開放性控制系統(tǒng)概述

控制系統(tǒng)1、開放性控制系統(tǒng)的概念長(zhǎng)期以來(lái)，制造與生產(chǎn)企業(yè)所采用控制系統(tǒng)大多是專用的、封閉的體系結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成系統(tǒng)的硬件是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)度身定制的。無(wú)論是DCS，PLC還是FCS，雖然它們具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、產(chǎn)品批量大等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)日新月異的生產(chǎn)要求，也越來(lái)越暴露出其固有的缺點(diǎn)。在許多情況下,當(dāng)用戶要想進(jìn)行功能上的擴(kuò)展或變化時(shí)，都必須求助于系統(tǒng)的提供商，如想把特殊要求融入到控制系統(tǒng)中去時(shí)，都是比較困難的。這無(wú)形中不僅提高了制造企業(yè)的成本，也成為控制系統(tǒng)升級(jí)換代的“瓶頸”。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越劇烈，從而要求制造商具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力，這一趨勢(shì)促成了一個(gè)新概念的產(chǎn)生，即模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)充的軟硬件系統(tǒng)，這就是開放式控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)為制造廠提供了將其技術(shù)與任何第三方的技術(shù)或產(chǎn)品進(jìn)行集成的可能性。

2、國(guó)際控制系統(tǒng)制造商的開放路線據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)美國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)研究公司ARC(Automation Research Corp.)調(diào)查預(yù)計(jì)，在亞洲，基于PC的控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的I/O模件等開放式系統(tǒng)的銷售額預(yù)計(jì)近兩年的增幅達(dá)到145%，所以，可見(jiàn)在控制系統(tǒng)市場(chǎng)中，開放系統(tǒng)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。幾乎所有的制造商都已認(rèn)識(shí)到了開放系統(tǒng)必將是自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)。

在任何一家控制系統(tǒng)制造商的新產(chǎn)品樣本中，都可以看到“開放性”的字樣。但是，他們的開放性通常都是在原有的系統(tǒng)上層加上一些接口實(shí)現(xiàn)局部的互連和通信，并非真正意義上的開放。不要說(shuō)控制器的底層，就是在操作站這一層，他們?cè)趯?shí)現(xiàn)與外界通信方面存在著重重困難。這種狀況的產(chǎn)生并不是由于他們無(wú)法開發(fā)出全開放的系統(tǒng)，而是出于其產(chǎn)品戰(zhàn)略考慮不愿也不能這樣做。盡管開放式控制系統(tǒng)的市場(chǎng)增長(zhǎng)率較高，但由于絕對(duì)值還不大，制造商不愿放棄已經(jīng)現(xiàn)成的數(shù)十倍的市場(chǎng)。但這些公司對(duì)于開放式系統(tǒng)市場(chǎng)并非采取坐視不理、惟我獨(dú)尊的態(tài)度。各個(gè)公司均在考慮用現(xiàn)有的產(chǎn)品組合出形式上的“開放式”系統(tǒng)。如西門子的PCS7和 WinAC，實(shí)際上就是用工控機(jī)下掛S7的PLC而組成的概念性的系統(tǒng)，典型地表示了其一方面不想在開放式系統(tǒng)領(lǐng)域落后于他人，同時(shí)又不想失去老用戶的復(fù)雜情結(jié)。類似的還有Rockwell-AB的ControlLogic，F(xiàn)isher-rosemount的Delta-V等等，都是將原有的專用系統(tǒng)加上“開放”的標(biāo)簽。他們的目的都是相同的，那就是既不錯(cuò)過(guò)開放式系統(tǒng)這班航船，又可以將原有的系統(tǒng)盡量多地銷售出去。

全力致力于真正開放式系統(tǒng)開發(fā)的反而是一些新興的相對(duì)較小的公司如美國(guó)的Opto22，SoftPLC，Controlsoft以及英國(guó)的Transmitton等等。這些公司沒(méi)有過(guò)去的包袱，所開發(fā)的產(chǎn)品的市場(chǎng)目標(biāo)也不存在搶自己飯碗的問(wèn)題，所以他們可以沒(méi)有后顧之憂地宣傳。由于他們的產(chǎn)品是充分考慮了開放性的，今后將成為開放性控制系統(tǒng)的新的生力軍。3、國(guó)際開放式系統(tǒng)研究存在的問(wèn)題首先，開放式控制系統(tǒng)的概念不清晰，沒(méi)有解決開放控制系統(tǒng)的平臺(tái)問(wèn)題。各系統(tǒng)所采用的體系結(jié)構(gòu)并不一致，相互之間缺乏兼容性和互換性，因而各系統(tǒng)軟硬件不具備可移植性和互操作性。其次，沒(méi)有充分利用像Windows、UNIX、OS/2等新型操作系統(tǒng)。軟件開發(fā)思想與技術(shù)落后，始終處于甚至低于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的水平。沒(méi)有充分利用面向?qū)ο?、軟件重用等軟件工程中的新理論、新技術(shù)，而這些正是實(shí)現(xiàn)開放性控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。此外，產(chǎn)品的升級(jí)、更新、修改和維修仍然依賴于生產(chǎn)廠家，沒(méi)有提供相應(yīng)的開發(fā)工具和環(huán)境，用戶無(wú)法把自己的或任何第三方的思想或產(chǎn)品融入到系統(tǒng)中去。