中国工业软件产业发展的探索与实践
时间:2019-03-26 01:07:50 来源:城阳农业网 作者:匿名


中国的自动化行业已经走过了50多年的历史。自21世纪初以来,自动化已成为中国制造业可持续发展的重要支撑和保障。在“满足用户需求,利用技术推动”的前提下,中国自动化行业不断呈现出新的,可喜的变化。其主要特点是产品具有数字化,智能化,网络化和集成化,性能朝着高精度,高可靠性和高适应性的方向发展。随着自动化行业的发展,工业控制软件逐渐成为自动化行业发展的趋势和主流。本文总结了今年工业控制软件的发展,并提出工业控制软件是软件的一部分,以及软件核心——数学模型的发展方向。并结合实际案例,进行了客观分析。

中国的自动化行业已经走过了50多年的历史。自21世纪初以来,自动化已成为中国制造业可持续发展的重要支撑和保障。在“满足用户需求,利用技术推动”的前提下,中国自动化行业不断呈现出新的,可喜的变化。其主要特点是产品具有数字化,智能化,网络化和集成化,性能朝着高精度,高可靠性和高适应性的方向发展。随着自动化行业的发展,工业控制软件逐渐成为自动化行业发展的趋势和主流。

一,工业控制软件的特点

除了软件的性质,工业控制软件还具有不同的行业特征。随着自动化产业的不断发展,通过积累行业知识,利用行业应用知识作为自动化产业发展的关键要素,逐步成为调整经济结构的企业。改变经济增长方式的主要因素。

1,工业控制软件离不开流程的支持

不同行业的工业控制软件有不同的服务对象。钢铁工业的目标是冶金工业,其控制软件难以应用于机械工业,反之亦然。一套好的工业控制软件不仅可以满足当前工艺的需要,而且还具有一定的控制思维进步感,并且不会在一定时间内落后。2,工业控制软件必须具备行业数据知识库支持

行业数据知识库是指在支持工业控制软件的工业生产过程中积累的经验的集合。特别是,有必要指出行业生产过程中关键知识,软件,技术诀窍和数据的收集,也是在中国自动化控制系统中安装“中国大脑”的基础。 。主要内容包括:在生产过程中收集各种数据后,经验计算公式,技术诀窍,各种事故处理经验和各种操作经验,操作手册,技术规范,过程模型,算法参数,系数和重量比分布等。它包括文档形式的技术规范,操作规范,国家标准等,以及软件核心内容和解决方案工具,如经验公式和模型算法。目前,不同行业的工业控制软件产品的开发和生产正在兴起。各行业的数据知识库正在成为工业控制软件的核心,也是基础元素的发展和成长。这也是我们的优势,我们可以建立行业数据。知识库将行业知识转化为行业工业控制软件开发的动力,提升中国工业控制软件的技术水平,更好地完成从低端到高端的过渡。

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其次,工业控制软件是软件产业的重要组成部分

如果工业控制软件要做大做强,就必须把它当作软件产业来把握。标准化操作必须在开发和生产过程中进行。软件产业的发展根据CMMI内容的要求进行规范。 CMMI称为capabilityMaturityModelintegration,它是一个集成的功能成熟度模型。它是反应系统工程和软件工程的国际集成成熟度模型。 CMMI它分为五个级别。第五级是最高级别。它是一个多学科,可扩展的产品系列,也是集成和管理工程的最佳方式。

CMMI是评估软件企业项目管理和研发实力的国际标准。他标志着公司的标准化,标准化和国际化的发展道路,并获得了很高的国际认可。 CMMI认证可以帮助公司提高软件质量并改进软件开发。它是国际软件外包市场的“通行证”。不仅如此,提高工业控制软件的质量也是软件产业发展的重要组成部分。为进一步提高软件开发的工程,标准化和系统化水平,加强软件开发质量管理,国家标准局于1995年颁布了国家标准GB/T8566-1995,规定了软件系统的开发和运行。需求分析使用终止。以及需要在维护中实施的流程,活动和任务,他反映了软件生命周期活动的组织。我们必须清楚地了解这一点。

软件生命周期中的活动可以分为七个基本的主要生命周期过程,即管理过程,采购过程,供应过程,开发过程,操作过程,维护过程和支持过程。工业控制软件的生命周期也遵循七个过程。

软件企业的发展通常必须经历一个从零开始,从小到大,从弱到强的过程。在初始阶段,它通常从编程过程开始。然而,应该清楚的是,工业控制软件的开发不仅涉及编程,还涉及系统架构,控制思想,算法选择,参数优化等。这是技术人员,计算机人员和数学人员的共同过程。 。一个开发团队,一个应用团队,而不是一个个人小作坊式的生产开发方法。经过多年的探索,这也是一种相对公认的工业控制软件开发和生产方法。

第三,数学模型是工业控制软件的核心技术

在工业控制软件中,数学模型是控制对象的表示,它是对象的可执行表示。它与自动化控制技术,信息技术和过程能力有效结合,在指挥和优化中发挥着重要作用。因此我们将数学模型称为自动化控制软件的核心技术。数学模型是过程元素的数学描述。然后,以计算机语言准确地表达该数学描述,并选择适当的参数或系数。数学模型由三个主要元素组成,数学公式或算法,公式的解决方案以及参数或系数的选择。机理模型,数理统计模型和人工智能模型都已广泛应用于工业控制软件中。根据中国制造业自动化,信息化和应用开发的现状,公司的自动化和信息系统一般分为BAS(基础自动化系统),PCS(过程控制系统),MES(制造执行管理系统)和ERP(企业)。参考资料)。计划)级别4.在BAS级别,即主系统中工业控制软件的模型,我们也称基本模型或第一级模型。它通常是由简单算法组成的低级模型,以完成相对简单的操作和控制。在PCS级别,即二级系统中工业控制软件中的模型,我们也称为过程控制模型或二级模型。过程控制模型是工业自动化控制的重点。在过程控制模型中,线性控制技术的使用相对广泛且非常有用。直线控制系统中比例链,积分环,差动环,一阶惯性环,二阶惯性环,一阶微分环,二阶微分环和延迟环的协同作用是主要的技术手段。开发过程控制模型。 。

过程控制模型是工业控制模型组件的集合。它只有通过许多模型组件的协调与配合才能发挥作用,并朝着高精度,高可靠性和高适应性的方向发展。此外,过程控制模型应用的物理环境和应用环境是过程控制模型的重要组成部分。随着自动化行业整体的发展,“中国大脑”即工业控制软件将得到进一步发展,模型的应用可以最大化。

参数或系数的选择需要努力工作。由于同一控制模型系统的应用环境不同,即使控制对象处于预生产阶段,中间阶段或最后阶段,参数或系数也可能不同。这需要通过推理和实验来获得历史经验和实际数据。最后的确认。

生产数据的使用也决定了工业控制模型应用的质量,尤其是在线数据分析技术的应用。过程控制模型的自我诊断和自适应效果非常明显。在使用之前处理所有数据,并且处理和使用不相关的数据,异常数据等。效果会更好。有许多方法可以处理它,它是一种更有效的方法来结合实际应用程序处理数据。利用数据挖掘技术充分利用数据资源是提高工业控制模型应用质量和??准确性的新技术水平。它也是工业控制软件和管理软件合并的良好切入点。一组数据库,充分共享数据的自由,数据真实,可靠,实时得到充分保证,以数据为媒介,管理软件和控制软件,软件和服务对象有共同语言,并形成一个新的集成控制系统,使整个系统的自动化和信息水平得到进一步优化和改进。通过数学模型和数据挖掘技术,首钢成功开发了冷连轧生产过程数据动态分析系统,集生产过程控制,生产管理和过程分析于一体。系统以在线数据采集为主要手段,补充离线数据采集,以钢卷为单位长期收集和存储主要工艺数据,满足轧制过程中轧制过程和产品质量的可追溯性;在轧制过程中,使用非线性多项式优化方法对摩擦系数模型和退化阻力模型进行回归分析,使模型系统更适合于工艺需求,控制精度和水平。模型系统得到改进;在冷连轧形状控制过程知识的指导下,为了获得冷连轧板形状过程中的板形控制规律,采用模糊聚类分析和关联规则分析等数据挖掘方法进行数据挖掘。冷轧过程中产生的大量过程数据。改善冷轧带材的形状质量提供了一种新的分析方法。系统投入使用后,它在生产过程的控制,轧制后产品的可追溯性以及生产过程的精细化管理中发挥作用。同时,通过对大量过程数据的分析,挖掘出数据背后的过程控制规律,为模型系统优化和关键参数优化提供了手段,对冷轧生产的生产能力起到了积极的作用。线。

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第四,工业控制软件也是一种服务

软件就是服务。这不仅仅是一个概念,而是一个过程,一个系统和一个系统工程。不仅软件是一种服务,而且工业控制软件也是一种服务,它是现代服务业的重要组成部分。中国明确将信息服务业等五大分类标准定义为现代服务,明确将现代服务业定义为:信息技术和知识经济的发展,用现代新技术改造传统,新格式和新服务方法。工业,创造需求,引导消费,为社会提供高附加值,高水平的知识型生产服务和生活服务。我们之前已经将数学模型定义如下:数学模型是控制对象的表示,并且是对象的可执行表示。由此我们还可以理解,工业控制软件服务于控制对象。目前,中国制造业正在经历“新型工业化道路”的深刻变革,通过两个产业的整合实现可持续发展。无论是改造传统产业还是发展现代产业,其主要技术手段是自动化技术的普及和推广,尤其是具有自主知识产权的工业控制软件的发展。从另一个角度看这个问题,工业控制软件为传统行业和现代制造业提供一流的知识型服务,以满足他们的需求。因此,在当前“新型工业化道路”的深刻变革中,它为工业控制软件的服务内容提供了更广阔的空间,并对服务质量提出了更高的要求。这种服务不再是传统上认可的服务。它不再是制造业的附属品。它没有任何政治色彩,但却是市场力量驱动的制造业的新核心功能。这种服务是一种以系统化,标准化,标准化和流程化的方式构建的一种新型软件服务保障体系。

该软件服务保障系统基于软件工程中的软件生命周期,以服务对象为服务载体,具有系统管理,软件维护,数据管理,安全管理,软件质量,软件维护周期等专业管理。 。基于软件专业技术,基于人员素质,软件物理环境,应用背景等条件,以软件应用零故障为目标,为用户提供强大的软件专业服务和保障。