论工控制未来发展趋势.doc

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1、论工控制未来发展趋势　　工业4.0或工业互联网是正在进行的工业革命的术语。它最初是指制造业的数字化，但实际上也指医疗、物流、石油和天然气等其他行业的数字化。也指我们经常听到的有关智能工厂，智能城市或智能设备的概念。工业4.0是关于物联网（IoT），网络物理系统（CPS），信息技术（IT）和操作技术（OT）的融合，其中，变革首先从信息技术领域引发，云计算，机器学习和大数据等IT技术引导现代信息企业采用新的业务模式，改进自身业务流程和运营效率，提升企业核心竞争力。而这些IT新技术的发展解决了互联网企业和传统企业共同的一个诉求，

2、即解决规模不断扩张、业务快速变化的挑战，同时还有效控制成本。在传统企业中，其他类型的企业愿意通过在早期阶段部署新技术来承担风险，而工业企业可能会更谨慎。由于工业环境的特殊性，工业企业的这个诉求是否能够借鉴互联网企业的成功还是一个未知数。为了克服这个门槛，这个行业需要创新，因此类似工业4.0等概念和体系的兴起，目的就是为了进行大量的研究、测试和实施这些技术变革引导到工业企业中。　　论工控制未来发展趋势　　工业4.0或工业互联网是正在进行的工业革命的术语。它最初是指制造业的数字化，但实际上也指医疗、物流、石油和天然气等其他行业

3、的数字化。也指我们经常听到的有关智能工厂，智能城市或智能设备的概念。工业4.0是关于物联网（IoT），网络物理系统（CPS），信息技术（IT）和操作技术（OT）的融合，其中，变革首先从信息技术领域引发，云计算，机器学习和大数据等IT技术引导现代信息企业采用新的业务模式，改进自身业务流程和运营效率，提升企业核心竞争力。而这些IT新技术的发展解决了互联网企业和传统企业共同的一个诉求，即解决规模不断扩张、业务快速变化的挑战，同时还有效控制成本。在传统企业中，其他类型的企业愿意通过在早期阶段部署新技术来承担风险，而工业企业可能会更

4、谨慎。由于工业环境的特殊性，工业企业的这个诉求是否能够借鉴互联网企业的成功还是一个未知数。为了克服这个门槛，这个行业需要创新，因此类似工业4.0等概念和体系的兴起，目的就是为了进行大量的研究、测试和实施这些技术变革引导到工业企业中。　　论工控制未来发展趋势　　工业4.0或工业互联网是正在进行的工业革命的术语。它最初是指制造业的数字化，但实际上也指医疗、物流、石油和天然气等其他行业的数字化。也指我们经常听到的有关智能工厂，智能城市或智能设备的概念。工业4.0是关于物联网（IoT），网络物理系统（CPS），信息技术（IT）和操

5、作技术（OT）的融合，其中，变革首先从信息技术领域引发，云计算，机器学习和大数据等IT技术引导现代信息企业采用新的业务模式，改进自身业务流程和运营效率，提升企业核心竞争力。而这些IT新技术的发展解决了互联网企业和传统企业共同的一个诉求，即解决规模不断扩张、业务快速变化的挑战，同时还有效控制成本。在传统企业中，其他类型的企业愿意通过在早期阶段部署新技术来承担风险，而工业企业可能会更谨慎。由于工业环境的特殊性，工业企业的这个诉求是否能够借鉴互联网企业的成功还是一个未知数。为了克服这个门槛，这个行业需要创新，因此类似工业4.0等

6、概念和体系的兴起，目的就是为了进行大量的研究、测试和实施这些技术变革引导到工业企业中。　　　　关于实践的最新进展情况，我们通过分析传统的自动化金字塔模型来进行说明。传统的自动化金字塔（图2）代表了当今工业控制系统领域的一个典型模型。从传感器到执行器的所有物理设备都处于现场级，用于控制这些现场级物理设备的数据和动作处于第二级，第二级通过使用PLC等物理硬件来控制现场级的物理硬件。第三个级别是一个数据采集和监控级别，允许用户通过SCADA系统监视和控制他们的工业控制过程。SCADA是数据采集与监视控制系统的缩写，典型的SCAD

7、A架构包括传统自动化金字塔的前三个级别。MES和ERP系统则在SCADA架构之上。MES代表制造执行系统，它是指实时监控制造数据的系统。MES系统可以跟踪整个生产过程的货物情况。企业资源规划（ERP）系统提供了自动化金字塔的最高级别。ERP系统管理核心业务流程的实时监控，如生产或产品计划，物料管理和财务情况等。　　工业4.0和网络物理系统到来后，传统的基于该金字塔模型的工业控制系统架构正在发生变化。首先在最顶层的ERP和MES就逐渐实现互联和融合，实现了生产数据的上层联动，并最终利用云计算、大数据乃至人工智能的数据存储和运

8、算的优势将生产数据进行深度挖掘和加工，并最终输出优化的生产数据用于提高生产效率。而在下层的生产执行层设备和系统，则也处于智能和重构阶段，比如最终生产数据的终端以及产生变化，包括人们身穿的跑鞋、智能工厂里面的智能生产线，这些从传感器到执行器的所有物理设备已经在向数字化、智能化方向发展并且已经取得成绩。因此