关键词：信息控制一体化　实用以太网    虚拟技术　嵌入技术 　现场网络技术

　　一 水工业自动化面临新的挑战

　　城市的水处理与江河湖泊的环保治理，是城镇现代化的基础。但随着工业的发展，水资源将更贫乏，城市污染将更严重。而我国水企业的自动化水平比国内其他行业要落后10年左右。我国各行业的自动化水平发展也较慢。特别是水行业各系统水处理工程，虽然购买了许多昂贵的水质分析仪，引进了许多好技术，但也走过了不少弯路。在新形势下，如何使这个传统的基础在经济全球化的环境中占有立足之地？水工业综合自动化的核心技术是什么？建立什么样的自动控制系统？是对我们所有投身水行业科技工作者的严峻挑战。

　　二 现代化水工业对自动化控制系统的要求

　　1. 现代化水工业发展的特征和基因要素

　　各大城市各工矿企业要做的给水排水或污水处理项目，都有一个共同特征：生产模式要柔性化，去适应当今市场的各种需求；供需能力国际化，不断地节省成本，缩短市场的供应期；产量研发快速化，尽快适应水量周期日益缩短的趋势；竞争优势联盟化，最大限度满足客户要求。

　　在激烈竞争的世界经济环境

中，水企业要不断地取得竞争优势，不仅在信息化、网络化建设的工厂策略方面www.cechina.cn，要与本企业的经营策略快速高效的高度融合，还必须具备3方面的"基因要素"：极强的应变能力、应变速度、求知力度。

　　2. 现代化水工业对自动化控制系统的要求

　　总结国内外成功与失败的经验和教训，对3个"基因要素"进行深刻的剖析，一个立于不败之地的水企业对现代自动化系统的要求如下：

　　(1)要有极强的应变能力

　　一个现代化的水企业，必须强化对变化的洞察能力控制工程网版权所有，对经营模式的重构能力，控制系统要支持各工艺流程中核心技术的形成能力；系统要支持对风险的应对能力。

　　(2)要有极强的应变速度

　　一个现代化的水企业，对陈旧落后的工艺和设备要尽快革新，对一些没有通信功能的老掉牙的监测仪器和变送器、传感器、执行器要尽快更新，以实现信息快速整合性CONTROL ENGINEERING China版权所有，要加强网络建设，使系统实现对现场状态能在线及时把握的快速性；对水质或一些突然事件发生巨大变化时，系统对异常情况的对策要有快速性。

　　(3)要有极强的求知力度

　　经济全球化后，市场竞争是非常激烈的，那种安于现状，对市场变化毫不知情，对供应链知识一无所有，就会被动挨打。现代化的自动控制系统，要支持市场竞争的决策力；系统要增强数据与信息资源的应用能力、数据资源的提炼能力、成熟知识的模型转化能力。

　　一个现代化水企业对监控系统的特性和要求，归根结底还是要在企业现场，基础数据的获取上下功夫，使创建的新系统，能覆盖本企业网内外及最低层的生产活动面上，而且要速度快、精确度高，工序流程在网上极好的整合，系统控制要稳定、实用和可靠。

　　三 只有科学的信息控制一体化，才能创建有持续发展的现代化水企业

　　1. 我国水工业自动化现状分析

　　上世纪80年代之前的水企业监控系统以分立元件为主，功能低下，监控中心只能是个别参数的显示。

　　90年代之后，水企业工程中，先后设置了PID调节、比值、前馈、后馈、FCS、DCS和最初的以太网技术，经历了几次重大变革，自动化水平有了较大提高。但是，成千上万件的现场设备还是处在"孤岛"状态，独立于自动化系统之外，瓶颈问题到处存在，上面管理决策部门对各水厂车间的工艺流程的生产状态不能在线获取。供应链营销服务、管网监测都在脱节状态下生存。

　　近5年来，许多大城市水企业，构建了PLC及FCS现场总线系统，特别上了许多工业以太网络技术，但数据不全，传上来的一些数据也不能共享，利用率极为低下。纵向和横向的各种数据还是没有整合。

　　2. 现场网络用FCS还是用实时工业以太网的比较

　　众所周知，FCS是专门按照现场通信的要求来开发的，基本满足现场信息传输的实时性要求CONTROL ENGINEERING China版权所有，使用方便、诊断功能强，比DCS系统更经济和自动化、数字化，开放性是它的最大的亮点。但是，现场总线不能完成大数量的数据传输www.cechina.cn，FCS较多采用主/从控制方式，不容易实现控制系统传输要求，各大厂家开发的软件技术并不兼容，无法实现总线并构，它们变成一个又一个的"孤岛"。

　　今天，实时的工业以太网技术在水行业中也得到最广泛应用，它的多主站、通用性、可同时采用不同速率来传输大数量数据信息正好补充了各种FCS的不足。基本上满足了水工业系统各企业现场的生产管理与Office系统通信的要求。

　　3. 水工业的现场控制网络必须采用实时工业以太网

　　实时工业以太网比过去常用的12种现场总线，还具有一系列优势：

　　(1)采用公认TCP/IP通信协议，现场层就极易与Internet连接，实现各公司与众多现场层流程控制的无缝链接。价格低廉、稳定可靠，通