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

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)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(nóng)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(shì)。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應(yīng)用，還需要系統(tǒng)化的集成創(chuàng)新。

隨著互聯(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(tǒng)要從硬件和軟件上適應(yīng)智能制造的需求，首先就要從封閉走向開(kāi)放。

長(zhǎng)期以來(lái)，制造與生產(chǎn)企業(yè)所采用控制系統(tǒng)大多是專用的、封閉的體系結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成系統(tǒng)的硬件是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)度身定制的。它們具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、產(chǎn)品批量大等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)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(dāng)用戶要想進(jìn)行功能上的擴(kuò)展或變化時(shí)，都必須求助于系統(tǒng)的提供商，如想把特殊要求融入到控制系統(tǒng)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(tǒng)升級(jí)換代的“瓶頸”。對(duì)此，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院有限公司教授級(jí)高級(jí)工程師、PLCopen中國(guó)組織名譽(yù)主席彭瑜老師也深表認(rèn)同：現(xiàn)今DCS最大的問(wèn)題在于其封閉和專用的特性，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(jí)遷移，以及OT與IT深入高效的融合。

欣慰的是，國(guó)際上已經(jīng)對(duì)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性達(dá)成了共識(shí)，并開(kāi)展了相關(guān)的工作。 例如美國(guó)正在推動(dòng)的“開(kāi)放式自動(dòng)化”，埃克森美孚倡導(dǎo)一個(gè)全新的、基于標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程控制架構(gòu)，得到ARC咨詢集團(tuán)大力支持，并由非盈利的第三方機(jī)構(gòu)——美國(guó)開(kāi)放集團(tuán)（The Open Group）組織一個(gè)新的面向流程工業(yè)控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。在選擇現(xiàn)有的、卓有成效的適用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，綜合開(kāi)發(fā)新的系列標(biāo)準(zhǔn)。他們聚焦于如何運(yùn)用最新的分布式云計(jì)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(gòu)，重新定義DCS和PLC，以及與優(yōu)化運(yùn)營(yíng)密切相關(guān)的先進(jìn)控制和MES。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。和利時(shí)集團(tuán)原總工程師、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)羅安老師所言：傳統(tǒng)DCS是以控制器為核心的，因此所有系統(tǒng)配置都圍繞著控制器及其所承擔(dān)的控制功能進(jìn)行，而現(xiàn)代DCS則是以網(wǎng)絡(luò)為核心的。對(duì)于一個(gè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師首先要根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，特別要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中各種信息的分布、發(fā)生、流動(dòng)以及對(duì)信息實(shí)時(shí)性、流量密度等方面的要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的分析、選擇及優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

控制系統(tǒng)從封閉走向開(kāi)放，從“信息孤島”走向互聯(lián)互通，這勢(shì)必會(huì)帶來(lái)信息安全問(wèn)題。羅安表示：“對(duì)于未來(lái)的DCS，接入和安全是兩個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。隨著生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的改變和生產(chǎn)需求的改變，系統(tǒng)的構(gòu)成也會(huì)發(fā)生變化，新節(jié)點(diǎn)的接入是不可避免的。如何實(shí)現(xiàn)即插即用，不對(duì)系統(tǒng)造成干擾，這在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)是必須認(rèn)真考慮并妥善解決的問(wèn)題。關(guān)于安全，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，特別是將來(lái)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)的大量應(yīng)用，已經(jīng)使系統(tǒng)邊界變得復(fù)雜而且模糊，這對(duì)于保證系統(tǒng)的信息安全將是非常不利的。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要仔細(xì)研究，制定完善的信息安全保證方案，在系統(tǒng)使用運(yùn)行過(guò)程中，還需要隨時(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及適應(yīng)性改進(jìn)。”

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年7月刊