隨著(zhù)工業(yè)系統走向分布化和網(wǎng)絡(luò )化,通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的核心內容之一。工廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統和生產(chǎn)控制單元之間、控制器與各種生產(chǎn)設備之間的信息傳輸成為工業(yè)企業(yè)的命脈,工業(yè)通信技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中不可或缺的重要部分。 曾有人說(shuō):“在高技術(shù)領(lǐng)域誰(shuí)的技術(shù)標準領(lǐng)先,誰(shuí)就控制了未來(lái)市場(chǎng)”,顯然這一準則也同樣適用于工業(yè)通信領(lǐng)域,從現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)到工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信,標準之爭已經(jīng)成為各大國際性企業(yè)戰略性競爭手段。而在市場(chǎng)空間巨大的中國市場(chǎng),各大國際工業(yè)通信標準紛至沓來(lái)、扎根中國,中國自主工業(yè)通信標準也在萌芽發(fā)展,此次與機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所所長(cháng)歐陽(yáng)勁松的一番暢談讓我們對中國工業(yè)通信技術(shù)及標準的發(fā)展有了更為深刻的認識……
中國工業(yè)通訊技術(shù)及標準發(fā)展
工業(yè)通信技術(shù)主要包括現場(chǎng)總線(xiàn)、實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等。在國際上,現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)從2000年第1版IEC61158“測量和控制數字數據通信-工業(yè)控制系統用現場(chǎng)總線(xiàn)”的10種類(lèi)型,到2009年修訂時(shí)已發(fā)展到20種?;趯?shí)時(shí)以太網(wǎng)的工業(yè)通信技術(shù)在2009年第2版IEC61784-2“基于ISO/IEC8802.3的實(shí)時(shí)應用系統中工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )行規”中共有13種,其中包括我國提出的EPA實(shí)時(shí)以太網(wǎng)標準。我國提出的WIA-PA與國際上WirelessHART和ISA SP100成為三種主流工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)。
據歐陽(yáng)勁松所長(cháng)介紹,作為IEC/TC65的國內對口單位,SAC/TC124多年來(lái)積極參與國家相關(guān)科研和國際標準化活動(dòng),一方面轉化了大量的國際標準,截止2009年底采用IEC/TC65(工業(yè)過(guò)程測量、控制和自動(dòng)化)國際標準的采標率達到74%,已轉化PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等近十種工業(yè)通信技術(shù),還有多項工業(yè)通信標準正在制定過(guò)程中,這些工作的進(jìn)行基本滿(mǎn)足了我國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的需求。另一方面,將我國自主制定的EPA和WIA-PA推向國際舞臺,這兩大標準相繼成為IEC國際標準,為中國的自主技術(shù)走向國際奠定了基礎。據統計,截止到2010年5月,儀器儀表及自動(dòng)化行業(yè)現行標準1369項,其中934項標準為自主制定標準,其余為采用國際先進(jìn)標準。
同時(shí),近年來(lái)隨著(zhù)標準化工作的發(fā)展,相應的測試、培訓平臺也得到了長(cháng)足發(fā)展?;谧詣?dòng)化及儀器儀表標準化工作,儀綜所建有專(zhuān)業(yè)的檢測實(shí)驗室,具有多個(gè)授權的專(zhuān)業(yè)研究機構和檢測機構,包括機械工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )及系統功能安全工程技術(shù)研究中心、機械工業(yè)測量控制設備及網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量檢測中心、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所測量控制設備及系統實(shí)驗室、PROFIBUS PA測試實(shí)驗室、MODBUS測試實(shí)驗室等。并建有亞洲一流的多種控制網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室,為各行業(yè)的儀器儀表用戶(hù)提供演示、測試、培訓的平臺。另外,在同濟大學(xué)建立的CC-Link測試實(shí)驗室、在機電一體化協(xié)會(huì )建立的Profibus DP測試實(shí)驗室都獲得了國際授權。
“不論是國家政府還是企業(yè)、用戶(hù)都給予了我國工業(yè)通信技術(shù)標準化工作大力的支持,使之近年來(lái)有了長(cháng)足的進(jìn)步,但同時(shí)就我國工業(yè)自動(dòng)化整體技術(shù)而言,我們也必須認識到還有很長(cháng)的路要走。”歐陽(yáng)勁松所長(cháng)如是說(shuō)。
將國際標準轉化為國家標準
現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的出現是一次工業(yè)數字化革命,隨著(zhù)中國工業(yè)企業(yè)對于自動(dòng)化控制系統的要求不斷提高,這些技術(shù)的廣泛應用已是大勢所趨。
作為IEC/TC65的國內對口單位,SAC/TC124多年來(lái)所做的一大重要工作就是將大量先進(jìn)的國際標準轉化為中國國家標準。但目前國際上存在著(zhù)多種的現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信標準,要如何來(lái)選擇適宜轉化的標準呢?歐陽(yáng)勁松所長(cháng)坦言:“首先要考慮中國市場(chǎng)的需求,即該技術(shù)在中國市場(chǎng)的應用普及情況,其次,要求相應技術(shù)對應組織對該技術(shù)做到真正的開(kāi)放,支持中國標準化工作,為中國的標準化工作創(chuàng )造條件,還應支持國內生產(chǎn)各類(lèi)裝置的企業(yè)開(kāi)發(fā)總線(xiàn)產(chǎn)品,同時(shí)通信技術(shù)的一致性和互操作性測試的本地化也是一個(gè)重要因素。這樣采用國際標準的中國國家標準和我國自主提出的中國國家標準形成一個(gè)有機的整體,共同構成具有預測性、開(kāi)放、動(dòng)態(tài)性的工業(yè)通信標準體系,使標準工作的成效為社會(huì )各方所有。”
當前,PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等多項國際通信標準已納入我國的國家標準體系,一方面促進(jìn)了我國工業(yè)通信技術(shù)應用的發(fā)展,培育了廣闊的市場(chǎng)空間,同時(shí)也推動(dòng)了我國基于這些標準的各類(lèi)自動(dòng)化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā);另一方面也給國內研發(fā)和生產(chǎn)應用企業(yè)起到了良好的引領(lǐng)示范作用,推動(dòng)了我國自主技術(shù)的研究和相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),促進(jìn)了我國自主知識產(chǎn)權技術(shù)的研發(fā),縮短我國與發(fā)達國家在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )研究上的技術(shù)水平差距。
摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第十期