制造企业 哪条大路通向管控一体化?（2）

工业以太网　有问题就近解决

企业实现管控一体化，必须提供一种能在工业现场运行的、可靠性高、实时性强、造价低廉的网络系统，以各生产厂为单位形成工厂底层网络，通过千兆主干网，把所有系统进行技术融合，与ERP系统实现无缝连接。工业以太网总的设计思想是“局部集中，就近上网”，即将物理距离较近的测控点用自由拓扑的方式组成现场总线网络，挂在距离最近的千兆主干网。所有信息全部自动采集、实时处理、相对集中存储、统一发布。

承钢是集采、选、运、冶、炼、轧等工序为一体的钢铁企业，年产钢能力174万吨。承钢基本实现了生产过程基层的测控自动化，不过，一部分仍在通过各种开关、阀门、传感器等测量仪表间的一对一连线，用模拟信号进行测量控制，一部分采用自封闭式的DCS系统、PLC系统。承钢没有实现设备之间、各系统之间、厂际间、控制与管理之间的信息共享，自动化系统是一个一个的信息孤岛，严重制约了公司的发展和资源共享。整合独立的信息系统，进一步提高生产自动化水平，在企业内部形成完整的计算机信息网络系统，实现低成本、高效率的生产管理目标，管控一体化成为企业生存与发展的必由之路。

实现管控一体化，承钢已经有了比较好的基础。千兆主干网是管控一体化的网络平台，承钢的千兆主干网基本覆盖了公司的各部、各厂及重要岗位等；承钢ERP系统包括了企业资源信息，支持分散生产与流程生产，管理覆盖面很宽，从企业全局角度进行经营与生产计划，是企业综合的集成经营系统；承钢能源介质计量数据采集系统与ERP系统实现了无缝连接；炼钢厂炼钢物流管理系统、1号变电站综合自动化系统，均预留了与ERP系统接口；承钢现场数字化网络监控系统正在建设，是一种以主干网为传输介质的具有高品质的动态视频监控系统，能满足各管理部门对视频资源的需求。

承钢管控一体化系统的应用环境是现场数据采集，主要采集能源介质的温度、压力、流量、工艺过程参数以及进出厂和中转的物资量。现场视频信息采集对象主要是生产工艺、重要设备、危险场所、物资存放点、厂际间的衔接部位、物资运输、物资检斤和检验等，现场采集点遍布全公司，点多面广，按照“相对集中，就近上网”的原则，减少主干网资源开销，降低系统成本。同时考虑企业的发展规划，预留硬件位置和软件拓展功能。

承钢管控一体化系统的具体构成为：工厂实时数据库选用Industrial SQL Server，网络视频监控数据库为Microsoft SQL Server，ERP数据库选用的是套装Oracle软件，操作系统选用Windows 2000。系统的底层主要是通过原有自动化系统及工厂实时数据库，对基础信息进行采集处理。信息通道主要是公司的千兆主干网，它是整个系统的大动脉，不同格式、不同类型、不同采集处理方式的信息能否在网上高质量运作，关系到系统建设的成败。上层主要是ERP系统。所有人员按照相应的访问权限，可以从公司内部网上查询需要的信息。应用软件功能方面根据管理需求，设计开发子系统，满足各业务职能部门的业务需要。

承钢管控一体化系统，覆盖全公司的信息采集点，能在极短的时间内将采集点的信息进行收集、储存、处理、分析、显示、打印，企业各级领导将依据相应的权限，实时地了解和掌握有关的信息，对生产的指挥和决策起到积极的作用。

SCADA少花钱 多办事

现代工业生产过程综合自动化控制系统基本上都是以 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，计算机监控和过程数据采集系统）来概述的—SCADA不仅代表了现代工业生产过程综合自动化系统应用的必然趋势，同时也表示了比集散控制系统技术水平更先进的概念。组成企业综合自动化的企业MIS（管理信息系统）和企业生产过程SCADA都以TCP/IP和Web技术为基础，实现了企业管、控数据流之间的无缝连接，管控一体化解决方案变得简捷和现实可行。

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化，并使资源得到充分利用。其生产工艺流程是比较庞杂的，就其处理过程控制特点而言，可以概括为以物料平衡调度为主的连续性较强的慢处理过程，现场控制设备(包括仪表设备)多且配置分散，但设备结构较简单，生产过程对设备的自动化水平及可靠性的依赖程度较弱。实践证明，除了少数关键工段设备(如活性污泥处理工艺流程中的鼓风机设备)外，现场设备自动化功能的暂时丧失不会对生产处理质量造成重大影响，因此基于现场设备自动化功能(包括仪表设备)的全厂综合自动化的主要目标重点不仅仅是保证生产处理质量，而更现实的是减轻劳动强度、方便生产管理、提高设施设备的利用率、节能降耗、减员增效，其功能多为以生产监视、远程手动操作为主，精确的闭环逻辑控制较少，当然就用不着投资昂贵的高可靠性的综合自动化设备。正是这些特点，一些发达国家的城市污水处理厂无一例外，均配置了自动化技术水平越来越高的全厂综合自动化控制系统，其显著效果就是运营人员数量的大幅度减少。

北京市城市排水公司高碑店污水处理厂“一期工程”水区于1991年接管运行，日处理污水量50万立方米，其综合自动化系统共计七大功能区域：总进水泵房、雨水泵房、水区一级处理、水区二级处理、鼓风机曝气系统、中水深度处理及总变电站，分别由9套美国A-B公司PLC现场控制站和6台IBM386兼容机现场操作站通过A-B公司DH+工业局域网(令牌式对等网络)组成（如图），主要完成基本数据采集和九大自动逻辑控制任务。

2000年、2001年配合“水质改造工程”的SCADA模式仅对现场操作站进行了升级改造。改造之后的综合自动化系统进一步扩充了原有系统的功能。如果按传统模式设计，基于DH+对等网络，平均每台操作站将投资9万元，共计26台操作站总投资约234万元；如果按SCADA模式设计，除SCADA服务器投资约22万元外，平均每台操作站仅投资2.3万元，共计26台操作站及SCADA服务器总投资约82万元，节省投资约152万元。值得一提的是，基于DH+对等网络，配置26台操作站在技术上也是很难实现的。

条条大路通罗马

条条大路通罗马，因为罗马就在那里。

与很多管理信息化相比，管控一体的衡量标准要明确得多。生产线的实时数据只要能传递到管理层，那就是成功。但管控一体也有很大难度，因为它是管理与控制“沟通”一体的体现，这就意味着，下层的控制和上层的管理得是已经成形的，或者是照着这个目标在做某一项工作。

其实，与管理信息化相比，管控一体对企业的管理改造相对好很多—毕竟是数据层面的沟通，而不是复杂的流程管理问题。但是，这并不意味着“一把手”可以放任自流，很多时候，管理信息化由所谓的信息中心掌握，而控制端则在车间，甚至是车间调度的脑子里有清楚账。他们双方的对接，除了要有“专用”语言外，有时候还真得第三方推动一下。

转自中国计算机报