工业监控软件

工业监控软件（通用12篇）

工业监控软件 篇1

曾几何时, 工业自动化软件厂商在制造领域举步维艰。

还记得满大街都是盗版Windows的时代吗?在Windows98、Windows2000和Windows XP作为主流计算机操作系统的时代, 许多个人用户只需要花费5元钱, 就可以轻易买到一张盗版的Windows光盘。那个时候, 绝大部分个人计算机上装的操作系统都是盗版的。

在工业领域, 情形也有一定的类似度。如果时光倒退10年, 许多用户所使用的工业自动化软件一样不需要花费太多的费用, 工业自动化软件大都是作为硬件产品的附属服务随着硬件产品一起销售给用户, 大部分用户在心理上并不愿意接受软件需要付钱这样的事实。

在那时, 除了MES、SCADA等少数软件外, 大部分工业自动化软件最重要的用途还只是作为配置、调试硬件产品的程序而存在, 如应用于PLC、DCS等控制系统, 或者干脆内置于自动化产品之中, 这使得工业自动化软件被大部分人认为是硬件的一部分, 许多人自然而然地认为软件就是不需要付费的。

市场上的工业软件厂商日子也并不好过, 不是被硬件厂商收购, 就是艰难的存活着。显然, 软件真正的价值被掩藏了。这种情形也让许多对自动化软件有着深层次理解的专家、企业学者感叹;最重要的核心都丢了。

随着工业4.0的逐步落地, 工业软件的命运开始发生变化。在制造业信息化大趋势的推动下, 以及互联网对工业的影响下, 市场上对工业自动化软件的需求开始变得旺盛起来, 工业软件的发展趋势也越来越被看好。

工业4.0中的工业软件发展

工业软件通俗讲就是应用于工业制造的软件, 是实现工业数字化、网络化、智能化的核心。可以说工业软件就是“智能制造”的大脑。

在工业4.0时代, 更强调信息的通讯和设备的互联, 工业4.0深刻影响着制造企业的研发、生产、经营、物流、产品等各个环节, 并朝着综合集成的方向发展。同时, 行业与行业之间、企业与企业之间的界线变得不是那么的明显, 互通互联成为一种新的模式, 企业面向市场和客户的业务流程和生产经营模式都将产生巨大的变化。

这些都需要工业软件的支撑。

过去两三年间, 对工业软件重视的声音不断见诸于各种论坛和媒体上。有专家就毫不犹豫地指出:未来的竞争就决定于软件的使用。无论是提高制造业创新能力, 推进两化深度融合, 强化工业基础能力, 还是全面推进制造业结构调整, 都离不开工业软件的发展和应用。

在工厂内, 工业软件将在产品的设计与制造、生产车间与流程的管理、企业层面的管理与协作, 以及供应链管理与运营等方面发挥重要的作用, 其也是提升工厂和车间生产效率、优化生产流程最重要的工具。其中, 系统软件是工厂内运行的核心, 将承担着整个系统一体化的功能, 并将是工业4.0智能化的最直接体现;而应用层的软件则需要呼应不同行业用户的不同功能需求, 需要注意的是, 工业4.0时代的定制化、个性化将成为用户需求的一个重要部分, 应用层软件必须要考虑这个特点。

国家有关政策也给予了工业软件发展有力支持。2016年5月, 《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》发布, 文件提出强化软件支撑和定义制造业的基础性作用, 从战略和全局的高度提出了新时期工业软件的地位, 工业软件在智能制造中的作用愈发凸显。在实际应用中, 工业软件将在供应链协同优化、基于MBE的产品生命周期管理、基于平台的数字化生态系统建设, 以及结合云、大数据、虚拟现实等新技术的创新应用等方面发挥更大的价值。

而在我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领“中国制造2025”中, 也确定了将工业软件确定为要大力推动、突破发展的重点领域之一, 提出要开发安全领域操作系统等工业基础软件, 开发自主可控的包装工业平台软件和重点领域应用软件, 推进自主工业软件体系化发展和产业化应用等。

来自工信部的数据显示, 中国软件产业规模正在快速壮大。2014年, 中国完成软件业务收入3.7万亿元, 同比增长20.2%;其中, 信息技术服务收入占软件业务收入比重超过50%。特别是软件新技术、新产品、新服务日益融入到经济社会各领域, 发挥着越来越突出的基础性、先导性和战略性作用。

工业软件的发展任重而道远

工业软件的重要性不言而喻, 在工业4.0中, 如何能让生产制造中产生的数据真正与用户的需求很好的结合在一起, 这需要工业软件的后续开发研究, 将云计算、物联网、大数据及其分析这些新技术进行数字化连接。

而工业软件的竞争核心在于行业软件的实现能力, 这需要致力于软件事业的企业不断积累行业客户的工艺、操作、使用的习惯, 并据此研发出更多符合行业特征、个性化需求的软件产品才行。

聚焦于制造业的工业软件发展, 近年来, 信息化与工业化的两化融合趋势愈加显著。制造企业需要做到实时从客户端收集用户的产品需求, 完成第一步大数据收集工作, 再通过云计算进行分类整合, 将信息传递到生产端, 在生产端完成产品的生产、包装、物流派送等一系列工作, 完成整个产业链的闭合管理, 真正做到生产的个性、优质、高效。也就是说, 制造企业需要整合上游原材料物料的规划, 以及下游经销商、用户的需求, 并实时了解生产进度与仓储、物流情况, 同时还要对各种数据进行整合分析, 这些都离不开工业软件的支持。

在制造业, 包括MES在内的众多工业软件发展潜力都十分巨大。随着MES软件在市场上的整合发展, 其与下层自动化系统、上层ERP系统的连接能力也愈加强大, 这为形成一体化系统起到了很好的作用。未来, 制造企业需要从机器设备、工艺、产品、传感等数据价值方面为挖掘重点, 催生更多新型的工业软件应用。

在生产制造端的软件还要负责采集、整合来自于生产设备的制造信息等任务。因此, 软件需软件之间的协调必须是软件制造商要重点考虑的事情。

由于过去工业软件大部分都由企业进行研发推出, 工业软件普遍带有明显的企业特征。尤其是大部分工业软件经由硬件厂商经营后, 为了推动硬件产品的市场份额, 软件与软件之间往往存在着无法兼容的壁垒, 这与工业4.0的要求背道而驰。因此需要加快制定工业软件行业标准, 推进制造业工业软件综合集成应用, 形成应用接口多样而统一、运行高效而全, 具有响应时间少、容错能力强、用户界面友好、可移植的工业操作系统标准。这需要广大厂商以及行业协会组织的共同努力才行。

此外, 工业软件的发展还需要注意新生技术的发展。过去, 工业软件的发展借鉴了许多IT领域的技术, 而未来, 这种情况依然存在。如与蓬勃发展的物联网同步发展的虚拟现实 (VR) 技术, 近年来正处于飞速增长期, 应用场景也逐渐从消费领域延伸至工业领域。随着VR技术的日益完善, 如更小体系硬件下的续航能力、存储容量、计算能力提升等, VR软件开发环境将明显改善, 全方位的应用场景探索也将随之展开。未来, VR软件或许会成为重要的工业软件子类, 覆盖于工厂和生产线的设计、装配、展示、监测、维修和培训等各个方面。

工业监控软件 篇2

摘要：企业生产成本问题一直是企业发展的核心问题，生产成本直接关系到企业的经济效益，对生产成本的有效控制是工业企业顺利发展的关键。本文针对我国工业企业成本核算与监控出现的问题，提出了关于加强成本核算与监控的几点思考。

关键词：工业企业;成本核算;问题;监控对策

科学技术水平的提高给企业的发展带来新的力量，与此同时令市场竞争变得更加激烈。企业生产成本是企业发展的一个中心环节，对于工业企业来说也是这样的，工业企业采用科学良好的成本核算可以实现工业企业生产成本消耗的大幅度减少，降低生产成本的浪费，才能提高行业竞争力，在市场中生存下来。但是我国工业企业在成本核算与监控工作中存在许多问题，制约着工业企业的发展，解决好工业企业成本核算与监控问题，是我们工作中的重要内容。

一、工业企业会计成本核算对象

1.对于工业企业的行政管理部门，企业工作业绩考核的重要尺度是经济效益的高低，而成本是制约经济效益的主要因素，所以企业行政管理部门要了解产品生产的各项成本支出数目与结构，为节约经费支出提供参考，还要考核成本控制措施的实际执行效果。

2.从企业生产部门来说，其处于产品生产的最前沿，对产品生产的成本消耗有最直接的接触与了解，因此对产品生产成本也更具有控制力，所以生产管理部门要对本部门的生产材料、人工成本和制造成本核算更加关心。

二、工业企业成本核算与存在问题

工业企业的成本核算指对企业产品生产全过程中的管理和监控，其中包含了工业生产原材料成本的核算，人工成本的核算和其他支出成本核算。工业企业采取成本核算的方式，可以实现对资源的合理、有效使用，生产过程中的所有支出得到很好地控制、管理、监督，节省工业企业的资金，达到降低成本，提高利润的目的。通过对生产过程中的各个环节进行成本核算，企业对产品的成本支出情况会有全面的掌握，以此为根据进行产品的价格决策制定，以免企业出现亏本或利润空间小的情况，从而达到工业企业提高市场竞争力的目的。目前许多工业企业已经对成本核算重视，但在成本核算与监控工作的实际开展中还存在许多不足之处，体现为下面几点：

(1)工业企业成本核算的一大问题便是成本核算与监控的独断性。一些工业企业的成本核算工作还停留在片面关注原材料的采购和生产环节的阶段，没有看到企业产品各生产环节之间成本的重要性，这一做法造成成本核算与实际情况不一致的情况。

(2)工业企业在生产过程中对比原材料的成本核算存在着严重问题，便是原材料采购的自利性。在当前的.市场中，企业在原材料的采购中可以比较自由的选择供应商，但这也引发了一些问题，供应商选择的自由使一些企业为了尽可能的减少生产成本，在原料采购价格上对供应商过度压榨，供应商的利润因此减少，为了寻找更大的利润空间便减少甚至中断对原有生产企业的原料供应而和其他企业进行合作。长久下去便会出现企业缺少供货商的情况，原料供应不足进而影响到企业正常生产活动的开展，最终不利于企业的发展

(3)还有部分工业企业在生产环节过度削减生产成本投入，选择了廉价、劣质的原料，这样做可以使企业生产成本降低，企业短期利润也可能会得到提高，但是企业产品质量也会随之得不到保障，使工业企业的品牌影响力、信誉和市场竞争力降低，从长远角度来看不利于工业企业在日益激烈、规范的市场环境中生存与发展。

三、工业企业成本监控对策

工业企业的成本核算不是简单的把各环节成本核算相加，要在整个生产过程中牢牢把握成本核算的概念，统筹规划、集中管理。每个企业的成本核算与监控体系都有不同的特点，不具有普遍性，企业要结合自己的实际情况进行合适的规划。具体而言，工业企业加强企业成本核算与监控工作可以从以下几点展开：

(1)构建完善的成本核算与监控体系。工业企业的在构建成本核算与监控体系时，如果出现间隙，会影响到整个体系的有效运行。在做好本职工作的基础上，各个部门还要以全面性和科学性为原则，加强与其他部门的沟通，在企业管理人员的指导下，对关系到多个部门与环节的工作共同作出有效的分析和管理，以此构建出一个完整的成本核算与监控体系。

(2)培养企业的核心价值观。企业的核心价值观念体现了员工的个人意识与水平，也反映了企业的生产与决策模式。通过树立包含完善的规章制度和良好行为习惯的企业核心价值观，可以使企业员工的职业素养水平得到提升，利于其对企业工作方式与思维模式的把握，企业的工作结构得到优化，生产效率因此有所提高，从而实现对工业企业生产成本的有效控制与管理。

(3)保证供应环节的畅通。要实现工业企业成本核算与监控的持续性，企业要保证与原料供应商的良好沟通，既要避免过度压低价格导致与供应商联系中断，也不能任由供应商随意抬高原料价格，优化与供应商的关系，才能有更多的原料供应伙伴，更多的原料供应渠道，满足企业在不同时期的生产需要，实现双方的互利共赢。在选择原料时不仅要重视原料价格，还要结合运输成本、综合材料成本等对成本控制的影响，从而做出正确决策。

(4)保证成本使用全过程的有效监控。对成本使用的监控工作，除了要强化对各环节的成本监控，还要顾及各个环节之间各节点的成本支出。对生产全过程的成本监控，要对预测成本与实际成本做及时的比较，并作出分析，进而发现他们之间的差别，以此作为根据，完善成本核算体系，实现风险成本的降低。做好成本监控工作还需要加强对员工的成本意识培养，使员工在成本监控工作中自觉自律，员工及时向管理者反映工作状况，减少成本核算的误差，从而保证成本核算与监控工作的规范性，有效性。

四、结语

工业企业做好会计成本核算与监控工作，可以使企业成本投入大幅减少，资金的使用有效性将会得到大大的提高，因此企业在市场竞争中会更具有优势。工业企业要把成本核算与控制工作放到更为重要的地位，对会计成本核算过程中存在的不良现象要及时发现并妥善处理，确保企业会计成本核算与监控工作得到及时性、科学性、规范性与有效性。

参考文献：

[1]黄雪涛.工业企业成本核算会计体系研究[J].时代金融，(5)：143-144.

工业监控软件 篇3

“CAD还有这个品牌啊!”参观者们啧啧赞叹。在很多人心中,CAD就是AutoCAD,也就是欧特克公司的CAD。

提到这一点,北京数码大方科技有限公司总裁雷毅一脸笑容,他骄傲地说:“这说明我们离国外品牌拥有的知名度不远了。”

不惧欧特克

雷毅的自信来源于CAXA在国产工业软件中的龙头老大地位。2008年企业信息化调查报告显示,CAXA的品牌认知度是63%、山大华天为16%、浩辰为31%、中望为28%、艾克斯特为44%、开目为15%;而国外品牌AutoCAD为94%、CATIA为45%、Solid Works为67%、Solid Edge为63%、UG为53%、Pro/E为51%。此外,CAXA的市场份额在国产工业软件中也是遥遥领先。

但实际上,这样的数据更令人郁闷。国外厂商统领了大半个江山。“以前的状况更惨,全都是国外软件,基本没有国产软件什么事。”雷毅说道。

而经过数年的发展,国产软件取得这样的成绩并不容易。目前,CAXA拥有了2.5万家企业用户,涵盖了如中国二重、中石油、北方奔驰、格力、西飞国际、松下等企业,涉及装备、汽车、航空航天、国防军工、电子电器等行业,在浙江、江苏、江西等省份占据了稳固的市场。“国产工业软件能够生存和发展的根本原因是中国广大企业应用的扩大化。”雷毅不无感慨地表示。

虽然CAXA已经成为国内工业软件市场的佼佼者,但它的烦恼仍旧不断。CAXA不仅用户认识率较低,而且盗版率居高不下。“大家都在用,但不是都买单。”雷毅有些无奈地抱怨道。

不仅如此,CAXA还时刻受到欧特克等国际竞争对手的威胁。这对CAXA来说是一件生死攸关的事情。欧特克实力强劲,稍微抖一抖就有可能“挤倒”CAXA。以2009年销售业绩来看,欧特克2009年全球营收164亿元,达索系统全球营收118亿元,CAXA为2亿元,浩辰为0.85亿元,中望为0.8亿元。整个国内厂商的营收加起来都不到一个国外厂商的零头。

如何面对强大的竞争对手?雷毅也有自己的想法:“战胜国外厂商的关键在于改变用户的使用习惯。但这是一件很被动的事情,我更愿意主动出击。”

并且,雷毅认为,毕竟采购的主动权在用户手中,CAXA应该做好的事情就是产品。雷毅表示,国内工业软件公司与国外的差距主要体现在算法的先进性、科学性和产品的稳定性等方面,并非功能的欠缺,这需要时间、人才和经验等方面的积累,不能操之过急。目前,CAXA也开始聚焦自己的产品,将更大的精力投入到产品研发中:一是CAD产品,包括二维和三维;二是图文档/PDM产品;三是PLM产品。

踩准市场节奏

在业界人士看来,CAXA的脱颖而出应该归功于总裁雷毅。他善于把握方向,踩准了市场节奏,由此CAXA才能够在国外厂商垄断的缝隙中生存下来。

实际上,国外品牌的CAD软件一直垄断着国内市场。早在1993年,在国家政策的扶持下,全国有300多支科研团队研发CAD软件,CAXA就是其中一家。不幸的是,由于一些国际公司暗中纵容盗版,这使得原本力量就很弱小的国产CAD公司纷纷夭折,活下来的屈指可数。

很幸运,CAXA活了下来。这很大程度上得益于雷毅的一个勇敢而富有远见的举措。在国内同行纷纷选择二次开发的时候,雷毅选择了开发拥有自主知识产权的技术平台和二维CAD软件,为CAXA后来打破外国CAD软件独占市场的格局、并且以18.5%的市场占有率成为本土第一品牌打下了基础。

在看到仅用科研院所的力量不足以支撑企业的高成长要求后,2003年,雷毅成立了北京数码大方科技有限公司(CAXA),正式扛起了国产CAD软件的大旗。其后几年,CAXA一直投入大量的资金进行研发——这其实并不容易,CAXA每年的营收为2亿元,软件利润率也只有10%~15%,必须苦苦支撑来维持整个公司的运行。

直到2007年,CAXA才对资金不发愁。当年,CAXA获得了IDG VC的1000万美元投资,这些资金被用于加强产品研发,扩充服务体系。

从二维CAD转到三维CAD,雷毅凭借的也是他颇具战略性的眼光。早在2003年公司成立之初,雷毅就组织成立了针对三维CAD的研发队伍。

计世资讯软件与服务研究部咨询总监、高级分析师曹宇杰认为,早在5~6年前,三维CAD的趋势就已经非常明显了,这改变了原先由二维CAD主导的市场格局。后来,三维CAD成为决定工业软件市场竞争力的关键。

水到渠成的是,CAXA在三维CAD市场上的实力比二维CAD时期强劲得多。回想起在三维CAD市场的主动出击,雷毅认识到技术实力的重要性。他告诉《计算机世界》报记者,“一个公司需要有自己的专有技术,CAXA也是如此。只有拥有自主平台的软件才是有生命力的。”

在这一点上,雷毅雷厉风行,说到做到。4年前,为了增强公司的研发技术,雷毅亲自拍板并购了一家美国公司。不仅如此,与中望、浩辰相比,CAXA的研发人员数量最多,占其员工总数的50%,中望和浩辰的份额则分别不到40%和45%。

在尝到三维CAD的甜头之后,嗅觉灵敏的CAXA又开始瞄向产品生命周期管理(PLM)。PLM是在传统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAE)、产品数据管理(PDM)等单元软件系统基础上发展起来的,涵盖产品设计、生产制造,直到产品退役消亡的整个产品生命周期的信息管理。“这是一个前所未有的机遇。”雷毅很兴奋。

为何CAXA能够一次次地把握机会?雷毅表示:“当我们看到一个新行业时,CAXA都会事先花很长时间去了解、调研。而一旦确定进入,我们就坚持走产品和解决方案的路线,只有聚焦,才能做得更好。”

在行业化与产品化的比例选择上,CAXA也曾经有些纠结。雷毅告诉记者,上海宝信软件股份有限公司总经理陈在根的一番话让他豁然开朗。陈在根认为,从事行业软件研发的公司如果不懂其所在行业,或者所在行业的知识积累得不够多,那么就很难做好该行业的信息化解决方案。如果软件公司既从事某一行业的软件研发,又想横跨几个行业,那么一定要谨慎。

面对更加激烈的市场竞争,CAXA也开始做深行业。目前,它的4个主要领域是装备机械、汽车和汽车零部件、包括航空和航天在内的军工行业,以及电子电器行业。CAXA的软件产品有80%是产品化的,余下的20%就进行行业化、客户化。

PLM成焦点

整个国产CAD市场营收很小,CAXA和同伴们的日子并不好过。今年8月,欧特克公司再次在中国发起新一轮的降价行为。其中,欧特克售价最低的一款CAD产品已经降了8成,价格低到了5000元以下,这与浩辰3000元的CAD产品形成直接竞争。而在这之前,CAXA等本土公司陆续将产品提价。这两种行为形成了鲜明的对比,国产CAD软件公司的价格优势开始逐步降低,它们不禁为自己的生计发起愁来。

这让国产CAD软件进退维谷。创业板的出台、中小板的活跃,原本给CAXA、中望、浩辰等公司以上市融资的希望,可国际厂商降价一事不仅打乱了它们的阵脚,上市似乎也有些被动。

乐观的雷毅觉得,总有拨开迷雾见阳光的那一天。他认为,国产CAD软件在安全性上比国外企业更为可靠,可以成为对抗国外厂商的有力工具。他表示,国产工业设计软件跟国外软件相比,更具有战略安全性,有效保护国家军工、装备、航空航天等大型制造业的数据安全。同时,国产工业软件的本地化产品和服务,以及性价比优势,都能够给国产软件带来优势。

而面对国内管理软件厂商的抢食,雷毅认为,这对专业性提出了更高要求。“传统的财务软件的思路和我们并不相同,我们完全有可能把产品做到业界顶尖。”

目前,CAD市场已经开始走向成熟。而未来,PLM代表着一种趋势。据雷毅介绍,PLM能够实现企业在产品设计、制造整个过程中数据的生成、管理、共享和再用,有利于企业技术储备和沉淀。比如,顶驱装置是光机电一体化的大型高新技术钻井装备,研发通常需要花费3年以上的时间。北京石油机械厂采用CAXA的三维CAD、二维CAD和协同设计后,仅用了9个月的时间就完成了研制任务,申请了30项专利,抢占了顶驱装置70%、防喷设备90%的国内市场份额,同时出口海外,抢滩国际市场。

不仅如此,依托强大的制造业,PLM的前景无限可期。尽管我国制造业产值约占全球10%的份额,但反映制造业信息化程度的PLM却只占全球的2.5%,低于平均水平。如此巨大的落差必然会带来PLM市场的井喷。据了解,2008年,中国PLM市场总值30.5亿元,实现了14%的增长。今后几年,PLM市场必将获得更快、更好的发展。

事实确实如此,PLM应用正在受到越来越多的制造企业重视,汽车、航空航天、工程机械、电子、家电、国防军工、装备行业是PLM应用的主要领域,快速消费品、制药、钢铁等流程制造行业也正成为PLM应用的新兴市场。

不仅是PLM,整个工业软件也都获得了很好的支撑。结构转型、产业升级给工业软件带来了更多的机会。仅以汽车电子为例,国家统计局预测,2010年我国汽车产业将为嵌入式软件带来近3000亿元的市场。

大蛋糕自然引来许多抢食者。仅PLM就出现了3类厂商:一是以计算机辅助设计(CAD)为主体的PLM供应商;二是以PDM为主体的PLM供应商;三是以产品全生命周期管理软件和企业资源规划(PLM+ERP)为主体的信息化整体解决方案提供商。在工业软件产品不断融合的情况下,这三路英雄的竞争将变得直接而又激烈。

从厂商阵营来看,除了欧特克、美国参数技术公司、达索这样的传统工业软件公司,CAXA面临着更多国际软件巨头的竞争。早在上世纪90年代初,Oracle就提出了产品数据管理(PDM)策略,并收购了Agile公司;在1996年,SAP就推出了PDM策略。显而易见的是,这两家大企业在产品和解决方案上的实力并不逊色。

在国内,用友和金蝶已经通过并购进入工业软件领域。2009年6月,用友收购了重庆迈特科技有限公司,剑指PLM。今年3月,金蝶收购了广州普维科技有限公司,也是看中其PLM产品。

“更多的国产软件企业进入工业软件领域有利于形成良性竞争,促进国产工业软件的发展,也将带来更多机会,相互合作,共同做大市场。”曹宇杰认为。

CAXA也把很大一部分精力放在PLM上,并不断扩大合作面。主营建筑IT的广联达公司总裁贾晓平在接受《计算机世界》报记者采访时曾表示,基于PLM的建筑信息模型的应用前景十分看好。目前,国内建筑行业还没有这种基础数据产品。雷毅也表示,CAXA一直在和广联达合作,共同组建了PLM联盟。

对PLM市场的发展前景,曹宇杰认为,目前,工业设计已经渗透进许多产业,如服装、化工等行业,这些新行业会给厂商带来一些兴奋点,但是若要形成规模,对市场形成需求刺激,还需要10~20年。无论是国外厂商,还是国内厂商,都需要对产品的功能与应用进行持续地创新。

冠军观点:软件应用要深入行业

雷毅认为,工业和信息化融合最核心的价值在于业务与IT的融合。软件应用不是两张皮,而应该合成一张皮。从企业的角度来看,无论是做二维CAD还是三维CAD,做产品还是做服务,都应该遵循这一点。

另一方面,软件应用还要深入行业。据业内人士统计,一架大飞机有300万〜500万个零件,一辆汽车有6万个零件,它们的研发设计和生产制造都需要软件的全程支撑和服务。在这种情况下,中国要不要发展软件产业、信息化如何做好服务等都需要长远眼光。并且,只有大产业才能孕育大的软件应用,这是颠扑不破的道理。

此外雷毅认为,中国软件业与外国软件业最大的一点区别,是辅助软件产业发展的相关问题没有得到很好的解决。国内软件厂商需要关注基础体系、专利、基础技术,才有望弥补这个差距。当然,首先要过软件功能这关,才能再接着关注稳定性、安全性各方面。

冠军档案

成立日期: 2003年

公司定位: 中国领先的工业软件供应商

营收规模: 两亿元

员工人数:800人

工业以太环网应用——断网监控 篇4

目前, 工业控制领域中分布式控制系统的通讯有两种较为流行的技术方案, 一个是现场总线技术, 另一个就是工业以太网技术[1]。现场总线应用比较多, 在此不再赘述, 本文着重探讨工业以太网技术。所谓工业以太网, 其技术上与商用以太网 (即IEEE802.3标准) 兼容, 但在产品设计时, 在材质选用、产品强度、适用性以及实时性等方面能满足工业现场的需要。简言之, 工业以太网是将以太网应用于工业控制和管理的局域网技术。

工业以太网络有多种组网方式:星型、环型、双星型、双环型等, 其中星型应用比较普遍, 而环网技术是最近几年才发展起来的, 该结构网络最大特点是允许网络出现一处断点。如果整个网络中某一根通讯电缆发生故障, 不会影响整个控制系统的正常工作, 此时可提前发出预警信息, 预防真正故障的发生。

本文以JD39-1250机械压力机控制系统为例, 介绍工业以太环网在断网监控方面的应用。控制系统选用Rock Well公司产品, 其中, CPU为1769-L33ER一台、配Power Flex753变频器一台、1783 E-TAP三通一只、842E绝对值编码器3只、远程I/O站1734-AENTR3个, 每个站点均带有两个以太网口, 顺序连接, 即可组成一个环网, 主从站点之间采用Ethernet网络协议。编程软件采用通用的RSLogix5000企业版, 人机界面监控软件采用Factory Talk View, 整个以太环网拓扑结构如图1所示。

1 管理器的设定

该系统具有强大的数字量、模拟量及回路处理功能, 具备模块化、体系结构可扩展等特点, 使得工业生产更加安全、稳定、快捷。CPU、I/O模块等都是智能的, 任何模块的热插拔都不会影响其他模块的正常工作, 更加安全稳定地保证了正常生产。

在整个网络系统中, 1769-L33ER和1783 E-TAP均可作为管理器 (Supervisor) , 即传统意义上的网络主站, 来监控管理整个网络的状态, 但一个系统中只能有一个管理器被激活 (Active) , 其余的都自动转为备用 (Backup) 状态。CPU通过Ethernet读取被激活管理器的数据, 可得知整个网络的连接状态。

激活管理器有两种方法:一种是系统自动设定, 如果在程序中没有特别指定, 系统会随机指定一个IP地址较高的管理器为激活状态;另一种就是程序指定, 在程序中可以通过MSG指令激活某一个特定的管理器。一般情况下, 为了管理、编程方便, 会采用第二种方法, 具体例程如图2所示。

MSG指令可对同一网络上的其他模块进行不定期的读写, 并把数据通过一个类型为MESSAGE的数据标签反映出来, 而对这个标签参数的设定, 决定了读或写的内容。在上述例程中, 需要把目标的IP地址写入, 则MSG13的Service Type必须为Set Attribute Single, 具体参数设定界面如图3所示。

通过上述程序, 首先把SET_DLR[20]这个数组中的[1]设置为数值1, 然后把这个数据写入与之相同IP地址的模块, 就激活了IP地址最末一位是1的管理器 (默认网段为192.168.1.*, 本例中为CPU1769-L33ER) 。

2 网络状态监控

确定了激活状态的管理器, CPU再通过MSG指令, 就可以读取管理器中的环网状态, 也可随时更新断网状态, 程序如图4所示。

读取来的数据标签命名为GET_DLR, 它必须是一个含54组短整数 (SINT) 的数列, 其中[1]代表当前网络状态, [17~20]与[27~30]代表被激活管理器两个网络端口连接设备终端的IP地址。

通过GET_DLR[1]的数值, 即可得知网络当前状态是否正常;不正常时, 通过[17]与[27]的内容, 很容易判断出以太网电缆断开的两个站点的具体位置, 在不断电也不影响正常生产的情况下, 可以及时更换电缆。

画面监控软件Factory Talk View功能强大, 操作简便, 利用它可以开发出人性化的人机操作界面, 如图5所示。通过远程操作就可以实现全部操作, 人员不需要特意巡检设备, 在操作的同时就可以得知网络状态。

3 断网自动复位

网络发生断网现象, 在不断电情况下被恢复正常后, 需要人工清除故障地址 (Verify the address) , 否则该信号一直保持直到断电, 同样可以通过MSG指令来清除该信息, 而MSG标签的设定则必须如图6所示。可在MSG指令前加一个1s的脉冲, 这样会每隔1s就读取当前管理器两个端口的连接终端的IP地址, 如果连接状态转为正常, 则立刻清除故障, 状态恢复正常。

谨记, 以上所有的MSG指令都是针对激活状态的管理器而言, 激活的管理器并不代表一定就是CPU, 可能是其他具有管理器资格的设备, 所以通讯路径必须根据实际情况确定, 否则网络监控不会成功, 而且不会有任何提示。MSG通讯路径设置如图7所示。

4 结束语

本文阐述了完整的工业以太环网断网监控有关内容, 基本所有功能的实现均通过MSG指令来完成, 有兴趣的朋友可以参阅相关资料。

工业以太环网的应用及其断网监控的实现, 大大提高了数据的交换速度, 使得制动角等数据的计算更为精确, 实际使用中, 因插接不牢等人为因素造成的电缆断开现象, 也很快得到解决。

随着现场控制复杂程度的加大, 分布式网络的需求越来越多, 要求越来越高, 工业以太网因其传输速率高、软硬件资源丰富、成本低廉、易于与Internet连接从而实现办公自动化网络等优点, 应用越来越广泛, 而环网技术的应用更是大大提高了整个控制系统的安全性和可靠性。

参考文献

[1]阳宪惠.工业数据通信与控制网络[M].北京:清华大学出版社, 2003.

[2]赵小虎, 王海波, 谭得健.基于三层结构的煤矿信息化系统研究[J].工况自动化, 2005, (6) .

[3]朱建会, 徐震, 刘征.基于AB 1756系列PLC的高炉煤气净化系统.机械工程与自动化, 2012, (4) .

[4]曹娜, 汪海涛.基于工业以太环网的矿井综合自动化系统在高家梁煤矿的应用.智能建筑与城市信息, 2011, (9) .

博乐称重管理软件的工业化应用 篇5

在信息繁多的时代，整合资源和技术创新是广大的企业必走之路。称重软件行业也在不断进行着革新。不再是单纯的计量称重技术，广大的工业企业需要的是将称重和管理一体化的称重管理软件。

综合性称重管理软件可以将企业的称重管理与生产、企业管理全部结合起来。它不仅在软件中应用了称重技术，同时也可以与射频技术、监控技术、自动识别、无线网络技术等相结合，在发挥了称重技术对物流管理方面的优势的同时，系统贯穿了企业管理的全过程。

目前市场上主流的称重管理软件，那就要数郑州博乐信息技术有限公司研发的了。博乐称重管理软件将企业的销售管理、客户资源管理、计划管理、生产管理、材料管理、质量管理、财务管理、办公管理等结合在一起，许多重要数据直接从机器设备、仪表上自动采集，或从上个工序自动流转，达到了生产数据的实时传递，减轻了人工操作强度，提高了劳动效率，减少了错误的发生。称重管理软件将生产企业不同部门间的不同数据进行统一管理分配，资源信息合理共享，从而解决了传统软件的信息孤岛问题；博乐称重管理软件结合行业特点和企业自身管理特点，进行量身定制或分步实施，从而使其操作简单，实用、方便。

博乐团队首先本着要做就做最好的称重管理软件的思想。在称重管理软件实践的基础上特别融合了先进的管理思想，做到理论与实践结合，传统与科技统一，从而减少企业传统管理中不合理现象，改变企业管理的状态，提高工作效率，提高企业的整体管理水平，从最大限度上杜绝管理漏洞。方便广大的需要使用称重管理软件的企业，让他们不在为售后担心。

工业企业称重系统集成中嵌入的称重管理软件，它作为工业集成系统中的一个数据采集终端，其实际作用是为整个系统提供数据接口，解决集成系统中的数据采集和数据的输出，在自动化生产和管理方面起到了较好的作用。由于称重管理软件具备了诸多的优点点(无论是从技术上，还是从管理思想上来说)，被投放市场多年，已经获得了广大的需要大批物资计量管理工业企业的认可。

称重管理软件所起的作用是在生产中的某一个环节或流程，针对性比较强。该称重管理软件本着科学管理，杜绝漏洞的原则，旨在加强各厂车辆过磅的计量管理，提高工作效率，堵防在车辆过磅过程中可能存在的问题，提供数据分析和决策支持。

称重管理软件对厂矿企业的计量称重管理、生产管理、信息化建设，特别是对企业的发展有着极其重要的意义。

工业监控软件 篇6

关键词：矿井综合自动化 ；工业以太环网；工业视频监控系统

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0045-01

矿井综合自动化是将矿井的各种自动化子系统集成在一起进行综合控制与管理，以实现矿井的优化运行、优化控制、优化管理的目的，从而提高企业核心竞争力，是矿井实现高产高效的有效手段。而達到此项建设目的，矿井工业以太环网、工业视频监控系统的可靠运行是不可或缺的。

1 建设范围

（1）井下主要皮带运输区域、主要变电所安装有网络交换机。（2）在环境相对安全稳定的大巷敷设工业环网所用光缆。（3）在公司调度室建立核心交换机机房。（4）在井下主要运输皮带、上下井口、缆车、地面变电站、风泵房、通风机房、主提升系统安装工业视频监控系统。（5）将工业视频监控画面在公司调度室能够录像、在主要值班地点能够实现画面监控。

2 工业以太环网在矿井中的应用

（1）工业以太环网组成结构。工业以太环网主要分为两部分：井下工业以太环网、井上工业以太环网，每部分主要由西门子网络交换机和光缆组成，井上下工业以太环网通过设立在公司调度室的核心交换机相连形成井上下环网互通并与行政办公网相连，实现三网合一但又各成体系的模式。（2）工业以太环网的作用。矿井综合自动化工业以太环网的建成，实现了控制系统的集中、高速传输。目前我公司主要接入环网的设备有各主要设备的监控摄像仪、各种PLC控制、通讯系统的电话交换机、人员定位系统的串口服务器、电脑等设备，随着自动化的日趋发展，我公司还将逐步将更多的设备接入工业以太环网。（3）工业以太环网的管理。作为矿井综合自动化最基础、最重要的组成，对工业以太环网必须有严密的管理制度及管理方法。首先，工业以太环网交换机应有稳定可靠的电源，并对不间断电源定期测试，对于在停电状态下不能提供2小时以上供电的不间断电源应及时更换电池。其次，对井上下工业以太环网光缆应加强宣传教育，应让每名员工了解光缆的用途及保护方法，在日常工作中避免因对光缆的不了解而发生损坏光缆的现象；同时管理单位应加强对光缆的日常巡视。

3 网络视频监控系统在矿井综合自动化中的应用

在煤矿综合自动化系统中，网络视频监控系统是不可或缺的，它是煤矿综合自动化系统中的一个重要系统。视频监视系统既是一个独立的子系统，又和其他子系统相联系。如果要实现无人值守，基本上每个子系统都要配置视频监视。 作为一种可视化手段，目前视频监控系统在吕家坨矿业分公司的主副井提升系统、主排水系统、主供风系统、皮带运输系统、主供电系统中都得到了广泛使用，大大地提高了调度室对现场环境情况的掌握。所以网络视频监控系统在矿井综合自动化系统中起到了不可或缺的作用，要想实现减人提效的目的就必须有一套完善的网络视频监控系统。

4 结语

煤矿综合自动化系统建成之后，为吕家坨矿业分公司远程监控、皮带运输、生产安全环境监测、生产过程信息综合利用、抢险救灾、紧急预案等提供了一个完整的平台，实现了矿井生产调度的统一管理，对于矿井提高生产产量、减少生产事故、减员提效、提高吕家坨矿业分公司核心竞争力有着重要作用。

参考文献

工业监控软件 篇7

1 在线监控和预警系统内涵及建设必要性

在线监控和预警系统, 是以在线分析仪为核心, 以移动通讯为媒介, 用传感技术、自动控制、计算机应用及相关分析软件与通讯网组成综合性在线监测和预警系统。利用检测技术、网络技术与自动控制对排污企业进行全程监控、及时预防与处理污染的管理系统。

工业园存在问题与废气排放, 工业园环境问题有: (1) 居民离工业园很近, 园区有小范围居民集中, 废气污染突出。 (2) 气体源头监管有难度, 接到举报到人员到现场, 气味已经消散, 确认污染源难。 (3) 废气处理没有监控, 处理流程与排放不能有效监管。 (4) 废气超标或严重扰民, 不能接到预警, 处理滞后。急需建设废气安全预警系统, 对企业烟囱与废气排放实时监控, 对集中工业区废气监测预警。

2 在线监控和预警系统在建设中主要问题

(1) 系统安装缺乏认识, 无法保证其正常运行。工业园中很多企业对在线监控和预警系统重要性认识不够, 安装验收完后, 不重视运营管理, 陷入仪器设备无法正常运转, 集成商没有资金无力接手, 环保部门看不到, 政府大量投入的监测数据状况。

(2) 监测仪器缺少统一标准, 导致在线监测仪不能规范化运行。工业园中现有监测设备厂家众多, 一次性投资费用为进口设备50%, 仪器测量法缺乏统一标准, 监测数据偏差与运行稳定性等方面落后进口设备。由于监控设备存在质量问题, 有些企业管理不到位, 出现故障没有及时处理, 导致联网不稳定, 系统无法长期的正常运行。

(3) 自动监控设备机型多, 和国家网络连接困难多。连网软件厂家服务不配套, 阻碍在线监测仪规范运行。有的开发时间不一样, 缺乏统一采集系统, 使数据传输网与管理软件不兼容, 数据联网无期, 使数据不能兼容, 阻碍数据联网进度。

(4) 缺乏对检测系统管理机制, 无法保证数据准确。缺乏运营商的管理机制, 社会上很多没有运营资质的环保企业进入监测市场, 用低廉价格承接监测业务进行转包。技术力量与利润不能支撑维护与后期运营, 无法提供让网企业与环保部门满意的服务, 扰乱市场价格, 使安装与维护质量没有保证。

3 某市工业园在线监控和预警系统概述

(1) 首先由监测系统采集现场浓度数据, 废气治理监控系统采集企业与工况数据, 通过数据传输仪与网络通讯把数据传到废气监测与预警平台。预警平台分析数据, 数据异常则发送到环境监察与企业人员电脑终端。企业根据信息自行处理, 通过平台客户端把处理上报。如遇重大污染事故由环保部门按应急预案妥善处理。

对工业园重点企业废气处理监控系统对企业处理效果全过程监控, 有效约束超标排放, 及时调整工况与处理工艺, 源头监控废气达标排放, 提升废气治理能力。

(2) 废气监控布点对监控系统很重要, 鉴于园区有居住区, 周边也有集聚区, 为准确与客观把握废气对居民影响, 除在重点排放口与厂界设点外, 对公共区也设点。

(3) 监测因子, 主要因子是TVOC与硫化氢。

(4) 废气在线预警平台。该平台实时监控, 涵盖数据收集、处理与应急管理平台。综合该平台区域内废气各类静态与动态数据的监控、数据与报表管理、参数与任务管理等功能。针对不同废气污染, 提供应急预案, 数据异常或者事故发生, 提醒与指导采取措施与执法部门对事故应急处理。

监测仪器设定对被监测废气毒性、排放标准与精度。一旦超过报警值, 便向终端发送报警信息。预警平台设置应急预案, 根据设置的触发条件, 触发各类处理方案。例如, 针对轻微废气污染, 设置一级黄色预警, 向相关监测人员发送警报信息, 可有企业根据具体情况, 自行进行处理, 然后将处理结果上报上级有关单位, 进行记录即可, 对于污染造成的损失和处理措施, 也要进行统计记录, 为类似事件的处理积累经验。对于较为严重的污染, 设置二级橙色预警, 同样向相关人员发送警报信息, 然后根据污染的严重程度, 安排相应的技术人员和监察人员到现场进行处理, 判断是否需要对相应的设备进行检修, 同时随时跟进处理进度, 待处理完成后, 对整个事件的处理过程进行记录和整理, 并上报处理结果。对于十分严重的污染, 要设置三级红色预警, 组织应急指挥小组, 在第一时间启动应急预案, 上报相关部门, 制定针对性的处理措施, 尽一切可能, 将污染造成的影响和损失降到最低。另外, 在线预警平台如果出现故障, 也会出现报警的情况, 这时, 应该组织专业维护人员赶赴现场, 进行维修工作, 并对解决情况进行上报。

4 针对在线监控预警系统的建设意见

从目前的实际情况分析, 集中工业园区工业有机废气的污染控制受到了企业和相关环境管理部门的重视, 在线监控预警系统也得到了广泛的普及和应用, 而要想确保其作用的充分发挥, 还需要采取一定的对策和措施。

(1) 确保在线在线监控与预警系统的合法性

对重点污染源进行在线监控, 是强化环境保护, 贯彻落实科学发展观的客观要求, 同时也是落实主要污染物总量减排措施的重要依据。国家对于一些污染严重的工业企业, 都制动了相应的节能减排目标, 规定如果企业在一定时间内, 没有完成这些目标, 出现超标、超总量排污的情况, 将会对企业实施限产减排或关停处理。而自动在线监控设施取得的数据信息, 将作为标准判断企业是否完成相应任务的唯一核定标准。因此, 确保系统的合法性是十分必要的。

(2) 建立运维和长效监测机制

对于废气安全监测预警系统而言, 定期监测机制是十分重要的组成部分, 通过对监测设备的定期巡查和校准、对比等, 有效确保设备运行的可靠性和稳定性, 进而保证监测数据的准确性和有效性, 确保系统可以长期稳定的运行。

5 结语

总而言之, 在集中工业园区建设工业有机废气的在线监控预警系统, 对工业生产中的有机废气进行实时在线监控, 在废气超标排放时, 可以向相关企业和环保监察人员发送警报信息, 通知其进行及时处理, 从而减少了废气对于周边环境的污染, 保障了工业园区的环境安全, 有助于实现社会的可持续发展。

摘要：集中工业园区产生的工业废气中含有许多有害气体, 对其实行有效监测, 建立在线监控预警系统, 对于控制空气质量, 保障居民生命健康具有重要意义。系统的主要组成部分包括:废气监测、废气冶理监控、废气安全预警平台系统与一套监测机制, 通过边界设定监测点, 管理与与控制园区废气排放, 减少对群众健康影响与光化学烟雾等大气污染。本文主要对在线监控预警系统的内涵、建中存在的问题及应用进行探讨。

关键词：集中工业园区,工业有机废气,在线监控预警系统,应用

参考文献

[1]金琴芳.对集中工业区废气安全监测预警系统的研建[J].污染防治技术, 2013, 26 (4) :13-15.

[2]陆树立.我国污染源在线监控系统建设运行及对策措施研究[J].环境研究与监测, 2009 (22) :7-8.

工业企业会计成本核算与监控研究 篇8

1工业企业成本核算及其存在的问题

对于工业企业的发展来说, 其相关的财务信息在很大程度上是由相关的成本核算决定的, 对于工业企业来说, 成本核算的实质在于对相关产品的生产过程中的相关事项进行合理的监控的环节, 对于相关的成本核算主要包括三个方面, 这三个方面分别是对产品的原材料, 人工和其他进行相关的核算, 换句话说就是在产品生产的过程中, 投入原材料的价值, 进行加工的人员的相关工资以及各项福利的相关核算。对于工业企业的成本核算来说, 是以相关的计算来时的相应的成本得到一定的将低, 进一步提高企业的营业利润为根本目的的一项财务运行工作。对于工业企业在相关的产品生产的过程中, 对于各个环节所需要的成本都要进行详细的核算, 借以更好的了解相关企业的产品生产支出的情况和相关资金的支出份额。对于使得企业在现在竞争的社会中脱颖而出就要对相关的成本进行较为详细的核算, 对产品价格大的方面要合理的安排, 从而提高相关行业的企业竞争力, 使得企业在中国工业企业中能够得到更好的发展。

以上对于工业企业成本核算的重要性已经做出了详细的论述, 但是对于如何进行合理的工业企业成本核算在现在的社会上来说还是一项值得考虑的问题。对于目前社会的发展状态来说, 相关的工业企业在进行发展的过程中, 其自身相关的成本核算和监控后工作还存在着一系列的问题, 以下主要对这些问题进行分析。

1.1对于大多数工业企业来说在相关的购买原材料的环节重视程度过高就导致相关的产品生产的环节的重视程度过低, 这就导致了对在进行产品加工的相关工作人员的工资问题的重视程度不高, 使得相关的成本的核算与实际需要的成本之间存在着一定的差异, 这种差异就会导致相关的成本预算满足不了实际的需求, 使得工业企业的唱本核算和相关的监控存在很大的独断性。

1.2在购买相关的原材料时, 大多数企业都会进行货比三家的购买方法, 从而在很大程度上降低企业的生产成本, 但是这种做法在进行的同时也会出现一些企业对相应的供应商进行压价的情况, 使得相关供应商的利润受到一定的影响, 长此以往供应商就会寻找更好的企业进行服务, 与原企业之间的销货渠道不断的减少, 这种情况的发射管就会导致相关工业企业的供应商大幅度减少, 对相应的原材料的购买也烧到了一定的影响, 对工业企业的正常运营产生了一定的阻碍。

1.3对于降低企业的相关成本, 一些工业企业开始在相关的生产环节上动了歪脑筋, 这些工业企业开始在生产环节上使用较为恶劣或者品质不良的原材料, 尽管这样确实可以降低企业的先关成本, 但是在长时间的发展过程中, 就会导致企业出现大量质量不好的产品, 这种质量不好的产品就会使得相关工业企业的市场受到严重的压迫, 最后悔导致相关的工业企业在社会的竞争过程中被社会淘汰。

2工业企业成本监控对策

工业企业的成本核算与监控不是简单的统计出各环节的成本并相加, 而是在整个生产过程中统筹规划, 对工业企业的成本进行具体的划分, 找出适合自身具体情况的工作模式一般而言, 为了提高工业企业成本核算与监控工作的科学性, 我们需要从以下方面开展工作。

2.1完善成本核算与监控体系工业企业在构建成本核算与监控体系时, 一定要避免出现间隙, 从而影响整个成本核算与监控体系的有效运行各个部门不仅需要做好本职工作的同时, 而且还要遵循着全面性与科学性的原则, 及时与其他相关部门沟通, 通过企业的管理人员, 对涉及多个部门、多个环节的事宜进行有效分析与管理, 形成一个完整的成本核算与监控体系。

2.2加强与供应链上游的沟通

为了保证工业企业成本核算与监控的持续性, 企业应该优化供应链, 及时与供应链上游保持沟通, 这样才能吸引与维持到更多的供货商, 给予工业企业更多的选择余地这样, 企业可以根据自己的生产和销售情况, 及时的与供应链上游企业协调, 既不能放任供货商抬价, 提高成本, 也不能过度打压价格, 导致联系中断在原料的选择上, 不仅要关注材料成本, 同时也要注意运输成本, 综合材料和物流成本, 对成本进行控制。

2.3监控成本使用全过程, 降低风险成本

在对成本进行监控时, 不仅要加强对生产各个环节所涉及的成本进行监控, 也要考虑到各个环节之间各个节点的成本支出对整个生产过程全程监控, 及时的比较预测成本和实际成本, 找出两者之间的差异所在, 分析其产生, 对成本核算体系进行完善, 降低风险成本此外, 要注重对工作人员成本意识的培养, 成本核算与监控要符合规范, 尽量的减少误差, 并及时向管理者汇报当前的工作情况, 以便成本监控工作的顺利开展。

结束语

综合上述可以看出, 在社会的不断发展过程中对于先关工业企业的成本核算和相应的监控的要求也有了进一步的提升, 在一定程度上来说, 在现在社会的不断发展过程中, 对于在工业企业中能够受到重视的成本核算和相应的监控也逐渐出现了一些不利于企业发展的问题, 对于这些文明地就要想出护理有效的方法和对策进行解决, 从而使得工业企业的成本核算白百合相应的监控能够更加完善的为企业服务, 进一步使得工业企业的发展更加良好。

参考文献

[1]赵蕾.探究工业企业成本精细化管理与控制[J].商场现代化, 2015 (Z1) .

[2]赵净静.浅析降低工业企业成本的途径[J].西部皮革, 2016 (04) .

工业监控在变电站的应用 篇9

关键词：变电站,自动化,监控

0 引言

在当前先进的技术条件下, 电力系统相关部门已将变电站自动化作为一项新技术革新手段应用于电力电网, 各大专业厂家亦将变电站自动化系统的开发作为重点研发项目, 不断地完善和改进, 并相应地推出各具特色的变电站自动化系统, 以满足工业电力系统发展的要求。随着自动化系统的成功应用, 设备运行稳定, 提高了供电可靠性, 但也给监控工作带来相当大的麻烦。比如某某集控站, 拥有车辆2部, 5名工作人员, 但是需要管理13个变电站, 那么光巡视变电站1天都跑不过来。这将导致事故处理及操作无法正常进行, 巡视变电站工作经常搁浅。为此本文探讨了变电站自动化系统监控的经验, “四遥”中, 强化“遥视”功能, 提出了监控的一些注意事项, 以供大家参考。

1 变电站工业监控的目的、组成与阶段

1.1 变电站工业监控的目的

具体来说, 自动化系统工业监控的目的是检验其功能、特性等是否达到设计和有关规定的要求;检验自动化装置之间的连接以及装置和变电站二次回路间的连接是否正确, 是否达到设计和有关规定的要求;通过现场的模拟工作检验整套装置动作是否正确无误, 这是确保变电站安全、可靠运行的一项重要手段。比如某某集控站有12个人, 8个人负责日常管理, 4个人负责巡视管理, 如果要管理12个变电站, 如何实现呢?设想如果4个变电站的管理操作由一个集控站负责, 那么只需要3个人进行日常管理。如果6个变电站管理操作由一个集控站负责, 那么2个人即可。其他人可参加巡视管理进行现场操作检修。

1.2 变电站工业监控的组成

自动化变电站的监控内容主要由3部分组成:

(1) 关于模拟量的准确性能的检验, 这主要是指电测量变送器的检定、电测量变送器和非电测量变送器的现场对比检验以及交流采样装置的现场对比检验;

(2) RTU装置或微机监控装置的功能与特性的检验, 主要是自动化装置功能项目的监控;

(3) 自动化装置与现场一、二次设备连接后进行的变电站自动化系统的联调, 即通过系统模拟监控, 检验自动化装置与变电站二次设备及回路之间连接是否正确, 考核整个系统的功能与特性是否符合设计和有关规定的要求。

1.3 变电站工业监控的阶段

在自动化变电站管理中, 综合自动化系统的监控一般分为3个阶段:

(1) 厂站自动化系统的建立及监控, 同时保护测控等各智能单元的功能性监控;

(2) 厂站自动化系统与各智能设备、装置的联调;

(3) 厂站自动化系统与主站 (集控站) 联调。

2 变电站工业监控的开发与应用

2.1 工业监控系统的总体要求

本集控站所管理的220 k V变电站3个、110 k V变电站目前有9个, 工作量大, 35 k V、10 k V设备是开关柜设备, 如果内置工业监控的探头, 可以远方操作, 如热备用、冷备用, 余下的线路检修和开关检修工作由检修人员完成。单一接地查找, 如果内置工业监控的探头, 集控站运行人员就不需要到发现故障的变电站, 在集控站远方完成即可。110 k V以上设备的操作, 可靠性更高了, 如热备用、冷备用, 余下的线路检修和开关检修工作由检修人员完成, 其保护相互切换远方完成即可。无论是110 k V, 还是35 k V、10 k V单一的线路均由冷备用转运行, 由集控站运行人员远方完成即可。同时监控系统要考虑到监控人员的易操作、便于携带和提高工作效率的要求, 系统要具有通用性和实用性。针对不同的变电站及同一变电站不同设备, 要有即用即调相应的监控软件, 并配以对应的监控串口线, 同时要求系统具有开放性和可扩充性。监控软件的语言要简单易学, 以方便今后其他人进行相应的扩展, 以适应新建自动化变电站的需要。

2.2 工业监控系统的主要功能

变电站工业监控系统的主要功能就是在主控端与被控端之间完成“四遥”控能, 具体为遥控、遥测、遥信、遥调。遥控主要是指监控计算机发出一些控制类命令, 比如一些刀闸的切合, 断路器的断开与吸合。遥测是指被控设备向监控主机提供现场的电流电压功率等模拟量信息。遥信是指被控端向主机提供一些设备报警之类的信息。遥调是指监控主机对被控设备进行一些参数的调整。本变电站工业监控系统主要功能如下: (1) 数据采集:下位机传上来的数据大体可以分为2类。一类为模拟量信息, 主要对应现场的电压电流等等。另一类为现场的开关量, 对应于现场报警信息等。 (2) 安全监控:对变电站的运行工况与设备状态进行监控, 当设备发生故障时, 监控主机可以凭借计算机的多媒体功能实现声光报警功能。同时还可以将事故信息进行打印记录和存储。 (3) 事件记录:事件记录包括刀闸开合记录和故障时间类型记录。 (4) 控制操作:可对断路器、隔离开关的开合进行操作。 (5) 报警门限设定:主要是根据上级调度中心的要求改变报警门限值。

2.3 工业监控系统的应用管理

2.3.1 建立统一的监控管理体系

随着我国电力工业的迅速发展, 新建和改造的一大批变电站, 技术水平比较高, 多数采用国内先进的变电站综合自动化系统。但由于变电站综合自动化系统在国内应用得较晚, 也一直没有一个统一的监控、验收标准以明确监控工作内容、监控方法、监控程序, 监控人员通常只能参照对常规系统的运行要求来监控综合自动化系统, 不能有效保证监控工作的质量, 也不能为变电站的安全、稳定运行提供保障。我们建议电力行业要编写《变电站综合自动化系统监控导则》和《变电站综合自动化系统验收导则》, 开发统一的工业监控系统, 促进工业监控系统的标准化与统一化。

2.3.2 监控前的准备工作

监控前的准备工作一般应首先对整个站二次自动化系统设备进行全面的了解。包括自动化系统自装置的安装方式、控制保护屏、公用屏、电度表屏、交流屏、直流屏的数量和主要功能;了解一次主结线, 各间隔实际位置及运行状态;进行二次设备外观检查, 主要有装置外观是否损坏;屏内元件是否完好;接线有无折断、脱落等;检查各屏电源接法是否准确无误, 无误后对装置逐一上电, 注意观察装置反应是否正确, 然后根据软件组态查看、设置装置地址;连好各设备之间通讯线, 监控至所有装置通讯正常, 在后台机可观察装置上送数据。其次是工作完成后必须认真填写有关监控报告。报告及记录既是分析、判断自动化装置性能好坏, 决定装置能否投运的重要依据, 也是装置重要的原始资料。

2.3.3 监控阶段的工作

(1) 开展执行变电站《工业监控在变电站应用》制度, 其制度能运用在变电站设备巡视、监控、操作中, 保证监控质量。

(2) 积极加强对安全规程、调度方面的支持力度。在新建变电站时, 设计上提前考虑《工业监控在变电站应用》制度的执行情况。

(3) 管理上再次细化分工, 推出“大监控”、“大检修”一揽子宏图。如此减员增效才能有大的发展。

(4) 采用工作票远方许可应用。这样可使双方在探头中看清工作票, 进行远方许可, 监督检修人员进行工作清理。

3 结语

随着我国现代工业的发展, 许多地方工业电网都新上或改造了一大批变电所, 而且起点很高, 多数采用了国内先进的变电所综合自动化系统。这就要求工业自动化系统变电站更加注重监控工作, 只有在各方技术人员的共同努力下, 才能变得更加完善、可靠。

参考文献

[1]上海市电力公司.上海电网110kV及35kV变电站自动化技术原则[S].2004

[2]上海市电力公司.上海市电网自动化系统运行管理规程[S].2005

[3]曾一凡, 孙波, 王家同.变电站RTU及远动信道故障诊断监测系统设计[J].电网技术, 2005, 29 (8) :75～79

工业监控软件 篇10

目前, 我国正处于工业快速发展阶段, 对工业现场所应用的设备要求也就很高, 而在工业现场中, PLC以其适用性强、体积小, 重量轻, 能耗低、维护方便, 容易改造、稳定性高等优点在生产控制中得到广泛应用。由于PLC应用对象一般都是大型生产流水线或大型生产设备, 整个设备布局较大较广, 在设备调试或日常运行期间, 很难对程序的执行结果进行监控, 遇到零部件损坏也不能第一时间进行分析判断。如果把被控对象用计算机进行模拟仿真, 并先期进行程序调试, 就可以很直观的展示整个设备运行情况及程序设计中存在的不足, 避免了实际调试中的危险及设备损耗, 整个调试过程将变得比较形象, 还可以根据客户要求, 不断进行功能的调整, 使产品更完善, 更具竞争力。“组态软件”就是用软件提供的工具、方法在计算机上观察控制的过程及结果, 完成用软件来模拟设备 (被控对象) 的工作, 形成监控。“组态软件”能监控PLC的内部各种存储器及参数数据并通过计算机串口与PLC之间进行信息交换及处理, 将各种参数以变量值的形式传输出, 供上位机使用、处理。

而通常把控制、管理、监控作为新型工业自动控制系统划分的三个层次。控制层多以PLC为主;监控层的软件采用工业组态软件 (力控、MCGS等等) 实现完成数据分析处理、流程控制、报警和安全机制、现场数据采集、监控数据曲线和报表输出、企业监控网络及动画显示等功能。

1 多种液体自动混合系统的工作流程

1.1 工艺过程分析

如图1所示, 是一个液体混合装置的工作示意图, 是将三种液体按一定的比例进行充分的混合后, 再根据生产要求, 加热到一定的温度, 用于下一生产要求。

2 监控系统设计

2.1 动画图形设计

1) 液体混合控制加热设备窗口, 是一幅模拟生产过程并实施远程监控及远程控制的动画窗口, 是该工程首先显示的图形启动窗口。“管道”通过“流动块构件”实现;“传感元件、液体混合容器、加热装置、搅拌装置、电磁阀”由“对象元件管理库”调入。

2) 定义数据变量

3) 控制流程的实现

要实现对该装置的有效控制, 需通过选用“模拟设备”对构件的属性进行设置, 通过选用“循环策略中的脚本程序策略块”功能构件, 对控制对象进行编程。

4) 输入输出设备

输入信号:传感原件的接通与断开;输出负载:加热装置的开启与停止、搅拌电机的启动与停止、电磁阀的开启与关闭。

5) 动画连接

力控软件实现动画连结的步骤是先设置相应的动画属性再将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接。在模拟调试过程中, 图形对象的状态特征和外观, 由数据对象分析控制, 从而实现图形的动作效果[1,2,3,4,5]。

6) 仿真界面显示情况

画面显示多种液体混合加热装置的具体位置;画面显示多种液体混合加热装置液体的变化情况[6,7,8,9,10], 以验证PLC及一些执行原件运行是否正确[11,12];画面显示多种液体流动情况;画面配合PLC发出的开关信号仿真多种液体混合加热装置画面的形式并对比PLC程序执行的结果, 显示多种液体混合装置搅拌情况及加热情况是否正常, 整个画面连贯、完整, 画面效果仿真度高, 形象逼真。

7) 仿真装置可实现的功能

该仿真多种液体混合装置的界面分两部分, 一部分是多种液体混合装置的内部图, 一部分是多种液体混合装置的外部图, PLC程序没有任何的附加限制, 不同用户所编写的PLC程序, 实现的多种液体混合装置运行方式也不同, 即多种液体混合装置的运行方式只受用户的控制要求而改变, 而不受仿真控件的限制。仿真程序仿真的多种液体混合装置[13]可以满足PLC实验对控制对象的所有要求, 整个系统柔性度很高。

2.2 设备连接

模拟系统外部结构如图2:

2.3 PLC虚拟控制系统框图

如图3所示:

3 结语

该方案结构简单, 计算机作为上位机, 运行力控组态软件, 是远程监控与远程控制的平台;可编程序控制器作为系统控制核心, 在程序的控制下按照要求正常运行。计算机机与可编程序控制器通过串口进行数据交换及信息处理。

摘要：以多种液体混合加热装置控制为例, 重点介绍了PLC和组态软件之间的数据联系。通过该方法, 可以在控制室利用现场1/O接口传递信息, 实现对工业现场的自动控制。

工业监控软件 篇11

基金项目：国家“863”计划重点项目(2011AA110202)

作者简介：叶 莹（1980—），男，湖北咸宁人，工程师,学士，研究方向：现场工业控制及系统应用。

文章编号：1003-6199(2014)02-0034-04

摘 要：随着现代工业生产自动化水平的提高，监控平台已经成为自动控制系统中必不可少的部分；近年来信息化技术的发展要求工业企业破除各装置之间存在的“自动化孤岛”壁垒，实现统一的系统监控、身份认证以及软硬件平台的高度可靠。本文基于Xen实现统一监控虚拟化软硬件平台，并在其上完成主流监控软件（Ifix/PIMS/VXSCADA）的部署，进行冗余热备机制和高度可用性等技术的试验，实现异构监控平台的统一部署、统一接入和即插即用。



关键词：虚拟化技术；工业控制；监控平台

中图分类号：TN081文献标识码：A



The Design and Implementation of a Comprehensive Monitoring Platform for Industrial Process Based on Xen



YE Ying1, HAN Bing1,CHEN Peng1,2,WANG Wei1

(1.Zhejiang SUPCON Research Limited Company, Hangzhou,Zheijiang 310053, China;

2.Institute of Cyber-Systems and Control Zhejiang University, Hangzhou,Zheijiang 310053, China)

Abstract:With the development of the automation technologies in modern industrial production, SCADA has become an essential part in automatic control system. The development of information technology requires industrial enterprises to break the barriers known as “isolated automation island” between each device, realizes the unity of the system monitoring, the identity authentication and high reliable software/hardware platform. In this paper, a unified monitoring software/hardware platform based on virtualization technology has been designed with the help of Xen, and several mainstream SCADA software (Ifix/PIMS/VXSCADA) are deployed on the platform. Besides, redundant hot standby mechanism and high availability technologies are studied to realize the unified deployment/access and plugandplay of different SCADA software.



Key words:virtualization technology;industrial control;Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA)



1 引 言

随着微电子技术、计算机控制技术、工业以太网技术及现场总线技术的发展，作为通用的自动化系统开发与实施工具软件——工控组态软件日渐成熟。由于其在构建工业控制系统的过程中免去了大量烦琐的编程工作，极大地提高了自动化系统开发、实施和运行管理过程中的工作效率，近年来，工控组态软件在中小型工业过程控制工程、工业自动化工程中越来越受到欢迎［1］。

目前，世界上有不少专业软件/硬件/系统厂商生产和提供各种组态软件产品，如Ifix，PIMS，VXSCADA，组态王等，这些产品在工业控制系统中得到了广泛的应用，为提升我国工控企业的自动化水平做出很大的贡献；然而，各组态软件间的兼容性较差，很难进行信息的交互，形成了企业内部的“信息孤岛”；控制算法和核心指令均通过监控计算机实施，一旦软硬件出现问题，就会对企业生产造成巨大的损失，且系统的恢复以及维护均需要专业人员现场完成，工作量巨大。信息化技术的发展对工矿企业的自动化系统提出了更高的要求，即具有高度的信息互通互联、统一身份认证、即插即用以及高度的安全性/可用性，同时系统配置、维护和升级简单方便。

传统的监控系统和组态软件均采用C/S架构，其优点是客户端响应速度快，处理能力强。这种模式比较适用于在小规模、并发用户少且有安全性保障的局域网环境中运行。但随着信息技术以及用户需求的发展，传统C/S架构的监控系统暴露出许多问题，其局限性表现在如下几个方面［2］：

1)部署困难。除了要安装服务器软件外，对每台客户机都要安装专用的客户端软件，对于大型分布式系统来说，不便于管理。

2)监控系统软件产品大都缺乏开放的标准，一般不能跨平台运行。在多数情况下，客户端的操作系统是不同的，与此对应的客户端程序也是不同的。

3)移植性差。如果用户分布范围广，造成系统维护难度大，移植、升级困难，成本较高。

4)可扩充性差。对于服务器端的数据库，它必须同每一个活动的客户端保持连接，服务器有限的系统资源将被用于频繁应付与客户端之间的连接，无法及时响应数据请求，系统性能不断下降。

基于上述现有工业监控系统平台的不足，本研究引入基于Xen的虚拟化技术对硬件资源进行整合，实现了统一监控虚拟化软硬件平台，并基于虚拟机完成了主流监控软件（Ifix/PIMS/VXSCADA）的安装和部署，通过统一的虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor，VMM)对运行在虚拟机之上的数据服务/监控服务应用进行配置和管理，同时虚拟化技术的引入可进行动态迁移，实现不宕机情况下应用程序的转移［3］，保证工业现场监控连续性。为达到监控和管理工业生产的目的，需要实现对虚拟机桌面进行访问和操作，本研究使用身份认证机制，实现用户权限的识别，最终实现了异构监控平台的统一访问、即插即用和高度安全性/可用性。

计算技术与自动化2014年6月

第33卷第2期叶 莹等：基于Xen的工业过程综合监控平台设计与实现

2 虚拟化技术分析

虚拟化技术是指在一个计算机硬件平台上模拟多个独立的、结构和实际硬件相同的虚拟硬件系统，在每个虚拟硬件系统上都可以运行不同的操作系统，即客户操作系统 ［3］。虚拟化的概念最早由IBM公司在上世纪六十年代提出，并成功运用在IBM大型机System/360上［4］。虚拟化技术能够动态组织多种计算资源，实现透明化的可伸缩计算系统架构，从而可以灵活构建满足多种应用需求的计算环境，提高计算资源的使用效率，除此之外虚拟化技术还有降低管理成本、提高使用灵活性、提高安全性、更高的可用性、更高的可扩展性、互操作性和投资保护、改进资源供应等特点［5］。因此，虚拟化技术是IT基础设施和资源管理方式的变革，降低了资源使用者和资源之间的联系度［6］。

从虚拟化的目的来分，虚拟化技术可分为平台虚拟化、资源虚拟化、应用程序虚拟化和表示层虚拟化等［7］，本文主要对平台虚拟化中的系统级虚拟化技术进行研究，通过隐藏控制平台的实际物理特性，为用户提供符合要求的虚拟主机的硬件及软件配置。平台虚拟化技术的核心是虚拟机监视器(VMM)，它提供能够模拟硬件资源且与物理主机相似的虚拟机(VM)。虚拟机上运行的操作系统称为客户操作系统（GOS），VMM可以在同一台物理主机上虚拟出多个VM，并且做到各个VM之间相互隔离并可以安装不同的操作系统。从功能角度来分析，VMM作用是对各个VM的资源进行调度、分配和管理，保证各个GOS安全运行［8、9］。

3 基于Xen技术的虚拟化监控系统开发

方法

3.1 Xen虚拟化技术

Xen是剑桥大学开发的虚拟机管理软件［6］，通过修改操作系统内核避免对所有硬件的模拟，使其相对于全虚拟化有更高的性能，但虚拟机所能安装的操作系统局限于一些开源的操作系统，如NetBSD， GNU/Linux， FreeBSD和Plan 9等系统，对于Windows操作系统则不能运行。自Xen3.0版本后，通过引入Intel VT和AMD-V技术，使得Xen不修改操作系统内核也能达到较高的虚拟化性能，大大扩展了应用范围；同时还支持32位、64位及PAE虚拟机，保存及恢复虚拟机，动态迁移等功能，能够应用于服务器的在线维护，在线升级和动态负载均衡等方面［10］。Xen主要分为四大核心子系统: CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O设备虚拟化，以及网络虚拟化，在此不再赘述。

3.2 基础硬件设备

Xen从3.0版本开始通过使用Intel VT-X和AMD-V等技术实现对硬件虚拟化的支持，提高了Xen的兼容性，使得非开源的Windows操作系统也能应用于Xen虚拟机。目前主流的监控组态软件大部分是基于封闭的windows系统开发的，Xen3.0的推出为实现异构监控系统的综合监控平台开发奠定了技术基础。如图2所示，本研究选用了采用VT-x 技术的IBM X3850 X5（1台），IBM System x3650 M3（2台）服务器作为构建虚拟化系统的硬件支持。

3.3 统一监控平台设计

对虚拟机的访问可通过远程登录的方式进行操作。传统的远程登录方式有Windows系统自带的远程登录软件，RealVNC等软件。在较大规模的工业控制现场中，存在多个用户同时访问同一系统监控画面的可能，而如何避免在查看监控时的相互干扰和如何控制查看监控时的权限是虚拟化监控系统集群必须要解决的两个问题，常规远程登录软件无法解决。本文研究设计了统一监控平台，这其中包括身份认证系统，访问控制系统和远程登录系统，实现对虚拟机访问的综合统一控制。

3.3.1 身份认证模块设计

身份认证模块开发使用Web Service技术，在统一监控客户端输入用户信息，用户信息被传递到Web Service服务器，该服务器上配置了身份认证服务，在用户信息到达后，该服务访问数据库，数据库使用MySQL数据库存储用户身份信息，包括用户名、密码、权限等信息。身份认证服务获取用户信息后进行判断，把验证结果返回到统一监控客户端。其数据流向如图1所示：

图1 身份认证系统结构图

图2 身份认证对话框

当统一监控客户端接收到验证信息后，客户端对验证信息进行解析。如果验证失败，显示失败原因，本模块中失败原因分为用户名错误，密码错误，验证服务未开启三种情况。如果验证正确，客户端会得到该用户的权限，分为0级，1级，2级和3级，每一级拥有对不同监控系统进行管理的权限，对应关系如表1所示：

表1 权限分配表

权限分配表

1级

2级

3级

0级

供电系统

给水泵汽轮机

电液控制系统

炉膛安全

监控系统

锅炉室

模拟监控

全局权限

客户端会根据不同的权限级别把对应于各系统的连接按钮变为可用，对于不拥有访问权限的监控系统，对应的连接按钮变为不可用状态，从而达到分权限对监控系统进行访问的目的。

3.3.2 访问控制模块设计

在工业控制现场，较多的使用一个系统作为一个监控工程，当遇到两个或两个以上用户同时对同一监控工程访问时，需要保证每个用户监控不相互干扰。

本文中采用建立多个虚拟机的方法，如供电系统监控，建立4台虚拟机安装供电系统监控软件，在无用户访问时，虚拟机处于挂起状态。通过身份认证后的用户访问供电系统监控软件时，统一监控客户端先访问到WEB服务器的访问控制服务，获取供电系统监控虚拟机的占用情况，为用户分配一个空闲的虚拟机并激活，再通过远程登录的方式查看操作虚拟机桌面。

3.3.3 远程登录模块设计

为实现对虚拟机桌面的访问，开发远程登录模块。在该模块中加入网络通信状态的实时监测，负责检测与虚拟机通信状态，并保证通信中断恢复后的重新登录。

3.4 虚拟化监控方案架构及效果

通过使用Xen技术构建虚拟机，开发统一监控平台，能够构建一套完整的支持工业监控的虚拟化系统。虚拟机创建时分配单核CPU，1G内存和30G磁盘。为了验证该虚拟化监控系统，本文选用Ifix/PIMS/ VXSCADA等几款常用的工业生产监控软件构建虚拟化监控系统，根据Xen虚拟机配置方法，完成动态迁移功能设置，每个虚拟机上搭载的服务如图3所示。

图3 虚拟机搭载服务示意图

图4 统一监控平台运行效果

在每个监控软件上配备模拟监控工程，实现组态信息的发布及监控，实际运行的效果如图4，统一监控端实现了对多个虚拟机统一访问的功能。

各个虚拟机在监控软件运行情况下对10分钟内CPU和内存占用情况进行统计，经平均后统计结果如表2。

表2 各虚拟机主要资源占用统计

序号

CPU（%）

内存（M）

1

12

132

2

30

413

3

32

435

4

45

513

5

43

602

6

35

451

7

36

413

8

31

389

图5 动态迁移测试配置图

基于Xen的虚拟化技术能够进行动态迁移和运行时负载均衡［5］，提高工业监控系统的连续性和稳定性。为了展示虚拟化系统高可用性，进行动态迁移实验。动态迁移是虚拟机由一个物理主机转移到另一个物理主机的过程，可以在不影响用户使用的情况下实现对物理机的维护和升级，进行了如图4的演示验证方案。

表3 监控中断时长统计表

序号

监控中断

时长(ms)

最大中断

时长(ms)

最小中断

时长(ms)

平均中断

时长(ms)

1

963

2

840

3

983

4

1226

5

1309

6

892

7

982

8

934

9

961

10

927

1309

840

1001.7HOST A通过网络对XenDomain提供存储空间，HOST B使用NFS导出的目录运行一个虚拟机，HOST C是目标主机，HOSTB主机上的虚拟机转移后在HOST C上运行。HOST B源机上运行中控VXSCADA软件。在迁移过程中的停机时间与主机CPU，内存等硬件设置及负载等多种因素有关，在文献［11］中有对相关问题的深入研究，虚拟机的停机时间在数百毫秒至数千毫秒不等。接下来对本解决方案下开发的软件及虚拟机内部署服务连续性进行实验验证。

统一监控平台具有通信检测及通信恢复重连功能，虚拟机动态迁移时会造成通信的瞬时中断，平台内部可以通过统计监控中断时间得到虚拟机服务中断时长，完成测试。

本文进行10次试验统计服务中断时间，试验结果如表3所示。在10次测试中，统一监控平台都实现了对虚拟机通讯的监测，并在虚拟机迁移后实现监控的自动开启。 VXSCADA监控服务中断时长均在在2秒以内，基本可以满足工业监控需求。基于上述技术，可以为用户提供不间断的监控服务，实现监控平台的高可靠性/高可用性。

从以上分析和实际验证效果可以得出，本研究在所开发的系统上成功部署了多种主流工业监控软件，实现了异构监控平台的统一访问、即插即用和高度安全性/可用性，该系统能够取代传统的硬件配置方式应用于工业化生产监控过程。

4 结 论

本文使用Xen技术创建了服务器集群的虚拟化软硬件基础平台，在其上部署工业监控软件，为保证工业监控的安全性/可用性，开发统一监控平台，对用户身份进行验证，并对用户访问监控软件进行控制，形成了一整套基于异构组态软件的工业控制虚拟化监控方案，并通过试验验证了其有效性。未来将会对资源分配策略、迁移策略等方面技术进行深入研究，进一步提高虚拟化技术稳定性及高效性。

随着工业自动化技术的发展以及虚拟化技术的进一步成熟，虚拟化技术有望在更多的工业自动化领域得到推广。

参考文献

［1］ 罗媛,工控组态软件的开发［D］.贵州：贵州大学,2008.

［2］ 张修建,基于Web的工业污水远程监控系统的设计与实现［D］.秦皇岛：燕山大学,2011.

［3］ 石磊,邹德清,金海,Xen 虚拟化技术［M］.武汉:华中科技大学出版社,2009.

［4］ PADEGSA.System/360 and Beyond, IBM Journal of Research and Development［J］.Vol25(5), p377-390, 1981.

［5］ 张小虎,基于Xen的系统监测技术研究［D］.西安:西安工业大学,2011.

［6］ DAVID CHISNALL,The Definitive Guide to the Xen Hypervisor［J］. Prentice Hall. Nov.，2007.

［5］ 江雪 基于XEN虚拟机的动态迁移技术研究［M］.上海：上海交通大学,2009.

［7］ 曹欣 半虚拟化技术分析与研究［D］.杭州：浙江大学,2008.

［8］ 惠新忠 XEN虚拟I/O优化策略［D］.大连：大连理工大学,2010.

［9］ 孟江涛 XEN虚拟机研究［D］.杭州：电子科技大学,2010. 

［10］陈小军,张璟 虚拟化技术及其在制造业信息化中的应用综述［J］.计算机工程与应用,2010,46(23):25-30.

［11］江雪,李小勇,虚拟机动态迁移的研究［J］.计算机应用,2008,28(9),2375-2385.

本文进行10次试验统计服务中断时间，试验结果如表3所示。在10次测试中，统一监控平台都实现了对虚拟机通讯的监测，并在虚拟机迁移后实现监控的自动开启。 VXSCADA监控服务中断时长均在在2秒以内，基本可以满足工业监控需求。基于上述技术，可以为用户提供不间断的监控服务，实现监控平台的高可靠性/高可用性。

从以上分析和实际验证效果可以得出，本研究在所开发的系统上成功部署了多种主流工业监控软件，实现了异构监控平台的统一访问、即插即用和高度安全性/可用性，该系统能够取代传统的硬件配置方式应用于工业化生产监控过程。

4 结 论

本文使用Xen技术创建了服务器集群的虚拟化软硬件基础平台，在其上部署工业监控软件，为保证工业监控的安全性/可用性，开发统一监控平台，对用户身份进行验证，并对用户访问监控软件进行控制，形成了一整套基于异构组态软件的工业控制虚拟化监控方案，并通过试验验证了其有效性。未来将会对资源分配策略、迁移策略等方面技术进行深入研究，进一步提高虚拟化技术稳定性及高效性。

随着工业自动化技术的发展以及虚拟化技术的进一步成熟，虚拟化技术有望在更多的工业自动化领域得到推广。

参考文献

［1］ 罗媛,工控组态软件的开发［D］.贵州：贵州大学,2008.

［2］ 张修建,基于Web的工业污水远程监控系统的设计与实现［D］.秦皇岛：燕山大学,2011.

［3］ 石磊,邹德清,金海,Xen 虚拟化技术［M］.武汉:华中科技大学出版社,2009.

［4］ PADEGSA.System/360 and Beyond, IBM Journal of Research and Development［J］.Vol25(5), p377-390, 1981.

［5］ 张小虎,基于Xen的系统监测技术研究［D］.西安:西安工业大学,2011.

［6］ DAVID CHISNALL,The Definitive Guide to the Xen Hypervisor［J］. Prentice Hall. Nov.，2007.

［5］ 江雪 基于XEN虚拟机的动态迁移技术研究［M］.上海：上海交通大学,2009.

［7］ 曹欣 半虚拟化技术分析与研究［D］.杭州：浙江大学,2008.

［8］ 惠新忠 XEN虚拟I/O优化策略［D］.大连：大连理工大学,2010.

［9］ 孟江涛 XEN虚拟机研究［D］.杭州：电子科技大学,2010. 

［10］陈小军,张璟 虚拟化技术及其在制造业信息化中的应用综述［J］.计算机工程与应用,2010,46(23):25-30.

［11］江雪,李小勇,虚拟机动态迁移的研究［J］.计算机应用,2008,28(9),2375-2385.

本文进行10次试验统计服务中断时间，试验结果如表3所示。在10次测试中，统一监控平台都实现了对虚拟机通讯的监测，并在虚拟机迁移后实现监控的自动开启。 VXSCADA监控服务中断时长均在在2秒以内，基本可以满足工业监控需求。基于上述技术，可以为用户提供不间断的监控服务，实现监控平台的高可靠性/高可用性。

从以上分析和实际验证效果可以得出，本研究在所开发的系统上成功部署了多种主流工业监控软件，实现了异构监控平台的统一访问、即插即用和高度安全性/可用性，该系统能够取代传统的硬件配置方式应用于工业化生产监控过程。

4 结 论

本文使用Xen技术创建了服务器集群的虚拟化软硬件基础平台，在其上部署工业监控软件，为保证工业监控的安全性/可用性，开发统一监控平台，对用户身份进行验证，并对用户访问监控软件进行控制，形成了一整套基于异构组态软件的工业控制虚拟化监控方案，并通过试验验证了其有效性。未来将会对资源分配策略、迁移策略等方面技术进行深入研究，进一步提高虚拟化技术稳定性及高效性。

随着工业自动化技术的发展以及虚拟化技术的进一步成熟，虚拟化技术有望在更多的工业自动化领域得到推广。

参考文献

［1］ 罗媛,工控组态软件的开发［D］.贵州：贵州大学,2008.

［2］ 张修建,基于Web的工业污水远程监控系统的设计与实现［D］.秦皇岛：燕山大学,2011.

［3］ 石磊,邹德清,金海,Xen 虚拟化技术［M］.武汉:华中科技大学出版社,2009.

［4］ PADEGSA.System/360 and Beyond, IBM Journal of Research and Development［J］.Vol25(5), p377-390, 1981.

［5］ 张小虎,基于Xen的系统监测技术研究［D］.西安:西安工业大学,2011.

［6］ DAVID CHISNALL,The Definitive Guide to the Xen Hypervisor［J］. Prentice Hall. Nov.，2007.

［5］ 江雪 基于XEN虚拟机的动态迁移技术研究［M］.上海：上海交通大学,2009.

［7］ 曹欣 半虚拟化技术分析与研究［D］.杭州：浙江大学,2008.

［8］ 惠新忠 XEN虚拟I/O优化策略［D］.大连：大连理工大学,2010.

［9］ 孟江涛 XEN虚拟机研究［D］.杭州：电子科技大学,2010. 

［10］陈小军,张璟 虚拟化技术及其在制造业信息化中的应用综述［J］.计算机工程与应用,2010,46(23):25-30.

工业污水处理智能监控系统开发 篇12

由于污水处理工艺过程的泵、阀比较多, 相应的联锁、顺序、时序控制、逻辑关系较为复杂, 模拟闭环控制要求也较高, 传统的仪表及电器控制系统故障发生率较高, 很难保证污水处理过程的高效自动运行, 同时也不便于实现管控一体化。为了解决这些问题, 本系统采用了可靠性较高的PLC与具有强大数据处理能力的计算机组成远程监控系统, 可以有效的解决传统污水处理方法所遇到的问题, 提高系统的稳定性、可靠性、灵活性。

2 污水处理工艺流程

活性污泥法污水处理工艺流程框图如图1所示。进入污水处理厂的污水经过粗格删滤去较大的悬浮物后进入调节池, 在调节池中对水量和水质、污水p H值、水温进行调节, 同时还起到预曝气作用, 然后污水通过细格栅, 滤去比较小的杂质, 如毛发, 纤维等。从细格栅出来的污水经过污水提升泵进入沉砂池, 沉砂池的功能是经过沉淀, 去除比重较大的无机颗粒, 从沉砂池出来的污水进入CAST池进行生物处理, 去除污水中的有机物, 然后经过滗水器滗水之后进入接触池, 进一步去除水中的BOD等有机物, 然后污水进入加氯间进行加氯消毒, 经过这一流程的污水就可以安全排放。

本系统共有四个CAST池, CAST池的作用是通过向池中加氧, 使水中的有机物与细菌进行氧化反应, 以此去除水中的大部分有机物, 四个池在不同时段 (各时段时间相等) 轮流进行进水、曝气、曝气、沉淀/滗水的操作, 各时段总时间一般为4-6小时 (根据季节可调) , 这样就保证了进水不间断, 保证了处理能力。CAST池时序控制要求如表1所示。

在CAST中有污泥回流泵, 通过污泥回流, 使污泥中的菌得到充分利用。剩余的污泥经过污泥剩余泵进入脱水机房进行脱水后排掉。

3 系统构成方案

处理厂工程采用二级分布式计算机控制管理系统方案。采用这种结构可使生产过程中的信息能够集中管理, 以实现整体操作、管理;同时, 也可使生产过程中的控制危险分散, 提高系统的可靠性。整个系统分成二个管理级, 即由中央控制室操作站OPS和上层管理计算机组成的上位管理级, 和由现场各分控制室及现场在线测量仪表组成的现场管理级。现场各种数据通过PLC采集, 并通过现场高速数据总线 (工业以太网) 传送到中心控制室操作站OPS集中监视和管理。同样, 中央控制室主机的控制命令也可通过上述高速总线传送到现场PLC的测控终端, 实施各单元的分散控制。另外中央控制室的数据服务器和上层管理计算机将完成全厂的数据库管理工作和模拟屏、投影仪的驱动工作。

控制系统分为三个组成部分, 由通讯系统和监控计算机组成中央控制系统 (中央控制室操作站) 对全厂实施集中监控, 由可编程序控制器PLC及现场仪表组成现场检测控制系统 (分控站) 对污水处理厂各个过程进行分散控制。各分控站与中央控制室之间由高速总线 (工业以太网) 连接进行数据通讯。各PLC分站及中央控制站皆为高速工业以太网的节点, 它们之间可以通过以太网交换数据, 通过工业以太网, 中央控制站可以向各PLC站下达控制指令、修改系统运行参数、读取现场数据等, 也可以实现各PLC站之间的数据传送。

一般情况下, 系统中各设备按中央控制站及PLC分站设定的程序自动工作。由于各PLC分站程序是独立的, 即使中央控制站出现故障, 也不会影响各PLC分站内部设备的自动运行。若整个控制系统故障, 还可由现场手动控制设备运行。

4 主要硬件设备选型

4.1 控制设备

本系统的PLC主要选用的是西门子S7-300 (315-2DP) 系列模块, S7-300系列由电源模块、CPU模块、I/O模块、以太网模块组成。PLC系统通过以太网交换机和上位机通信。交换机要选用工业以太网交换机, 保证通信的速度和质量。

1#PLC站配备一个主机架, 主机架上有电源模块、CPU模块、I/O模块、以太网模块, 用IM365扩展一个扩展机架, 扩展机架上安装I/O模块;2#PLC站配备一个主机架。负载电源采用高可靠性开关电源, 两套PLC各自配备UPS电源, 同时为现场各分控站配备一套便携式计算机。

4.2 测量设备

在该系统中, 液位测量选用HS-2000超声波液位变送器, 溶氧量测量选用JPB-607溶氧量测量仪, 其它仪表分别选用电磁流量计, 空气流量计, 超声波液位计等, 上述仪表均采用两线制, 4-20m A DC标准信号输出。

模拟量输入模板具有多种信号范围:0-10V、4-20m A、1-5V及电热阻等。在使用时, 信号类别通过STEP7V5.3软件来指定。由于4-20m A信号抗干扰能力强, 传输距离远, 所以通过软件指定4-20m A信号。又因该模板为有源, 所采集的信号无源, 所以上述仪表输出的4-20 m A DC标准信号, 可方便与PLC模拟输入模块相连接[4]。

各种泵类的启动信号取自交流接触器的触点, 报警信号取自热继电器的触点, 启停信号由PLC通过中间继电器送往控制回路, 手动/自动操作通过控制柜上的转换开关切换。

5 系统监控软件开发

5.1 下位机PLC控制程序

本系统采用STEP 7软件包实现SIEMENS PLC系统的组态及编程。STEP7编程软件是一个用于SIMATIC可编程逻辑控制器的组态和编程的标准软件包, 运行在操作系统WIN2000SP4下并与Windows的图形和面向对象的操作原则相匹配。可对硬件和网络实现组态, 具有简单、直观、便于修改等特点。该软件提供了在线和离线编程的功能, 可以对PLC在线上传或下载。利用STEP7可以方便地创建一个自动化解决方案。STEP7采用模块化设计方法, 提供了系列功能明确的基本模块, 包括组织块 (0B) 、系统功能块 (SFB) 、功能块 (FB) 、功能 (FC) 、系统功能 (SFC) 、数据块 (DB) [1]。

整个过程监控程序结构如图3所示, 图中OB1为系统组织块, 用于循环程序处理, 它的优先级为1, 在这里安排调用功能FC1、FC2、FC3和FC10。FC2为报警及数据处理子程序、液位判断子程序 (FC3) 、循环中断子程序 (OB35) 和系统主程序 (FC10) 。

在功能块FC2中完成各种报警信号的处理及与上位数据块 (共享) DB20的数据交换, 各种报警可通过上位机确认, 同时对主程序中所需要的数据进行处理准备在FC3中完成。

OB35功能块为循环中断组织块, 中断优先级为12, 其中断时间可在5ms-60000ms之间设定, 在该中断服务程序中完成各定时切换泵的定时计数及相关流量的定时累积。

FC10为主程序模块, 工艺中要求的各类设备的控制要求均在该功能模块中实现, 在该模块中多次调用自动切换子程序FC20, 以实现各种双泵 (一用一备) 的自动定时切换。DB20为上位数据块, 它属于共享数据块, 可以被各种组织块和功能块调用 (交换数据) , 也可与上位管理机通讯交换数据, 是上下位机数据联系的桥梁, 同样设定数据块DB21也是共享数据块, 可通过上位机设定泵的切换时间、各类设定数据等。

在STEP7标准控制功能中有多种PID控制模块, 使用时可直接选用, 如图3中的功能块FB41, 用户可方便地通过连接和参数设置实现简单PID控制、前馈控制和串级等复杂控制, 其参数可通过上位机设置和修改。

在整套系统中, 对4个CAST池的控制是污水处理控制系统的重要环节。主要包括开关量逻辑及时间进程控制和含氧量模拟量闭环控制两大部分。其中进水控制有两个条件, 一是液位控制, 即液位达到CAST池液位高度时停止进水;二是时间, 即使液位没达到液位高度而时间超过进水时间段也要停止进水。每个池在沉淀期间要停止搅拌机工作, 沉淀和滗水间隔也要控制好, 否则影响滗水器的滗水过程, 时间程序控制采用顺控法编程。逻辑清晰, 同时上位机有时间进程显示, 便于操作人员了解处理进程。在曝气期间, 含氧量控制的好坏直接决定了处理效果, 由于含氧量变量的时变、滞后等特性, 用常规PID控制很难保证控制要求, 在这里采用了模糊自整定PID制器策略, 这种算法是在PID算法的基础上, 通过计算机当前系统误差和误差变化率, 采用模糊规则进行模糊推理, 查询模糊矩阵表进行参数调整, 其中自整定部分由上位机实现。模糊自整定PID控制器的控制原理图如下:

5.2 上位机组态开发

上位机采用Win CC软件进行系统组态, Win CC是一个集成的人机界面 (MHI) 系统和监控管理系统, 它提供了适用于工业的图形显示、消息归档以及报表的功能模板。高性能的过程耦合, 快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的实用性[2]。

Win CC提供各种PLC的驱动软件, 在STEP7中配置的变量表可以在与Win CC连接时直接使用, 使PLC与上位计算机的连接变得非常容易[3]。

由Win CC软件组态开发的计算机监控软件功能及画面组成如图5框图所示。

Win CC提供各种PLC的驱动软件, 在STEP7中配置的变量表可以在与Win CC连接时直接使用, 使PLC与上位计算机的连接变得非常容易[3]。

6 结束语

本系统在天津蓟县开发区污水处理厂投入运行以来, 运行稳定可靠, 完全达到了最初的设计要求, 实现了对整个污水处理工艺的智能控制和管理。基于IPC-PLC的计算机控制系统在污水处理中的运用大大满足了该厂的自动化水平要求, 提高了污水处理的质量, 增强了管理效率, 取得了明显的经济效益和社会效益, 值得推广应用。

参考文献

[1]王万强, 陈国金, 张俊芳.S7-300PLC和WinCC组态软件在电厂的应用[J].机电工程, 2004, 21 (7) :4-7.

[2]杨路明, 雷亚军.WniCC在自动监控系统中的应用[J].计算技术与自动化, 2003, 22 (4) :21-24.

[3]张运楚, 马华金.PLC在污水处理厂控制系统中的应用[J].自动化仪表, 2001 (5) :36-40.