1  工业企业自动化系统的发展

　　20世纪60年代以前，以经典控制论为基础，开发并应用了常规自动调节仪表，完成设备级的自动化，控制要求是安全平稳，控制系统简单独立；60年代到80年代，以现代控制理论为指导，大规模的分散式控制系统得以广泛应用，实现生产过程的自动化，自动控制的要求是优质、高产、低消耗；90年代以后，在控制理论应用中出现了许多交叉学科，如控制论、信息论、系统论、智能论、协同论等。新技术不断出现，控制系统大都是以计算机网络为核心的综合自动化系统，广义自动化的概念随之产生。广义自动化可以认为是工厂自动化、企业自动化或管理自动化。其要求是满足综合性的指标，如市场预测、生产快速响应、柔性生产、创新管理、提高企业效率、增强企业市场竞争力等。

　　自动化理论和自动化系统的发展，给人们带来了许多观念的变化。传统自动化的对象是工厂全自动化、无人化的境界，而综合自动化或广义自动化，希望达到企业系统和人的和谐统一，人包括企业的组织机构成为了自动化的重要组成部分。企业内各种网络、通信技术、平台、数据库，要在遵循各种公开、开放的标准下统一起来。自动化的范围也从传统的仅仅考虑个体、设备、生产过程到现今的全厂范围内的对象、效益，包括企业的资产优化、商业运作、供应、客户服务等。

　　企业信息化，即利用企业所能获取的信息，通过信息处理和信息分析，作出正确及时的判断，从而采取正确及时的措施，确保企业各种任务指标的完成。随着现代社会从工业时代发展到信息时代的今天，企业信息无处不在，企业所面临的问题是如何从大量信息中提取、鉴别和应用信息，把它变成有价值的知识。

　　今天的广义自动化系统、综合自动化系统，不仅已经形成了企业内生产设备级的信息集成，为企业信息化平台提供了坚实的不可或缺的基础，而且也为企业资产管理、计算机维护系统，企业实时信息数据库、生产调度等提供了全面支持。

2  广义自动化系统为企业提供设备信息集成

　　企业内的信息集成，是每个企业都梦寐以求的事。但现实中，将企业中各个信息技术系统集成，使之成为越来越大的系统可能会产生许多问题并冒较大的风险。系统复杂时，人们想要在需要的时间内找到当前所急需的信息变得越来越困难。例如在成千上万个数据群中，要求到某个具体阀门的维修数据或在某一生产批量中找出一个质量数据，要及时满足这样一个非常具体的要求就很不容易了。如果采用简单的做法，按历史时间轴线去寻找，或按标准进行分类这种普通的方法是无法满足用户日益严格而且迅速的要求的。

　　ABB公司的工业信息技术平台800xA的核心技术―对象属性技术，解决了信息集成、信息处理的难题。首先将企业中的信息按照设备对象进行分类，并加以组合。这些对象可以是设备，如机器、阀门、变送器、开关、电机或传动设备等，也可以是工厂生产的产品、汽车、甚至电力，还可以是无形的物体、销售定单或加工产品质量，或某一产品的加工秘诀。对于每一个对象与之相联系的是它的属性，即相关信息。举一个简单实际应用的例子：在ABB的800xA操作屏幕上对于阀门对象按鼠标右键，屏幕上会出现一个菜单，显示了所有与该对象相关的属性，这些属性即信息可以包括设计图纸、控制图、维修保养记录，位置图，质量信息、操作手册等。选择所需的属性就马上得到所需的属性，属性的形成虽是多种多样，如Word，Excel，Acrobat，ACAD，Database等。但使用者不必关心系统如何连接这些应用，都是自动实现的。通过对象属性技术可实现信息的集成、分类、处理，以满足用户对信息的需求，获取时间和获取速度。

　　工业信息技术平台史无前例地实现了企业内单一系统平台，将所有现场存在的企业需要的实时信息的集成。真正实现了准确的时间，合适的人，在适合的地点，获得所需的实时信息要求。在工业信息技术平台中，不同的人可以从不同的信息结构中获得信息，例如，操作工从工艺过程的结构中获取信息，维护工可以从物理位置结构中寻找资源，而控制工程师可以通过计算机系统结构判定系统工作状态。现场人员关心流量、温度，而管理者关心产品、能耗、成本等。这些信息都在工业信息技术平台中随时、随地获取。只是简单地按鼠标右键选择所需信息，即获得此信息。对于信息的及时获取，对每一决策人员提供了快速准确的判定条件，缩短决策时间，对于操作工来讲，提高产品质量、提高产量、增加效益；对于管理者来讲，则可占尽市场先机，提高企业竞争力。

3  工业企业自动化系统的新特点

3.1 自动化系统总包商（MIV，MAV，MICC）

　　在当今的许多行业如冶金、造纸、电力、矿山，尤其是石油化工及制药领域，自动化系统与整个工艺流程、设备资产、生产产品、项目进度、成本、项目利益和风险关联非常紧密，这种关联关系的价值大大超过了自动化系统本身的价值。而传统的项目执行中往往会存在以下问题，对自动化系统规模和范围的定义不确定，从而导致项目执行过程中的屡次变更，许多不可预见的范围和资源增加，由于设计团队和项目团队引发的设计不一致和不良交接，错误的和不一致的设备和材料的选择，低劣的分包商与控制系统的不稳定接口，低质量的竣工资料等等，这些问题带来项目范围增大，项目周期延长，费用增加的风险。
采用单一的自动化设备供应商，会更具备专一高效的工程，标准化的可扩展的设计，标准的设计工具，精简和标准的文档资料，精简和高效的接口，减少设备测试。

　　单一的自动化设备供应商从项目开始就介入前期设计规划，从而降低整个项目风险，降低项目周期费用，获得全集成的自动化平台技术，使工厂具有更优越的操控性，更低的培训成本，更方便的工厂生命周期的维护。

3.2   更人性化的控制室

　　人们所习惯看到的传统控制室中，一般都由一排操作台，操作台上面放着一个个操作员人机界面，对面墙上是关键参数的仪表显示盘。头顶前上方挂着各个工段关键设备的电视监视器。

　　如何才能得到整个企业，整个车间的全面的清晰的信息显示？如何取消陈旧的仪表盘？如何将实时现场录像集成到操作员站？如何防止来访的客人接近操作员的操作位置？如何建造一个人性化的操作环境？如何将多个操作控制室环境集成在一起？新一代的控制室结构给了人们完美的答案。大屏幕技术和投影技术使得操作环境更人性化，所有信息同步显示使操作员对整个生产过程有了全面和精准的了解。圆弧型的屏幕显示使整个画面清晰而且没有接口缝隙。所有显示信息清晰可读而且可操作。整个人性化操作环境有利于操作工的身心健康。

　　实时摄像记录可以准确掌握设备和过程状态，随着千兆以太网技术的成熟，多摄像头集成，对每个摄像设备设置独立频段，最优调度网络资源，优化通讯效率，自动化平台可随时获取图像，控制云台，进行图像记录，图像照相等。

3.3   广泛应用标准

　　工业企业自动化系统的一个显著特点为广泛应用工业、行业标准。系统的操作平台用Windows 2000或Windows XP，图形处理技术用Active X；控制器的控制层网络用以太网TCP/IP；控制器的编程方式符合IEC 61131-3标准，与操作层的通信协议为OPC标准。

　　工业过程控制信息技术平台在不同行业认证中，也要通过安全系统认证（IEC 61508，IEC 61511，TUV），船用系统（Lloyds，DNV），恶劣和危险环境（Ex），环境保护（CE，EN 61331-2），食品及药品认证（FDA，CFR 21 part11，ISA 88，ISA 95）。例如，对于应用于食品及药品生产制造的自动化系统，其功能本身和项目执行质量保证必须符合WHO以及各国政府如美国FDA，欧盟EMEA和中国SFDA的GMP要求，GMP中规定了对于自动化系统的验证要求即为确保生产食品和药品质量的稳定、一致和安全，要求自动化系统能够实现数据的可追溯、数据的一致性、数据安全性、备份及可恢复性等。反应到自动化系统功能就是高级的系统登录准入，AUDIT TRAIL，电子签名和电子记录，批量生产管理等。符合各类工业、行业的标准，工业信息技术平台，才具有无可比拟的开放性、适用性、兼容性。

3.4  现场总线由用户自由选择

　　现今的工业企业自动化系统中现场总线技术得到了广泛的应用。现场总线技术已经使通常大家认为的设备从单点信号设备变成了智能设备。总线上传送的信息是智能设备中存在的所有种类的信息。智能设备本身具有许多功能，包括控制功能，有自己的数据库，它已成为整个控制系统的一部分。现场总线技术的最大好处，除了满足过程控制外，就是对资产管理，设备维护真正计算机化提供了坚实的不可替代的基础。

　　然而，市场上存在着各种不同类型的现场总线，各有各的发展历史和起源，各有各应用的优缺点。工业企业自动化系统不再局限于支持某种特定的现场总线，而是着眼于设备信息集成，给用户以选择不同类型设备的自由。
FDT组织致力于现场智能设备集成，通过定义设备的标准DTM，使得如符合Profibus，Hart，LonWorks等标准的设备在具备DTM后，与支持FDT/DTM的工业企业自动化系统更方便地集成。