通用控制平臺IAP助力中國智造
http://www.moduwu.com 2015-03-24 11:27 來源：中國電子報
工控領域除了西門子、羅克韋爾、歐姆龍等外企活躍于中國工業市場之外，還有一群土生土長于中國本土的企業。他們擅長集成各家工業控制器和系統，還在此基礎之上研發出跨越不同控制系統的通用工業控制平臺。這其中，尤以福建中海創集團公司（以下簡稱“中海創”）的工業自動化通用技術平臺IAP為代表，充分展現出以中國特色新型工業為基礎的自主研發工業控制系統的優勢。
IAP是互聯工廠必不可少的部分
目前工業界常用的控制系統一般是DCS（分布式控制系統）或PLC（邏輯編程控制器），而中海創的IAP控制平臺則是跨平臺系統，它將西門子、羅克韋爾、歐姆龍、NEXCOM等工控行業著名廠家的控制器集成在同一平臺上，執行標準的控制算法組態。而且，IAP不僅僅將不同廠家的控制器集成停留在數據的互聯互通層面上，還將集成深入到所有控制算法的內核上，在組態同構的基礎上實現了工廠各個生產過程和管理信息的互聯互通。
IAP的優勢在于：它是目前世界上唯一能夠實現這種集成的軟件系統，在實現未來工廠互聯方面具有先進性能。中海創的負責人表示，一個能夠執行標準的控制算法組態的通用平臺，是“未來互聯工廠”必不可少的組成部分。
該負責人認為，無論是我國的兩化融合戰略，還是德國的工業4.0戰略，都需要一種新技術，它能把未來工廠之間以及工廠內部的各個環節連接起來，實現智能的、透明的、協同的互聯，而不是簡單的數據交換。IAP控制平臺就是具備了這種特質的一項新技術，同時它也是一種典型的超系統（system of systems）新技術，不僅實現了異構控制的同構計算，而且完成了控制技術與信息技術的整體融合，為解決復雜系統的軟件工程問題開辟了新的技術途徑，同時也成為工業4.0技術框架的重要基礎。
IAP相對PLC有更大優勢
現在，國內的工業界熱烈關注和討論“中國智造”、“工業4.0”和“工業互聯網”的理念，中海創的主張是，無論是“中國智造”、“工業4.0”還是“工業互聯網”，都需要實現工廠互聯。
構建未來互聯工廠的目的是為了創造智能制造的環境和機制。工廠互聯了，產業鏈才能實現在智能狀態下的緊密結合。互聯工廠，不僅僅是將產業鏈上的數據信息整合起來，更重要的是工廠內部的各個生產環節也能夠相互協同。
然而，互聯工廠的實現還面臨著許多重要的問題和挑戰，主要體現在：互聯工廠還沒有一套完整的技術標準和規范做支撐，工廠之間的協同機制和方法還沒有建立起來，互聯工廠的軟件工具和組態元件等技術體系還沒有發展到相對成熟的階段。
福建中海創的IAP是目前世界上唯一能夠實現控制組態跨硬件平臺的新技術，它的基于“通用硬件、工具軟件和組態元件”的體系架構，以及面向控制對象的設備管理、控制組態的動態重構、常規控制與先進控制的同構組態等技術特性，決定了它與目前工業界常用的DCS或PLC控制系統之間存在較大的差異。特別是IAP技術徹底改變了目前占據制造業自動化市場半壁江山的PLC的編程方法，使得IAP具有更大的競爭優勢。
但是，一個產品并不能解決一個產業的問題。在該負責人看來，構建未來互聯工廠，必須依托政府的支持，在技術標準領域積極推進智能制造共性規范的建設；引導有重大影響力的企業，深入開展工廠互聯互通的試驗研究和應用實踐，不斷完善和提升工廠互聯的通訊性能與協同控制等方面的技術品質。
提高分布式數據處理能力是關鍵
據了解，IAP目前已經在電力、化工等領域得到應用，后續還將拓展到礦山、軌道交通等多個領域。IAP在大型發電機組中的應用涉及電力生產的全流程，包含了機爐的協調控制、鍋爐蒸汽溫度的預測、汽輪機調節、機組整組自動啟停等復雜的控制過程。IAP也在電站的輔助系統中獲得應用，并且首次將具有大量現場總線的配置與IAP控制平臺結合起來，使得這一方面的應用和常規的輸入輸出應用完全一致，降低了現場總線技術的應用成本。在實際應用中，IAP控制平臺還集成了大量的第三方的數據，使之能夠為完全異構的大系統提供統一的人機界面與數據管理環境。最近，IAP控制平臺正在1000MW發電機組和20萬噸/年聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA）工程項目中進行調試，預期都將在近期正式投運。
未來5~10年，IAP的研發方向主要在兩個方面：即控制技術的服務化和智能化。該負責人介紹，中海創已經通過IAP技術的研發，完成了控制系統的平臺化。也就是采用超系統的方法，實現了一種與控制器、控制算法和控制對象均無關的通用控制平臺。針對分布實時嵌入式系統的復雜性，研究大型信息物理系統CPS控制一體化和標準化技術。同時開展控制技術服務化的研究計劃，即將目前所有工業用戶只能自行解決其生產過程自動化問題的狀況改變為可由特定的公共基礎設施提供專業的控制技術的服務，從而為面向全供應鏈和價值鏈的智能制造體系的建立創造必要的環境。另一方面，中海創將利用IAP控制平臺組態元件的結構，研究開發具有智能控制特性的最小顆粒度的可復用的組態元件，為智能控制技術的工程實現提供必要的條件。
他同時指出，要實現以上所述兩個方面的研究目標，最重要的問題是要解決好分布式數據庫的實時處理，使之在應用過程中與集中式的實時數據庫完全等價，以滿足大系統與大數據的應用需求。
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