中國自動化學會專家咨詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情
gkongbbs

未來工業(yè)控制系統(tǒng)的三大突破與發(fā)展方向

http://casecurityhq.com 2024-08-21 14:27 來源:中國儀器儀表網

全球自動化市場正在經歷前所未有的變革。市場競爭不再是單純產品的競爭,而是軟硬整合、系統(tǒng)服務提供能力的競爭。在這樣的背景下,行業(yè)整合必然會成為未來的發(fā)展的方向,軟件公司買硬件公司、硬件公司買軟件公司、軟硬件齊備的企業(yè)買服務公司,補齊短板,完善系統(tǒng)服務能力,將成為自動化產業(yè)未來發(fā)展的一種趨勢。這已從近幾年來行業(yè)內幾大跨國公司的并購動作頻頻而端倪盡顯。

目前中國自動化企業(yè)的并購還主要集中于相同領域的擴展和延伸,真正具有大手筆、進行系統(tǒng)產業(yè)布局的企業(yè)并不多。在這方面,中國企業(yè)應該進行更大膽的謀篇布局,只有在各個制高點合理布局,才有可能在下一輪的全方位競爭中占據優(yōu)勢。

隨著計算機技術、通信技術和控制技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的自動控制領域正經歷著一場前所未有的變革,呈現出高度集成化、智能化、網絡化的發(fā)展特點。日趨復雜,設備通用化以及系統(tǒng)IT化的趨勢將加劇安全風險。此外,目前我國工控系統(tǒng)的核心技術受制于國外,潛在風險巨大。

因此,作為工業(yè)裝備和國家關鍵基礎設施的核心,工業(yè)控制系統(tǒng)的安全可靠運行事關國計民生和國家安全。目前,我國政府高度重視工業(yè)控制軟件(系統(tǒng))安全可靠性問題,正逐步加強對工業(yè)控制軟件(系統(tǒng))的管理。

2011年10月27日,工信部發(fā)布《關于加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知(工信部協451號)》,標志著我國對于工業(yè)控制系統(tǒng)的安全管理上升為國家戰(zhàn)略。

下面是未來工業(yè)控制系統(tǒng)方面的三大突破與發(fā)展方向一個簡單分析說明。

自動化技術正經歷重大變革,我們的工作實質上是圍繞這種變革進行的。主要方面是:現場總線和現場總線控制系統(tǒng)FCS;PC-BASED工業(yè)控制計算機;管控一體化系統(tǒng)集成技術。

關于FCS

由于技術的發(fā)展,新一代的現場總線控制系統(tǒng)FCS正走向實用化,這是自動化技術的一個重要熱點,它將給自動化技術帶來一次深刻的革命。FCS的關鍵要點是:FCS的基礎是數字化智能化現場裝置;FCS的核心是現場總線協議,即總線標準;FCS的本質是信息處理的現場化和網絡化。FCS是從兩個方面發(fā)展而來的,一是,二是DCS.在FCS走向實用化之后,必然會影響PLC和DCS的前景,專家們認為,FCS將與DCS逐步融合,FCS將會最后取代DCS,但是,將會有一個很長的歷史過程;而PLC在順序控制方面有獨特優(yōu)勢,作為一個站掛在現場總線上可以充分發(fā)揮PLC在處理開關量方面的優(yōu)勢,因此,今后將以能遵循現場總線通信協議的PLC或能與FCS通信交換信息的PLC為優(yōu)選對象。

關于IPC

工業(yè)PC自上世紀90年代初進軍工業(yè)自動化以來,正勢不可擋地進入各領域,獲得了廣泛應用。究其原因,在于PC機的開放性,它具有豐富的硬件資源、軟件資源和人力資源,即得到廣大工程技術人員的支持,也為廣大人群所熟悉,這是IPC熱的基礎。PC-Based(包括嵌入式PC)控制系統(tǒng),正以20%以上的速率增長,遠遠超出了DCS、PLC.值得注意的是,各大PLC制造商已接受了IPC的技術路線,PLC有IPC的趨勢。不僅如此,DCS、NC也都有IPC化的趨勢。PC-based控制技術將成為本世紀初自動化界的主流技術之一。今后在相當長的一段時間內,FCS、、PLC、IPC、NC將會相互補充,相互促進,但IPC的優(yōu)勢會更突出,其應用范圍將迅速擴大到全部自動化領域。

預計,到2005年,PC-based工業(yè)控制機將占市場份額50%以上。我國IPC市場(包括嵌入式控制器)十分活躍,和國際市場一樣,IPC增長速度也是最快的,這是因為IPC能提供非常豐富的開放的硬件和軟件平臺,價格低廉,易于與其它信息技術集成。我國IPC廠商很多,主要有研祥、研華、凌華、磬儀、康泰克、康拓等等,在FCS、DCS、PLC、IPC、NC幾大類之中,IPC的國產化是最高的,估計要不了多久,和PC機一樣,IPC將主要是國產化產品的天下,特別是大陸產品的天下。

管控一體化系統(tǒng)集成系統(tǒng)與軟件

隨著Internet技術深入到企業(yè)管理和控制之中,控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的結合成為必然,這使得工業(yè)自動化界渴望已久的管控一體化、工業(yè)企業(yè)信息化、基于網絡的自動化的目標成為可能。管控一體化可以使企業(yè)選擇到真正符合新經濟時代的最佳解決方案,從而提高企業(yè)的生產效率,增強市場競爭能力。這就必須發(fā)展管控一體化的系統(tǒng)集成技術和系統(tǒng)。因此,自動化技術進入了一個新時代,其方向是,通過以太網和Web技術實現開放型分布式智能系統(tǒng),基于以太網和TCP/IP協議的技術標準,提供模塊化、分布式、可重用的自動化方案。其中,主要的方面是發(fā)展基于網絡的工程化工業(yè)控制與管理軟件。企業(yè)信息集成系統(tǒng)三層結構的中間層的應用軟件系統(tǒng),稱之為工廠軟件,包括實時數據庫、歷史數據庫、數據發(fā)布、數據挖掘、模型計算、過程仿真、配方設計、運行優(yōu)化、參數檢測、偏差分析和故障診斷等內容。它向下可以為控制軟件提供智能決策,向上可以為管理軟件提供有價值的數據。

當前,我國工業(yè)控制系統(tǒng)在技術、產業(yè)、應用上的高速發(fā)展,已逐步具備高度集成化、智能化、網絡化的發(fā)展趨勢和特點。由于工業(yè)控制系統(tǒng)的管控一體化趨勢,使得工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)IT管理系統(tǒng)以及互聯網相連通,內部也越來越多地采用了通用軟件、通用硬件和通用協議。工業(yè)控制系統(tǒng)日益復雜化、IT化和通用化的趨勢將使傳統(tǒng)封閉的工業(yè)控制系統(tǒng)逐步暴露出來,直接面對來自外界的種種威脅,增加了工業(yè)控制系統(tǒng)的安全隱患。

工廠軟件系統(tǒng)的基礎內容就是實時分布式數據庫系統(tǒng)。工廠軟件建立在實時數據庫和關系數據庫之上,定位在Internet/Web應用網絡環(huán)境之上,由此,實現管控一體化。國家科技部2001年9月發(fā)布“過程自動化系統(tǒng)”專題中,將實時數據集成技術與過程控制技術、過程優(yōu)化技術和流程工業(yè)生產計劃與動態(tài)調度技術列為主要方向。而兩項重點課題之一是:實時數據庫及監(jiān)控系統(tǒng)。其研究目標是:流程工業(yè)綜合自動化的數據集成、大中型實時數據庫及監(jiān)控系統(tǒng)等核心技術,支持多種DCS、PLC、測控系統(tǒng)的實時數據庫及監(jiān)控系統(tǒng)。主要指標及要求之一是,支持主流DCS、FCS、數據采集設備的雙向數據傳輸,提供OPC接口。

版權所有 中華工控網 Copyright?2024 Gkong.com, All Rights Reserved