从流程工业发展过程来看，由原来各个装置封闭孤立，到最后信息共享是一个必然趋势，实现信息共享必然要求解决异构系统之间的相互通信，从而阐述浙江中控PIMS系统与异构系统通信方面的功能及应用。

经过几十年的发展，各个流程企业发展到现在也初具规模，从原来的单一装置发展到现在多个装置配合生成。在流程企业发展过程中，由于缺乏早期的整体布局规划，各个装置大部分都采用不同自动化控制系统（DCS或PLC），每个装置形成了一个相应独立的、封闭的信息孤单，不利于生产调度人员统一生产调度。早期调度人员通过电话来询问操作人员得到相关的生产数据以便进行生成调度，电话调度于将全厂生产数据统一在某台电脑显示相比，效率较低，成本较大。

浙江中控的PIMS系统应运而生，提供了一个与异构系统互联的简便的的组态平台，方便将这些信息孤岛连接起来，实现全厂的生产数据的统一监视。浙江中控PIMS系统在实际应用中不下百例，经过这么多年的经验和积累，整个系统组态界面及其友好，系统及其文档，而且在于异构系统通信方面支持了大量的经验，提高了极其丰富的IO驱动，方便了与异构系统直接的通信。

PIMS系统简介

PIMS生产信息管理系统，是一套用于生产管理的软件系统。它提供了一个信息集成和管理的平台，主要用于企业网络环境下的全厂生产数据的采集、数据存储、数据查看、数据处理和数据管理。它真正实现了办公室和生产现场的信息沟通，实现了企业网络环境下的实时数据的管理、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成、生产统计报表生成等功能，从而实现企业过程控制系统与信息系统的网络集成与综合管理。用户可以通过微软IE浏览器登陆PIMS Web Server浏览生产过程的信息。PIMS生产信息管理系统的网络结构如图1。

该生产信息管理系统的系统结构可以划分为3个层次，自下而上依次为：过程控制层、工厂管理层、企业管理层。其中企业管理层完成管理者和各职能科室生产管理报表生成的任务；PIMS系统服务放在工厂管理层，工厂管理层完成各职能科室实时监控的任务，它对下连接现场控制层，对上通过网络连接企业管理层，它不仅负责现场控制设备的实时数据采集，而且在系统中起到上传下达的重要作用；过程控制层由DCS、PLC、智能仪表等控制器组成，是整个生产管理系统的基础。

可以与多种I/O设备进行通信。目前支持的I/O设备包括：PIMS与I/O设备之间通过以下几种方式进行数据交换：串行通信方式(支持Modem远程通信)、板卡方式、网络节点方式、适配器方式、DDE方式、OPC方式等。

与异构系统的通信

该论文主要阐述PIMS系统与异构系统通信功能，对过程控制层，PIMS系统提供了多种通信协议的数据接口和I/O设备（包括DCS、可编程控制器、智能模块、串行通信方式(支持Modem远程通信)、板卡、智能仪表、变频器等）驱动，支持目前主流的数据通信、数据交换标准，包括：MODBUS、CDT、DDE、OPC等，可集成不同厂家的控制系统及智能设备，如Honeywell、YOKOGAWA、Siemens、AB等。对企业管理层PIMS提供了WEB发布功能，企业管理层的任何一台电脑，只要在IE上敲入PIMS服务器的IP地址就可以实现全厂数据的浏览；另外开放了ODBC功能，方便与企业管理层的ERP、CRM互联。

OPC通信

OPC（OLE for Process Control，用于过程控制的OLE）是基于微软公司的OLE/COM及DCOM技术的要求，创建及开发出一种开放式工业标准，应用该标准可进一步增强不同自动化设备生产商及计算机应用制造商之间的互操作性。由于所有数据都是以OPC方式通信，所以现在各个硬件厂商只需提供一套OPCServer的驱动（OPC技术出现以前是针对不能产商的硬件通信编写不同的设备驱动），同叙对方也只需提供一套OPCClien驱动，就可以读取多个OPCServer数据。正是由于OPC技术使得通信变得更加简单、灵活、方便，所以现在不同厂家的DCS，PLC，SCADA，现场系统/设备都具有OPC系统的相关驱动（OPCServer）使得所有的驱动和软件接口都基于同一标准。

PIMS系统的PIMSClient软件主要负责与OPC驱动之间的通信，在PIMS系统运行过程中，PIMSClient软件将会周期性的检测PIMS数据库的运行状况，并且随着数据库的停止运行和自动退出。并能够检测远程OPCServer的运行情况，可以设置在规定时间内重新连接远端服务器功能。PIMSClient软件界面如图2。

这样就实现了将相应的OPCServer 下的Item值写入PIMS系统数据库的相应位号，实现了与异构系统的OPC方式通信。

DDE通信

在OPC技术出现以前，DDE(动态数据交换)技术曾经对过程控制作出巨大贡献。尽管DDE正逐渐被OPC取代，但其作为一种应用程序之间共享数据的手段，仍然受到广泛的使用和支持。

动态数据交换(DDE)是微软的一种数据通信形式,它使用共享的内存在应用程序之间进行数据交换。两个程序间建立DDE通信称作DDE会话，一个会话由服务名与话题来标识。DDE会话中包括很多数据项，每个数据项对应一个DDE项目名。如果通过网络与远程机器的DDE通信，还要提供远程节点的名称。机器名、服务名、话题和项目名构成DDE通信的四要素。

DDE服务器驱动定义如图3，数据库位号关联相应的DDE服务的项目如图4。

由于DDE是基于Windows信息(Message)传递而建立的技术，所以DDE技术存在以下问题：

数据的传送速度较慢；

没有安全性管理机制；

可靠性也难以令人满意。

尤其在远程通信方面，所以浙江中控PIMS还提供了DDE2OPC软件，将远程的DDE数据转化称OPC数据，使得通信数据在传输速度、数据安全性和可靠性都有了很大的改善。

组态界面如图5。

用户可以通过该界面配置OPC位号和DDE路径的对应关系。其中DDE路径符合ServiceName|TopicName!

ItemName的标准格式，而相应的DDE数据将会通过对应的OPC位号暴露给客户端。最后PIMS系统通过OPC方式获取这些DDE数据。

MODBUS通信

Modbus协议现在已经成为Internet标准。Modbus和Modbus TCP/IP也被IEC 61158国际标准承认为一种现场总线，同时它们还是由ITEI管理的中国国家标准。众所周知，欧洲很多设备制造商（如西门子、施耐德）都提供了Modbus应用协议。Modbus应用协议非常简单并且已经得到普遍的认可，越来越多制造商都开发了对Modbus TCP/IP连接的支持。Modbus TCP/IP的简单性使得任何小型的现场设备，例如I/O组件，都可以通过以太网进行通信，而不需要配备功能强大的微处理器或大容量的内存。正是由于MODBUS通信的广泛性，在PIMS系统项目实施中，它也PIMS系统与异构系统互联常见的一种方式。

Modbus TCP/IP驱动组态界面如图6。

Modbus串行链路驱动定义如图7。

数据库的位号与MODBUS具体地址相关的组态界面详见图7数据库位号关联。

CDT规约

在我国的大部分电网调度中,大部分使用CDT规约（循环式规约）实现电站计算机监控系统与调度中心的通信,CDT规约是我国电力部颁布的特有的电网调度规约，它具有通信稳定可靠的优点,在电网调度中发挥着重要的作用。

从以往的工程实施来看，浙江中控PIMS与电网调度之间的通信也都是采用CDT规约，PIMS系统是通过FCDTSvr软件将串口中的CDT数据解析后，转化成OPCServer，完成PIMS系统与电网调度系统之间的通信。

运行FCDTConfig.exe，定义帧类别、功能码、序号和OPCServer位号名的对应关系， 然后FCDTSvr.exe软件根据此对应关系完成将CDT数据包解析成相应的OPCServer Tag。如图8。

点组态画面如图9。我们可以很方便的设定OPCServer Tag名，以及此Tag所对应CDT数据包的位置（即相应的帧类别、功能码、顺序号）。在FCDTConfig.exe软件设置完成后，我们只需运行FCDTSvr.exe程序即可完成CDT数据转化OPCServer，PIMS系统只需调用PIMClient软件即可完成CDT数据的通信。

ODBC

开放数据库互连（ODBC)是Microsoft引进的一种早期数据库接口技术，是一个通用的与数据通信接口，PIMS系统可以通过该接口实现与ERP等管理系统软件通信。PIMS软件提供一个简易的与数据库通信接口，只要按照图10的组态即可。

结语

由于篇幅的限制，本文只是简单讲述PIMS系统与常见几种通用协议的异构系统通信的实现，PIMS应用不下百例，典型的系统互联就是如上所阐述的几种。四川金路树脂项目是PIMS系统与异构系统通信比较典型的一个项目，该项目共连接了15套异构系统，项目验收2年来，系统仍然稳定的运行。四川金路PIMS系统连接着不同产家的OPC驱动、DDE驱动及CDT驱动（详见表1）；通过PIMS生产调度管理系统的运用，完全摆脱了以前各个分厂独自生产，产生问题后才查找关连工段的现象。总厂和各个分厂调度室可以及时了解生产工艺的各个参数的变化情况，及时对相关工段作出生产调度，使事后弥补变成了事前的预防，大大提高了生产效率，减少了不必要的损失，并且为各个工段的考核提供了数据依据。