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北京國電智深控制技術有限公司黨委書記黃煥袍
現代工業生產過程快速向大型、綜合、復雜和精細化方向發展，重大裝備和重大工程越來越依賴于控制系統對其進行運行控制。控制系統已成為現代工業生產過程的大腦和神經系統，其發展水平是工業生產水平的直接體現。其中分散控制系統（簡稱“DCS”）是控制系統的主力軍。
從國家科技發展角度，將控制系統與人工智能技術融合，形成國家工業發展轉型升級的強大技術支撐，搶占第四次工業革命的制高點，是當前業內科技企業的機遇，也是使命和責任。從企業發展角度，在當前DCS基礎功能趨同背景下，業內廠家紛紛將目光聚焦到智能化、智慧化方向，研發智能DCS，力求在新科技浪潮中搶先占位。
智能制造背景下，工業互聯網、邊緣計算、5G等新技術將對智能DCS的發展產生深刻影響，我們認為其將有如下的技術發展趨勢：
（1）強化數據接入能力，形成泛在感知型系統
在物聯網和5G技術快速發展中，工業可感知的數據規模呈爆發式增長，這主要由于先進檢測技術、傳感器技術的快速發展推動。大量數據中蘊含了工業現場的設備及系統特征，如何將各類物聯感知數據可靠接入智能DCS，同時無縫整合各類第三方系統如PLC等的數據，實現廣義工業過程信息的泛在感知，形成后續流程的數據基礎，成為智能DCS的基礎能力需求。對于現場數據的接入方式，我們認為“無線”和“總線”技術將逐步占據更多份額。
（2）強化工業數據分析與知識推理能力，深度解析和挖掘數據價值
工業生產數據中蘊藏了大量信息。在泛在數據接入和全廠一體化監控背景下，智能DCS對大量數據進行實時解析，快速提煉出生產過程的信息和知識，需要其本身具有深度數據分析和信息可視化能力。工業過程中的數據分析計算類別包括：控制計算、統計計算、建模計算和知識計算（知識表達與推理）。智能DCS應對上述計算類型進行便捷、可靠支持，并實現與人機界面、數據庫系統的高效融合設計。智能DCS將逐步成為工廠實時運行層面的“智能中心”。
（3）強化過程控制能力，將先進控制理論和方法實用化落地
“信息和知識”作為工業過程數據深度分析的結果，必須去指導生產才有意義。智能DCS應能夠與底層設備和子系統聯動，采用先進控制、智能控制技術實現過程的精準穩定控制（而非僅僅是PID），或能夠為決策者提供可靠的智慧化、可視化指導建議，引導生產過程趨向最優化，提升生產效率、促進生產安全。
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圖1 智能DCS的感知-分析-控制流程
（4）強化主動信息安全能力，支撐廣域聯網，形成工業互聯網絡
在工業互聯網和5G技術發展背景下，智能DCS將進一步強化全廠一體化監控能力，構成統一的智能化“工廠節點”。另一方面，各個“工廠節點”將進一步聯網、互動，或進行集群協調控制，如各類電廠、風場、水電站、光伏建筑等的數據進行綜合匯聚，形成“區域能源調控中心”，進行統一數據展現和分析、指導，是一種“工業互聯網”的實現形式。這要求智能DCS具有廣域聯網能力，跨物理區域、跨網絡類別進行穩定的數據鏈接和交互。
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摘自《自動化博覽》2020年10月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號