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北京国电智深控制技术有限公司党委书记黄焕袍
现代工业生产过程快速向大型、综合、复杂和精细化方向发展，重大装备和重大工程越来越依赖于控制系统对其进行运行控制。控制系统已成为现代工业生产过程的大脑和神经系统，其发展水平是工业生产水平的直接体现。其中分散控制系统（简称“DCS”）是控制系统的主力军。
从国家科技发展角度，将控制系统与人工智能技术融合，形成国家工业发展转型升级的强大技术支撑，抢占第四次工业革命的制高点，是当前业内科技企业的机遇，也是使命和责任。从企业发展角度，在当前DCS基础功能趋同背景下，业内厂家纷纷将目光聚焦到智能化、智慧化方向，研发智能DCS，力求在新科技浪潮中抢先占位。
智能制造背景下，工业互联网、边缘计算、5G等新技术将对智能DCS的发展产生深刻影响，我们认为其将有如下的技术发展趋势：
（1）强化数据接入能力，形成泛在感知型系统
在物联网和5G技术快速发展中，工业可感知的数据规模呈爆发式增长，这主要由于先进检测技术、传感器技术的快速发展推动。大量数据中蕴含了工业现场的设备及系统特征，如何将各类物联感知数据可靠接入智能DCS，同时无缝整合各类第三方系统如PLC等的数据，实现广义工业过程信息的泛在感知，形成后续流程的数据基础，成为智能DCS的基础能力需求。对于现场数据的接入方式，我们认为“无线”和“总线”技术将逐步占据更多份额。
（2）强化工业数据分析与知识推理能力，深度解析和挖掘数据价值
工业生产数据中蕴藏了大量信息。在泛在数据接入和全厂一体化监控背景下，智能DCS对大量数据进行实时解析，快速提炼出生产过程的信息和知识，需要其本身具有深度数据分析和信息可视化能力。工业过程中的数据分析计算类别包括：控制计算、统计计算、建模计算和知识计算（知识表达与推理）。智能DCS应对上述计算类型进行便捷、可靠支持，并实现与人机界面、数据库系统的高效融合设计。智能DCS将逐步成为工厂实时运行层面的“智能中心”。
（3）强化过程控制能力，将先进控制理论和方法实用化落地
“信息和知识”作为工业过程数据深度分析的结果，必须去指导生产才有意义。智能DCS应能够与底层设备和子系统联动，采用先进控制、智能控制技术实现过程的精准稳定控制（而非仅仅是PID），或能够为决策者提供可靠的智慧化、可视化指导建议，引导生产过程趋向最优化，提升生产效率、促进生产安全。
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图1 智能DCS的感知-分析-控制流程
（4）强化主动信息安全能力，支撑广域联网，形成工业互联网络
在工业互联网和5G技术发展背景下，智能DCS将进一步强化全厂一体化监控能力，构成统一的智能化“工厂节点”。另一方面，各个“工厂节点”将进一步联网、互动，或进行集群协调控制，如各类电厂、风场、水电站、光伏建筑等的数据进行综合汇聚，形成“区域能源调控中心”，进行统一数据展现和分析、指导，是一种“工业互联网”的实现形式。这要求智能DCS具有广域联网能力，跨物理区域、跨网络类别进行稳定的数据链接和交互。
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摘自《自动化博览》2020年10月刊
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