促進管控融合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要作用之一，平臺上的APP往往用于實時管控。開發(fā)這類實時管控APP時，不僅要重視工業(yè)知識和算法，還要重視軟件開發(fā)過程。事實上，這類實時管控APP開發(fā)的難點往往體現(xiàn)在對實時、安全、穩(wěn)定、可靠性要求上，對軟件開發(fā)的要求很高。
實時管控APP往往幫助人們處理實時發(fā)生的事件，從而體現(xiàn)出智能的特征。這樣的軟件，平時往往處于休眠狀態(tài)。相關(guān)事件發(fā)生后，計算機會啟動這個實時管控APP、響應(yīng)特定的事件。在日本企業(yè)里，這些事件被稱作做啟動要因。當然，時間本身可能就是一個啟動要因，這樣就可以定時啟動APP的運行。定時啟動的時間周期可以短至秒級、毫秒級，體現(xiàn)了APP的實時性。如下圖所示。
啟動要因發(fā)生，往往意味著生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生了改變。如生產(chǎn)事件發(fā)生、工藝參數(shù)異常、產(chǎn)品種類變化等。這些事件往往是需要進行管理的。管理的方法就是改變控制邏輯或參數(shù)，比如調(diào)整工藝參數(shù)目標值。啟動要因觸發(fā)實時管控APP后，往往要重新讀取一些與事件相關(guān)的工藝參數(shù)、計算參數(shù)。例如，產(chǎn)品發(fā)生變化時，要讀取與這個產(chǎn)品相關(guān)的控制標準。而這些數(shù)據(jù)往往來自管理系統(tǒng)和模型參數(shù)庫。另外，在實時管控APP的運行過程中，往往完成實時控制功能，需要采集實時數(shù)據(jù)。這些實時數(shù)據(jù)往往來自設(shè)備或自動化系統(tǒng)。由此可見，實時管控APP的運行往往要以數(shù)據(jù)集成為前提。運行APP的平臺，既需要讀取設(shè)備實時數(shù)據(jù)，又需要讀取管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
開發(fā)實時控管APP可能會遇到兩種典型的麻煩。
首先是有實時性要求的底線。實時管控APP往往需要實時地給出計算結(jié)果，計算量大時就會影響管控的實時性。開發(fā)相關(guān)算法時，既要降低計算量又要提高精度。為此，對軟件開發(fā)者的數(shù)學(xué)和算法素養(yǎng)要求較高。但幸運的是：隨著計算機性能的提升，這個麻煩逐漸消失了。其次是數(shù)據(jù)質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)問題。典型問題包括誤差大、通信不暢、時序混亂、人為干預(yù)等。在可以預(yù)見的未來，這些問題是難以徹底消除的，是APP開發(fā)的常見困難。
用于實時管控的工業(yè)APP大體有兩類應(yīng)用方式：一種是自動控制的、一種是操作指導(dǎo)的。前者是APP直接輸出控制指令。后者輸出供操作工參考的數(shù)據(jù)，最終的控制指令是人下達的。
自動控制APP需要自動識別、處置數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。無論現(xiàn)場出現(xiàn)任何問題、輸入信息出現(xiàn)何種錯誤，都不允許出現(xiàn)嚴重的計算錯誤。這樣，軟件開發(fā)時的防錯機制往往非常復(fù)雜。開發(fā)自動控制APP時，調(diào)試的困難大、現(xiàn)場測試的風險也大，對開發(fā)者的軟件開發(fā)水平要求高。開發(fā)者往往需要反復(fù)地思考：系統(tǒng)運行時，可能出現(xiàn)哪些意外、錯誤、異常、歧義？如何識別這些問題、識別方法本身有沒有問題？如何處置這些問題、處置方法有沒有問題？
考慮上述問題時，必須要考慮到處理方法對最終結(jié)果的影響。一般來說，開發(fā)者首先要滿足安全、穩(wěn)定、可靠性要求，在這個基礎(chǔ)上才會考慮優(yōu)化APP的性能。相比之下，操作指導(dǎo)模型的開發(fā)要簡單許多，因為操作工為最終的結(jié)果負責，軟件系統(tǒng)承擔的風險往往要小。
作者：郭朝暉
