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工控領(lǐng)域除了西門子、羅克韋爾、歐姆龍等外企活躍于中國(guó)工業(yè)市場(chǎng)之外，還有一群土生土長(zhǎng)于中國(guó)本土的企業(yè)。他們擅長(zhǎng)集成各家工業(yè)控制器和系統(tǒng)，還在此基礎(chǔ)之上研發(fā)出跨越不同控制系統(tǒng)的通用工業(yè)控制平臺(tái)。這其中，尤以福建中海創(chuàng)集團(tuán)公司（以下簡(jiǎn)稱“中海創(chuàng)”）的工業(yè)自動(dòng)化通用技術(shù)平臺(tái)IAP為代表，充分展現(xiàn)出以中國(guó)特色新型工業(yè)為基礎(chǔ)的自主研發(fā)工業(yè)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。
IAP是互聯(lián)工廠必不可少的部分
目前工業(yè)界常用的控制系統(tǒng)一般是DCS（分布式控制系統(tǒng)）或PLC（邏輯編程控制器），而中海創(chuàng)的IAP控制平臺(tái)則是跨平臺(tái)系統(tǒng)，它將西門子、羅克韋爾、歐姆龍、NEXCOM等工控行業(yè)著名廠家的控制器集成在同一平臺(tái)上，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的控制算法組態(tài)。而且，IAP不僅僅將不同廠家的控制器集成停留在數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通層面上，還將集成深入到所有控制算法的內(nèi)核上，在組態(tài)同構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了工廠各個(gè)生產(chǎn)過程和管理信息的互聯(lián)互通。
IAP的優(yōu)勢(shì)在于：它是目前世界上唯一能夠?qū)崿F(xiàn)這種集成的軟件系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)未來工廠互聯(lián)方面具有先進(jìn)性能。中海創(chuàng)的負(fù)責(zé)人表示，一個(gè)能夠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的控制算法組態(tài)的通用平臺(tái)，是“未來互聯(lián)工廠”必不可少的組成部分。
該負(fù)責(zé)人認(rèn)為，無論是我國(guó)的兩化融合戰(zhàn)略，還是德國(guó)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，都需要一種新技術(shù)，它能把未來工廠之間以及工廠內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能的、透明的、協(xié)同的互聯(lián)，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換。IAP控制平臺(tái)就是具備了這種特質(zhì)的一項(xiàng)新技術(shù)，同時(shí)它也是一種典型的超系統(tǒng)（system of systems）新技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)控制的同構(gòu)計(jì)算，而且完成了控制技術(shù)與信息技術(shù)的整體融合，為解決復(fù)雜系統(tǒng)的軟件工程問題開辟了新的技術(shù)途徑，同時(shí)也成為工業(yè)4.0技術(shù)框架的重要基礎(chǔ)。
IAP相對(duì)PLC有更大優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)的工業(yè)界熱烈關(guān)注和討論“中國(guó)智造”、“工業(yè)4.0”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的理念，中海創(chuàng)的主張是，無論是“中國(guó)智造”、“工業(yè)4.0”還是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，都需要實(shí)現(xiàn)工廠互聯(lián)。
構(gòu)建未來互聯(lián)工廠的目的是為了創(chuàng)造智能制造的環(huán)境和機(jī)制。工廠互聯(lián)了，產(chǎn)業(yè)鏈才能實(shí)現(xiàn)在智能狀態(tài)下的緊密結(jié)合?；ヂ?lián)工廠，不僅僅是將產(chǎn)業(yè)鏈上的數(shù)據(jù)信息整合起來，更重要的是工廠內(nèi)部的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)也能夠相互協(xié)同。
然而，互聯(lián)工廠的實(shí)現(xiàn)還面臨著許多重要的問題和挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在：互聯(lián)工廠還沒有一套完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范做支撐，工廠之間的協(xié)同機(jī)制和方法還沒有建立起來，互聯(lián)工廠的軟件工具和組態(tài)元件等技術(shù)體系還沒有發(fā)展到相對(duì)成熟的階段。
福建中海創(chuàng)的IAP是目前世界上唯一能夠?qū)崿F(xiàn)控制組態(tài)跨硬件平臺(tái)的新技術(shù)，它的基于“通用硬件、工具軟件和組態(tài)元件”的體系架構(gòu)，以及面向控制對(duì)象的設(shè)備管理、控制組態(tài)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)、常規(guī)控制與先進(jìn)控制的同構(gòu)組態(tài)等技術(shù)特性，決定了它與目前工業(yè)界常用的DCS或PLC控制系統(tǒng)之間存在較大的差異。特別是IAP技術(shù)徹底改變了目前占據(jù)制造業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)半壁江山的PLC的編程方法，使得IAP具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
但是，一個(gè)產(chǎn)品并不能解決一個(gè)產(chǎn)業(yè)的問題。在該負(fù)責(zé)人看來，構(gòu)建未來互聯(lián)工廠，必須依托政府的支持，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域積極推進(jìn)智能制造共性規(guī)范的建設(shè)；引導(dǎo)有重大影響力的企業(yè)，深入開展工廠互聯(lián)互通的試驗(yàn)研究和應(yīng)用實(shí)踐，不斷完善和提升工廠互聯(lián)的通訊性能與協(xié)同控制等方面的技術(shù)品質(zhì)。
提高分布式數(shù)據(jù)處理能力是關(guān)鍵
據(jù)了解，IAP目前已經(jīng)在電力、化工等領(lǐng)域得到應(yīng)用，后續(xù)還將拓展到礦山、軌道交通等多個(gè)領(lǐng)域。IAP在大型發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用涉及電力生產(chǎn)的全流程，包含了機(jī)爐的協(xié)調(diào)控制、鍋爐蒸汽溫度的預(yù)測(cè)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)、機(jī)組整組自動(dòng)啟停等復(fù)雜的控制過程。IAP也在電站的輔助系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，并且首次將具有大量現(xiàn)場(chǎng)總線的配置與IAP控制平臺(tái)結(jié)合起來，使得這一方面的應(yīng)用和常規(guī)的輸入輸出應(yīng)用完全一致，降低了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用成本。在實(shí)際應(yīng)用中，IAP控制平臺(tái)還集成了大量的第三方的數(shù)據(jù)，使之能夠?yàn)橥耆悩?gòu)的大系統(tǒng)提供統(tǒng)一的人機(jī)界面與數(shù)據(jù)管理環(huán)境。最近，IAP控制平臺(tái)正在1000MW發(fā)電機(jī)組和20萬噸/年聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA）工程項(xiàng)目中進(jìn)行調(diào)試，預(yù)期都將在近期正式投運(yùn)。
未來5~10年，IAP的研發(fā)方向主要在兩個(gè)方面：即控制技術(shù)的服務(wù)化和智能化。該負(fù)責(zé)人介紹，中海創(chuàng)已經(jīng)通過IAP技術(shù)的研發(fā)，完成了控制系統(tǒng)的平臺(tái)化。也就是采用超系統(tǒng)的方法，實(shí)現(xiàn)了一種與控制器、控制算法和控制對(duì)象均無關(guān)的通用控制平臺(tái)。針對(duì)分布實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性，研究大型信息物理系統(tǒng)CPS控制一體化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。同時(shí)開展控制技術(shù)服務(wù)化的研究計(jì)劃，即將目前所有工業(yè)用戶只能自行解決其生產(chǎn)過程自動(dòng)化問題的狀況改變?yōu)榭捎商囟ǖ墓不A(chǔ)設(shè)施提供專業(yè)的控制技術(shù)的服務(wù)，從而為面向全供應(yīng)鏈和價(jià)值鏈的智能制造體系的建立創(chuàng)造必要的環(huán)境。另一方面，中海創(chuàng)將利用IAP控制平臺(tái)組態(tài)元件的結(jié)構(gòu)，研究開發(fā)具有智能控制特性的最小顆粒度的可復(fù)用的組態(tài)元件，為智能控制技術(shù)的工程實(shí)現(xiàn)提供必要的條件。
他同時(shí)指出，要實(shí)現(xiàn)以上所述兩個(gè)方面的研究目標(biāo)，最重要的問題是要解決好分布式數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)處理，使之在應(yīng)用過程中與集中式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫完全等價(jià)，以滿足大系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
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