随着工业系统走向分布化和网络化,通信技术和网络技术成为工业自动化技术的核心内容之一。工厂生产管理系统和生产控制单元之间、控制器与各种生产设备之间的信息传输成为工业企业的命脉,工业通信技术已成为工业自动化技术中不可或缺的重要部分。 曾有人说:“在高技术领域谁的技术标准领先,谁就控制了未来市场”,显然这一准则也同样适用于工业通信领域,从现场总线、工业以太网到工业无线通信,标准之争已经成为各大国际性企业战略性竞争手段。而在市场空间巨大的中国市场,各大国际工业通信标准纷至沓来、扎根中国,中国自主工业通信标准也在萌芽发展,此次与机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松的一番畅谈让我们对中国工业通信技术及标准的发展有了更为深刻的认识……
中国工业通讯技术及标准发展
工业通信技术主要包括现场总线、实时以太网、工业无线通信技术等。在国际上,现场总线技术从2000年第1版IEC61158“测量和控制数字数据通信-工业控制系统用现场总线”的10种类型,到2009年修订时已发展到20种。基于实时以太网的工业通信技术在2009年第2版IEC61784-2“基于ISO/IEC8802.3的实时应用系统中工业通信网络行规”中共有13种,其中包括我国提出的EPA实时以太网标准。我国提出的WIA-PA与国际上WirelessHART和ISA SP100成为三种主流工业无线网络通信技术。
据欧阳劲松所长介绍,作为IEC/TC65的国内对口单位,SAC/TC124多年来积极参与国家相关科研和国际标准化活动,一方面转化了大量的国际标准,截止2009年底采用IEC/TC65(工业过程测量、控制和自动化)国际标准的采标率达到74%,已转化PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等近十种工业通信技术,还有多项工业通信标准正在制定过程中,这些工作的进行基本满足了我国工业自动化技术发展的需求。另一方面,将我国自主制定的EPA和WIA-PA推向国际舞台,这两大标准相继成为IEC国际标准,为中国的自主技术走向国际奠定了基础。据统计,截止到2010年5月,仪器仪表及自动化行业现行标准1369项,其中934项标准为自主制定标准,其余为采用国际先进标准。
同时,近年来随着标准化工作的发展,相应的测试、培训平台也得到了长足发展。基于自动化及仪器仪表标准化工作,仪综所建有专业的检测实验室,具有多个授权的专业研究机构和检测机构,包括机械工业控制网络及系统功能安全工程技术研究中心、机械工业测量控制设备及网络质量检测中心、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所测量控制设备及系统实验室、PROFIBUS PA测试实验室、MODBUS测试实验室等。并建有亚洲一流的多种控制网络实验室,为各行业的仪器仪表用户提供演示、测试、培训的平台。另外,在同济大学建立的CC-Link测试实验室、在机电一体化协会建立的Profibus DP测试实验室都获得了国际授权。
“不论是国家政府还是企业、用户都给予了我国工业通信技术标准化工作大力的支持,使之近年来有了长足的进步,但同时就我国工业自动化整体技术而言,我们也必须认识到还有很长的路要走。”欧阳劲松所长如是说。
将国际标准转化为国家标准
现场总线技术、工业以太网技术的出现是一次工业数字化革命,随着中国工业企业对于自动化控制系统的要求不断提高,这些技术的广泛应用已是大势所趋。
作为IEC/TC65的国内对口单位,SAC/TC124多年来所做的一大重要工作就是将大量先进的国际标准转化为中国国家标准。但目前国际上存在着多种的现场总线、工业以太网、工业无线通信标准,要如何来选择适宜转化的标准呢?欧阳劲松所长坦言:“首先要考虑中国市场的需求,即该技术在中国市场的应用普及情况,其次,要求相应技术对应组织对该技术做到真正的开放,支持中国标准化工作,为中国的标准化工作创造条件,还应支持国内生产各类装置的企业开发总线产品,同时通信技术的一致性和互操作性测试的本地化也是一个重要因素。这样采用国际标准的中国国家标准和我国自主提出的中国国家标准形成一个有机的整体,共同构成具有预测性、开放、动态性的工业通信标准体系,使标准工作的成效为社会各方所有。”
当前,PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等多项国际通信标准已纳入我国的国家标准体系,一方面促进了我国工业通信技术应用的发展,培育了广阔的市场空间,同时也推动了我国基于这些标准的各类自动化产品的开发;另一方面也给国内研发和生产应用企业起到了良好的引领示范作用,推动了我国自主技术的研究和相关产品的开发,促进了我国自主知识产权技术的研发,缩短我国与发达国家在工业控制网络研究上的技术水平差距。
摘自《自动化博览》2010年第十期