計算機系統(tǒng)分析員論文工業(yè)自動化改造的應用

1、計算機系統(tǒng)分析員論文-工業(yè)自動化改造的應用論實時控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成論文2：工業(yè)自動化改造的應用【摘要】本文以一個信息化改造工程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)代化消費企業(yè)的數(shù)字化改造工程，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)對設備的運行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)視和記錄兩大任務，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)

2、設備狀態(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)視和記錄功能；第三步健全監(jiān)控室的控制功能及相應信號的輸出；第四步那么是實現(xiàn)消費設備自動化控制的數(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)絡的橋梁；2負責確定該工程中各部分之間的分工，在發(fā)生沖突或出現(xiàn)問題時提出相應的詳細解決方法；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)開展消費與進步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)消費領域中，我參與開發(fā)工程的這家企業(yè)可以認為已經(jīng)具有相當程度的現(xiàn)代化的根底了，比方它已擁有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

3、大型輔助機器。但是這些設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)一方面出于對今后開展的需要，希望記錄下這些設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)希望可以對設備消費狀態(tài)有全面的監(jiān)視和一定的緊急控制與應變的才能，能對消費設備的操作意外和設定不當，或者發(fā)生突然的未意料到的事件，防止造成事故與損失。我們根據(jù)該企業(yè)的要求，結(jié)合工程的資金、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、工程開發(fā)

4、所面臨的風險等諸多因素，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，實在地在相應各個環(huán)節(jié)上節(jié)約本錢是相當重要的，因此要盡可能地在原有設施與條件的根底上進展改造，而不是進展根本性的交換；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)的才能和條件，也不具備管理維護和應用高級集成系統(tǒng)的相關人員，所以，工程的目的應當切合于目前條件下企業(yè)的總體要求。這樣既有利于控制本錢，也有利于減少工程風險；3由于該企業(yè)的消費情況和資金、人員的限制，工程必須分階段地進展。大體上可劃分為如下四個階段：實現(xiàn)設備狀態(tài)參數(shù)的數(shù)字化輸出；

5、建立中央監(jiān)控室的監(jiān)視和記錄功能；健全中央監(jiān)控的控制功能和相應信號的輸出；實現(xiàn)消費設備自動化控制的數(shù)字信號接入功能；4參與本工程涉及到的雙方的大多數(shù)人員都不精通對方的專業(yè)領域，因此必須在加強互相溝通的同時，確定明確的分工關系。上述四條意見在經(jīng)過雙方的磋商與研究后，獲得了雙方全體工程參與人員的一致認同，成為這個工程開發(fā)過程中雙方必須理解與遵循的準那么。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，并且已做了相應的技術儲藏，因此這一部分的工作由該企業(yè)自身的技術人員全權負責并加以施行。工程中所涉及到的所有自動化消費設備都已具有根據(jù)狀態(tài)參數(shù)模擬信號量進展控制的才

6、能，對于所采集到的狀態(tài)參數(shù)模擬量，企業(yè)曾方案采用一類以模擬信號遠程地傳至中央監(jiān)控室，再進展模數(shù)轉(zhuǎn)換的方案。此方案對企業(yè)來說實現(xiàn)比較簡單，但存在著本錢較高、遠傳過程易受到干擾等不利因素。隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換設備本錢的顯著下降和可靠性進步，經(jīng)我們建議和雙方討論，企業(yè)有決心在消費設備的控制設備上就地實現(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的企業(yè)技術人員實行。第二階段的工作主要由我方開發(fā)組成員負責。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)表的相關技術，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，不同消費階段的數(shù)據(jù)處理時所采用的數(shù)學模

7、型等數(shù)據(jù)處理的相關內(nèi)容；第二組負責監(jiān)控記錄軟件的輸入輸出接口，用戶圖形界面的選定和設計等軟件外圍功能的實現(xiàn)；第三組那么集中力量編寫一個簡單實用的、針對性強和小巧的相關數(shù)據(jù)記錄的專用數(shù)據(jù)庫。這一階段是控制質(zhì)量和本錢的關鍵性階段。出于對本錢的考慮，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，設備的實時控制仍由原來的自動化系統(tǒng)所承擔的實際情況，中央監(jiān)控室采用了一套有雙機備份的效勞器作為數(shù)據(jù)處理用的效勞器，另一套同樣有雙機備份的效勞器作為數(shù)據(jù)庫效勞器，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

8、成功的根底上，利用第二階段模塊處理后所獲得的數(shù)據(jù)，根據(jù)設備的多種臨界指標，進展相應的判斷，允許在緊急情況下，發(fā)出相應的警報，并同時根據(jù)設備本身的相應緊急情況處理方法，發(fā)出控制信號加以處理實現(xiàn)。這一階段的關鍵有兩方面內(nèi)容：一個問題是要求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設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。第四階段那么仍然由該企業(yè)的技術人員為主施行，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鍵問題。對于第一個問題，使用了更好的設備和部件來實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和動態(tài)控制；對于第二個問題，那么在控制設備中設立了優(yōu)先級判斷，使自我保護裝置的啟動優(yōu)先級分開中央監(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。從總的工程施行進程上來看，一、四兩個階段相連接，二、三兩個階段相連接，而它們之間那么可并行地進展，從而滿足了時間進度上的要求。今后，本工程所采用的這類技術可能要走向全自動化。工程中涉及到的數(shù)據(jù)量將會更大得多，實時性要求也會更高。我們應注意使現(xiàn)有成熟的商業(yè)系統(tǒng)與產(chǎn)品如何應用到其中去，使