關鍵詞：自主創(chuàng)新 　　趙大砥先生，上海市電子電器技術協(xié)會副理事長、上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司副總經(jīng)理。 　　有關報道曾將自動化系統(tǒng)集成商定義為客戶設計、盤柜制造、安裝、編程、調試自動化系統(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。筆者認為該定義的出發(fā)點是將系統(tǒng)集成定義為用戶需求、產(chǎn)品制造與投入運營的應用系統(tǒng)之間的中間環(huán)節(jié)，而把系統(tǒng)集成商定義為具備獨立完成這一環(huán)節(jié)，即能完成“交鑰匙工程”的公司。我國自動化系統(tǒng)集成技術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，闡述自動化系統(tǒng)集成商發(fā)展中面臨的幾個問題。 　　一 系統(tǒng)集成能力的形成和發(fā)展 　　中國工業(yè)控制產(chǎn)品的高端市場，至今仍是國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下。這就不難理解，何以中國的自動化系統(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，就能把代理國外多種產(chǎn)品的過程所積累的技術經(jīng)驗和技巧拿來為開展系統(tǒng)集成業(yè)務所用，并逐步提升自我集成能力。海得公司經(jīng)過10年時間，擴展和優(yōu)化了自己基于系統(tǒng)集成思想構建的系列產(chǎn)品，涵蓋了從底層的檢測、執(zhí)行元件，自動化動力配電系統(tǒng)和交直流傳動系統(tǒng)，到作為基礎控制的PLC、DCS等設備，工廠自動化的網(wǎng)絡、監(jiān)控和管控一體化軟件等，為發(fā)展系統(tǒng)集成業(yè)務奠定了產(chǎn)品和技術基礎。 　　在業(yè)務模式上，公司有以最終用戶為對象的交鑰匙工程、以專于某行業(yè)的工程公司為對象的項目型、系統(tǒng)集成型和以設備制造商電氣控制系統(tǒng)配套（所謂OEM用戶）為對象的機電一體化配套和成套業(yè)務。但無論是全方位供應還是整體方案，都離不開優(yōu)良的系統(tǒng)規(guī)劃、解決方案和領先一步的系統(tǒng)集成能力。 　　在近幾年發(fā)展起來的網(wǎng)絡業(yè)務中，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)絡業(yè)務廣泛與工程公司、設計院和業(yè)主合作，完成了諸如水處理項目、電廠SIS系統(tǒng)、地鐵、煉油廠企業(yè)主干網(wǎng)擴建等項目，提供了面向行業(yè)應用的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，以及與容錯服務器、數(shù)據(jù)庫軟件、高端冗余PLC和大容量變頻調速系統(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。 　　廣州地鐵四號線MCS骨干網(wǎng)采用數(shù)據(jù)傳輸速率為1000M的工業(yè)級以大網(wǎng)構建，不僅滿足目前四號線大學城專線段數(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留端口。主控系統(tǒng)針對各集成和互連系統(tǒng)監(jiān)控的實時性和在突發(fā)事故發(fā)生時各系統(tǒng)數(shù)據(jù)量突增的特點，決定網(wǎng)絡的吞吐量必須足夠大，且整個四號線工程為分期實施?；谝陨蟽牲c，網(wǎng)絡必須具備擴充能力，并且能夠做到整個系統(tǒng)的運行不受影響。 　　整個系統(tǒng)使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理軟件對網(wǎng)絡進行監(jiān)視和控制，能自動識別網(wǎng)絡上的所有產(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，可以控制訪問級別，并具有故障定位，提供詳細的統(tǒng)計報表、歷史趨勢等圖形顯示。網(wǎng)絡管理軟件集成了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)的安全維護增強了安全性和可操作性。 自動化系統(tǒng)集成應當是社會化的服務體系。制造商、設計院、總承包商和咨詢公司。供應商、盤柜廠、工程公司在系統(tǒng)集成的總目標下，應各自發(fā)揮其優(yōu)勢。 　　二 系統(tǒng)集成與行業(yè)解決方案 　　目前，業(yè)界對系統(tǒng)集成的定義務不相同。大致說來，所謂系統(tǒng)集成是指根據(jù)用戶需求，選用性價比優(yōu)良且有利于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的各種技術和產(chǎn)品，將各個產(chǎn)品、局部或子系統(tǒng)連接成為一個完整、可靠、協(xié)調、經(jīng)濟和有效的系統(tǒng)，通過優(yōu)化實現(xiàn)整體效益的過程見圖1。而自動控制系統(tǒng)集成所采用的產(chǎn)品、技術、方法、過程以至解決方案是具有共性的，通過經(jīng)驗、知識的積累和提煉，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)中的實現(xiàn)，特別是軟件實現(xiàn)，是有其特殊性的，不可能以不變應萬變。要實現(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“中國實驗快堆工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)”項目為例?？於咽且环N新型的核反應堆，目前在國際上只有美、法、俄等少數(shù)國家擁有這項技術，而作為該項目核心的計算機監(jiān)控系統(tǒng)也是一項高難度、高可靠性要求的高新技術。 該項目數(shù)據(jù)采集量和控制點達上萬點，出于核電的特殊要求，數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲有、處理和刷新的實時性和安全可靠要求極為苛刻，對系統(tǒng)冗余、數(shù)據(jù)分析、事故追憶、安全參數(shù)監(jiān)測等方面提出了嚴格的要求。具體而言在控制器分布式冗余配置、冗余大容量容錯服務器、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，并且是在滿足核工業(yè)安全HAF標準的前提下加以實現(xiàn)的。 　　通過對核電系統(tǒng)等特殊行業(yè)一些項目的實施，由于在網(wǎng)絡、軟件和控制系統(tǒng)上積累一定經(jīng)驗，特別是綜合這些技術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)應用的工藝要求和特殊功能的實現(xiàn)上，將看似特殊的行業(yè)技術要求進行分解，即根據(jù)系統(tǒng)集成＋行業(yè)工藝和規(guī)范，提出了性價比優(yōu)越的系統(tǒng)集成方案，使領先一步的系統(tǒng)集成能力成為重要的競爭優(yōu)勢，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)新型國家，是我國未來15年的重大戰(zhàn)略決策，而中國企業(yè)，將成為其中的主要受惠者。這也正是國家自主創(chuàng)新戰(zhàn)略中要建立以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研結合的技術創(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)運行和發(fā)展模式，要求企業(yè)在技術創(chuàng)新的同時，加強戰(zhàn)略、制度和組織創(chuàng)新，其外在的顯著特征是企業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權和自主品牌，具有較強的持續(xù)創(chuàng)新能力。 　　1．高端起重電氣成套設備的自主創(chuàng)新 　　國內的高端起重電氣成套設備大多打著國外著名制造商的品牌。但同時有能力躋身其間的國內公司仍具有較大的空間，選擇性價比優(yōu)不同品牌的控制器、變頻器、計算機、網(wǎng)絡設備和軟件，進而自行設計、開發(fā)應用軟件和完成電器成套，直至投運“交鑰匙”。 　　系統(tǒng)集成的產(chǎn)品和技術可以實行“拿來主義”。但國外的高端核心技術，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)不同的起重裝卸機械和用戶的不同要求，有針對性地開展技術開發(fā)、創(chuàng)新和集成，形成自己較為完整的可針對不同機型和應用的起重電氣控制系統(tǒng)集成解決方案。以電氣傳動為核心的起重電氣控制技術又是具有共性的，系統(tǒng)集成的經(jīng)驗沉淀又為技術創(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，將影響定點裝卸的準確性，并威脅起重機械設備的安全。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)通過動態(tài)檢測集裝箱吊具和被吊物件構成的擺長、搖擺角度、速度、位置和載荷等信號，構建基于單擺原理的動態(tài)防搖控制模型，實現(xiàn)精確控制物件搖擺。該項國外技術不但價格昂貴，而且有諸多不完善之處。如香港某港務公司花巨資購入某國外著名制造商的技術和設備卻始終無法工常投運。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)軟件是自動化系統(tǒng)集成的重要構件。市場上的商品化組態(tài)軟件一般是針對流程工業(yè)應用開發(fā)的，對機械設備的監(jiān)控，特別是基于Internet的遠程設備運行狀態(tài)和設備維護的需求不相適應。通過為用戶定制，進而自主開發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控組態(tài)軟件。其功能主要是針對大型機電一體化設備的實時監(jiān)控、生產(chǎn)管理和對設備的遠程監(jiān)控及維護。能以較低的成本，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)面向設備制造商和大型設備的遠程監(jiān)控，實現(xiàn)無需靜態(tài)IP地址的基于Internet的遠程數(shù)據(jù)交換和多對多的遠程設備監(jiān)控、維護、管理。并且通過系統(tǒng)集成，使自主研發(fā)的遠程監(jiān)控組態(tài)軟件也進入了港口起重設備監(jiān)控領域。 如圖3，由于NetSCADA遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有靈活的網(wǎng)絡構架，用戶可以利用互聯(lián)網(wǎng)在任何地點、任何時間、同時連接監(jiān)控多個遠程現(xiàn)場設備，在此基礎上還可對設備進行遠程監(jiān)控和維護等工作。通過對集裝箱碼頭的輪胎吊及橋吊的遠程監(jiān)控應用的實際運行考驗，應用證明，有效地提高了設備監(jiān)控、維護和故障設備修復的工作效率。 　　對于系統(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，而且可以通過對軟件產(chǎn)品的改進和再開發(fā)，優(yōu)化系統(tǒng)性能，即通過產(chǎn)品的自主創(chuàng)新進一步提升自身的系統(tǒng)集成能力。 　　作為現(xiàn)場實時信息的數(shù)采監(jiān)控平臺和實時控制與管理系統(tǒng)的接口，系統(tǒng)集成商在軟件研發(fā)中還應十分重視軟件的網(wǎng)絡功能、使之成為工業(yè)企業(yè)的管控一體化的系統(tǒng)集成平臺。在現(xiàn)場級有各種現(xiàn)場總線接口，方便多臺設備聯(lián)控；以太網(wǎng)TCP／IP接口，提供更高、更遠的通信方式，方便和企業(yè)局域網(wǎng)連接。在遠程級，無需固定IP地址，通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控任何互聯(lián)網(wǎng)觸及到的設備。在軟件接口上，具有多種接口方式，數(shù)據(jù)庫接口ODBC、OPC接口、Modbus TCP／IP接口等。 　　3．組態(tài)軟件的擴展功能 　　當前，企業(yè)對生產(chǎn)管理越來越重視，大型棉紡企業(yè)的ERP系統(tǒng)對生產(chǎn)設備的管理提出了新的要求，任何生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須自動記錄，不得有人工的干預。這實質上就是如何消除管理系統(tǒng)與實時控制系統(tǒng)之間的數(shù)字鴻溝的問題，是企業(yè)信息化對自動化系統(tǒng)集成提出的迫切要求。 　　為此，在組態(tài)軟件里增強了班次管理、操作管理、設備管理、故障管理、統(tǒng)計管理等模塊，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)。使管理層及時掌握班次、產(chǎn)量、質量、故障數(shù)據(jù)、設備的啟停、運行時間、工序變化等過程自動記錄，產(chǎn)生變化趨勢和報表，方便診斷和優(yōu)化經(jīng)營管理。從而使企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)建立在基礎自動化設備所提供的實時數(shù)據(jù)基礎之上。