DCS系统国际化语言设计与实现

章俊涛　倪鑫易　陈森

摘要：DCS系统作为伴随现代工业自动化蓬勃发展而兴起的一种新型控制系统，在工业领域有着极其广泛的应用。本文主要针对现行DCS系统实现语言国际化的不足，设计了一种基于“语言信息库”的简单高效方法，开发者只需对库内的信息进行更新和维护，就可以帮助用户实现多国语言之间的自由切换，大大减少了系统软件的开发周期与成本。

关键词：DCS系统;国际化;语言信息库

DCS（Distributed Control System）全称为集散控制系统，是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化角度出发，将过程控制及过程监控综合在一起，结合4C技术，即计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control），发展起来的新型控制系统，具有可靠性高、维护方便、操作方便、组态灵活、数据处理能力强大以及体系结构开放的特点，在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用，深受世界各国的青睐。日前各国企业依靠技术和资本的积累，正在大力发展DCS系统，以便占领国际市场，因此任何一家DCS企业要想走向国际，国际化语言的设计与实现是不可缺少的重要环节。

1  DCS系统功能与应用

1.1 DCS系统功能

DCS系统功能主要包括：实时监控、自动控制、报警提示以及数据追溯。

（1）实时监控：系统具备对设备（仪器仪表）数据进行采集、显示的能力，同时要求数据实时传输且准确;

（2）自動控制：系统能够自动调整设备PID控制参数，保证设备长期稳定运行;

（3）报警提示：当设备发生报警时，系统能实时发出报警提示，同时记录报警信息;

（4）数据追溯：系统对设备产生的数据进行定时记录，以供日后问题追溯或优化升级。

1.2 DCS系统在各行业中的应用

DCS系统自20世纪70年代问世以来，发展异常迅速。目前，它作为新一代工业自动化过程控制系统，在世界范围内被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、电力、食品等工业，我国在石油、冶金、化工与电力等行业也已普遍推广应用。

（1）DCS系统在制糖工业中的应用

在实施制糖工业时，引入DCS系统，对制糖各工段进行集中监测控制，如榨机及各类电机的启停及运转速度、运行频率等各参数的检测控制，还有煮糖罐糖浆的温度、料位等参数的检测显示，使DCS系统与制糖各工段内部相关仪器设备进行有效结合，精确检测制糖各工序，各部位的各种参数，有效避免在制糖过程中出现问题，提高制糖企业的产能和产品质量。

（2）DCS系统在发电工程中的应用

DCS系统发电工程中也有广泛的应用，在实施发电工程时引入DCS系统，集中监控发电机组的各个位置的温度、压力、转速、振动、胀差、轴向位移、发电机的频率、发电功率及各电机运行电流等参数，能够有效控制发电机组相关信息系统，并制定总线连接模式，保证发电机组各项系统硬件之间能够实现信息稳定传输的目的，使发电机组达到安全平稳运行的目的。

（3）DCS系统在石油化工中的应用

石化工业的特点是连续大生产，特别强调安全、稳定、长期、满负荷、优化的运行。随着生产装置的大型化、复杂化，过程控制在生产上占有的地位日趋重要。多年来，我国石化工业也努力采用先进的电子技术改造传统生产方法，积极开发投资少、见效快、经济效益好的微机控制项目，例如催化裂化监控系统等。同时在一些工艺复杂、效益较高、管理有一定基础的重要关键生产装置上采用DCS。采用DCS系统的石化企业，绝大部分都取得了较好的经济效益，对工业生产起了促进作用，DCS系统具有常规仪表无法代替的优点，充分显示了DCS安全可靠性高、控制算法丰富、组态灵活、调节品质高、人机界面友好、操作方便、易于扩展、信息管理集中等特点。

DCS系统在世界各国各个行业都有极广泛的应用，企业引用DCS系统后提高了企业的产品质量，降低了能耗，保证了安全生产，且效益非常显著。可见DCS系统对于提升各个行业发展的稳定性，全面提升地方经济水平等方面起到不可忽视的作用。

2  DCS系统国际化语言设计与实现

DCS系统的软件体系通常可以为用户提供相当丰富的功能软件模块和功能软件包，利用系统提供的组态软件，将各种功能软件进行适当的“组装连接”（即组态化），生成满足控制系统要求的各种应用软件。

一般DCS系统软件实现语言国际化的传统方法需要做到以下几点：

（1）准备所需的资源文件（如中文资源文件、英文资源文件等）;

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

（3）实例化资源管理器（即ResourceManager）;

（4）设置当前进程的语言区域;

（5）通过资源管理器从指定的资源文件中获取所需值。

通过上述方法即可简单实现语言国际化，但是存在一个显著问题：需要为每种语言开发相应的版本软件，即准备多种语言对应的资源文件，如图2、图3所示。当然，其他语言的界面设计也是同样的，这就会导致软件开发成本升高，且使用起来不够灵活。

2.1  系统国际化语言设计

随着一些应用软件的国际化，不同国家的用户对软件的操作界面提出了多语种化的需求。如果软件具有多语种支持能力，则不必为每个语种开发其相应版本，从而降低开发成本，提高软件使用的灵活性。为解决一套软件系统因语言环境不同带来的一系列问题，就要求软件在设计时是面向多种语言的。所谓的“国际化”就是指把原来为英文设计的应用软件改写为同时支持多种语言的过程，在软件创作初期，一般的编程语言编译、开发都是只支持英文的，为了适应更广的语言，软件有必要在设计结构和机制上支持多种语言的拓展特性，就此本文提出一套适用于DCS系统软件实现语言国家化的设计思想：

（1）首先将系统语言信息分为描述性语言信息、提示性语言信息以及功能性语言信息三类。在系统软件中，描述性语言信息主要起到功能介绍的作用，方便用户人机交互;提示性语言信息主要起到操作说明的作用，方便用户按指示操作，快速熟悉软件使用流程;功能性语言信息是软件必不可少的组成部分，如按钮名称、报警名称、状态显示名称以及数据显示名称等;

（2）在软件编译之前，将上述三类语言信息编辑在一个固定Excel文件中，形成一个“语言信息库”，后期若是有语言信息更新，直接在语言库中进行增加、删除以及修改等操作;

（3）最后在生成软件安装包时将语言库包含在生成路径下一同打包。用户在安装打包好的软件后，启动软件进入初始化时会自行导入事先编辑好的语言库，用户通过在下拉框中自行选择语言种类名称即可实现多种语言之间的自由切换。

2.2  系统语言国际化功能实现

为了克服语言国际化传统方法的不足，本文提出一种建立语言信息库实现语言国际化的方法，将系统软件涉及到人机交互的所有语言信息分类成描述性语言信息、提示性语言信息以及功能性语言信息三种，并汇总成一个Excel文件，该文件规定每行语言信息都必须包含一個唯一信息，该信息语言主体可以根据实际情况确定，例如中文简体，如图4所示。这里以中文简体、英语和捷克语三种语言为例，若还要支持其他语言，只需在后面添加列数，填充相应的语言信息即可，当然还可以对库中的每行信息进行编辑，如增、删和改。

建立好语言信息库之后，将其包含在软件生成路径下，启动软件后进入初始化时会自行将库文件信息导入到一个数据结构中，如字典，以键值对的形式存在，每条语言信息均以中文简体为键，其他种类语言为值（列表形式），此时用户只需切换语言就能够实现国际化功能。

3  结论

本文旨在设计一种简单高效的适用于DCS系统语言国际化的方法。相较于DCS系统实现语言国际化需要开发相应语言版本软件的传统方法，本方法通过建立“语言信息库”来实现多种语言之间的自由转换，该信息库不仅支持增、删、改等编辑，而且易于开发者管理维护，大大缩减了系统软件的开发成本与周期。

参考文献

[1]魏江，章凌，黄文君等.基于DCS的多语言编程软件的设计与实现[J].化工自动化及仪表，2005，32（002）：39-42.

[2]黄文君，陈建树，章凌.DCS设备管理系统的设计和实现[J].制造业自动化，2008，30（007）：75-78.

[3]张爱玲，米应凯.软件系统国际化的设计研究[J].软件工程师，2010，000（004）：52-53.