關(guān)于自動(dòng)化領(lǐng)域的一些進(jìn)展與評(píng)論

1、關(guān)于自動(dòng)化領(lǐng)域的一些進(jìn)展與評(píng)論費(fèi)敏銳（上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海，200072）摘 要本文針對(duì)國(guó)際上自動(dòng)化領(lǐng)域的一些最新進(jìn)展，以及我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及動(dòng)向，提出在先進(jìn)控制及系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、自動(dòng)化軟件等三大關(guān)鍵技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)控制策略及系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)以及基于增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)交互界面將成為發(fā)展熱點(diǎn)。關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)控制、工業(yè)以太網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)1 引言自動(dòng)化是一個(gè)內(nèi)涵與外延非常豐富的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)前，我國(guó)提出了信息化帶動(dòng)工業(yè)化的口號(hào)，而真正落實(shí)，離不開(kāi)自動(dòng)化，即信息化只有通過(guò)自動(dòng)化，才能帶動(dòng)工業(yè)化。自動(dòng)化領(lǐng)域主要涉及三個(gè)共性的、基礎(chǔ)性支撐技術(shù)，概括起來(lái)就是：控制（控制策略及實(shí)現(xiàn)裝置）、

2、系統(tǒng)（系統(tǒng)構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)通信）和信息（信息處理與人機(jī)交互）。事實(shí)上這三方面互相融合、互為補(bǔ)充，目前主要體現(xiàn)在三大關(guān)鍵技術(shù)上，即先進(jìn)控制及系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、自動(dòng)化軟件技術(shù)。先進(jìn)控制及系統(tǒng)是指采用先進(jìn)控制和智能控制策略對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括軟件、硬件設(shè)備。廣義上講，主要產(chǎn)品類(lèi)型有工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)（IPC）、分散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)（FCS）、可編程控制器（PLC）和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等?，F(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus屬自動(dòng)化領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)通信體系的最底層網(wǎng)絡(luò)，但從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到通信技術(shù)，都具有不同上層高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的特色。根據(jù)IEC61158標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)總線指

3、連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域相結(jié)合的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)，為儀器儀表的更新?lián)Q代、產(chǎn)品升級(jí)以及實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高精度、高性能（特別是多參數(shù)在線實(shí)時(shí)測(cè)控與自動(dòng)測(cè)控）、高穩(wěn)定、高可靠、高適應(yīng)性、多功能、低消耗等提供了巨大發(fā)展空間。自動(dòng)化軟件最初的概念是組態(tài)（configuration），主要內(nèi)涵是人機(jī)界面（HMI），即解決人機(jī)對(duì)話界面問(wèn)題。目前已泛指基于PC和WinIntel結(jié)構(gòu)，包括HMI軟件及相關(guān)的控制軟件、流程監(jiān)控軟件、軟邏輯（SoftLogic）的統(tǒng)稱(chēng)，具有工業(yè)過(guò)程動(dòng)態(tài)可視化、數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)管理、過(guò)程監(jiān)控和報(bào)警

4、、過(guò)程質(zhì)量控制和優(yōu)化、報(bào)表生成和打印等功能及特征。隨著全球自動(dòng)化需求的增長(zhǎng)、IT技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，基于PC的自動(dòng)化技術(shù)得到了迅猛的普及、發(fā)展，自動(dòng)化軟件的發(fā)展有了更廣闊的空間。 綜觀最近三十年自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展歷程，特別是以微型化、數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)的自動(dòng)化裝置和系統(tǒng)的演變過(guò)程，可以看出，除計(jì)算機(jī)軟硬件本身的發(fā)展外，計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)、軟計(jì)算與先進(jìn)控制策略、系統(tǒng)仿真與人機(jī)交互等高科技已成為影響和推動(dòng)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。2網(wǎng)絡(luò)控制策略及系統(tǒng)先進(jìn)控制技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大、復(fù)雜程度的不斷提高，為了克服傳統(tǒng)控制策略的不足并獲得更好的控制效果，各種先進(jìn)控制策略應(yīng)運(yùn)

5、而生，比如基于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或遺傳算法的控制、魯棒控制以及預(yù)測(cè)控制等等。同時(shí)，近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，相關(guān)設(shè)備成本逐年下降，特別是網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的極大提高和網(wǎng)絡(luò)資源的極大豐富，使網(wǎng)絡(luò)概念和方式被越來(lái)越多地滲透到自動(dòng)化領(lǐng)域，包括控制系統(tǒng)中。這些基于網(wǎng)絡(luò)的控制方式具有布線方便和經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)組建和數(shù)據(jù)傳輸靈活、網(wǎng)絡(luò)資源分散且共享、適于復(fù)雜對(duì)象控制等特點(diǎn)，因此，正被越來(lái)越多的控制系統(tǒng)所采用。這些網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，為先進(jìn)控制策略的應(yīng)用提供了新的手段。但是，由于一般網(wǎng)絡(luò)會(huì)誘發(fā)各種不確定性現(xiàn)象，包括網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時(shí)和信息丟失等。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，必然會(huì)對(duì)這些基于網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)控制系統(tǒng)造成系統(tǒng)控制性

6、能下降，甚至造成系統(tǒng)由穩(wěn)定變?yōu)榘l(fā)散。因此，網(wǎng)絡(luò)非確定性對(duì)控制系統(tǒng)的影響是當(dāng)前國(guó)際控制界前沿性的一個(gè)重要研究方向。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究還剛剛開(kāi)始，而國(guó)外的研究始于九十年代后期。該研究主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)堵塞比較嚴(yán)重的情況，而此時(shí)原有先進(jìn)控制策略已不再適用。Branicky、Zhang和Lian分別提出了具有網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模及其穩(wěn)定性分析方法，并由此推出了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時(shí)的補(bǔ)償算法。Almutairi針對(duì)直流電機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在的延時(shí)問(wèn)題，采用模糊調(diào)節(jié)器補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時(shí)，使原先發(fā)散的系統(tǒng)變得穩(wěn)定。但是，由于網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時(shí)的不確定性，目前國(guó)際上還沒(méi)有一種有效的工具對(duì)該類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行確定性設(shè)計(jì)，而只能對(duì)其進(jìn)

7、行一些簡(jiǎn)單的定性分析，這在實(shí)際應(yīng)用中存在較大的局限性。如果誰(shuí)能面對(duì)這一挑戰(zhàn)，緊緊抓住機(jī)遇，就有希望占據(jù)這一制高點(diǎn)，從而獲得面向新一代網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的、具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)控制算法及軟件。3工業(yè)以太網(wǎng)正快速挺進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)領(lǐng)域由于國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)、各大儀表公司為了維護(hù)自身的經(jīng)濟(jì)利益，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，紛紛推出各自的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，由此形成了群雄割據(jù)的局面。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在2000年頒布的現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)放協(xié)議仍有8種控制網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和3種設(shè)備網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)憑借其超過(guò)80%的市場(chǎng)份額，在世界范圍內(nèi)的局域網(wǎng)市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。特別是近年來(lái)，由于Internet通信協(xié)議TCP/IP已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)

8、準(zhǔn)，而PC機(jī)、工業(yè)PC機(jī)逐漸成為企業(yè)采用的主流機(jī)型，因此在企業(yè)中越來(lái)越多地采用以太網(wǎng)、FDDI主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)形式，工業(yè)以太網(wǎng)也就應(yīng)運(yùn)而生。工業(yè)以太網(wǎng)是一種遵循網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3（以太網(wǎng)）的開(kāi)放式、多供應(yīng)商、高性能的區(qū)域和單元級(jí)網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)質(zhì)是在開(kāi)放的以太網(wǎng)協(xié)議基礎(chǔ)上再各自定義了用戶層協(xié)議。國(guó)際上有一些人認(rèn)為以太網(wǎng)將會(huì)取代現(xiàn)場(chǎng)總線。也有不少人認(rèn)為它并不會(huì)馬上全部取代現(xiàn)場(chǎng)總線，因?yàn)樗鼈冎g還是有許多不同，如總線供電、本安防爆等。目前做得較多的是現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)、TCP/IP的結(jié)合，如ControlNet、DeviceNet和Ethernet/IP聯(lián)合推出的CIP，F(xiàn)oundation Fiel

9、dbus推出的HSE，Profibus推出的ProfiNet，以及WorldFIP TCP/IP等。2002年1月，美國(guó)科動(dòng)控制公司向業(yè)界正式推出CTRLinkTM系列新產(chǎn)品，為今年新一輪工業(yè)以太網(wǎng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)拉開(kāi)了序幕。此外，亞洲第一大串行通信產(chǎn)品制造商的臺(tái)灣摩沙科技公司推出了專(zhuān)為工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換器MOXA Nswitch；瑞典HMS公司AnyBus是一系列可互換的現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口產(chǎn)品，支持當(dāng)前所有流行的現(xiàn)場(chǎng)總線以及工業(yè)以太網(wǎng)等；德國(guó)WAGO公司的現(xiàn)場(chǎng)總線輸入/輸出系統(tǒng)，除支持Profibus-DP/FMS，DeviceNet, Modbus, Interbus, CANB

10、us, Lightbus, LonWorks等多種現(xiàn)場(chǎng)總線，也支持工業(yè)以太網(wǎng)。眾所周知，現(xiàn)場(chǎng)總線前一輪競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，最后Profibus與FF兩種現(xiàn)場(chǎng)總線鷸蚌相爭(zhēng)的結(jié)果是其它現(xiàn)場(chǎng)總線漁翁得利，產(chǎn)生了包括8+3種現(xiàn)場(chǎng)總線的IEC標(biāo)準(zhǔn)。前一輪沒(méi)有贏家，下輪競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)將是以太網(wǎng)用戶層之爭(zhēng)，誰(shuí)在以太網(wǎng)的用戶層或以太網(wǎng)的整合方式上搶得先機(jī)，誰(shuí)就將在今后的競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益不可估量。4增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)自動(dòng)化軟件未來(lái)重要的實(shí)時(shí)交互界面技術(shù)自動(dòng)化軟件已經(jīng)成為構(gòu)造企業(yè)綜合自動(dòng)化的、承上啟下的重要組成部分。在未來(lái)企業(yè)的信息化進(jìn)程中，自動(dòng)化軟件將成為中間件，因?yàn)樽詣?dòng)化軟件不僅涉及企業(yè)工藝、控制、生

11、產(chǎn)制造問(wèn)題，又能完成現(xiàn)場(chǎng)歷史數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)并為ERP提供接口。隨著TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、多媒體、Client/Server以及COM/DCOM等影響深遠(yuǎn)的新技術(shù)出現(xiàn)，自動(dòng)化軟件中也相應(yīng)地采用了IT界最新技術(shù)，如ActiveX、視頻監(jiān)視、OPC規(guī)范、工業(yè)以太網(wǎng)以及WEB技術(shù)等。而如何提高計(jì)算機(jī)對(duì)信息的表達(dá)能力，創(chuàng)造擬人化的人機(jī)界面，已越來(lái)越成為提高自動(dòng)化軟件的重要突破口，因?yàn)槠渲刑N(yùn)涵著巨大商機(jī)。IT界的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給擬人化人機(jī)界面帶來(lái)了曙光，并迅速成為人機(jī)交互研究的最前沿。由于虛擬現(xiàn)實(shí)所涉及技術(shù)的多樣性，系統(tǒng)集成的復(fù)雜性和應(yīng)用范圍的廣泛性，至今沒(méi)有統(tǒng)一的定義。從廣義上看，美國(guó)學(xué)者Jerry Isd

12、ale提出的觀點(diǎn)，即“虛擬現(xiàn)實(shí)是一種供人想象、操作及與計(jì)算機(jī)和極其復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的方式”已為人們基本認(rèn)同。虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)是著眼于實(shí)現(xiàn)一種使計(jì)算機(jī)主動(dòng)適應(yīng)人類(lèi)思維和操作的人機(jī)交互方式，是人機(jī)協(xié)作發(fā)展到最高階段的產(chǎn)物。借助虛擬現(xiàn)實(shí)這一擬人化的人機(jī)交互方式，構(gòu)建一種有臨場(chǎng)感的、更直觀友好的前臺(tái)信息監(jiān)控界面。這樣，監(jiān)控中心的操作人員或遠(yuǎn)程用戶可以借助網(wǎng)絡(luò)和虛擬環(huán)境設(shè)身處地地考察某一局部的生產(chǎn)過(guò)程或是整個(gè)企業(yè)宏觀的運(yùn)營(yíng)情況。現(xiàn)場(chǎng)用戶還可通過(guò)對(duì)虛擬對(duì)象的多層次監(jiān)視和診斷，得到甚至現(xiàn)場(chǎng)攝像也無(wú)法得到的內(nèi)部狀態(tài)的三維可視化造型，從而更直觀、便捷地監(jiān)視和操作底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。目前西門(mén)子公司已開(kāi)始研究三維交互、

13、可視化技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，包括實(shí)時(shí)成像、圖像處理和分析、增強(qiáng)虛擬環(huán)境、三維處理與可視化等，其中部分成果已在實(shí)驗(yàn)室完成。市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)：以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化軟件三維交互界面的應(yīng)用將在最近的三至五年內(nèi)成為可能。事實(shí)上，IT界巨人微軟公司也正在策劃著一場(chǎng)涉及千家萬(wàn)戶的Windows可視化界面的革命。同時(shí)，作為融合了視頻監(jiān)視和虛擬現(xiàn)實(shí)的新一代增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，由于在實(shí)時(shí)性、直觀性方面更有優(yōu)勢(shì)，必將獲得最終應(yīng)用，從而給自動(dòng)化軟件的人機(jī)交互理念及界面帶來(lái)重大影響和變革。5 自動(dòng)化領(lǐng)域我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀及動(dòng)向下面著重從科技投入、攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化等實(shí)例來(lái)說(shuō)明我國(guó)自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)狀和動(dòng)向。在“九五”期間，

14、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所綜合自動(dòng)化工程研究中心以國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目“新一代全分布式控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)”中的專(zhuān)題“基于現(xiàn)場(chǎng)總線的先進(jìn)控制技術(shù)”為基礎(chǔ)，自主開(kāi)發(fā)了多變量預(yù)測(cè)控制軟件包，旨在替代昂貴的進(jìn)口軟件，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低企業(yè)的成本；以專(zhuān)題“基于HART的控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)”為基礎(chǔ)，自主開(kāi)發(fā)了基于HART的過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)（HCVS）軟件，符合HART協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，能夠推廣到FF、Profibus及DCS等系統(tǒng)的控制監(jiān)控，性能可與國(guó)際上的同類(lèi)產(chǎn)品比較，在性?xún)r(jià)比方面優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。該工程研究中心在十多個(gè)國(guó)家及石化、冶金行業(yè)攻關(guān)專(zhuān)題的基礎(chǔ)上，自行研究開(kāi)發(fā)了一套通用的基于多現(xiàn)場(chǎng)總線及Internet的新一代綜合自動(dòng)

15、化系統(tǒng)MFIAS，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的水平，并作為工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化重大專(zhuān)項(xiàng)已由國(guó)家計(jì)委立項(xiàng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。浙大中控出色完成了國(guó)家"九五"重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)”，獲2000年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，在HART、FF、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)等總線技術(shù)方面取得了一系列的研究和應(yīng)用成果，如基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的控制系統(tǒng)WebField，實(shí)現(xiàn)了HART、FF現(xiàn)場(chǎng)總線、Profibus等多種標(biāo)準(zhǔn)總線兼容和異構(gòu)系統(tǒng)綜合集成的“智能化工廠”；而另一個(gè)重量級(jí)成果是“SUPCON-EPA 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及其控制系統(tǒng)的研究”項(xiàng)目，提出了基于以太網(wǎng)的EPA（Ethernet for Proce

16、ss Automation）工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（草案），達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。此外，浙大中控還推出了得到國(guó)家863/CIMS主題資助的綜合集成軟件和優(yōu)化與先進(jìn)控制軟件包AdvanTrol-PIMSTM（現(xiàn)為APC-PIMS）。上海電氣集團(tuán)公司下屬埃通電氣股份有限公司于2000年底承擔(dān)了國(guó)家計(jì)委“基于DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的智能設(shè)備與測(cè)控系統(tǒng)”的高科技產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目，國(guó)家投資700萬(wàn)。上海大學(xué)承擔(dān)了“基于DeviceNet / Profibus的智能泵/閥樣機(jī)及其FCS系統(tǒng)”子項(xiàng)目，于2001年7月通過(guò)專(zhuān)家鑒定，達(dá)到同類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)際先進(jìn)水平。目前該項(xiàng)成果正轉(zhuǎn)化到開(kāi)能公司總承包的垃圾發(fā)電工

17、程智能測(cè)控系統(tǒng)中。此外，上海大學(xué)已開(kāi)發(fā)完成了采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的企業(yè)監(jiān)控信息的三維流程界面軟件。該軟件能通過(guò)DeviceNet實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和三維交互操作，可與iFIX等流行的自動(dòng)化軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，并具有虛擬場(chǎng)景的WEB化發(fā)布功能，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。在“十五”期間，國(guó)家863計(jì)劃在先進(jìn)控制技術(shù)方面支持的項(xiàng)目有：復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的先進(jìn)控制技術(shù)與軟件（清華大學(xué)），基于機(jī)理動(dòng)態(tài)模型的先進(jìn)控制技術(shù)（石油大學(xué)）等。國(guó)家863計(jì)劃在現(xiàn)場(chǎng)總線及相關(guān)技術(shù)方面支持的項(xiàng)目有：基于高速以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制設(shè)備（浙江大學(xué)），現(xiàn)場(chǎng)級(jí)無(wú)線以太網(wǎng)協(xié)議研究及設(shè)備開(kāi)發(fā)（中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所），基于“藍(lán)牙”技術(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、監(jiān)

18、控網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)鍵技術(shù)研究（重慶郵電學(xué)院）等。在“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃中，“工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目中的課題有：先進(jìn)控制與優(yōu)化軟件及綜合自動(dòng)化軟件平臺(tái)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)（浙江中控）、基于多種現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（浙江大學(xué)）、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)（北京華控技術(shù)有限公司）、基于現(xiàn)場(chǎng)總線的分散控制站（中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所）等。北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司自主開(kāi)發(fā)了MACS系統(tǒng)（新一代控制系統(tǒng)，采用ProfiBus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，同時(shí)提供FF、RS485等接口，實(shí)現(xiàn)全集成）和FODCS過(guò)程控制系統(tǒng)（基于現(xiàn)場(chǎng)總線ProfiBus DP技術(shù)，完全開(kāi)放，結(jié)構(gòu)靈活，技術(shù)先進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)自校正PID

19、，Smith預(yù)估器、模糊控制、預(yù)測(cè)控制、無(wú)模型先進(jìn)控制器等）。該公司在全國(guó)32個(gè)省、市的14個(gè)行業(yè)簽定項(xiàng)目合同總計(jì)1025項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上，該公司推出了一個(gè)人性化的企業(yè)信息化模式生命工廠。北京亞控科技發(fā)展有限公司是專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化軟件開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、服務(wù)于一體的高科技公司。該公司的組態(tài)王（工業(yè)通用組態(tài)）軟件已有9000例工程的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。最新開(kāi)發(fā)的組態(tài)王6.5版本在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有能力與國(guó)外先進(jìn)的工控組態(tài)軟件抗衡。此外，亞控科技的新一代產(chǎn)品-KingACT是基于PC的實(shí)時(shí)控制軟件，支持現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，如Profibus、CAN等。6 結(jié)束語(yǔ)根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)應(yīng)用需求、技術(shù)積累和發(fā)展趨勢(shì)，今后自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展熱

20、點(diǎn)將包括三大關(guān)鍵技術(shù)：第一，面向新一代網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、針對(duì)混合信號(hào)（多媒體和一般模擬/數(shù)字信號(hào)）的智能/先進(jìn)控制技術(shù)；第二，工業(yè)以太網(wǎng)和多現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，以及相關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和兼容的無(wú)線通信技術(shù)；第三，采用虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻圖象以及集成的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控界面技術(shù)。 主要參考文獻(xiàn)1      Branivky M.S. Stability of Hybrid Systems: State of the Art. Proc. of IEEE Conf. Decision and Control, San Diego, 1997, p120-1252      Wei Zhang; Michael S. Branicky; and Stephen M. Phillips, Stability of Networked Control Systems., IEEE Control System Magazine, 2000, p84-993      Lian, F.-L.; Moyne, J.; Tilbury, D., Analysis and Modeling