我國當前在大規(guī)模工業(yè)過程控制技術方面，與西方國家相比，到底落不落后？落后在哪里？
對此問題，可能許多在工業(yè)控制領域“潛水”多年的老手會抱有不屑一顧的態(tài)度：我國的工業(yè)控制技術根本就不存在落后的問題，因為世界上最先進的組態(tài)軟件、PLC或DCS我們都可以毫不受約束地予以應用，質量及可靠性俱佳的知名品牌電器元件及材料也同樣早就得到了大范圍的普及！
事情果真如此么？對于工業(yè)過程控制來講，是不是使用上了最先進的組態(tài)軟件、PLC、先進的儀表及電氣元器件，一個工業(yè)控制系統(tǒng)自然而然地就成為了“最先進”的呢？
絕不是如此！
在筆者看來，這種論調就仿如說，一個普通人只要經(jīng)過一定時間的訓練，那么面對一架價值幾百萬元的斯坦威鋼琴，他就可以彈出世界最美妙的鋼琴曲來。
所以這部分人的這種論調是否站的住腳，恐怕任何人都能給出答案。
不過拿鋼琴的問題來理解我國工業(yè)控制系統(tǒng)與西方先進技術之間的差距畢竟有些風馬牛不相及，有沒有什么更確切的例子讓我們一下子就能大致了解我們與西方國家在控制技術方面“軟實力”差距的大小呢？
Windows系統(tǒng)是大家再熟悉不過的東西，在這方面我國與西方國家之間的差距，幾乎就相當于我國在工業(yè)控制體系上與西方國家之間的差距！
導致出現(xiàn)這樣巨大差距的問題本質何在？
問題的本質其實就是眼下許多大學生經(jīng)常問的這個問題答案：C語言的能力也非常強大，為什么不能采用C語言來參與Windows的程序編制，而必須是C++？
中國的大學畢業(yè)生總是“樂于”追究這類問題的真正原因，緣于中國的大學教育中，“面向對象”的思維還沒有成為大學教師們在系統(tǒng)構建方面的主流意識。
看到這里，那些并不認為中國的控制技術落的技術人員一定隨之產(chǎn)生這樣的詰問：控制系統(tǒng)就是控制系統(tǒng)，它跟面向對象有什么關系？
當然有關系。因為在當代控制系統(tǒng)的規(guī)模和復雜程度跳躍式發(fā)展的今天，當我們面對的問題的體量和復雜程度迅速發(fā)展到通過有限的方法和簡單的管理手段已無法應對的時候，唯有面向對象的思維和手段，才是尋求破解當今越來越復雜問題的根本出路！
看到這里，可能很多讀者對本文所欲敘述問題核心內容產(chǎn)生了疑問：無論是面向對象還是面向過程，這都是軟件世界中的概念，工業(yè)控制系統(tǒng)當中固然可通過工控機實現(xiàn)“面向對象”，但構成工控系統(tǒng)的除了工控機，還有PLC、尤其是還有以低壓控制柜、儀表等所組成的硬件系統(tǒng)，難道這些部分也存在“面向過程”還是“面向對象”的問題？
沒錯！我國工業(yè)控制系統(tǒng)與西方國家先進的系統(tǒng)構建理念的真正差距就在于此！就是因為無論是我國當下從事工控系統(tǒng)設計的技術人員的設計思路，還是幾乎全部的設計規(guī)范當中，還完全看不到以面向對象的思想構筑系統(tǒng)的一點點影子。在我國整個工控界，以面向過程的思路，而非以面向對象的方法來構筑控制系統(tǒng)，是我國當前工業(yè)控制系統(tǒng)遠遠落后于西方國家的真正原因！
為什么說以面向過程的方法來構筑大的系統(tǒng)就必然是落后的？
因為龐大和復雜的對象無法用簡單、原始的技術和材料通過無限堆積來構建。只有將龐大、復雜的目標的構筑過程細分為一個個獨立的小目標，且建立起這些目標間的科學關系，復雜對象的構筑過程才可完成及實現(xiàn)。
這個問題其實可以用簡單的例子來說明。
在農村，以農村泥瓦匠的“技術”來壘豬圈，這通常絕對沒問題；農村的民宅如果不是太復雜，這種“技術”通常也都能應付。但是面對以規(guī)范設計的住宅樓，這種“技術”就絕對不行了。
問題出在哪里？
問題出在住宅施工過程必須是由服從于現(xiàn)代化管理體制下的“建筑公司”、“工段”、“班組”等不同層級的施工單位，以及單位內不同專業(yè)的技術人員及工人，以各自解決自己負責的技術任務的運作形式，才能最終實現(xiàn)構建現(xiàn)代化住宅這個高層次的目標，而非一幫不分專業(yè)、沒有專業(yè)化的管理方法、不采用外購的商品化半成品材料，僅憑破石頭、爛泥巴作材料的農村泥瓦匠就可為之的。
在這里，現(xiàn)代化施工隊伍的作業(yè)方式就是面向對象的，而農村的泥瓦匠的施工方法便是面向過程的。
顯然，農村的泥瓦匠的技術不是不好，也不是沒有用處，而是拿這種“技術”來應對“建現(xiàn)代化住宅樓”這個目標時，它是落后的，是無法應付、無以為繼的。
問題談到了這里，其實也就點到了本文的標題所指的問題的實質：我國的技術人員在工控系統(tǒng)的系統(tǒng)構建過程當中，所采用的系統(tǒng)構建的方法，其實與農村泥瓦匠并無太大差異！
怎樣判斷控制系統(tǒng)構筑過程中“面向過程”的問題是否存在？
其實只要一個系統(tǒng)具備如下幾方面特征之一，便至少就可確定其構建過程存在面向過程的因素；同時具備1、2項，或具備第3項，便被認為這個系統(tǒng)是完全的面向過程的：
1 在由PLC構成MCC的系統(tǒng)構成模式下，硬件控制回路被設計成全部控制回路均位于一個個現(xiàn)場控制箱之內，或每臺設備的控制回路與其他設備的控制回路一同集中固定在大的電氣控制箱之內；
2 PLC的程序編制中，代表電機主接觸器的DO分量由梯形圖的梯形邏輯直接驅動，而非由導出功能塊（施耐德系列PLC將其命名為DFB，西門子系列PLC將其命名為DB）實例化對象的輸出函數(shù)控制；
3 工業(yè)總線模式構成的大型系統(tǒng)（此系統(tǒng)模式下由于沒有PLC從而可形成“虛擬MCC”）中，組態(tài)軟件應用程序的編制過程未采用“對象模型”，而是直接對現(xiàn)場受控對象實施控制。
在上述幾條嚴格的考核標準面前，我國控制系統(tǒng)的設計者可以想想，在自己手下“誕生”的系統(tǒng)當中，有哪些項目能夠跳出這三條之外呢？
看到這里，可能許多讀者會更加不服氣：我現(xiàn)在設計的控制系統(tǒng)即便就是面向過程的，我也并沒覺得這樣做有什么不好，更無法想象得出面向對象的系統(tǒng)就一定會給我?guī)硎裁礃拥囊嫣帯?br />或許這些人真的沒見識過“面向對象的現(xiàn)代控制系統(tǒng)”到底是什么樣子，對這種控制系統(tǒng)的種種優(yōu)點缺乏體驗。
實際上兩者之間的性能差異有如天壤！
后者同前者相比，其巨大的長處及優(yōu)點如下：
1 大大降低設計、制造及系統(tǒng)調試難度
實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的全面的面向對象，就意味著無論是PLC控制程序的功能和硬件功能便都可以通過類對象來實現(xiàn)。而一個控制系統(tǒng)再復雜，構成系統(tǒng)的類對象雖然數(shù)量很龐大，但類的種類最多只須十幾種便足以應付，所以一旦“軟件類”及“硬件類”設計完成，剩下的程序及硬件（低壓控制柜）的“設計”、“制造”過程便簡單的多、容易得多了；
2 大大降低系統(tǒng)運行的故障率及故障排除時間
以一個個類對象的有機結合所構筑的控制系統(tǒng)，其故障的查找及排查立刻就變得方便得多了，尤其是硬件部分，整個控制柜中絕大部分都是由有限的幾種硬件模塊構建，一旦哪個“類對象”（即硬件模塊）的運行出了問題，那么維修人員只需用備用的或其他未運行設備的模塊實施替換，一插一拔之間，問題便得到了解決。而這種簡單的“修復”過程相比照于那種電氣工程師及電工必須在帶電的大柜子里小心、仔細查找故障的硬件系統(tǒng)能夠快上多少倍、方便多少倍，想必任何一位讀者都能算計得過來。有統(tǒng)計表明，面向對象的模塊化控制系統(tǒng)相比照于面向過程的集中控制柜控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的故障率占總故障率的比率，能從30%一步降到5%以下，系統(tǒng)的總的故障率一下子降低了1/4！
3 系統(tǒng)從“剛性”一步跨越到“柔性”
控制系統(tǒng)，尤其是控制系統(tǒng)中的低壓控制柜如能實現(xiàn)面向對象的模塊化設計，系統(tǒng)的構建真的幾乎接近于像“搭積木”那樣簡單了，系統(tǒng)根據(jù)需要幾乎可做到可大可小，想擴容只需再插上幾個模塊便可完成大部分工作，甚至面向對象語言中“繼承”、“多態(tài)”的特征都不難實現(xiàn)。這些難得的特性，是過去那種將控制回路一排排地固定在大柜子內的面向過程的“剛性”系統(tǒng)無法實現(xiàn)、無法想象的。
4 使控制系統(tǒng)的標準化成為現(xiàn)實
無論哪個工業(yè)門類，設計工作能否做到標準化，這是檢驗這個部門及行業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標志。
由于控制系統(tǒng)自身的特殊性，這個領域的標準化工作的實現(xiàn)相比照于其他行業(yè)要困難得多。
在以往以面向過程構建控制系統(tǒng)的思想指導下，我國化工部等部門曾試圖采用以各種受控對象的“標準電路”的形式來實現(xiàn)標準化。但在實際應用中，受控對象的特性、種類千差萬別，建立起足以應對自然界各種受控對象的“標準電路”，這就仿如VB越來越龐大的標準函數(shù)庫，不改變思路，VB的標準函數(shù)庫的“建立”過程早晚有無以為繼的那一天。
面向對象的設計方法給上述已走入死胡同的思維指明了一條生路：在控制系統(tǒng)的設計過程中，可以將“硬件類”設計得很簡單，而那些復雜的性能則通過“軟件類（即DFB類）”，以及這些類所能達到的繼承、多態(tài)等特性來實現(xiàn)。
如果面向對象的控制系統(tǒng)設計體系真的能夠得到完全貫徹，筆者估計，那么對于常規(guī)的工業(yè)過程控制而言，大概只需推廣不到20種標準化的“硬件模塊（類）”，便足以應付工業(yè)控制過程當中99%以上的應用條件的需求。
以區(qū)區(qū)二十種不到的“標準模塊”，來代替現(xiàn)在就已達到不下200種的“標準電路”，進步該有多么巨大、效益該有多么明顯？！
不用筆者再去向各位讀者宣傳和講解面向對象的工業(yè)控制系統(tǒng)的種種好處了吧？
可讀者看到這里一定會很著急：面向對象的工業(yè)控制系統(tǒng)確實很好，但它成熟么？它已經(jīng)得到了大規(guī)模的應用了么？具體我們該上哪里學、看那本書呢？
答案都在清華大學剛剛出版的一部學術專著——《面向對象的現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)實用設計技術》當中，讀者的上述幾點迫切要求，此書都能給出圓滿的答案。此外，讀者在該書中還一定能看到另外讓讀者大感意外、大覺收獲的寶貴東西。
當然，話說回來，閱讀這本書，對于當下我國的絕大多數(shù)自控、電氣、儀表專業(yè)的學生來說并非易事。
學吧，“啃”下了這本書，你絕對要比你現(xiàn)在的大學老師強多了。
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