EDA/PLD中的企业信息自动化的解决方案与策略
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2020-12-09
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EDA/PLD中的企业信息自动化的解决方案与策略中的企业信息自动化的解决方案与策略
企业信息自动化技术若干问题一个典型的企业网络信息集成系统可以分成三层结构：控制网Infranet、企业内部
网 Intranet和全球信息互联网Internet。企业信息自动化技术主要包括企业管理和监测控制Web
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)技术(即管控一体化技术)、工业Ethernet技术。如何将这两种
技术融合，使通信智能现场设备以及其它信息资源作为企业网络中的节点，使非控制信息(管理信息)大大增加，
从而为企业从过程控制走向过程管理，促进企业网络化进程，也为控制网络与公用数据网络的一体化，实现企
业信息流、物流(包括物质和人才)和
企业信息自动化技术若干问题
一个典型的企业网络信息集成系统可以分成三层结构：控制网Infranet、企业内部网 Intranet和全球信息互联网Internet。企业
信息自动化技术主要包括企业管理和监测控制Web SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)技术(即管控一体化技
术)、工业Ethernet技术。如何将这两种技术融合，使通信智能现场设备以及其它信息资源作为企业网络中的节点，使非控制
信息(管理信息)大大增加，从而为企业从过程控制走向过程管理，促进企业网络化进程，也为控制网络与公用数据网络的一体
化，实现企业信息流、物流(包括物质和人才)和资金流最优，完美集成“Internet＋Intranet＋Infranet”是企业信息自动化设计的
关键。
管控一体化技术
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企业对信息的需求不断扩大，现代工业企业不仅要对生产现场状态监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。
管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，在企业内部通过网络技术将各个部门的数据形成一个有
效的整体。在企业的车间级，存在有各类的监控设备、DCS、组态及监控软件；在企业管理级，有各种管理平台、数据库及
管理软件。而构成这些系统的网络和总线结构更是种类繁多，加之不同的工程人员、设计规范、设计标准和版本，想把它们连
成一个有效整体需要考虑的技术问题主要有：
?网络的拓扑结构、协议和带宽控制：企业所需要的不仅是将光缆延伸到各个办公室和车间，更重要的是企业网内各部门的数
据流是否能够畅通，能否方便地被共享。
?系统的可靠性、稳定性及冗余：系统的可靠性建立在良好的网络结构、精良的硬件和稳定的软件平台的基础上。系统间各组
成部分的协调和适当的冗余才能保证系统的稳定可靠。
?系统的安全性及使用者级别和权限的控制：管控一体化形成后，企业的安全性成为重要的问题，同时难度将增大。日益成熟
的防火墙技术将成为控制系统安全性的另一层保障。但也因为管理的高度集中，使全企业的人员可以划分为不同级别和权限的
使用群体，对操作进行必要的跟踪。
?数据的开放性及过程I/O信号的透明化：数据的开放性是管控一体化的核心所在。Web技术的渗透使过程I/O信号不再专属于
某一个控制系统；虚拟仪器的出现更使多个用户能够不必亲临现场就可以监控多个过程。管控一体化的所有优势都基于数据的
开放性。
工业以太网技术
工业以太网和Internet技术的发展将完全改变传统工业企业的网络架构。工业以太网已经从信息层向下延伸到控制层和设备
层。需要注意的是，由于企业的三层网络传输的数据类型和对实时性的要求不同，所以，虽然从上到下都是工业以太网，在不
同的层之间还需设置路由器或网桥。以太网本质上只是一个物理层标准，就象RS-232标准一样。但目前在传输层和网络层基
本上已经统一，TCP/IP协议已为多数工业控制器厂家所接受。在应用层的协议上还存在着分歧，目前三个主要的竞争对手是
Modbus/TCP(基于TCP/IP的Modbus协议)、EtherNet/IP(基于TCP/IP的ControlNet/DeviceNet)和基于以太网的Profibus协议。
Modbus由于它本身是一个开放的协议，为众多的供货商所支持，如果在现场以太网方面存在事实上的标准，则只能是
Modbus。但从市场和利益角度考虑，工业以太网在应用层的统一还需要比较长的时间。由于以太网本身的开放性，它允许在
同一个网络上运行不同的应用层协议，在许多实际应用中具有明显的无可替代的优势。
基于Web的SCADA技术
具有Web功能的SCADA系统能使采集和监控的数据得以开放，能被更多的管理系统、控制系统和使用者所访问。具有Web功
能的 SCADA将会成为众多企业实现管控一体化所选择的第一步。
Web SCADA系统与传统的SCADA系统相比，具有以下优点：
可以远程访问，用户虽远离现场，亦可了解现场情况；广泛的技术合作成为可能，多人在多方(甚至在全世界)对同一问题可进
行会诊；报警方式的多途径实现，不仅能在SCADA监控系统中显示，还可以通过无线通信实现；一个用户可监控多个过程，
多个用户可以监控同一过程，真正实现了数据的开放性及过程信号的透明化；最终用户参与设计，使控制过程更趋于合理，生
产工艺得到更完美的体现；仪器虚拟化，操作简单，不仅可以进行现场数据记录，更可以进行智能化分析；多种仪器、多种控
制系统的协同工作，使全局自动诊断能力增强；既可在原有的PLC/DCS基础上安装，也可以独立安装，能够实现与原系统的
无缝连接。
设计背景和要求
在橡塑制品生产过程中，有一极其关键的工序，即：挤橡和硫化工序。它是将经混橡和混塑未经硫化的橡塑毛料挤制在橡塑制
品的加强筋上，然后经平板硫化机经过一定时间的加压、加温硫化，让其紧固粘贴在一起。工艺要求其挤制厚度必须在公差范
围内，并且严格按照硫化工艺规定施加一定的压强、温度以及时间，否则为废品。橡塑制品生产厂家对此工艺特别重视，但废
品率仍然较高。为节能降耗，给盛大橡塑制品厂开发了一套基于管控一体化技术的控制系统。
系统实施
为了将系统集成为具有测量、控制、管理功能于一体的测控系统，整个计算机管理网络结构采用B/S(Brower/Server)结构，实
时数据交换技术—DDE，并嵌入实时数据库技术，实现有效的管控一体化管理。
工艺控制服务器由实时数据库、操作台浏览器等组成,主要完成生产过程的实时监控功能。除安装常规的Windows Server
2000、Microsoft SQL Server 6.5、Power Builder 7.0外，还安装有生产工艺控制在线实时服务数据库，以备现场智能控制设
备实时访问并下载工艺控制参数。生产在线服务器由数据库服务器、办公用户浏览器等组成,主要完成生产过程的实时监视功
能和生产数据管理功能，安装有Windows Server 2000、Microsoft SQL Server 6.5以及生产调度控制数据库。车间Web服务
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