)，用戶(hù)可以靈活建造自動(dòng)化系統(tǒng),增強(qiáng)了對(duì)新的需求的響應(yīng)能力。IAS是建立在Invensys 的ArchestrA 體系結(jié)構(gòu)之上的一個(gè)強(qiáng)大的新應(yīng)用平臺(tái)。綜合性的ArchestrA 工廠(chǎng)自動(dòng)化與信息體系結(jié)構(gòu)從一開(kāi)始就被設(shè)計(jì)為利用最新的軟件技術(shù)延長(zhǎng)傳統(tǒng)系統(tǒng)的壽命。不論是裝配制造廠(chǎng)、制煉廠(chǎng)、遠(yuǎn)程SCADA運(yùn)轉(zhuǎn)、公用事業(yè)或者這些業(yè)務(wù)營(yíng)運(yùn)類(lèi)型的任何組合中的自動(dòng)化應(yīng)用，以ArchestrA為基礎(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)都能夠勝任。
從系統(tǒng)層次考慮，最近的工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)正利用先進(jìn)的軟件技術(shù)朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化、綜合管理等方向發(fā)展。
(1) 工業(yè)自動(dòng)化軟件的集成化
以前的工業(yè)自動(dòng)化軟件已經(jīng)考慮到對(duì)設(shè)備和多系統(tǒng)的集成觀(guān)點(diǎn)，但是集成的范圍往往集中在對(duì)局部系統(tǒng)或分廠(chǎng)系統(tǒng)，而沒(méi)有考慮更大范圍的集成，而新的自動(dòng)化軟件系統(tǒng)已經(jīng)考慮到大范圍、區(qū)域性以及全廠(chǎng)級(jí)的系統(tǒng)集成，提供總體的集成解決方案。
(2) 工業(yè)自動(dòng)化軟件的網(wǎng)絡(luò)化
隨著數(shù)據(jù)的分散性以及網(wǎng)絡(luò)的多樣性，工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的信息正朝著信息總線(xiàn)的方向發(fā)展，信息總線(xiàn)的方式改變了過(guò)去需要將數(shù)據(jù)集中采集和處理的觀(guān)念，相當(dāng)于在數(shù)據(jù)監(jiān)控層鋪設(shè)了一條信息總線(xiàn)，各個(gè)子系統(tǒng)只要掛接在該信息總線(xiàn)上，就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)間的相互通訊，實(shí)現(xiàn)了全分布的監(jiān)控系統(tǒng)。比如基于Wonderware FactorySuiteA2構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)，就是通過(guò)在整個(gè)系統(tǒng)中部署在每臺(tái)電腦中的Platform進(jìn)行信息交互。由于工業(yè)自動(dòng)化軟件間的信息交互越來(lái)越多，需要在單臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)機(jī)器上的軟件系統(tǒng)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程管理的功能，因此網(wǎng)絡(luò)化的管理也是自動(dòng)化軟件的發(fā)展方向。目前多家國(guó)內(nèi)外的工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)就實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理，比如Wonderware公司基于微軟管理控制臺(tái)(MMC)技術(shù)的系統(tǒng)管理控制臺(tái)SMC(System Management Console)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集軟件、日志文件、部署的對(duì)象等實(shí)現(xiàn)集中的遠(yuǎn)程管理。
(3) 工業(yè)自動(dòng)化軟件中面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用
面向?qū)ο蠓椒òǚ庋b性、繼承性、多態(tài)性等特點(diǎn),這些特點(diǎn)使面向?qū)ο蠓椒ㄔ谲浖I(lǐng)域得到迅速的發(fā)展，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，很多控制對(duì)象同樣具有面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的“對(duì)象”屬性，也引起了人們的注意，控制工程師和控制軟件開(kāi)發(fā)人員也試圖將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，但目前基本上仍停留在針對(duì)某個(gè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和控制軟件的軟件設(shè)計(jì)中，這些都說(shuō)明面向?qū)ο蟮募夹g(shù)可以應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，但沒(méi)有真正將面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到控制系統(tǒng)的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。這就是要將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)引入到整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，而不是簡(jiǎn)單的停留在某個(gè)具體的軟件設(shè)計(jì)之中的。總之，傳統(tǒng)的面向功能的設(shè)計(jì)方法集中在控制系統(tǒng)的局部，圍繞某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)為主線(xiàn)，而在嵌入面向?qū)ο蠹夹g(shù)的自動(dòng)化軟件平臺(tái)Wonderware Industrial Application Server上，采用面向?qū)ο笏枷朐O(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)，要充分發(fā)揮面向?qū)ο蠹夹g(shù)的封裝性、繼承性的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)采用抽象對(duì)象的方法來(lái)看待整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成。Wonder- ware公司推出了一款嵌入面向?qū)ο蠹夹g(shù)的新產(chǎn)品—Wonderware Industrial Application Server。該產(chǎn)品充分發(fā)揮了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，提供了供自動(dòng)化工程師選擇使用的多個(gè)基礎(chǔ)模板，將程序中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)屏蔽掉，只需要經(jīng)過(guò)客戶(hù)化的配置以及擴(kuò)展即可以滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作，從而使工程師從簡(jiǎn)單復(fù)雜耗時(shí)的程序模塊設(shè)計(jì)中解放出來(lái)，將主要的精力集中在系統(tǒng)控制模型以及控制算法上，大大縮短了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和上線(xiàn)時(shí)間，并提高了系統(tǒng)的重用性。
(4) 工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的平臺(tái)化
在工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，由于涉及到多種功能的實(shí)現(xiàn)，因此在20世紀(jì)80年代末期和20世紀(jì)90年代，根據(jù)模塊功能的區(qū)別，實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的模塊化。而由于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的范圍及廣度的增加，需要一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)軟件，實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的統(tǒng)一運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外大的工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)都將自己的模塊化軟件統(tǒng)一運(yùn)行在自己的平臺(tái)之上，而且該平臺(tái)具有高度的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，相關(guān)廠(chǎng)商的產(chǎn)品就可以在該平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
(5) 工業(yè)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的綜合管理化
目前各個(gè)工業(yè)自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商不僅是為企業(yè)提供監(jiān)控功能軟件的廠(chǎng)商，而且能根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，提供豐富的管理軟件，向著工業(yè)自動(dòng)化解決方案廠(chǎng)商的轉(zhuǎn)變。他們?yōu)槠髽I(yè)提供了資產(chǎn)管理、質(zhì)量、批次管理等豐富的軟件。而且隨著企業(yè)信息化的推進(jìn)，目前都在積極提供為企業(yè)ERP進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐的MES解決方案。最明顯的就是不少?gòu)S商推出了基于S95標(biāo)準(zhǔn)的MES解決方案，比如Wonderware公司的生產(chǎn)事件模塊PEM(Production Events Module)就是遵循S95標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)效能跟蹤管理的解決方案。
在工業(yè)自動(dòng)化軟件支持的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)、處理能力以及可伸縮性或擴(kuò)展性等方面，都有明顯的發(fā)展和提高。廠(chǎng)商考慮越來(lái)越多的是系統(tǒng)隨時(shí)間推移而增值和延長(zhǎng)項(xiàng)目的生命周期，從整體上提高系統(tǒng)建設(shè)的投資回報(bào)率。
（轉(zhuǎn)載）
