當前，世界已從工業化、機械化時代邁入信息化時代。人類社會在工業化的輪子還在轉動的同時，啟動了信息化的輪子。隨著Internet/Internet技術的普及應用，世界正在邁向全面信息化時代。 
    信息化是指利用計算機技術和信息技術來獲得、使用、管理各種信息。信息化是在計算機技術和網絡技術大行其道，對人類社會的方方面面產生深刻影響的背景下產生的。信息化是科學技術發展的必然結果，它具有管理高效、調度科學的特點，能夠幫助我們對瞬息萬變的客觀環境作出實時、有效的反應，為科學決策提供可靠依據。 
    現在工業的發展推動了信息技術與工業自動化技術的結合，一個全新的綜合自動化系統的概念已經形成。它是以通信網絡為紐帶，融過程控制、生產管理、企業規劃等諸多功能于一體的多級計算機網絡系統結構，通常稱為現代集成制造系統(CIMS/CIPS)。它的實施是基于計算機、信息、人工智能、自動控制、系統工程和生產制造技術，是對傳統的生產技術和生產方式的革命性變革。 
    工業生產造就分工，信息生產從事融合，這是工業化社會走向信息化社會過程中非常明顯的變化，它是信息時代生產企業綜合自動化發展的總方向。 
    全新的綜合自動化系統是在已有自動化技術基礎上，把工廠孤立的局部自動化技術和子系統在新的管理模式與工藝指導下，綜合運用信息技術、自動化技術，并通過計算機網絡及其支持軟件而有機地結合起來，構成一個完整的系統，對生產過程的物質流與管理過程的信息流以及決策流進行有效的控制和協調，以期在新的競爭模式下，按照市場對生產管理過程提出的高質量、高速度、高靈活性和低成本的要求，構成未來工廠的發展模式。 
    綜合自動化系統的核心是信息集成。人們在生產中獲得的工藝經驗、產品數據、設備狀態；商務中的合同記錄、質量數據；工作中的使用的傳遞指令、報告、結算數據等都是信息。信息集成就是以用戶的信息處理要求為出發點，對系統硬件進行綜合、聯系、統籌，系統地分析和設計，解決如何高效、合理地處理這些數據的技術和思路，把各種先進技術和人的經驗與知識綜合起來，形成整體技術優勢。 
    眾所周知，現代企業所追求的已不僅僅是某一個生產工序的自動控制水平，而是企業整體的綜合自動化水平。實現企業整體優化，這就需要信息的集成、功能的集成、技術的集成以及人、技術和管理的集成。它包括企業各種生產技術的集成、企業部門組織間的集成和各類人員集成。而計算機技術、網絡技術是實現各種集成的條件。通過信息集成實現信息共享，其中不僅有直接采集到的信息，也有通過信息系統采掘得到的有用信息，從而使信息真正成為資源，進而完成信息流、物流和資金流的集成，以保證企業的運行優化，這些都是進行管理決策、在線控制和指導生產等一系列活動的依據。這種人在系統中的突出作用與關系，也是企業綜合自動化與一般的自動化的一個重要差別和優勢。 
    近年來國際上提出流程工業現代集成制造系統框架，即ERP(企業資源規劃)/MES(制造執行系統)/PCS(過程控制系統)三層結構。這種結構結合了先進的工藝制造技術、現代管理技術和以先進控制為代表的信息技術，集成了企業的經營管理、生產過程控制、運行和管理等各個方面，將其作為一個整體進行控制與管理，實現企業的優化運作、優化控制和優化管理，從而成為提高企業競爭力的重要的高技術。 
    隨著我國“十五”計劃“信息化帶動工業化”思想的提出，信息化在國民經濟中的地位更加突出，信息化是走新型工業化道路的必然選擇。隨著中國加入WTO，信息技術將是中國企業在國際競爭中得以生存并獲得發展的有力武器。如何以信息化帶動工業化？這是新世紀工業經濟戰線中帶有緊迫性的戰略課題，而真正落實離不開自動化，即信息化只有通過自動化才能帶動工業化。由于工業儀表與控制裝置是工業自動化的基礎和必備條件，它已應用和滲透到國民經濟的各個領域，對實現這些領域的自動化和信息化起著關鍵和決定性作用，因此，在這樣的背景下，我們不得不深思：信息化時代工業儀表與控制裝置應著重解決哪些技術問題？下面就此作些簡要介紹。 
    1、關于綜合自動化系統技術 
    近年來，為實現企業綜合自動化而提出的ERP/MES/PCS三層結構體系是當今世界自動化技術的發展趨勢。
    ERP(企業資源管理系統)是指建立在信息技術基礎上，以系統化的先進管理思想為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。它是一個功能龐大的計算機軟件系統，負責生產計劃的制定、庫存控制和財務管理，側重于企業的生產組織、生產管理、經營決策等方面的優化。ERP的中心是管理，并在計劃中體現管理的本質，在財務中體現管理的效率。 
    PCS(過程控制系統)是對生產的工藝過程進行有效的、高精度、高水平的自動控制，以確保產品的質量、成本、交貨期，使之在市場有很強的競爭力。其主要完成設備對工藝過程的控制，包括過程檢測、儀表控制、電氣控制和執行機構(包括各種信號轉換、驅動控制設備)。為此，需要不斷地優化生產工藝參數來降低成本，提高質量。 
    MES(制造執行系統)是以實現生產綜合指標的三優，即優化運行、優化控制、優化管理為目標的，具有承上啟下，下情上傳、運籌調度的中樞作用的系統，實現生產調度、物料跟蹤、生產過程資源配置管理、質量管理、流程模擬以及生產過程系統數據的采集、模型計算及過程優化等功能，亦即基礎數據處理平臺。 
    由此可見，只有通過這種互相交聯的PCS，MES及ERP三大系統組成的綜合自動化體系結構，在控制技術、計算技術和優化技術的推進下實現三大系統的綜合集成，才能真正完成信息的綜合應用，實現管控一體化。一個完整的、能夠引導企業保持長期的業務利益和價值的信息系統，必須是ERP，MES和PCS三者協同作用的整合。流程工業如此，斷續工業、離散工業過程也不例外。 
    基于MES用戶的經驗，使用MES所帶來的效益是可觀的。相比于其他任何制造軟件，MES應該是最具吸引力的：平均減少制造周期時間45%；一般減少數據輸入時間75%以上；平均減少半成品24%；平均減少為交班而準備的紙面工作61%；平均減少引導時間27%；平均減少紙面工作和設計藍圖所帶來的損失56%；平均減少產品缺陷18%。 
    可惜的是，在人們認識到ERP的重要作用的同時，并不曾給予MES足夠的重視，更何況上ERP項目動輒要投資上千萬，甚至上億元，一般中小企業難以承擔。從當前的情況看，正確認識MES的重要性非常關鍵。
    專家們指出：①MES在整個企業信息集成系統中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。不實現MES，管控一體化只是一句空話。對于面向制造加工工業和過程工業的ERP，脫離MES將無法根據市場需求去組織、管理和優化生產；②MES技術在過去十年來已顯著地成熟。但MES的發展和應用是一個過程，而不是一個事件，不可能想象成功的MES實施是可以一就而就的。MES軟件在改善維護、改善與其他信息管理軟件的接口等方面也有待于進一步發展提高；③要使企業信息技術網絡的投資迅速取得回報，從MES入手是一種明智的選擇。
    2、工廠軟件技術 
    在企業信息集成的技術原則指導下，基于當前國際上最先進的網絡和軟件技術平臺，應運而生了所謂“工廠軟件”(plant software,PS)。工廠軟件是工業企業信息化的重要組成部分，它在企業信息集成軟件技術鏈上位于常規意義的控制軟件(CS)和管理軟件(MS)之間，是以核心工業過程的優化為目的的一系列應用軟件。 
    工廠軟件是位于企業信息集成系統三層結構的中間層的應用軟件系統。工廠軟件包括實時數據庫、歷史數據庫、數據發布、數據挖掘、模型計算、過程仿真、配方設計、運行優化、參數檢測、偏差分析和故障診斷等內容。企業的技術主管、專業工程師、專業策劃人員、部門和車間經理等中層人員需要在其日常工作中使用這些工廠軟件。 
    工廠軟件是信息系統規則對實時數據進行處理和運用的軟件系統。工廠軟件的基本任務是將控制系統的實時數據歸類存儲，建立工廠數據倉庫。工廠軟件向下可以為控制軟件提供有智能的決策，向上可以為管理軟件提供有價值的數據。為此，工廠軟件得以獨立發展，成為一種新出現的軟件門類，富有企業信息集成的創新意義。工廠軟件在化工、電力、冶金和公用事業等工業企業有廣泛的應用價值，正越來越受到國內外使用單位和研發單位的重視。 
    近年來，人們所謂的現代集成制造系統CIMS、數字工廠、智能企業等技術概念，都是以工廠軟件為主體技術，以區別于一般的自動控制和信息管理技術內容。上面這些技術概念的具體化，都是要落實到一系列工廠軟件中。人們認為，企業信息集成的理想模式是：實現從底層設備到董事會桌面的企業信息一體化，其中工廠軟件的作用是不可替代的。 
    美國ISA學會(儀表、系統與自動化學會)歷來以傳統的工業儀表和自動控制技術專業領導著世界潮流，每年以硬件技術和系統技術為主體舉辦學術會議和展覽會。在ISA2001年會上緊跟信息集成技術的發展，在應用軟件上有所創新和側重，推出了“工廠軟件技術”，值得我們關注和正確取向。在ISA-2001年會上歐美各大公司都推出了各種各樣工廠解決方案，以滿足客戶的迫切需求。如ABB公司的Industrial軟件體系，Honeywell公司的Plantscape混合控制的統一控制系統平臺，Rosemount公司的基于智能儀表及系統的PlantWeb解決方案。令人注意的是國際軟件業巨頭微軟公司這次也參加了，并推出所謂“制造業解決方案”，其用意明顯是要將Windows軟件技術平臺從商務和辦公級別提升到工業和系統服務級別，直接在新興的工廠軟件領域搶占絕對的統治地位。微軟公司的制造業解決方案要實現信息的可視化三項基本任務，以先進成熟的企業級Windows服務器軟件和應用軟件構造工廠軟件的完整框架。 
    專家們認為：在控制軟件和管理軟件已經擁有固定模式和覆蓋面的今天，新興的工廠軟件技術正處在企業信息集成的核心地位，新概念、新模型和新算法層出不窮，具有很大的應用檔次提升空間。只要我們緊跟技術發展趨勢，以應用效益為主導，加大人力、物力的投入，就有可能創新，開發出具有自主知識產權的成套工廠軟件系統。
    3、工業以太網技術 
    隨著信息技術急速向工業自動化領域全面滲透，工業以太網異軍突起，并迅速向工業控制的各級擴展，從而導致工業網絡之爭由通信協議的低層轉向高層。
    眾所周知，工業控制網絡傳遞信息以引起物質或能量的運動為最終目的，用于測量和控制的數據通信是要求允許對事件進行實時響應的事件驅動通信，必須有很高可用性和數據完整性。其中，對實時性和通信的準確性要求比較苛刻，響應時間通常為0.01~0.1s。 
    最近幾年，隨著工業以太網的快速發展和關鍵技術的突破，使得工業自動化領域控制級以上的通信網絡正在統一到工業以太網，并正在向下逐漸延伸。 
    在工業控制領域，工業以太網技術發展領域不可能脫離原來的DCS，PLC和FCS控制與管理系統基礎。國外各個工業自動化系統公司為保護已有的投資利益和擴大本公司產品的應用范圍，紛紛提出了工業以太網技術方案，從而出現了現場總線在轉向工業以太網的同時，又將現場總線之爭讓路給工業以太網的局面。目前，工業以太網的4個主要競爭者是歐洲分散自動化集團IDA工業以太網(2001年)、美國ODVA Ethernet/IP工業以太網(2002年3月)、美國FF HSE工業以太網(1998年)及德國PROFlnet工業以太網(2001年8月)。 
    近來隨著網絡通信技術的進一步發展，用戶的需求也日益迫切，國際標準化組織正在積極工作，以建立一個工業以太網的應用協議。工業自動化開放網絡聯盟(IAONA)協同ODVA和分散自動化集團IDA共同開展工作，并對推進基于Etherent TCP/IP工業以太網的通信技術達成共識，由IAONA負責定義工業以太網公共的功能和互操作性。我們相信不久的將來，迫于市場的壓力，各國對推進工業以太網通信技術基本達成共識，一個具有互操作性的工業以太網是可以實現的。
    4、工業儀表的智能技術 
    “工欲善其事，必先利其器”。這是中國的老話，人們很早就知道了工具的重要性。隨著以知識經濟為特征的信息時代的到來，人們對儀器儀表的認識已經超越一般工具的范疇，進而發生著明顯的觀念更新。作為工業自動化技術工具的工業儀表與裝置，在高新技術的推動下，正跨入真正的數字化、智能化、網絡化的時代，其技術發展的主流趨勢表現在：測量信息數字化、檢測控制智能化、管理控制集成化。 
    “智能化”是工業控制與自動化當前和今后的發展動向之一，已經成為測量控制領域的各種新技術、新方法、新產品的發展趨勢和顯著標志。“智能化”應當有兩方面的含義。