DCS系統(tǒng)國際化語言設(shè)計與實現(xiàn)

章俊濤　倪鑫易　陳森

摘要：DCS系統(tǒng)作為伴隨現(xiàn)代工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展而興起的一種新型控制系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。本文主要針對現(xiàn)行DCS系統(tǒng)實現(xiàn)語言國際化的不足，設(shè)計了一種基于“語言信息庫”的簡單高效方法，開發(fā)者只需對庫內(nèi)的信息進(jìn)行更新和維護(hù)，就可以幫助用戶實現(xiàn)多國語言之間的自由切換，大大減少了系統(tǒng)軟件的開發(fā)周期與成本。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng);國際化;語言信息庫

DCS（Distributed Control System）全稱為集散控制系統(tǒng)，是一個為滿足大型工業(yè)生產(chǎn)和日益復(fù)雜的過程控制要求，從綜合自動化角度出發(fā)，將過程控制及過程監(jiān)控綜合在一起，結(jié)合4C技術(shù)，即計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control），發(fā)展起來的新型控制系統(tǒng)，具有可靠性高、維護(hù)方便、操作方便、組態(tài)靈活、數(shù)據(jù)處理能力強大以及體系結(jié)構(gòu)開放的特點，在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用，深受世界各國的青睞。日前各國企業(yè)依靠技術(shù)和資本的積累，正在大力發(fā)展DCS系統(tǒng)，以便占領(lǐng)國際市場，因此任何一家DCS企業(yè)要想走向國際，國際化語言的設(shè)計與實現(xiàn)是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

1? DCS系統(tǒng)功能與應(yīng)用

1.1 DCS系統(tǒng)功能

DCS系統(tǒng)功能主要包括：實時監(jiān)控、自動控制、報警提示以及數(shù)據(jù)追溯。

（1）實時監(jiān)控：系統(tǒng)具備對設(shè)備（儀器儀表）數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、顯示的能力，同時要求數(shù)據(jù)實時傳輸且準(zhǔn)確;

（2）自動控制：系統(tǒng)能夠自動調(diào)整設(shè)備PID控制參數(shù)，保證設(shè)備長期穩(wěn)定運行;

（3）報警提示：當(dāng)設(shè)備發(fā)生報警時，系統(tǒng)能實時發(fā)出報警提示，同時記錄報警信息;

（4）數(shù)據(jù)追溯：系統(tǒng)對設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時記錄，以供日后問題追溯或優(yōu)化升級。

1.2 DCS系統(tǒng)在各行業(yè)中的應(yīng)用

DCS系統(tǒng)自20世紀(jì)70年代問世以來，發(fā)展異常迅速。目前，它作為新一代工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)，在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、電力、食品等工業(yè)，我國在石油、冶金、化工與電力等行業(yè)也已普遍推廣應(yīng)用。

（1）DCS系統(tǒng)在制糖工業(yè)中的應(yīng)用

在實施制糖工業(yè)時，引入DCS系統(tǒng)，對制糖各工段進(jìn)行集中監(jiān)測控制，如榨機及各類電機的啟停及運轉(zhuǎn)速度、運行頻率等各參數(shù)的檢測控制，還有煮糖罐糖漿的溫度、料位等參數(shù)的檢測顯示，使DCS系統(tǒng)與制糖各工段內(nèi)部相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行有效結(jié)合，精確檢測制糖各工序，各部位的各種參數(shù)，有效避免在制糖過程中出現(xiàn)問題，提高制糖企業(yè)的產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）DCS系統(tǒng)在發(fā)電工程中的應(yīng)用

DCS系統(tǒng)發(fā)電工程中也有廣泛的應(yīng)用，在實施發(fā)電工程時引入DCS系統(tǒng)，集中監(jiān)控發(fā)電機組的各個位置的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動、脹差、軸向位移、發(fā)電機的頻率、發(fā)電功率及各電機運行電流等參數(shù)，能夠有效控制發(fā)電機組相關(guān)信息系統(tǒng)，并制定總線連接模式，保證發(fā)電機組各項系統(tǒng)硬件之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息穩(wěn)定傳輸?shù)哪康?，使發(fā)電機組達(dá)到安全平穩(wěn)運行的目的。

（3）DCS系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用

石化工業(yè)的特點是連續(xù)大生產(chǎn)，特別強調(diào)安全、穩(wěn)定、長期、滿負(fù)荷、優(yōu)化的運行。隨著生產(chǎn)裝置的大型化、復(fù)雜化，過程控制在生產(chǎn)上占有的地位日趨重要。多年來，我國石化工業(yè)也努力采用先進(jìn)的電子技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，積極開發(fā)投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益好的微機控制項目，例如催化裂化監(jiān)控系統(tǒng)等。同時在一些工藝復(fù)雜、效益較高、管理有一定基礎(chǔ)的重要關(guān)鍵生產(chǎn)裝置上采用DCS。采用DCS系統(tǒng)的石化企業(yè)，絕大部分都取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，對工業(yè)生產(chǎn)起了促進(jìn)作用，DCS系統(tǒng)具有常規(guī)儀表無法代替的優(yōu)點，充分顯示了DCS安全可靠性高、控制算法豐富、組態(tài)靈活、調(diào)節(jié)品質(zhì)高、人機界面友好、操作方便、易于擴展、信息管理集中等特點。

DCS系統(tǒng)在世界各國各個行業(yè)都有極廣泛的應(yīng)用，企業(yè)引用DCS系統(tǒng)后提高了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗，保證了安全生產(chǎn)，且效益非常顯著?？梢奃CS系統(tǒng)對于提升各個行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性，全面提升地方經(jīng)濟(jì)水平等方面起到不可忽視的作用。

2? DCS系統(tǒng)國際化語言設(shè)計與實現(xiàn)

DCS系統(tǒng)的軟件體系通?？梢詾橛脩籼峁┫喈?dāng)豐富的功能軟件模塊和功能軟件包，利用系統(tǒng)提供的組態(tài)軟件，將各種功能軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹敖M裝連接”（即組態(tài)化），生成滿足控制系統(tǒng)要求的各種應(yīng)用軟件。

一般DCS系統(tǒng)軟件實現(xiàn)語言國際化的傳統(tǒng)方法需要做到以下幾點：

（1）準(zhǔn)備所需的資源文件（如中文資源文件、英文資源文件等）;

（2）引入命名空間（包括System.Reflection、System.Resources、System.Threading和System.Globalization）;

（3）實例化資源管理器（即ResourceManager）;

（4）設(shè)置當(dāng)前進(jìn)程的語言區(qū)域;

（5）通過資源管理器從指定的資源文件中獲取所需值。

通過上述方法即可簡單實現(xiàn)語言國際化，但是存在一個顯著問題：需要為每種語言開發(fā)相應(yīng)的版本軟件，即準(zhǔn)備多種語言對應(yīng)的資源文件，如圖2、圖3所示。當(dāng)然，其他語言的界面設(shè)計也是同樣的，這就會導(dǎo)致軟件開發(fā)成本升高，且使用起來不夠靈活。

2.1? 系統(tǒng)國際化語言設(shè)計

隨著一些應(yīng)用軟件的國際化，不同國家的用戶對軟件的操作界面提出了多語種化的需求。如果軟件具有多語種支持能力，則不必為每個語種開發(fā)其相應(yīng)版本，從而降低開發(fā)成本，提高軟件使用的靈活性。為解決一套軟件系統(tǒng)因語言環(huán)境不同帶來的一系列問題，就要求軟件在設(shè)計時是面向多種語言的。所謂的“國際化”就是指把原來為英文設(shè)計的應(yīng)用軟件改寫為同時支持多種語言的過程，在軟件創(chuàng)作初期，一般的編程語言編譯、開發(fā)都是只支持英文的，為了適應(yīng)更廣的語言，軟件有必要在設(shè)計結(jié)構(gòu)和機制上支持多種語言的拓展特性，就此本文提出一套適用于DCS系統(tǒng)軟件實現(xiàn)語言國家化的設(shè)計思想：

（1）首先將系統(tǒng)語言信息分為描述性語言信息、提示性語言信息以及功能性語言信息三類。在系統(tǒng)軟件中，描述性語言信息主要起到功能介紹的作用，方便用戶人機交互;提示性語言信息主要起到操作說明的作用，方便用戶按指示操作，快速熟悉軟件使用流程;功能性語言信息是軟件必不可少的組成部分，如按鈕名稱、報警名稱、狀態(tài)顯示名稱以及數(shù)據(jù)顯示名稱等;

（2）在軟件編譯之前，將上述三類語言信息編輯在一個固定Excel文件中，形成一個“語言信息庫”，后期若是有語言信息更新，直接在語言庫中進(jìn)行增加、刪除以及修改等操作;

（3）最后在生成軟件安裝包時將語言庫包含在生成路徑下一同打包。用戶在安裝打包好的軟件后，啟動軟件進(jìn)入初始化時會自行導(dǎo)入事先編輯好的語言庫，用戶通過在下拉框中自行選擇語言種類名稱即可實現(xiàn)多種語言之間的自由切換。

2.2? 系統(tǒng)語言國際化功能實現(xiàn)

為了克服語言國際化傳統(tǒng)方法的不足，本文提出一種建立語言信息庫實現(xiàn)語言國際化的方法，將系統(tǒng)軟件涉及到人機交互的所有語言信息分類成描述性語言信息、提示性語言信息以及功能性語言信息三種，并匯總成一個Excel文件，該文件規(guī)定每行語言信息都必須包含一個唯一信息，該信息語言主體可以根據(jù)實際情況確定，例如中文簡體，如圖4所示。這里以中文簡體、英語和捷克語三種語言為例，若還要支持其他語言，只需在后面添加列數(shù)，填充相應(yīng)的語言信息即可，當(dāng)然還可以對庫中的每行信息進(jìn)行編輯，如增、刪和改。

建立好語言信息庫之后，將其包含在軟件生成路徑下，啟動軟件后進(jìn)入初始化時會自行將庫文件信息導(dǎo)入到一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如字典，以鍵值對的形式存在，每條語言信息均以中文簡體為鍵，其他種類語言為值（列表形式），此時用戶只需切換語言就能夠?qū)崿F(xiàn)國際化功能。

3? 結(jié)論

本文旨在設(shè)計一種簡單高效的適用于DCS系統(tǒng)語言國際化的方法。相較于DCS系統(tǒng)實現(xiàn)語言國際化需要開發(fā)相應(yīng)語言版本軟件的傳統(tǒng)方法，本方法通過建立“語言信息庫”來實現(xiàn)多種語言之間的自由轉(zhuǎn)換，該信息庫不僅支持增、刪、改等編輯，而且易于開發(fā)者管理維護(hù)，大大縮減了系統(tǒng)軟件的開發(fā)成本與周期。

參考文獻(xiàn)

[1]魏江，章凌，黃文君等.基于DCS的多語言編程軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].化工自動化及儀表，2005，32（002）：39-42.

[2]黃文君，陳建樹，章凌.DCS設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[J].制造業(yè)自動化，2008，30（007）：75-78.

[3]張愛玲，米應(yīng)凱.軟件系統(tǒng)國際化的設(shè)計研究[J].軟件工程師，2010，000（004）：52-53.