工業(yè)自動(dòng)化軟件主要包括人機(jī)界面軟件、基于PC的控制軟件、生產(chǎn)執(zhí)行管理軟件和相應(yīng)的服務(wù)軟件等。其主要功能及特征包括對(duì)工業(yè)過(guò)程動(dòng)態(tài)實(shí)行可視化，數(shù)據(jù)采集和管理，過(guò)程監(jiān)控報(bào)警，報(bào)表，為其他企業(yè)級(jí)程序提供數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單的回路調(diào)節(jié)，批次處理，SPC過(guò)程質(zhì)量控制。

　　《2011中國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報(bào)告》顯示，2011年，我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到616.34億元，同比增長(zhǎng)17.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球市場(chǎng)增長(zhǎng)。同時(shí)報(bào)告并預(yù)測(cè)，未來(lái)3年我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到19%，預(yù)計(jì)到2014年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1037.46億元。

　　本期將圍繞工業(yè)自動(dòng)化軟件的問(wèn)題進(jìn)行探討，問(wèn)題如下：

      北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司
      副總經(jīng)理
      梁玲

　　（1）“高端”工業(yè)自動(dòng)化軟件的“高端”主要體現(xiàn)在哪些方面？如何做到高端？

　　傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化軟件主要是實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示和簡(jiǎn)單的管理功能，目前工業(yè)自動(dòng)化軟件已完全突破傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，在信息化、MES和物聯(lián)網(wǎng)等新的技術(shù)和應(yīng)用方向下有了更多的應(yīng)用空間，對(duì)其功能也提出了更高的要求。

　　信息化。工業(yè)化與信息化的緊密結(jié)合在越來(lái)越多的行業(yè)逐步開(kāi)展，MES縱向聯(lián)通控制系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)，是解決兩化融合一個(gè)重要手段，在冶金、石化、汽車、電子/半導(dǎo)體、煙草、制藥等行業(yè)普遍應(yīng)用開(kāi)來(lái)；物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為工業(yè)自動(dòng)化軟件提供了更為廣闊的信息化應(yīng)用空間，讓工業(yè)自動(dòng)化軟件越來(lái)越多進(jìn)入農(nóng)業(yè)、市政、醫(yī)療、交通等行業(yè)。因此，作為高端自動(dòng)化軟件必須很好地與MES系統(tǒng)結(jié)合，必須具有物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)，具有信息化的能力。

　　智能化。隨著用戶對(duì)成本的要求提高，一些場(chǎng)合需要通過(guò)軟件完成硬件PLC等具有的控制功能；由于開(kāi)放性和可持續(xù)性受制約，一些用戶對(duì)專用監(jiān)控系統(tǒng)軟件也逐步放棄，采用工業(yè)通用自動(dòng)化軟件。因此，對(duì)軟件也要求功能越來(lái)越智能化，要具有優(yōu)化算法，要具有復(fù)雜的控制功能，等等。

　　網(wǎng)絡(luò)化。工業(yè)通用自動(dòng)化軟件已逐步進(jìn)入能夠徹底解決大型復(fù)雜系統(tǒng)要求的、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代。地鐵綜合監(jiān)控SCADA、環(huán)境生態(tài)和能耗等大型監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心、大型制造集團(tuán)分布式工廠集中監(jiān)控等大型綜合自動(dòng)化監(jiān)控的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化軟件的網(wǎng)絡(luò)能力提出了新的挑戰(zhàn)。

　　完美的人機(jī)體驗(yàn)。工業(yè)通用自動(dòng)化軟件是人機(jī)交互的重要窗口，更為豐富和人性化的視覺(jué)展現(xiàn)和反饋成為必然要求。

　　面向大型應(yīng)用的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、開(kāi)放的平臺(tái)技術(shù)、最新IT技術(shù)融入等是工業(yè)自動(dòng)化軟件做到高端的關(guān)鍵。

　?。?）國(guó)內(nèi)一線工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)與國(guó)外一線工業(yè)自動(dòng)化軟件企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上有怎樣的差異？近年，用戶對(duì)自動(dòng)化軟件產(chǎn)品以及自動(dòng)化軟件企業(yè)又提出了哪些新的要求？

　　關(guān)于產(chǎn)品研發(fā)，國(guó)外企業(yè)有一部分會(huì)利用大學(xué)研究成果，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)基本都屬于企業(yè)內(nèi)部行為。國(guó)內(nèi)研發(fā)人員來(lái)大部分自于計(jì)算機(jī)專業(yè)，計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化專業(yè)的復(fù)合型人才偏少。另外，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間相對(duì)較短，能夠較好地滿足市場(chǎng)成長(zhǎng)快、用戶需求變化快的要求，而國(guó)外軟件的架構(gòu)調(diào)整和功能調(diào)整都相對(duì)緩慢。

　　近年來(lái)用戶對(duì)自動(dòng)化軟件產(chǎn)品提出了很多新的要求，例如：

　　對(duì)于圖形畫(huà)面效果，用戶希望又酷又炫，希望有大畫(huà)面漫游、能實(shí)現(xiàn)無(wú)極縮放、能實(shí)現(xiàn)3D效果等，用戶要求軟件界面要具有蘋(píng)果產(chǎn)品的操作體驗(yàn)；

　　對(duì)于網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，除了傳統(tǒng)的C/S方式外（即服務(wù)器+客戶端方式），用戶越來(lái)越希望通過(guò)B/S方式（即服務(wù)器+瀏覽器方式），希望通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警和重要數(shù)據(jù)的監(jiān)控，等等；

　　對(duì)于監(jiān)控的內(nèi)容，數(shù)據(jù)監(jiān)控和視頻監(jiān)控合二為一，軟件功能的增強(qiáng)同時(shí)也讓通用自動(dòng)化軟件替代讓專用軟件或?qū)Ｓ每刂葡到y(tǒng)成為可能；

　　對(duì)于系統(tǒng)的開(kāi)放性，自動(dòng)化軟件與信息系統(tǒng)的融合要求增強(qiáng)，與第三方程序能實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合；

　　對(duì)于穩(wěn)定性和安全性，隨著系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜度的提高以及網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，要求也越來(lái)越高；

　　軟件的靈活性和易用性要求大幅提高。

　　這些都對(duì)自動(dòng)化軟件廠商提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，快速創(chuàng)新、全面服務(wù)變得尤為重要。

      北京亞控科技發(fā)展有限公司

      產(chǎn)品經(jīng)理

      張碩

　　（1）工業(yè)自動(dòng)化軟件的可靠性測(cè)評(píng)、功能安全測(cè)試與認(rèn)證應(yīng)該如何進(jìn)行？

　　工業(yè)自動(dòng)化軟件的可靠性和功能安全性一直以來(lái)是客戶關(guān)注的重要話題。亞控科技的軟件產(chǎn)品之所以取得今天的成績(jī)，得益于產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中秉承的質(zhì)量第一宗旨、用戶滿意使命。軟件的測(cè)試貫穿整個(gè)軟件研發(fā)的生命周期，從需求定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試到產(chǎn)品發(fā)布。軟件需求和設(shè)計(jì)隨著產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程變得越來(lái)越詳細(xì)，測(cè)試的目標(biāo)越來(lái)越明確。我們認(rèn)為，軟件的可靠性測(cè)評(píng)、功能安全測(cè)試應(yīng)該在以下幾個(gè)階段進(jìn)行：

　　從需求和產(chǎn)品定義階段，研發(fā)中心就對(duì)軟件功能的可實(shí)現(xiàn)性和可測(cè)試性進(jìn)行評(píng)測(cè)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)可能存在的技術(shù)陷阱進(jìn)行排除，確保產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度可控制和產(chǎn)品質(zhì)量安全。舉例說(shuō)明，客戶對(duì)web客戶端訪問(wèn)無(wú)數(shù)量限制，這個(gè)需求本身從測(cè)試的角度就無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證。

　　在軟件研發(fā)階段，要求程序員在產(chǎn)品模塊開(kāi)發(fā)完畢自己做單元測(cè)試，并撰寫(xiě)出單元測(cè)試報(bào)告。單元測(cè)試是針對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中軟件代碼級(jí)測(cè)試，不僅驗(yàn)證軟件代碼編寫(xiě)是否符合公司代碼規(guī)范，更是對(duì)代碼邏輯和代碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行全方位的測(cè)試。

　　在軟件交付階段，項(xiàng)目經(jīng)理編譯軟件版本交給測(cè)試人員做集成測(cè)試，測(cè)試人員的集成測(cè)試主要圍繞用戶的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景做用例測(cè)試和系統(tǒng)性能測(cè)試。由于軟件功能繁多，純手工測(cè)試工作量巨大，且不同語(yǔ)言版本也要重復(fù)測(cè)試。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試和Unicode版本就一舉解決這一難題。

　　目前的KingSCADA和KingHistorian實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)試和Unicode版本，2012年底KingView7.0也將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試和Unicode版本。我們認(rèn)為，軟件最終要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，這將大大縮減軟件測(cè)試的周期和測(cè)試人員工作量，測(cè)試周期的縮短對(duì)提高軟件質(zhì)量、及時(shí)交付給客戶產(chǎn)品都提供了保證。

　　（2）工業(yè)自動(dòng)化軟件目前是否都是基于以太網(wǎng)技術(shù)？是否還需要保留串口通訊技術(shù)？

　　驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品平臺(tái)是軟件和硬件的通訊的橋梁，驅(qū)動(dòng)的支持給廣大系統(tǒng)集成商和最終用戶提供了更多解決方案和產(chǎn)品選型空間。

　　近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，PLC和儀表相繼推出了以太網(wǎng)通訊接口，以太網(wǎng)設(shè)備通訊無(wú)論是組網(wǎng)、通訊距離的支持、通訊數(shù)據(jù)量方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，今后，以太網(wǎng)通訊技術(shù)取代串口通訊技術(shù)有可能是一個(gè)趨勢(shì)，但是短期內(nèi)想取代串口通訊技術(shù)還很難，甚至串口通訊技術(shù)將伴隨其繼續(xù)成長(zhǎng)一段很長(zhǎng)的時(shí)間。

　　1、協(xié)議簡(jiǎn)單：目前產(chǎn)品支持的串口協(xié)議簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)難度小，實(shí)現(xiàn)容易。近年來(lái)，串口通訊的設(shè)備數(shù)量占用驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)一半以上的數(shù)量。

　　2、成本低：相比較以太網(wǎng)通訊，串口通訊實(shí)現(xiàn)的硬件成本上更低，在目前競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的市場(chǎng)環(huán)境下，企業(yè)的成本將是硬件廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　3、通訊技術(shù)成熟：串口通訊協(xié)議包含232、422、485等方式，最近一二十年來(lái)廣泛應(yīng)用與儀表、PLC、模塊、板卡等設(shè)備與上位機(jī)的通訊，常用的Modbus協(xié)議、電力、樓宇專用協(xié)議，串口通訊從早期的單工、半雙工（485）到現(xiàn)在支持全雙工（232），早期組態(tài)王基于串口不僅開(kāi)發(fā)了各種驅(qū)動(dòng)，在產(chǎn)品之間的通訊也支持串口鏈路，如組態(tài)王與組態(tài)王通訊，組態(tài)王與嵌入版KingHMI通訊等。

　　即便如此，上文提到的幾款標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議如Modbus協(xié)議、電力103協(xié)議等都已有以太網(wǎng)鏈路，而且以太網(wǎng)的通訊優(yōu)勢(shì)通訊距離不受限制，數(shù)據(jù)量大等優(yōu)勢(shì)。所以，雖然近期雖然很多小的儀表設(shè)備廠家還采用串口通訊方式，但以太網(wǎng)通訊技術(shù)最終將很可能會(huì)取代串口通訊技術(shù)。