计算机集成过程系统的现状与发展

自动化概论结业论文

计算机集成过程系统的现状与发展

自动化工程学院

班级自动125

姓名徐博闻

学号*************

计算机集成过程系统的现状与发展

摘要阐述了CIPS的信息集成系统的特点。CIPS的现状以及未来的发展趋势。

关键词CIPS CIMS

Abstract In this paper the characteristics of the information integration system of CIPS. The CIPS present situation and the future development trend. Keywords CIPS CIMS

一、引言随着机关及全球化的发展，市场竞争变得越来越激烈，如何适应当今市场快速多变的需求，不断提高我国产品质量，低成本的快速开发适销对路产品，在竞争中求生存、求发展，已成为我国企业共同追求的目标。CIPS就在这样的世界背景下登上了历史舞台。

二、CIMS的内容以及与CIPS的区别

要说到计算机集成过程系统（CIPS）就不得不提到计算机集成制造系统（CIMS）。CIMS是未来企业的一种模式,不仅仅适用于离散制造业,也适用于连续

工业中,连续生产过程中的CIMS又通常被称为CIPS,即计算机集成过程系统。

CIPS的思想和CIMS是一致的,都遵循两个观点:(1)系统观点生产和经营的各个

环节是一个整体。(2)信息观点整个生产经营是信息的采集、传递、加工处理的

过程。但是CIPS与CIMS又是有区别的。主要体现在以下几点:

(l)连续生产过程中物流与能源流都是连续的,在集成的霭义上不但强调信息流的集成,还表现在物流与能源的集成上。

(2)离散工业中由于是离散制造,各工序间时间次序一般不是很紧凑,允许有缓冲单元。而连续工业中,由于能源、物流是不间断的,各工序先后次序紧密、严格,生产的连续性一般不允许生产中的缓冲单元。

(3)从生产环境看,离散制造业一般都在常规环境下进行,而连续生产过程的环境一般是苛刻的。比如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、有毒等。

(4)集成是将各种已有的自动化孤岛“连接成”一个有机的整体,从已有生产技术看,离散制造中主要有CAD等,而在连续过程中主要有专家系统、模糊控制以及各种各样建模、优化等高级控制算法等。

由于上述连续过程的特性,CIPS的研究与实施都有别于CIMS,而要实现计算机集成制造,关键是解决信息集成的间题。连续过程要实现物流的集成及能流的集成,最终归结为信息的集成上。

三、CIPS的现状

当前，我国的CIPS已经改变为“现代集成制造与现代集成制造系统。它已在广度与深度上拓展了原CIMS的内涵。其中，“现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。“集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化；企业活动中三要素及三流的集成优化；CIPS有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。CIPS不仅仅把技术系统和经营生产系统集成在一起，而且把人（人的思想）也集成在一起，使整个企业的工作流程、物流和信息流都保持通畅和相互有机联系，所以，CIPS是人、经营和技术三者集成的产物。

四、CIPS信息集成特点与要求

在90年代以来，计算机集成制造系统在机械制造行业得到了发展。同样，在石油、化工、冶金、化纤、造纸、等行业中，也达到发展。由于后者都是连续流程，具有过程控制的共同特点所以经常将CIMS改称CIPS，以表示在连续流程的行业中计算机集成系统。也可以认为CIPS技术是CIMS技术的一个分支。信息集成是为了实行整个系统的集成,因此在讨论CIPS信息集成之前,我们有必要对CIPS整个系统框架有一个基本的了解。再根据连续过程实际,CIPS系统结构可表示如图

CIPS信息集成是通过网络和数据库实现的,CIPS的数据库集成环境,除了关系数据库以外,有别于CIMS的工程数据库,还包括实时数据库。实现CIPS信息集成,有必要了解CIPS信息集成的特点。下面对连续过程信息系统的特点进行一些讨论1.连续过程信息的实时性

信息是相互关联的,有意义的数据集,通过对数据的提炼获得信息。连续过程底层信息来源包括装置运行信息、生产工况信息。这些信息主要来自DCS系统与各个零散的传感器检测单元所获取的数据。这些信息实时性强、信息数据量大,由于与生产过程紧密相连,加上连续过程工业生产环境一般比较苛刻,为了确保安全生产,信息来源一定要准确、可靠、及时。

2.连续过程信息的复杂性与有效性

装置送来大量数据。一方面,生产过程数据之多,造成了信息提取的复杂性,另一方面,从连续过程安全性考虑,又需要及时、准确地掌握生产信息,生产环境的苛刻要求系统反应敏捷,这便要求信息是高度有效的。现有的实时数据库技术可以对实时数据的管理与处理提供支持环境,模型化是对数据进行压缩与有效处理的一般方法。但是由于连续过程的复杂性,增加了建立过程数学模型的困难,同时,连续生产过程往往还包括许多不确定的、模糊信息。为了解决上述问题,在连续过程领域,许多学者正致力于研究非传统模型与方法,比如ANN、专家系统、定性模型等,为实现连续过程信息的有效处理提供了一些解决途径与方法。

3.连续过程信息集成的人机界面

实现CIPS的目的不是实现无人工厂,人在CIPS中永远是主体。实现CIPS是要把人从底层的低级劳动中解脱出来,充分发挥人的创造性,为此,CIPS的信息系统与CIMS 一样,也要把人集成进来。人的参与是通过人机界面实现的,连续过程人机界面由于连续过程的特殊性又有别于离散工业。首先,连续工程的复杂信息必须让人易于了解和掌握,实现信息的易用性。其次,由于生产过程是连续的,人的参与必须是实时的,实现人的在线参与。

4.连续过程信息的集成处理

信息处理包括信息表达与信息操作。生产过程中的信息还被表示成图像或者神经元网络,并非是简单的数字或符号。信息处理也能通过多种手段和方法来实现。近年来,各种高级控制策略、优化算法、神经元网络、专家系统等被大量地应用于连续生产企