西门子模块6ES7221-1BF22-0XA8销售

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   DMA控制器

    DMA是指设备直接对计算机存储器进行读写操作的方式。这种方式下数据的读写CPU执行指令，也不经过CPU内部寄存器，而是利用系统的数据总线直接在源地址和目的地址之间传送数据，达到高的传输速率。DMA控制器一方面可以接管总线，即可以像CPU一样视为总线的主设备，这是DMA与其它外设根本的区别;另一方面，作为一个I/O器件，其DMA控制功能正式通过初始化编程来设置。当CPU对其写入或读出时，它又和其它的外设一样成为总线的从属设备。本文中为了实现DMA和AHB密切配合，即启动DMA后大量原始数据通过AHB总线从数据存储器进入Speed模块，需要DMA控制器内部包含AHB Master模块，如图4所示。另外需要说明的是，LEON3为了实现AHB上设备的plug&play需要在0xFFFFF000-0xFFFFF800地址空间添加设备信息[8~9]，所以DMA 控制器和Speed协处理器亦要如此，以便LEON3的软硬件协调一致。在C语言实现DMA时，向DMA的控制寄存器写入相应的信息，即可启动DMA传输，如图5所示。

图4 DMA与AHB Master的关系

图5 启动DMA的C代码示意

    Speed的AHB接口

    为了使Speed可以顺利接收LEON3传送过来的控制字或DMA传送过来的原始数据，需要在原有的Speed core模块层添加AHB Slaver协议来接收AHB上传送的数据，以及产生相应波形的HDL代码来将C程序的信息生成Speed所能识别的信号波形进入Speed模块内部，即从图6中的控制字，转化成图7中的时序。

图6 C语言描述的Speed控制字

图7 Speed core所需的配置时序

    同理于控制字，滤波系数和原始数据的输入亦需要一定的HDL代码来实现指令或数据向时序图的转化，其本质相当于译码，实现起来难度不大，此处就不再累述。Speed处理后数据通过状态信号(zero_flag)下降沿触发LEON3的中断响应，实现向外部存储器的输出，此过程和数据输入类似。

    编程、编译及

    用户在C编程时，只需要按照Speed所需的启动方式，先设置控制字、再输入滤波系数、然后启动DMA输入原始数据。值得注意的地方是，为了实现Speed的运算与DMA中原始数据输入同步，需要在C代码的不同指令间插入一定的延迟指令，此延迟间隔可根据软硬件的响应速度来计算。

    Gaisler Rebbbbbb公司提供完整的LEON3开发套件，包括C代码编译器sparc-elf-gcc，大大方便了软硬件开发和联合调试。 将LEON3和Speed的SoC硬件HDL描述，及编译后的二进制指令调入Modelsim进行软件，再利用FPGA进行硬件，其结果如图8、9、10所示。

图8 从C语言控制字产生的配置时序

图9 触发中断响应的zero_flag信号

图10 在Altera StratixII 2S180中的结果

    结语

    本项目利用LEON3的、易编程、开源等优点，开发了AHB总线接口和DMA控制器，实现了Speed信号处理器的软件可编程，大大简化了Speed用户的开发过程。有待改进之处是，1)当前Speed可处理40bit数据，而Leon3是32bit，没有大限度发挥Speed的运算能力;2)如果在LEON3上运行RTEMS (Real Time Executive for MultiProcessor Systems) 操作系统，将进一步方便用户扩展LEON3的利用。

    (1)在进行操作站组态时，行操作小组设置，一个系统多可组16个操作小组，每个操作小组可有不同的操作画面;

    (2)流程图组态软件、报表制作软件在组态软件SCKey下启动;

    (3)在绘制流程图时，动态对象(数值、图形)可以和非动态对象、其他动态对象重叠，当动态对象和非动态对象重叠时，动态对象要置于图形的上层，一个动态对象不能和其他任何对象组合成组合对象，否则软件运行时没有动态效果，动态对象不能进行剪切、粘贴，但可以在同一张流程图上复制;

    (4)趋势(历史)数据在操作站计算机硬盘上记录的时间由趋势画面组态的存储点数和存储间隔决定。每张趋势画面的存储点数可在1920～2592000间选择，存储间隔可在1～3600s间任选，存储点数乘以存储间隔就是趋势数据记录的时间(s)，如一张趋势画面组态的存储点数为1920点，存储间隔为1s，则可记录1920s(32min)的趋势数据，如存储间隔改为60s，则可记录1920min(32h)的趋势数据;

    (5)每张趋势画面显示的大时间范围为960乘以存储间隔，如存储间隔为1s，则大显示时间为960s(16min);如存储间隔为60s，则大显示时间为960min(16h);

    (6)在趋势画面组态时，如组态的存储间隔较长，观察到的趋势可能会和实际不一样，特别是对变化较快的参数，因此对同一组参数，建议组两张趋势画面，一张时间间隔为1s，一张时间间隔为60s，前者比较真实地反映参数的变化情况，后者便于观察操作是否平稳，便于生产管理;

    (7)趋势画面中不能包含模拟输出点，如想查看模拟输出点的趋势，可用参数：控制回路位号.MV。注意：模拟输出点也不能操作，要想操作，建一个控制回路和其相连。

    3. 组态下载

    组态下载用于将上位机上的组态内容编译后下载到控制站。在修改与控制站有关的组态信息(主控制卡配置、I/O卡件配置、信号点组态、常规控制方案组态、SCX语言组态等)后，需要重新下载组态信息;如果操作站组态信息(标准画面组态、流程图组态、报表组态等)则不需要下载组态信息。

    在组态下载画面上有将要下载的组态文件信息和已经下载(控制站正运行)的文件信息，两者都包括文件名、编译日期及时间、文件大小、特征字。如果组态编译后两者的特征字相同，就可以不进行组态下载;如果组态编译后两者的特征字不相同，就进行组态下载。在软件运行时，如果指示操作站和控制站运行软件是否一致的指示灯闪烁，也进入组态软件进行组态下载。

    组态下载有全部下载和部分下载两种方式。全部下载将组态的所有内容下载到控制站;部分下载可以选择下载总体组态信息、AI信息、AO信息、常规控制回路信息、SCX语言程序、梯形图程序或折线表定义。其中AI信息、AO信息、常规控制回路信息还可以选择部分回路下载，此时想要下载的回路号，常规控制回路的回路号就是组态登记的回路号;AI的回路号就是所有已经组态的AI点按硬件地址排列的顺序号;如某控制站的1号和2号机笼均组态有一块4回路AI卡件，1号机笼内组态了4个AI点，2号机笼的卡件上组态了3个AI点，分别在卡件的1、2、4通道，则2号机笼AI卡件4通道对应的AI点的回路号就是7。同样，AO的回路号就是所有已经组态的AO点按硬件地址排列的顺序号。

    由于JX-300X DCS的内部软件地址采用上述方法确定，所以位号一旦组态，就不能删除(除非所删位号位于后)，硬件上空的点也不能插入组态新点(如上例中2号机笼中AI卡件的3通道就不能组态使用)，否则后面所有位号的软件地址都会移位，造成系统混乱。因此在组态时，特别是需要在线修改时还要注意以下事项：

    (1)I/O卡件的所有通道都要组态，无实际位号的用位号代替，作为备用，这样才能发挥硬件富余量的作用，将来如要用某一点，改位号名并重新设置即可;

    (2)不要删除已经组态的位号(除非所删位号位于后)，不用的位号可以保留作为备用;

    (3)如要增加位号，只能在所空硬件的后增加，不可在中间插入，也就是说空的硬件点如没有预先组态，就不能再使用，从而造成浪费;

    (4)增加自定义变量时，应在所有已定义的自定义变量的后增加;

    (5)自定义控制方案程序中应尽量不用临时变量(全局变量和局部变量)，而使用自定义变量;

    (6)自定义控制方案程序中的临时变量也要在已有临时变量的后增加。

    如果进行了组态下载，就从工程师站向各操作站进行组态传送。否则，指示操作站和控制站运行软件是否一致的指示灯就会闪烁。

    4. 运行维护

    4路电流输入卡SP313的每一路均可接收0～10mA或4～20mA信号，既可以向变送器供电也可以不供电，这4路信号分为两组，其中1、2通道为一组，3、4通道为一组，两组间的信号互相隔离，并且与控制站的电源隔离，但同一组内的两个信号采用同一个隔离电源供电，实际应用中如需点点隔离，SP313卡就只能接受两路信号，并且这两路信号要分别接入不同组的两个通道上。在对同一组的两个现场变送器进行维护时，要特别注意一个回路对另一个回路的影响，因为如果其中一个回路短路或因变送器故障输出电流大于30mA(向外供电时的短路保护电流)，SP313卡就会自动保护，造成两个回路都无输入。因此建议如需拆接变送器的端子接线，在室内接线端子处先断开回路，以免造成短路。

    另外如果同一组的两个现场变送器全是智能变送器，那么手持通信器就不能和智能变送器通信，要想实现两者间的通信，就断开一个回路。

    开关量输入卡SP363X接收无源触点信号，通过卡件上的跳线可以选择是7路或是8路输入，当选择7路输入时，一块卡件上的7个回路公用一根地线;当选择8路输入时，同一机笼中的所有SP363X卡件的所有回路公用一根地线。因此，为了减少公用地线引起的风险，应将SP363X卡设置为7路输入，维修时不要随意动这根地线。

    开关量输出卡SP362X输出无源晶体管触点信号，通过卡件上的跳线可以选择是7路或是8路输入，当选择7路输入时，一块卡件上的7个回路公用一根地线;当选择8路输入时，同一机笼中的所有SP362X卡件的所有回路公用一根地线。因此为了减少公用地线引起的风险，应将SP362X卡设置为7路输入，维修时不要随意动这根地线，如果公用地线断路可能会造成使用同一公用地线的所有SP362X卡件相继烧毁。

    JX-300X DCS提供的故障诊断画面比较地显示了控制站软、硬件的运行情况，一旦自检到操作站和控制站通信故障、主控制卡故障、数据转发卡故障、I/O卡件故障，故障诊断画面就会有相应的显示，并进行声音报警。

    对于系统本身的各种故障，操作或DCS维护人员可根据操作画面综息栏内的系统报警指示灯状态进行判断。该指示灯正常时为，一旦注意到该指示灯以红色闪烁就可以利用故障诊断画面进行故障分析和排除。浙大中控公司可根据用户需求提供掉电报置，解决了运行中的潜在危害。

六 结束语

    和其他DCS相比，JX-300X DCS组态工作简单明了，软件功能丰富，能方便地实现一些复杂的控制方案。该系统自投用以来，运行效果良好，大大降低了操作人员的劳动强度，控制效果平稳，故障率很低。

图3中，AI为DCS的模拟输入点，AO1、AO2为DCS的模拟输出点，FIC为自定义回路，其算法由SCX编程语言提供的PID算法函数实现，SELA、SELB为两个一字节自定义变量，当SELA、SELB的值为ON时，相对应的AO1、AO2和FIC接通，相对应的变频调速泵就受流量控制。当SELA、SELB的值均为OFF时，默认A泵受控制，这是因为如果AO1和AO2都不和FIC接通，FIC就不会从AI中读取数据，在这种情况下，当使用另一条生产线的胶液泵时，胶液流量就不随实际流量变化。

    要实现这个控制方案，要定义两个一字节自定义变量，输入SCX语言程序并编译，然后在自定义回路中用程序中所用的回路号登录并设置相应参数。为了方便操作，在流程图上建两个按钮，分别和自定义变量SELA、SELB联系控制工程网版权所有，运行时，在流程图上点击相应按钮，就可对SELA或SELB置值，从而选择哪个泵用来调节流量。

    2. 胶罐容积的显示

    在工艺操作中CONTROL ENGINEERING China版权所有，为了便于生产调度，操作人员记录的是胶罐容积而不是液位百分数。原来操作人员都是根据仪表的百分读数查对照表来换算胶罐容积，DCS提供的折线函数十分容易地解决了这个问题。JX-300X DCS有两种折线运算方法。一种是在自定义折线函数中定义自定义折线函数，然后在模拟输入点设置组态时选中所需的自定义函数即可;另一种方法是利用SCX编程语言提供的折线运算功能实现。种方法只能提供折线运算后的数据，而不能提供原始数据(液位百分数)，不利于和现场变送器对照，因此采用SCX编程语言实现胶罐容积的显示。为此，要建一个自定义两字节变量显示胶罐容积，用模拟输入点显示液位百分数，两者用SCX编程语言的折线运算功能进行转换。

    需要指出的是，JX-300X DCS的各种运算都是对量程的百分数进行计算的。如液位80%，算法为0.8而不是80，工业量程的转换由点本身来实现。

五 使用中的体会

    1. 控制站配置

    (1)JX-300X DCS的每个过程控制网多可挂15个控制站，每个控制站的主控制卡可以冗余配置也可以不冗余配置，地址范围是2～31。冗余配置时，两块主控制卡的地址应遵循“I和I+1连续，且I为偶数，2≤I<31”的原则，且地址不能重复;不冗余配置时，主控制卡的地址为I，I为偶数，2≤I<31，地址I+1保留，不能用作其他主控制卡的地址。

    (2)每个控制站多有8个机笼(8个逻辑数据转发卡)。数据转发卡可以冗余配置也可以不冗余配置，地址范围是0～15。冗余配置时，两块数据转发卡的地址应遵循“I和I+1连续，且I为偶数，0≤I<15”的原则，且地址不能重复;不冗余配置时，数据转发卡可插在两个槽位中的任何一个，地址为I，I为偶数，0≤I<15，地址I+1保留，不能用作其他数据转发卡的地址。

    (3)每个机笼有16个I/O卡件插槽，地址为0～15。当I/O卡件冗余配置时，互为冗余的两块卡件插在I和I+1槽位，I为偶数，0≤I<15。

    (4)电流信号输入卡SP313每个回路既可向外供电也可不向外供电。在I/O卡件配置时，应尽量使同一块卡件的所有回路要么全向外供电，要么全不向外供电，同时应尽量把向外供电的卡件分配到不同的机笼中。

    2. 组态

    SUPCON JX-300X DCS的组态包括主机设置、控制站组态、操作站组态，三者按顺序完成。

    主机设置是对系统各主控制卡、操作站、工程师站在系统中的位置进行组态，也就是每个站在过程控制网络上的地址、每个控制站的运算周期、是否冗余等的组态。

    控制站组态是指对控制站硬件和控制方案的组态，图4为控制站组态流程。

 
图4  控制站组态流程图

    在进行控制站组态时，要注意以下事项：

    (1)进行I/O组态，包括数据转发卡、I/O卡件、信号点、信号点参数设置的组态，组态时要按图中头所示顺序进行;

    (2)在进行自定义控制方案组态时，先完成I/O组态、自定义变量定义，然后在SCKey组态软件中启动SCX编程语言编程(不要单启动SCX编程语言)，这样SCX编程语言能直接引用已经组态的信号点位号，减少输入和编译错误;

    (3)自定义控制方案程序编译通过后，在自定义回路中登录，登录的自定义回路号要和程序中的引用号相同;

    (4)各种卡件的组态地址要和硬件地址相同;

    (5)在进行热电阻信号点参数设置组态时，指明量程范围;

    (6)在进行信号点参数设置组态时，信号点的报警使能状态要组为使能(也就是选中报警)状态，这样，在软件运行时，既可使该点有报警，也可禁止该点报警，否则在运行时就不能使该点具有报警功能，如要改，重新组态、编译、下载;

    (7)在进行信号点参数设置组态时，报警值要根据工艺要求组态，如留到软件运行时，当重新下载软件时，报警值就会变为原组态值，影响运行;

    (8)报警级别并不是各种报警的权，而是为了方便不同的操作小组查应级别的报警。

  锅炉运行中，要求有良好的汽水品质，进行定时和不定时的排放汽包沉积的杂质，以提高炉水品质，防止结垢，有利于锅炉的运行。以往在火电机组中，锅炉炉水定期排污大部分采用由硬件组成的程控装置，由于编程没能很好地结合电厂的实际情况，在使用中存在一定的问题。其主要原因是：一方面，程控在运行中，一旦某一个定排电动门出现机械故障，定排程控将停止运行，要求所有的电动门完好才能投入正常运行控制工程网版权所有，加之许多厂定排电动门较老化，经常出现卡涩等机械故障，所以无法正常投入运行。另一方面，由于采用硬件设备，难免出现运行时间一长，设备的元件出现故障又难于修复，因此CONTROL ENGINEERING China版权所有，很少投入运行，一般采用人工排污。所以，提高锅炉汽包定期排污程控的性和稳定性势在必行。

    目前，国内DCS控制系统得到广泛应用，它具有控制效果好、性高、系统维护量小、易于组态等特点。在华蓥山电厂2×100 MW机组DCS改造项目中，将锅炉定期排污程控纳入DCS控制系统(以下简称定排程控)，经过精心设计和调试，获得了成功。

    定排程控采用北京和利时工程公司的HS2000系统软件，根据运行规程和现场的要求，在DCS控制系统内进行组态及调试，然后定排程控经过静态、动态试验以及投入试运行控制工程网版权所有，达到了预期的功能和效果。其主要优点如下：

    1)运行稳定。经现场长期试运行，程控启、停及各种功能均正常。

    2)结构简单。不需专门的控制装置，只需将电动门的I/O线与DCS机柜连接即可。由于采用软件完成其操作控制功能，因此CONTROL ENGINEERING China版权所有，不存在控制装置硬件故障的问题。

    3)操作使用方便。在DCS系统操作画面上设计弹出窗口，直接在弹出窗口上进行软操作。弹出窗口中显示每一个门的操作情况和运行状态，便于运行人员观察。

    4)运行灵活。在操作画面上可切除故障的电动门(不参与程控)，投入正常的电动门参加程控，这样就增加了运行的灵活性。

    5)功能齐全。在画面上可进行手动、自动操作，还具有显示、报警功能，以便运行人员掌握运行情况并提醒运行人员及时排除故障。

    6)修改参数方便。可根据现场的实际需要，在组态中修改电动门的排污时间(一般考虑为20 s)。

1　定排程控设计的策略

    1.1　设计方案

    该厂原采用的定排程控装置，由于历史原因(技术的发展)已老化，很少投入使用，根据该厂的实际情况，拟定组态方案，作以下的考虑：

    1)程控在运行过程中，有两个以上电动门出现开/关时信号，定排程控才中断(在实际运行中同时发生两个电动门时的情况很少)，程控运行中断后“程控停止”按钮显示红色。若一个电动门发生开/关时信号只报警不中断程控，相应的电动门显示黄色。

    2)0号电动门(排污总门)发生开/关时信号，定排程控自动中断且“故障显示”按钮变红色。

    3)如果已知某一个电动门械故障，在画面上点击“切除”，该电动门就不参程控，程序将“跳步”，使正常的电动门参与程控，这样就增加了运行的灵活，不要求所有的门完好才能运行。

    4)定排程控投入后，按先后顺序进行排污，先打开0号电动门(排污总门)，1～17号电动门自动依次进行排污，所有投入程控运行的电动门排污完后，后才关闭0号电动门，此时，程控自动结束。

    5)若出现定排程控故障中断，当电动门故障排除后，重新点击“定排启动”按钮，才能启动程序运行。防止定排程控自动投入。

    1.2　定排电动门开条件

    1)汽包水位低一值。

    2)灭火保护未动作且汽包水位不高，满足以上两个条件，定排电动门才能打开。否则电动门处于闭锁状态。

    3)等上一个电动门排污后已经关闭，才打开下一个电动门，不允许同时打开两个电动门。

    1.3　定排程控启动条件

    定排程控具备下面所有条件才能启动。
    1)0～17号电动门处于关闭。
    2)定排电动门具备开条件。
    3)定排程控按钮投入且定排程控复位信号为0。
    4)定排电动门未送电时，定排程控启动被禁止。

    1.4　定排程控中断条件

    发生以下任意一种情况，定排程控将中断运行。
    1)在程控运行中，0号电动门开/关运行时信号产生，或1～17号电动门中任有两个以上电动门开/关运行时信号产生。
    2)MFT动作且汽包水位不高。
    3)汽包水位低一值信号产生。
    4)手动停止程控。
    5)锅炉门动作。

    根据以上提出的逻辑条件，先用模拟故障的方法逐一进行调试，然后投入运行，考查逻辑的正确性。当定排程控中断后，画面上“启动”按钮变，“故障显示”按钮变红色。

2　使用情况

    定排程控在调试过程中，在多次征求电厂运行人员意见的前提下，反复修改程序和参数，分析各种可能出现的不利因数，并加以解决。经静态、动态试验及现场投入运行考验，现场运行效果好、使用方便，均认为该项目的改造是成功的，该项目工期短、投资少、结构简单，具有一定的性和实用性。大大地提高了自动化水平，为锅炉的、稳定运行发挥了积的作用。

5 三层集成的难点

    近年来，随着企业竞争的日趋激烈，集成平台因其的决策支持功能受到了越来越高的重视，而计算机技术和技术的不断发展，也大地推动了企业集成技术的进步。在离散制造行业中，已经出现了这样的企业集成平台，并得到了成功的应用，而在流程工业中，这方面的研究才刚刚起步。因为ERP／MES／PCS三层企业集成体系结构已成为流程工业综合自动化系统理论和产品的主流框架，所以基于这三层体系结构的集成技术将成为流程工业集成的研究，根据目前的研究情况，三层集成技术的研究主要存在多分辨率建模、分布式集成技术标准、集成平台和可视化等几个难点。

    5.1 多分辨率建模

    由上可知，PCS，MES和ERP各层应用系统从企业的不同层次和不同角度来满足企业的需求，因此单层巾的模型仅仅是从某个层次和某个角度刘企业进行了抽象。为了在三层集成平台中进行有效的PCS，MES和ERP各层应用系统的功能，需要给出企业生产运营在不同层次和不同角度的描述，即为企业生产进行多分辨率建模。

    源于军事领域的多分辨率建模理论是一种在不同分辨率或抽象层次上一致地描述同一系统、体系或过程的建模技术。分辨率是指在建模或中，模型描述真实世界的准确度和详细程度，亦称粒度，用户可以按应用需求方便地选择不同粒度的模型。流程工业企业建模标准IEC／ISO62264和ANSI／ISA-95规范根据企业各级管理层粒度需求的不同，建立了流程工业企业的多层次模型，并定义了企业级业务系统与工厂车间级控制系统相集成时所使用的术语，以及MES系统应支持的生产作业活动，如图15所示。浙江大学控制技术国家实验室在此基础上构建了石化企业统一多分辨率物流模型框架，提出了准稳态物流模型分层建模策略，并给出了多分辨率物流模型的数学描述，实现了多分辨率物流模型的审用和统一建模。

对企业进行多分辨率建模需要结合不同层次应用的建模方法，将不同分辨率的模型集成到该平台中，图13就是在多分辨率建模方法上建立的企业生产的结构图。就计算复杂度而言，流程工业集成的规模，要在高分辨率下企业所有的生产行为是不现实的，于是出现了半实物建模、动稳态混合建模等多分辨率建模技术。

    多分辨率建模的一个难点是如何保证模型的一致性。不同于1章～3章中所述的，集成平台中各层次的会影响到其他层次的结果。如果各层次的模型不一致，就无法正确反映局部的生产变动对企业整体的影响。

    5.2 分布式集成技术标准和集成平台

    关于集成的研究难点又可分为以下三部分：

    (1)集成技术标准  为了协调各层次间的，真实地模拟整个企业的运行状况，三层集成平台需要在不同层次间进行信息交互，如何定义信息交互的内容和数据模型，成为建立集成平台的关键。由美国仪表协会(the Instrumentation，Systems and Automatlon society，ISA)和美国学会(American National Standards Institute，ANSI)共同发起的ISA95标准，地定义了制造企业ERP／MES／PCS三层间信息交互的内容和数据模型，可以作为企业功能中的信息交互所遵循的标准；由CAPE-OPEN(computer-aldedprocess engineering open lation environment)项目组的CAPE-OPEN标准，则定义了生产装置模型间信息交互的内容和数据模型，因此可以作为企业生产中装置模型的开发标准。而可扩展标记语言(eXtensible Markup Lange，XML)、公共对象请求代理体系结构(Common bbbbbb Request Broker Architecture，CORBA)、高层体系结构(High Level Architecturc，HLA)等软件技术标准则为三层集成平台的实现提供了的开发模式。怎样利用好这些已有的集成技术标准，并提出符合流程工业三层集成的技术标准，将是未来研究所面临的难点问题。

    (2)集成平台  为了好地发挥流程工业三层集成系统的作用，该系统应由几个即插即用的、支持复杂系统协同建模与分布式运行的部件和一套集成的工具组成。目前，基于HLA的分布式协同平台已得到了广泛应用，特别是在军事领域和机械制造领域。HLA标准还被用于企业供应链管理系统的开发，为企业的经营决策和生产调度系统提供服务。提出HLA的目的是提真组件的互操作性和可重用性，但这种可重用性仅仅局限在运行时间框架(RunTlme Infrastructure，RTI)，大地限制了HLA在多领域中的应用。由于流程企业是非常复杂的系统，用面向对象的方法开发这类协同系统费时费力，且性和鲁棒性差。使用基于组件的软件体系结构，可大大提高该协同系统的开发速度、重用性和鲁棒性。结合流程工业三层集成系统的特点，提出合理的基于组件的软件体系结构，可以指导该类系统的开发。

    5.3 可视化

    可视化的作用是在人机交互的情况下发挥人脑特有的形象思维功能。虚拟现实技术是实现可视化有效的方法，它综合应用各种技术制造出逼真度较高的模拟环境。一些的离散事件系统都利用虚拟现实技术实现了可视化的交互集成环境，如Rockwell公司的Arena、Brooks公司的AutoMod、ProModel公司的ProModel、CACI公司的Simprocess、Lanner公司的Witness和Tecnomatix公司的eM-Plant等。虚拟现实技术已广泛应用于离散制造业的集成平台，并发挥了出色的人机交互功能，帮助做出有效的企业生产经营决策。

    在流程工业的三层集成应用中，也有必要结合虚拟现实技术实现可视化，为企业决策、员工培训等提供好的平台。但是，流程工业因其自身特点，对虚拟现实技术提出了不同的要求。，流程工业三层集成系统关注的不是生产工艺，而是装置间的物流关系、物流量和物流属性等信息，虚拟现实需要通过合理的方法表现这訾物流信息；其次，虚拟现实还应反映计划调度指令下达和生产方案切换等具体动作，以及这些动作对物流数据所产生的影响。

6 结束语

    本文基于ERP／MES／PCS三层企业集成体系结构，综述了技术在石化生产企业各层次中的应用。通过分析国内外技术的应用现状发现，已在各层次得到了较为充分地应用，并已形成了较为成熟的技术，而对于三层集成应用的研究则刚刚起步。由于三层集成能为流程工业企业提供综合自动化的整体解决方案，加符合企业对系统的要求，对它的建模理论和实现技术的研究将成为流程工业应用研究的一个热点。