控制系统面临智能制造时代新挑战

厂商:控制网
作者:宋慧欣
  点击数:7098  发布时间:2018-07-28 15:06
控制系统是制造企业生产过程中的神经中枢、运行中心和安全屏障,实现监测、控制、优化整个工艺流程和产品质量的功能,是确保重大工程和重大装备安全可靠和高效优化运行不可或缺的关键通用硬软件平台与系统。随着控制系统技术的不断完善与发展,其在工控领域的应用日趋成熟。
关键词:智能制造 ,数据安全 ,控制系统

控制系统是制造企业生产过程中的神经中枢、运行中心和安全屏障,实现监测、控制、优化整个工艺流程和产品质量的功能,是确保重大工程和重大装备安全可靠和高效优化运行不可或缺的关键通用硬软件平台与系统。随着控制系统技术的不断完善与发展,其在工控领域的应用日趋成熟。然而,随着智能制造时代的来临,IT与OT的融合发展已成大势所趋,控制系统作为智能制造的基础层、自动化控制层的核心,不可避免地面临着新的挑战。正如本期聚焦控制系统专题采访中杭州和利时自动化有限公司智能工厂业务部工程部经理李昱所言,控制系统则是担任了整体智能制造架构之中硬能力的核心环节,需要具有更强大的数据采集、存储、计算以及分析能力,更好地支撑上层智能化软件的发展。

而从本期聚焦控制系统专题对于多个企业专家的采访中,我们不难发现,围绕着数据的采集、存储、计算、分析能力,控制系统网络化、智能化的发展趋势已日趋显现,同时数据安全问题也正引发各企业的关注和重视。

网络化是实现智能制造的必要途径,只有网络化,才能使智能决策畅通无阻、精确执行。对于控制系统来说,无论是企业内外部的“纵向集成”、“横向集成”和“端到端集成”都是其中的重要环节。杭州优稳自动化系统有限公司董事长王文海认为,在智能制造浪潮下,控制系统不再单纯地从现场获得工艺参数信息,需要同时获取更加丰富的数据,比如与设备相关的数据(设备厂商、型号、 量程、设备状态等),所以全数字通讯将是控制系统发展的必然趋势,如近十几年来发展活跃的FCS现场总线控制系统。FCS的控制将彻底分散化,将DCS的控制分散到现场的智能仪表(传感器、 变送器、执行机构等)。智能仪表也是传统仪表在智能制造过程中发展的必然趋势,具有信号处理、控制运算、强大的网络通讯能力。这时的DCS已经从原来的三层结构变成了一个扁平化的结构,形态上发生了巨大的变革,它逐渐演变为一个庞大的网络,网络上的节点是数量巨大的嵌入式智能设备。而DCS的控制更多的是关注智能仪表无法完成的复杂及优化控制,上位机的监控以及与上层软件的通讯。

智能制造的核心是实现研发、生产、供应、销售、服务等企业制造全链条的智能化。对于控制系统来说,近年来智能化发展迅速。数据库系统、推理机能等的发展,尤其是知识库系统(KBS)和专家系统(ES)的应用,如自学习控制、远距离诊断、自寻优等会在DCS各级实现。目前,大数据、云和人工智能与控制系统的结合越来越紧密,这也是控制系统的一个发展趋势。横河电机(中国)有限公司行业解决中心中心长王洪庆表示,对大数据的挖掘、存储、管理、分析和运用正受到各个控制系统生产商的重视,从网络上搜集海量数据上传到云,经过云端服务器对这些数据进行提炼、精简和专业化的处理,再加以运用,使用户既可对工厂的运营情况一目了然,也可观察到生产过程中各种各样的细微变化和问题,包括生产数量或质量的偏差、正常生产能力的偏差、设备性能轻微的下降及能源供需失衡等问题。同时,通过控制系统对工厂的预测性维护也成为可能,这样就可以大幅缩短工厂运营故障的平均修复时间(MTTR),进而提高工厂的效益。

随着IT与OT融合的快速发展,工业控制系统网络越来越走向开放性,工业控制系统信息安全正面临严峻的挑战。当前,信息安全问题已引发各大控制系统供应商的高度重视,均推出保证工业控制系统信息安全的对策,从而积极避免不法入侵事件的发生,保证系统安全稳定运行,提高信息安全性。本期聚焦控制系统专题采访的多个企业专家都对此作了详细的阐述,欢迎各位读者关注。

摘自《自动化博览》2018年7月刊

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