DCS系統國際化語言設計與實現

章俊濤　倪鑫易　陳森

摘要：DCS系統作為伴隨現代工業自動化蓬勃發展而興起的一種新型控制系統，在工業領域有著極其廣泛的應用。本文主要針對現行DCS系統實現語言國際化的不足，設計了一種基于“語言信息庫”的簡單高效方法，開發者只需對庫內的信息進行更新和維護，就可以幫助用戶實現多國語言之間的自由切換，大大減少了系統軟件的開發周期與成本。

關鍵詞：DCS系統;國際化;語言信息庫

DCS（Distributed Control System）全稱為集散控制系統，是一個為滿足大型工業生產和日益復雜的過程控制要求，從綜合自動化角度出發，將過程控制及過程監控綜合在一起，結合4C技術，即計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control），發展起來的新型控制系統，具有可靠性高、維護方便、操作方便、組態靈活、數據處理能力強大以及體系結構開放的特點，在電力、冶金、石化等各行各業都獲得了極其廣泛的應用，深受世界各國的青睞。日前各國企業依靠技術和資本的積累，正在大力發展DCS系統，以便占領國際市場，因此任何一家DCS企業要想走向國際，國際化語言的設計與實現是不可缺少的重要環節。

1? DCS系統功能與應用

1.1 DCS系統功能

DCS系統功能主要包括：實時監控、自動控制、報警提示以及數據追溯。

（1）實時監控：系統具備對設備（儀器儀表）數據進行采集、顯示的能力，同時要求數據實時傳輸且準確;

（2）自動控制：系統能夠自動調整設備PID控制參數，保證設備長期穩定運行;

（3）報警提示：當設備發生報警時，系統能實時發出報警提示，同時記錄報警信息;

（4）數據追溯：系統對設備產生的數據進行定時記錄，以供日后問題追溯或優化升級。

1.2 DCS系統在各行業中的應用

DCS系統自20世紀70年代問世以來，發展異常迅速。目前，它作為新一代工業自動化過程控制系統，在世界范圍內被廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、電力、食品等工業，我國在石油、冶金、化工與電力等行業也已普遍推廣應用。

（1）DCS系統在制糖工業中的應用

在實施制糖工業時，引入DCS系統，對制糖各工段進行集中監測控制，如榨機及各類電機的啟停及運轉速度、運行頻率等各參數的檢測控制，還有煮糖罐糖漿的溫度、料位等參數的檢測顯示，使DCS系統與制糖各工段內部相關儀器設備進行有效結合，精確檢測制糖各工序，各部位的各種參數，有效避免在制糖過程中出現問題，提高制糖企業的產能和產品質量。

（2）DCS系統在發電工程中的應用

DCS系統發電工程中也有廣泛的應用，在實施發電工程時引入DCS系統，集中監控發電機組的各個位置的溫度、壓力、轉速、振動、脹差、軸向位移、發電機的頻率、發電功率及各電機運行電流等參數，能夠有效控制發電機組相關信息系統，并制定總線連接模式，保證發電機組各項系統硬件之間能夠實現信息穩定傳輸的目的，使發電機組達到安全平穩運行的目的。

（3）DCS系統在石油化工中的應用

石化工業的特點是連續大生產，特別強調安全、穩定、長期、滿負荷、優化的運行。隨著生產裝置的大型化、復雜化，過程控制在生產上占有的地位日趨重要。多年來，我國石化工業也努力采用先進的電子技術改造傳統生產方法，積極開發投資少、見效快、經濟效益好的微機控制項目，例如催化裂化監控系統等。同時在一些工藝復雜、效益較高、管理有一定基礎的重要關鍵生產裝置上采用DCS。采用DCS系統的石化企業，絕大部分都取得了較好的經濟效益，對工業生產起了促進作用，DCS系統具有常規儀表無法代替的優點，充分顯示了DCS安全可靠性高、控制算法豐富、組態靈活、調節品質高、人機界面友好、操作方便、易于擴展、信息管理集中等特點。

DCS系統在世界各國各個行業都有極廣泛的應用，企業引用DCS系統后提高了企業的產品質量，降低了能耗，保證了安全生產，且效益非常顯著。可見DCS系統對于提升各個行業發展的穩定性，全面提升地方經濟水平等方面起到不可忽視的作用。

2? DCS系統國際化語言設計與實現

DCS系統的軟件體系通常可以為用戶提供相當豐富的功能軟件模塊和功能軟件包，利用系統提供的組態軟件，將各種功能軟件進行適當的“組裝連接”（即組態化），生成滿足控制系統要求的各種應用軟件。

一般DCS系統軟件實現語言國際化的傳統方法需要做到以下幾點：

（1）準備所需的資源文件（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）設置當前進程的語言區域;

（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語言國際化，但是存在一個顯著問題：需要為每種語言開發相應的版本軟件，即準備多種語言對應的資源文件，如圖2、圖3所示。當然，其他語言的界面設計也是同樣的，這就會導致軟件開發成本升高，且使用起來不夠靈活。

2.1? 系統國際化語言設計

隨著一些應用軟件的國際化，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其相應版本，從而降低開發成本，提高軟件使用的靈活性。為解決一套軟件系統因語言環境不同帶來的一系列問題，就要求軟件在設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計的應用軟件改寫為同時支持多種語言的過程，在軟件創作初期，一般的編程語言編譯、開發都是只支持英文的，為了適應更廣的語言，軟件有必要在設計結構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系統軟件實現語言國家化的設計思想：

（1）首先將系統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、狀態顯示名稱以及數據顯示名稱等;

（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，啟動軟件進入初始化時會自行導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多種語言之間的自由切換。

2.2? 系統語言國際化功能實現

為了克服語言國際化傳統方法的不足，本文提出一種建立語言信息庫實現語言國際化的方法，將系統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，填充相應的語言信息即可，當然還可以對庫中的每行信息進行編輯，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，啟動軟件后進入初始化時會自行將庫文件信息導入到一個數據結構中，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實現國際化功能。

3? 結論

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

參考文獻

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

[2]黃文君，陳建樹，章凌.DCS設備管理系統的設計和實現[J].制造業自動化，2008，30（007）：75-78.

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