浅谈工业自动化设备管理平台

常建永

（上海龙阳精密复合铜管有限公司，上海 201201）

浅谈工业自动化设备管理平台

常建永

（上海龙阳精密复合铜管有限公司，上海 201201）

摘要：随着自动化技术的发展，各行业的自动化程度不断加深，工业设备由于自身存在着特殊性，对工业自动化设备进行有效管理的难度较大。本文谈及的自动化设备管理平台的研究对象是工业设备本体，建立在智能化的基础上，以信息化为平台，根据现阶段的现实的设备应用现状，综合技术现状、经济条件、组织措施，为工业自动化设备维护提供科学的管理措施。

设备管理；自动化技术；控制管理

在此基础上，对自动化工业设备管理平台不断进行研究和开发成为解决工业设备管理难题最为有效的途径。目前，部分发达国家的工业自动化设备管理系统已经进入了相对完善的阶段，形成了包括智能辅助和决策在内的综合性的设备管理信息系统。国内的工业自动化设备管理平台的研究由于起步较晚，仍处于不断研发和完善的阶段。

1.工业自动化设备管理平台的重要性

现代工业生产规模的扩大，作为生产基础的工业设备也逐渐呈现出了集成化、自动化、综合化、智能化等新特点，工业自动化设备管理平台的系统规模也随之面临着新的难题。第一，工业设备和系统的结构呈现出日益复杂的特点，面对规模日益扩大、造价日益提高的设备管理方式，如何采取行之有效的维护方式成为关系着设备能否正常运用的关键问题。第二，随着工业设备和应用系统的不断研发和更新，随之产生了版本数量众多、生产厂商多样、操作系统兼容性等问题，这些问题增加了工业设备管理的难度。第三，采取人工对系统进行操作和控制，通过文档记录的方式对工业设备的各项数据和现状进行记录，不仅工作量大，而且难以保证对各项数据的完备记录。

2.工业自动化设备管理平台管理应用现状

目前的工业自动化设备管理平台的发展水平处于领先地位的是艾默生、西门子以及ABB等公司，其针对HART、FF以及Profibus开发了各自的设备管理平台，得到了大规模的应用。工业自动化设备除了现场总线设备管理之外，还需要其他众多的设备的协同配合，形成以智能化为基础，以自诊断技术和信息平台为支撑，包含大型控制系统以及辅助决策系统在内的综合性设备的管理。

以Rosemount公司的AMS设备管理系统为例，其利用过程控制仪表管理的方案已经能够使用户通过对现场各仪表的在线访问，获得相关工业设备的各项维护信息；利用远程控制的方式通过视窗和拖拉方式进行测试仪表功能的标定。AMS设备管理系统建立在开放的现场总线设备管理的基础上，使用的是HART通信格式，具有良好的兼容性，能够将不同产商的设备、系统以及应用软件很好地进行集成，完成众多功能的组合。目前，AMS软件主要用于完成运行、工程管理和维护，形成了如图1所示的以现场服务器软件为平台的T形结构，能够支撑强大而丰富的服务器操作。

在实际的运行操作过程中，整个设备管理平台实际上是一个系统的组合的形式，这个平台包括AMS设备信息管理平台、智能设备管理系统根、机械设备状态管理系统、性能检测系统和实时优化系统，通过这5个系统的协同作用能够实现平台运行的各种功能，实现对智能仪表阀门的控制，对各个机械设备性能的检测，对设备使用过程中性能和运行状况的检测以及整个系统的保护等功能。各个系统的功能分别是智能设备管理系统能够实现对各个设备所有信息的保存和自动更新；机械设备状态管理系统能够对机械设备、电子系统、过程设备、仪表以及阀门等设备进行全面检测并提交评估信息；设备性能监测系统能够监测运行过程中机械设备的各项确切信息，并根据用户需求进行相关设备功能的追踪；实时优化系统能够实现对系统的优化，提高包括机械设备、电系统等在内的各项设备的适用性能；AMS设备管理信息平台通过浏览器将获取的所有的设备信息集成到统一的管理界面上进行管理。

3.工业自动化设备管理平台基本管理解决方案

3.1 设备管理的基本组成和主要内容

图1　 AMS软件结构图

图2　设备管理系统结构模型

工业自动化设备管理平台的管理内容包括各个控制系统、智能控制仪表以及与之配合的PLC设备、DCS设备等，通过对这些设备的控制来管理基础信息、预防性维护管理以及大修管理、工单管理等内容。

在工业自动化设备管理平台上需要建立所有设备的状态检测和设备基础信息等数据，从设备的采购到使用、后期维护和检修、拆卸直至最终的报废，对需要通过管理平台进行跟踪。由于不同设备之间可能存在着诸如电气连接、机械连接、管道连接等关系，因此需要对各类设备状况进行跟踪，这有助于在设备设备维护和检修过程中做出正确的决策。

3.2 工业自动化设备管理系统结构模型

图2为设备管理系统的结构模型，从图中可以看到向下能够本地设备和系统之中，同时能够接入第三方系统之中，容纳非常系统性的设备，例如板卡、电源、智能仪表设备等。向上能够接入信息网络之内，进行以太网的远程扩展，同时具有与监控系统进行联系的功能，便于与监控系统进行数据共享和信息交换，形成管理控制一体化的效果。

3.3 DCS设备管理方案描述

国内的分布式控制系统与发达国家相比而言，仍处于较为起步阶段，DOS设备要求的实时性比较高，将其应用于工业设备的管理之中，能够简化设备的整定，采用统一的设备管理平台能够进行综合整定测试，降低整定所需的事件，提高整定效率。其次，能够实现对控制系统的各个组成部分的整合，由于应用变卡、温度输入卡等开发需要耗费大量的精力，整合之后将这些板块纳入整个系统，有助于进行统一地控制和管理。DCS有助于简化智能板卡的应用，传统的板卡在数据传输方式上存在着弊端，如设备管理信息过于简化等，使用DCS设备管理能够有效弥补以上不足。

工业自动化设备管理平台的总体结构结合B/S和C/S两种方式实现二者的优势互补，B/S模式主要应用于设备信息的发布，其主要优势在于浏览器能够为用户提供统一的图形化操作界面，便于交互使用，实现了客户端、数据处理的完全分离，系统具有良好的扩展性和移植性，同时面对复杂的应用程序，开发和维护费用较C/S低。C/S模式用于实现实时数据的传递，C/S结构是典型的二层结构，依照功能的区别分为服务部分和客户部分，服务器部分负责处理数据库，客户部分用于处理应用程序以及请求服务，这样实现了功能的有序分配。工业自动化设备管理平台能够实现升级设备服务系统时不影响客户端的数据，同时数据服务器可以实现对设定区域内信息的集合。

结语

目前工业自动化设备管理平台在国内仍处于积极的研发阶段，其建设对于工业发展的重要性不言而喻，本文在分析工业自动化设备管理现状的基础上，对工业自动化设备管理平台的管理内容和结构模型进行初步分析，并就先进的工业自动化设备管理平台达到的效果进行分析，为未来工业自动化设备管理平台的发展趋势提供借鉴和思路。

[1]董晓磊.采用信息化技术加强设备管理[J].电脑知识与技术，2007（24）：15.

[2]佚名.新产品新技术简讯（三）希科设备系统——设备管理专家[J].电子与自动化，2000（2）：43-44.

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