隨著(zhù)IT與OT的相互融合成為了智能制造時(shí)代的發(fā)展趨勢，控制系統作為智能制造的基礎層、自動(dòng)化控制層的核心，也逐漸呈現出開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò )化和安全性的特點(diǎn)。

隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、邊緣計算、大數據、區塊鏈、5G、人工智能等新技術(shù)的飛速發(fā)展，以及IT與OT技術(shù)的進(jìn)一步融合，工業(yè)制造、城市交通、電力能源、農業(yè)等各大行業(yè)領(lǐng)域的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項復雜而龐大的系統工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應用，還需要系統化的集成創(chuàng )新。

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)+的滲透、云服務(wù)的進(jìn)入，以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及，控制系統要從硬件和軟件上適應智能制造的需求，首先就要從封閉走向開(kāi)放。

長(cháng)期以來(lái)，制造與生產(chǎn)企業(yè)所采用控制系統大多是專(zhuān)用的、封閉的體系結構，其構成系統的硬件是按照各自的標準度身定制的。它們具有結構簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、產(chǎn)品批量大等優(yōu)點(diǎn)，但相對日新月異的生產(chǎn)要求，也越來(lái)越暴露出其固有的缺點(diǎn)。在許多情況下，當用戶(hù)要想進(jìn)行功能上的擴展或變化時(shí)，都必須求助于系統的提供商，如想把特殊要求融入到控制系統中去時(shí)，都是比較困難的。這無(wú)形中不僅提高了制造企業(yè)的成本，也成為控制系統升級換代的“瓶頸”。對此，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院有限公司教授級高級工程師、PLCopen中國組織名譽(yù)主席彭瑜老師也深表認同：現今DCS最大的問(wèn)題在于其封閉和專(zhuān)用的特性，PLC也是如此。在IT技術(shù)飛躍發(fā)展的年代，這極大地阻礙了DCS/PLC的升級遷移，以及OT與IT深入高效的融合。

欣慰的是，國際上已經(jīng)對控制系統的開(kāi)放性達成了共識，并開(kāi)展了相關(guān)的工作。 例如美國正在推動(dòng)的“開(kāi)放式自動(dòng)化”，?？松梨诔珜б粋€(gè)全新的、基于標準的過(guò)程控制架構，得到ARC咨詢(xún)集團大力支持，并由非盈利的第三方機構——美國開(kāi)放集團（The Open Group）組織一個(gè)新的面向流程工業(yè)控制技術(shù)的標準化活動(dòng)。在選擇現有的、卓有成效的適用工業(yè)標準的基礎上，綜合開(kāi)發(fā)新的系列標準。他們聚焦于如何運用最新的分布式云計算技術(shù)和虛擬化技術(shù)，重新定義已經(jīng)日趨陳舊、20多年沒(méi)有變動(dòng)的架構，重新定義DCS和PLC，以及與優(yōu)化運營(yíng)密切相關(guān)的先進(jìn)控制和MES。

隨著(zhù)計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，傳統的工業(yè)控制系統開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展。和利時(shí)集團原總工程師、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )專(zhuān)家咨詢(xún)工作委員會(huì )羅安老師所言：傳統DCS是以控制器為核心的，因此所有系統配置都圍繞著(zhù)控制器及其所承擔的控制功能進(jìn)行，而現代DCS則是以網(wǎng)絡(luò )為核心的。對于一個(gè)應用現場(chǎng)，系統設計師首先要根據應用需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )架構的設計，特別要根據整個(gè)系統中各種信息的分布、發(fā)生、流動(dòng)以及對信息實(shí)時(shí)性、流量密度等方面的要求對網(wǎng)絡(luò )的設置進(jìn)行嚴格細致的分析、選擇及優(yōu)化，在此基礎上完成對整個(gè)系統的設計。

控制系統從封閉走向開(kāi)放，從“信息孤島”走向互聯(lián)互通，這勢必會(huì )帶來(lái)信息安全問(wèn)題。羅安表示：“對于未來(lái)的DCS，接入和安全是兩個(gè)極具挑戰性的課題。隨著(zhù)生產(chǎn)現場(chǎng)的改變和生產(chǎn)需求的改變，系統的構成也會(huì )發(fā)生變化，新節點(diǎn)的接入是不可避免的。如何實(shí)現即插即用，不對系統造成干擾，這在系統設計時(shí)是必須認真考慮并妥善解決的問(wèn)題。關(guān)于安全，由于系統的復雜性，特別是將來(lái)工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的大量應用，已經(jīng)使系統邊界變得復雜而且模糊，這對于保證系統的信息安全將是非常不利的。因此在系統設計時(shí)需要仔細研究，制定完善的信息安全保證方案，在系統使用運行過(guò)程中，還需要隨時(shí)進(jìn)行風(fēng)險評估及適應性改進(jìn)?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年7月刊