链接合理、可扩展的集成信息架构所提供的有用信息，而非海量数据，可帮助企业人员作出正确的商务决策。
过去10年里，标准的数字现场总线网络正逐步取代专有的本地和远程I/O相结合的网络系统。在工厂底层信息时代的引导下，扁平化和流线型的企业组织结构，使得企业员工都可能获得充足的信息以便更好地了解企业的运营状况。
然而，工厂底层信息时代引致的副作用之一是：当一台“智能”仪表接入网络后，它在提供一两个有用信息的同时，可能会引入数以百计的无效数据。其结果是：企业一方面在数据海洋中濒临窒息，另一方面却苦于得不到有用信息而饥渴难耐。
我们知道如何连接50台设备，甚至可以将分别具有50台设备的50个网络连接起来。但长久以来，这种做法所带来的后果却为人们所忽视。明智的做法是在对由工厂底层产生的海量数据进行存储之前建立一个完善的信息架构以高效的管理和利用数据。
信息架构
绩效测评 (Performance Measures, PMs) 长期以来被用于评价加工/生产效能。它是影响企业运营状况的重要指标，所以绩效测评要求数据动态更新并及时汇报给操作人员以便随时调整加工/生
产周期。因此信息架构必须满足动态过程测评(DPMs) 的需要。
通常，DPMs的内容是由一些与运行、成本和能源相关的数据所合成的，例如“产量”和“效率”等。
要持续地通过实施动态过程测评来改善企业运营收入状况，对信息架构提出了新的要求：
· 支持数据的可扩展性及其提取；
· 有效处理与原有系统的关系；
·有效利用现行标准（见“CPAS信息构架”）。
可扩展性
Lynn Linse是Digi International公司的一名工程师，她相信当信息系统能实现“真正的可扩展性”和“数据提取”时，业务管理和数据使用的情况将得到巨大的改善。
Linse说：“真正的可扩展性可避免一个具有25万个数据的系统比一个只具有25个数据的系统复杂１万倍。可扩展性使得用户采用缩放功能管理数据的复杂程度。数据提取同样也很重要。它可使一个由很多小的、层次化的子系统集成的大型生产系统可视化。例如，它可轻松的将一个由套装(skid-mounted) 设备供应商提供的基于PLC的控制模块集成到主过程自动化系统中去。”
对象（功能块）结构被基金会现场总线、绝大多数过程自动化系统（PAS）供应商和ODVA(开放设备网络供应商协会)所采用。该结构取消了对单独数据的管理并提供缩放功能。然而，数以千计的对象类型仍然难以管理并无法解决上例中套装设备控制模块集成的问题。
IEC 61499-Function Blocks中提出了一个解决数据扩展性和提取的潜在方案。在IEC(国际电工协会)第56技术委员会的指导下，由Rockwell Automation公司的James Christensen领导的第6工作组负责开发wire-independent协议用于管理工厂底层控制系统及其数据。（见“IEC 61499的目标”）
Christensen说：“IEC 61499将首先为离散工业所采用，用于集成、配置和动态重新配置由智能的分布式机械电子组件构成的机械和系统。其经济性和开放式结构设计有助于其在过程工业的推广应用，虽然目前进展缓慢。”一些主要的设备供应商开始支持IEC 61499，Christensen也在报告中指出虽然该标准还没有被实际应用于工业项目中，但它正在欧洲的一些研究院中接受测试。同时用户们也在向PAS供应商要求提供更具鲁棒性的第三方控制系统集成解决方案。
图1：CPAS信息架构。
来自原有系统的挑战
在世界范围内，特别是北美地区，大量旧的模拟和数字装置以及控制系统仍在超期服役而且还没有相应的更新计划。Phoenix Contact自动化经理Larry Komarek说：“管理工厂底层数据的一个突出问题是，虽然开放系统标准已经完成，但控制方案的架构却没有发生根本性改变。来自智能现场设备，如变送器、驱动、运动控制、视觉检测仪器和微型PLC的信息被集中存储于主控PLC内用户自建的数据库中。需要时再将数据送至单元监控计算机（cell supervising computers）的数据库。数据还将被送至企业数据库如MES、 LIMS等。数据在进入每一个数据库时都可能带来配置和通讯错误。”
Linse对系统可扩展性和数据提取的看法正如Komarek对数据库体系的评价：问题的答案并不在于存储更多的数据，真正需要的是一个可以
接口设备
Wago的产品专家John Ditter说：“由于原有系统的设计、建造和安装早于“开放”系统标准的出现，这就为在全企业范围内共享工厂底层数据增添了困难。通常原有系统使用的是专有的操作系统、网络和协议，没有多余的处理器时间，甚至没有预留扩充存储的空间。拥有这些系统的用户选择余地很小。一个可行的方案是增加一个数据集线器或网关。”
一些供应商，如Lighthammer、Phoenix Contact和Wago，提供了可以与原有系统相连接的设备，并可以多种标准Internet协议的形式提供数据。虽然各个厂商的产品各有特点，但都以工业以太网作为物理层。
Lighthammer公司的Illuminator Manufacturing Intelligence Server采用标准的Web浏览器技术连接工厂底层的数据源和数据类型。Illuminator可将数据提取、集中和转化为工厂相关信息，如资产使用情况、生产效率、产量、库存量、订单情况、产品质量和跟踪能力等数据。
Phoenix Contact
提供一系列串行数据转换器/隔离器和以太网转换器用以扩展、隔离或保护工业以太网和串行数据网络。Phoenix Contact的DIN导轨安装接口设备适用于包括危险区域(Class 1, Div 2)在内的工厂现场层。
Wago公司的750-841/842型基于以太网的可编程现场总线控制器(PFC)可将原有的工厂底层数据与企业系统连接起来。每一个PFC可作为一个智能网关，串行连接，使用Modbus/TCP、Ethernet I/P或Wago以太网协议通讯。
可见，信息架构获取或集成来自原有系统的数据简单到只需增加一台数据集线器或网关设备而不必更换整个系统。
采用ISA S95标准
如上所述，由于工厂底层通常使用来自不同厂商的多个控制系统，这使系统集成更加复杂。同时，使用的控制系统越多，安装和维护的成本也越高。
ANSI/ISA S95标准体系使用标准的行业术语和统一的概念和模型将生产运行功能与企业功能联系起来。
对于用户，S95标准为自动化制造过程的需求定义，成本降低提供了行之有效的方法，同时缩短了工程计划周期并便于厂商提供合适的集成工具。
ARC 咨询集团新兴技术部副总裁Robert Mick说：“刚刚接触ISA S95标准的用户经常惊讶于其缺乏可执行的技术细节。ISA S95不像其他标准定义了消息和/或编程接口，S95是一个规范，生产厂商结合S95标准，将其模型应用到自己的产品、架构和活动中。但没有一个厂商想采用该规范包含的所有模型和结构。”（见“S95参照表”）
