關(guān)鍵詞：自主創(chuàng)新 　　趙大砥先生，上海市電子電器技術(shù)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司副總經(jīng)理。 　　有關(guān)報(bào)道曾將自動(dòng)化系統(tǒng)集成商定義為客戶設(shè)計(jì)、盤柜制造、安裝、編程、調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的公司，而將單純地從事盤柜制造，或單純地從事編程調(diào)試的公司，排除在系統(tǒng)集成商之外，更不必說代理銷售公司。筆者認(rèn)為該定義的出發(fā)點(diǎn)是將系統(tǒng)集成定義為用戶需求、產(chǎn)品制造與投入運(yùn)營(yíng)的應(yīng)用系統(tǒng)之間的中間環(huán)節(jié)，而把系統(tǒng)集成商定義為具備獨(dú)立完成這一環(huán)節(jié)，即能完成“交鑰匙工程”的公司。我國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)集成技術(shù)的提高與集成商的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，本文以海得控制公司為例，闡述自動(dòng)化系統(tǒng)集成商發(fā)展中面臨的幾個(gè)問題。 　　一 系統(tǒng)集成能力的形成和發(fā)展 　　中國(guó)工業(yè)控制產(chǎn)品的高端市場(chǎng)，至今仍是國(guó)外產(chǎn)品一統(tǒng)天下。這就不難理解，何以中國(guó)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成公司多數(shù)是“代理起家”。但是，如果這些公司有明確的系統(tǒng)集成目標(biāo)，就能把代理國(guó)外多種產(chǎn)品的過程所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和技巧拿來為開展系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)所用，并逐步提升自我集成能力。海得公司經(jīng)過10年時(shí)間，擴(kuò)展和優(yōu)化了自己基于系統(tǒng)集成思想構(gòu)建的系列產(chǎn)品，涵蓋了從底層的檢測(cè)、執(zhí)行元件，自動(dòng)化動(dòng)力配電系統(tǒng)和交直流傳動(dòng)系統(tǒng)，到作為基礎(chǔ)控制的PLC、DCS等設(shè)備，工廠自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控和管控一體化軟件等，為發(fā)展系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)奠定了產(chǎn)品和技術(shù)基礎(chǔ)。 　　在業(yè)務(wù)模式上，公司有以最終用戶為對(duì)象的交鑰匙工程、以專于某行業(yè)的工程公司為對(duì)象的項(xiàng)目型、系統(tǒng)集成型和以設(shè)備制造商電氣控制系統(tǒng)配套（所謂OEM用戶）為對(duì)象的機(jī)電一體化配套和成套業(yè)務(wù)。但無論是全方位供應(yīng)還是整體方案，都離不開優(yōu)良的系統(tǒng)規(guī)劃、解決方案和領(lǐng)先一步的系統(tǒng)集成能力。 　　在近幾年發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中，其模式是典型的系統(tǒng)規(guī)劃和方案銷售。除交鑰匙工程外，還通過網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)廣泛與工程公司、設(shè)計(jì)院和業(yè)主合作，完成了諸如水處理項(xiàng)目、電廠SIS系統(tǒng)、地鐵、煉油廠企業(yè)主干網(wǎng)擴(kuò)建等項(xiàng)目，提供了面向行業(yè)應(yīng)用的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，以及與容錯(cuò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、高端冗余PLC和大容量變頻調(diào)速系統(tǒng)的綜合系統(tǒng)集成解決方案，并由工程伙伴完成交鑰匙工程。下舉一例。 　　廣州地鐵四號(hào)線MCS骨干網(wǎng)采用數(shù)據(jù)傳輸速率為1000M的工業(yè)級(jí)以大網(wǎng)構(gòu)建，不僅滿足目前四號(hào)線大學(xué)城專線段數(shù)據(jù)傳輸、交換的要求，還需要為今后向南、向北延伸，以及其他線路的接入預(yù)留端口。主控系統(tǒng)針對(duì)各集成和互連系統(tǒng)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和在突發(fā)事故發(fā)生時(shí)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)量突增的特點(diǎn)，決定網(wǎng)絡(luò)的吞吐量必須足夠大，且整個(gè)四號(hào)線工程為分期實(shí)施。基于以上兩點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)必須具備擴(kuò)充能力，并且能夠做到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不受影響。 　　整個(gè)系統(tǒng)使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視和控制，能自動(dòng)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的所有產(chǎn)品及其重要的系統(tǒng)參數(shù)和配置情況。帶有全面的安全功能，可以控制訪問級(jí)別，并具有故障定位，提供詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表、歷史趨勢(shì)等圖形顯示。網(wǎng)絡(luò)管理軟件集成了OPC支持，可將所監(jiān)控的所有狀態(tài)信息直接傳到HMI／SCADA軟件中去。為系統(tǒng)的安全維護(hù)增強(qiáng)了安全性和可操作性。 自動(dòng)化系統(tǒng)集成應(yīng)當(dāng)是社會(huì)化的服務(wù)體系。制造商、設(shè)計(jì)院、總承包商和咨詢公司。供應(yīng)商、盤柜廠、工程公司在系統(tǒng)集成的總目標(biāo)下，應(yīng)各自發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。 　　二 系統(tǒng)集成與行業(yè)解決方案 　　目前，業(yè)界對(duì)系統(tǒng)集成的定義務(wù)不相同。大致說來，所謂系統(tǒng)集成是指根據(jù)用戶需求，選用性價(jià)比優(yōu)良且有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的各種技術(shù)和產(chǎn)品，將各個(gè)產(chǎn)品、局部或子系統(tǒng)連接成為一個(gè)完整、可靠、協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)和有效的系統(tǒng)，通過優(yōu)化實(shí)現(xiàn)整體效益的過程見圖1。而自動(dòng)控制系統(tǒng)集成所采用的產(chǎn)品、技術(shù)、方法、過程以至解決方案是具有共性的，通過經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)的積累和提煉，系統(tǒng)集或商形成并提升了自己的系統(tǒng)集成能力。但是，各行業(yè)的工藝要求及其在控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)，特別是軟件實(shí)現(xiàn)，是有其特殊性的，不可能以不變應(yīng)萬變。要實(shí)現(xiàn)特定行業(yè)的系統(tǒng)集成，還必須懂得行業(yè)工藝的需求和規(guī)范。 　　以“中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)”項(xiàng)目為例?？於咽且环N新型的核反應(yīng)堆，目前在國(guó)際上只有美、法、俄等少數(shù)國(guó)家擁有這項(xiàng)技術(shù)，而作為該項(xiàng)目核心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也是一項(xiàng)高難度、高可靠性要求的高新技術(shù)。 該項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集量和控制點(diǎn)達(dá)上萬點(diǎn)，出于核電的特殊要求，數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲(chǔ)有、處理和刷新的實(shí)時(shí)性和安全可靠要求極為苛刻，對(duì)系統(tǒng)冗余、數(shù)據(jù)分析、事故追憶、安全參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面提出了嚴(yán)格的要求。具體而言在控制器分布式冗余配置、冗余大容量容錯(cuò)服務(wù)器、高速工業(yè)以太網(wǎng)雙環(huán)網(wǎng)冗余系統(tǒng)、SCADA監(jiān)控軟件和管理系統(tǒng)的一體化方面以及各個(gè)子系統(tǒng)和控制層面的無縫連接方面提出了一系列苛刻的指標(biāo)，并且是在滿足核工業(yè)安全HAF標(biāo)準(zhǔn)的前提下加以實(shí)現(xiàn)的。 　　通過對(duì)核電系統(tǒng)等特殊行業(yè)一些項(xiàng)目的實(shí)施，由于在網(wǎng)絡(luò)、軟件和控制系統(tǒng)上積累一定經(jīng)驗(yàn)，特別是綜合這些技術(shù)的較為成熟的大型系統(tǒng)集成解決方案，系統(tǒng)集成商可以在行業(yè)應(yīng)用的工藝要求和特殊功能的實(shí)現(xiàn)上，將看似特殊的行業(yè)技術(shù)要求進(jìn)行分解，即根據(jù)系統(tǒng)集成＋行業(yè)工藝和規(guī)范，提出了性價(jià)比優(yōu)越的系統(tǒng)集成方案，使領(lǐng)先一步的系統(tǒng)集成能力成為重要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，幫助自身跨越行業(yè)門檻。 　　三 系統(tǒng)集成與自主創(chuàng)新 　　提高自主創(chuàng)新能力，創(chuàng)建創(chuàng)新型國(guó)家，是我國(guó)未來15年的重大戰(zhàn)略決策，而中國(guó)企業(yè)，將成為其中的主要受惠者。這也正是國(guó)家自主創(chuàng)新戰(zhàn)略中要建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系的基本要求。創(chuàng)新型企業(yè)代表的是一種嶄新的企業(yè)運(yùn)行和發(fā)展模式，要求企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，加強(qiáng)戰(zhàn)略、制度和組織創(chuàng)新，其外在的顯著特征是企業(yè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自主品牌，具有較強(qiáng)的持續(xù)創(chuàng)新能力。 　　1．高端起重電氣成套設(shè)備的自主創(chuàng)新 　　國(guó)內(nèi)的高端起重電氣成套設(shè)備大多打著國(guó)外著名制造商的品牌。但同時(shí)有能力躋身其間的國(guó)內(nèi)公司仍具有較大的空間，選擇性價(jià)比優(yōu)不同品牌的控制器、變頻器、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件，進(jìn)而自行設(shè)計(jì)、開發(fā)應(yīng)用軟件和完成電器成套，直至投運(yùn)“交鑰匙”。 　　系統(tǒng)集成的產(chǎn)品和技術(shù)可以實(shí)行“拿來主義”。但國(guó)外的高端核心技術(shù)，成本既高，又難以形成可持續(xù)的開發(fā)能力，因此，必須根據(jù)不同的起重裝卸機(jī)械和用戶的不同要求，有針對(duì)性地開展技術(shù)開發(fā)、創(chuàng)新和集成，形成自己較為完整的可針對(duì)不同機(jī)型和應(yīng)用的起重電氣控制系統(tǒng)集成解決方案。以電氣傳動(dòng)為核心的起重電氣控制技術(shù)又是具有共性的，系統(tǒng)集成的經(jīng)驗(yàn)沉淀又為技術(shù)創(chuàng)新提出了課題和積累。 　　在快速頻繁裝卸過程中，如果被吊物件搖擺，將影響定點(diǎn)裝卸的準(zhǔn)確性，并威脅起重機(jī)械設(shè)備的安全。因此，電氣控制系統(tǒng)需要精確控制物件搖擺。智能防搖定位控制系統(tǒng)通過動(dòng)態(tài)檢測(cè)集裝箱吊具和被吊物件構(gòu)成的擺長(zhǎng)、搖擺角度、速度、位置和載荷等信號(hào)，構(gòu)建基于單擺原理的動(dòng)態(tài)防搖控制模型，實(shí)現(xiàn)精確控制物件搖擺。該項(xiàng)國(guó)外技術(shù)不但價(jià)格昂貴，而且有諸多不完善之處。如香港某港務(wù)公司花巨資購(gòu)入某國(guó)外著名制造商的技術(shù)和設(shè)備卻始終無法工常投運(yùn)。通過與系統(tǒng)集成商的合作開發(fā)，完成了該“集裝箱岸邊橋吊防搖與半自動(dòng)操作控制系統(tǒng)”的算法和軟件開發(fā)，取得了良好的效果。高性能起重控制系統(tǒng)集成舉例如圖2。 　　2．優(yōu)化組態(tài)軟件 　　組態(tài)軟件是自動(dòng)化系統(tǒng)集成的重要構(gòu)件。市場(chǎng)上的商品化組態(tài)軟件一般是針對(duì)流程工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的，對(duì)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控，特別是基于Internet的遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備維護(hù)的需求不相適應(yīng)。通過為用戶定制，進(jìn)而自主開發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控組態(tài)軟件。其功能主要是針對(duì)大型機(jī)電一體化設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)管理和對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控及維護(hù)。能以較低的成本，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)面向設(shè)備制造商和大型設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無需靜態(tài)IP地址的基于Internet的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換和多對(duì)多的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、維護(hù)、管理。并且通過系統(tǒng)集成，使自主研發(fā)的遠(yuǎn)程監(jiān)控組態(tài)軟件也進(jìn)入了港口起重設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域。 如圖3，由于NetSCADA遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有靈活的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，用戶可以利用互聯(lián)網(wǎng)在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、同時(shí)連接監(jiān)控多個(gè)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，在此基礎(chǔ)上還可對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)等工作。通過對(duì)集裝箱碼頭的輪胎吊及橋吊的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用的實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)，應(yīng)用證明，有效地提高了設(shè)備監(jiān)控、維護(hù)和故障設(shè)備修復(fù)的工作效率。 　　對(duì)于系統(tǒng)集成商來說，自主開發(fā)的組態(tài)軟件使他們不但在系統(tǒng)層面上，而且可以通過對(duì)軟件產(chǎn)品的改進(jìn)和再開發(fā)，優(yōu)化系統(tǒng)性能，即通過產(chǎn)品的自主創(chuàng)新進(jìn)一步提升自身的系統(tǒng)集成能力。 　　作為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息的數(shù)采監(jiān)控平臺(tái)和實(shí)時(shí)控制與管理系統(tǒng)的接口，系統(tǒng)集成商在軟件研發(fā)中還應(yīng)十分重視軟件的網(wǎng)絡(luò)功能、使之成為工業(yè)企業(yè)的管控一體化的系統(tǒng)集成平臺(tái)。在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)有各種現(xiàn)場(chǎng)總線接口，方便多臺(tái)設(shè)備聯(lián)控；以太網(wǎng)TCP／IP接口，提供更高、更遠(yuǎn)的通信方式，方便和企業(yè)局域網(wǎng)連接。在遠(yuǎn)程級(jí)，無需固定IP地址，通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控任何互聯(lián)網(wǎng)觸及到的設(shè)備。在軟件接口上，具有多種接口方式，數(shù)據(jù)庫(kù)接口ODBC、OPC接口、Modbus TCP／IP接口等。 　　3．組態(tài)軟件的擴(kuò)展功能 　　當(dāng)前，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)管理越來越重視，大型棉紡企業(yè)的ERP系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的管理提出了新的要求，任何生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須自動(dòng)記錄，不得有人工的干預(yù)。這實(shí)質(zhì)上就是如何消除管理系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)之間的數(shù)字鴻溝的問題，是企業(yè)信息化對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)集成提出的迫切要求。 　　為此，在組態(tài)軟件里增強(qiáng)了班次管理、操作管理、設(shè)備管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)管理等模塊，通過數(shù)據(jù)發(fā)掘、建模和處理，將經(jīng)處理的生產(chǎn)管理信息，發(fā)送到ERP系統(tǒng)。使管理層及時(shí)掌握班次、產(chǎn)量、質(zhì)量、故障數(shù)據(jù)、設(shè)備的啟停、運(yùn)行時(shí)間、工序變化等過程自動(dòng)記錄，產(chǎn)生變化趨勢(shì)和報(bào)表，方便診斷和優(yōu)化經(jīng)營(yíng)管理。從而使企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)建立在基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備所提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。