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一、前言<BR> 近年來，國內(nèi)工控行業(yè)的發(fā)展日新月異，國內(nèi)企業(yè)在DCS領(lǐng)域也有了長足的發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀企業(yè)和產(chǎn)品。然而，國內(nèi)工控行業(yè)的發(fā)展并不平衡：一方面，在工控硬件方面和國際水平全面接軌；另一方面，在工控軟件設(shè)計方面卻遇到發(fā)展瓶頸，全面落后于國外先進水平。這方面的介紹文章也很少見到。</P><P> 在目前國際上較通用的自控軟件開發(fā)工程中，編寫源代碼只占整個開發(fā)過程的30%。而從工程角度對產(chǎn)品功能進行劃分，并形成一系列相關(guān)文檔（編寫詳細(xì)的代碼說明、相關(guān)支持文檔等）將占去70%的開發(fā)時間。大多數(shù)設(shè)計在現(xiàn)場安裝調(diào)試前就已經(jīng)通過仿真進行了校驗測試，進而確保整個系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝調(diào)試可以在很短的時間內(nèi)完成。而在我國，這一情況正好相反，甚至尤有過之，編寫源代碼占去了開發(fā)的絕大部分時間，冗長的現(xiàn)場調(diào)試更是費時費力。造成大多數(shù)項目不能按時完工，且頻繁超過預(yù)算。由于缺乏完善的規(guī)范化的設(shè)計方法，國內(nèi)的自控設(shè)計在控制精度和控制效果方面仍然處于落后水平，同時也極大地限制了完成復(fù)雜的大規(guī)�？刂葡到y(tǒng)的能力。</P><P> 造成這一情況固然有我國工程化開發(fā)水平較低的原因，開發(fā)觀念、工具平臺上的不足也是很重要的因素。從當(dāng)前我國從事工控軟件開發(fā)的人員構(gòu)成來看，一方面大多數(shù)開發(fā)人員工程化軟件開發(fā)方面的知識較為缺乏；另一方面，目前的大學(xué)教育對軟件工程概念仍然認(rèn)識不足，教學(xué)方法和教育平臺仍較落后。這兩方面原因造成了我國工控軟件的開發(fā)水平、尤其是工程化水平仍然較低。與國外優(yōu)秀的工控軟件開發(fā)過程相比，我們自己開發(fā)的軟件常常有源代碼而無流程圖、無詳細(xì)說明文檔、質(zhì)量不高、設(shè)計復(fù)用困難、需要長時間在現(xiàn)場進行調(diào)試以及升級維護困難。</P><P> 從國際上來看，自控軟件設(shè)計的發(fā)展已經(jīng)進入到自動化、圖形化開發(fā)階段。用戶通過功能強大的系統(tǒng)級圖形化軟件開發(fā)工具對所開發(fā)的項目進行描述，建立整套系統(tǒng)的形式化模型。只要能夠建立起正確的系統(tǒng)模型，圖形化開發(fā)工具就可以根據(jù)該模型生成PLC或C語言的源代碼，提供完善的系統(tǒng)流程圖、標(biāo)準(zhǔn)化的軟件說明文檔，并對系統(tǒng)功能進行仿真校驗，顯著縮短現(xiàn)場調(diào)試時間，可以極大提高自控軟件的開發(fā)效率。下面，我們將從幾個方面介紹一下國外先進的工控軟件設(shè)計的理念，希望能給國內(nèi)自控界的朋友帶來一些啟示，早日趕超國際先進水平。 <BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200562811431354910.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200562811431354910.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> 二、仿真校驗測試<BR> 目前國際上已經(jīng)普遍采用的是在現(xiàn)場之前校驗測試自控系統(tǒng)的設(shè)計，從而節(jié)省大量的現(xiàn)場工作時間和勞動。國內(nèi)則剛好相反，全面軟件測試和綜合軟件測試全部需要到現(xiàn)場去做。在現(xiàn)場邊安裝邊調(diào)試成為國內(nèi)所有系統(tǒng)集成商的唯一選擇。大多數(shù)工程都必須花費數(shù)個月的現(xiàn)場時間，不僅嚴(yán)重影響用戶的產(chǎn)品上市時間，對于系統(tǒng)集成商本身也是巨大人力和物力的浪費。</P><P> 今天，長時間的現(xiàn)場調(diào)試已經(jīng)變得不可容忍！最終用戶給予系統(tǒng)集成商的時間越來越短，并且對工程延誤處以高額罰金。這就迫使自控系統(tǒng)集成商在現(xiàn)場調(diào)試之前對自控代碼設(shè)計進行校驗測試，發(fā)現(xiàn)并更正絕大多數(shù)設(shè)計錯誤，從而確保使用最短的現(xiàn)場時間完成系統(tǒng)的安裝調(diào)試。</P><P> 很顯然，通過仿真方法建立現(xiàn)場對象的形式化模型，然后在此仿真環(huán)境中對自控軟件進行校驗和驗證是最自然的解決方案。當(dāng)然，這樣的仿真校驗必須是在完整的仿真環(huán)境下（仿真整個生產(chǎn)線甚至是整個工廠環(huán)境）進行，而各硬件廠商自帶的仿真工具由于只能仿真測試單個功能塊，是無法擔(dān)此重任的，需要使用一些先進的自控軟件設(shè)計CASE（計算機輔助軟件工程）工具，如ControlBuild等。 <BR> 通過仿真進行校驗測試具有無可比擬的優(yōu)點：<BR> 1、在仿真環(huán)境下校驗測試自控軟件，發(fā)現(xiàn)并更正絕大多數(shù)的設(shè)計錯誤，大大縮短現(xiàn)場安裝調(diào)試時間。從國外的經(jīng)驗來看，通過仿真校驗可以將數(shù)個月的現(xiàn)場安裝調(diào)試時間縮短到數(shù)個星期，極大地提高了效率。<BR> 2、在仿真環(huán)境下，改變環(huán)境及生產(chǎn)條件，測試設(shè)計的反應(yīng)<BR> 3、在仿真環(huán)境下，可以引入各種異常，失靈情況，對設(shè)計進行破壞性測試<BR> 4、在仿真環(huán)境下，虛擬機器100％可使用<BR> 5、在仿真環(huán)境下，有更多的時間去測試和修改<BR> 6、仿真環(huán)境提供了更好的工作環(huán)境，避免進入一些高危險性的場合（高溫、酸、易爆、有毒等）<BR> 7、在物理設(shè)備或系統(tǒng)沒有實際安裝或聯(lián)接的情況下，可以提早校驗測試、提早投產(chǎn)<BR> 8、系統(tǒng)操作員和維護人員可以提早接受培訓(xùn)，提高操作維護水平。</P><P> 仿真校驗在歐美自控界已被廣泛使用。更由于仿真校驗對最終用戶的巨大好處（幾乎沒有壞處）而受到最終用戶的強烈推崇。許多公司甚至硬性規(guī)定必須使用仿真校驗。例如，ＰＳＡ標(biāo)志雪鐵龍集團就強迫要求所有自控系統(tǒng)集成商，在現(xiàn)場安裝之前必須使用仿真對設(shè)計進行校驗測試，確保生產(chǎn)線按時高質(zhì)量完工。事實上，來自最終用戶的強力推動正是仿真校驗在歐美迅速推廣起來的重要原因之一。然而令人驚訝的是，這樣的先進理念在國內(nèi)卻無聲無息，我們遲遲看不到這方面的介紹和探討。而最終用戶更是在不知情的情況下被迫接受效率極其低下的現(xiàn)場調(diào)試，并且對頻繁的工程延誤和預(yù)算超標(biāo)束手無策。當(dāng)然我們相信這樣的狀況不會持久。隨著國外自控系統(tǒng)集成商和工程公司的逐步進入，先進的自控設(shè)計理念也必然隨之進入中國。仿真校驗作為一股不可阻擋的潮流，在國內(nèi)自控界的流行將指日可待。</P><P> 歡迎來信探討交流<BR> Email: hongrong6666@yahoo.com<BR> <BR>
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