隨著工業系統走向分布化和網絡化,通信技術和網絡技術成為工業自動化技術的核心內容之一。工廠生產管理系統和生產控制單元之間、控制器與各種生產設備之間的信息傳輸成為工業企業的命脈,工業通信技術已成為工業自動化技術中不可或缺的重要部分。從現場總線、工業以太網到工業無線通信,標準之爭已經成為各大國際性企業戰略性競爭手段。而在市場空間巨大的中國市場,各大國際工業通信標準紛至沓來、扎根中國,中國自主工業通信標準也在萌芽中發展。
作為IEC/TC65的國內對口單位,SAC/TC124多年來積極參與國家相關科研和國際標準化活動。一方面轉化了大量的國際標準,截至2009年底,IEC/TC65(工業過程測量、控制和自動化)國際標準的采標率達到74%,已轉化PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等近十種工業通信技術,還有多項工業通信標準正在制定過程中,這些工作的進行基本滿足了我國工業自動化技術發展的需求;另一方面,將我國自主制定的EPA和WIA-PA推向國際舞臺,這兩大標準相繼成為IEC國際標準,為中國的自主技術走向國際奠定了基礎。據統計,截至2010年5月,儀器儀表及自動化行業現行標準1369項,其中934項標準為自主制定標準,其余采用國際先進標準。
將國際標準轉化為國家標準
目前,國際上存在多種現場總線、工業以太網、工業無線通信標準,要如何選擇適宜轉化的標準呢?首先,要考慮中國市場的需求,即該技術在中國市場的應用普及情況;其次,要求相應技術對應組織對該技術做到真正的開放,支持中國標準化工作,為中國的標準化工作創造條件,還應支持國內生產各類裝置的企業開發總線產品,同時通信技術的一致性和互操作性測試的本地化也是一個重要因素。這樣采用國際標準和我國自主提出的中國國家標準形成一個有機的整體,共同構成具有預測性、開放性、動態性的工業通信標準體系,使標準工作的成效為社會各方所共有。
當前,PROFIBUS、MODBUS、CC-LINK、ETHERNET/IP等多項國際通信標準已納入我國的國家標準體系。這一方面促進了我國工業通信技術應用的發展,培育了廣闊的市場空間,同時也推動了我國基于這些標準的各類自動化產品的開發;另一方面,這也給國內研發和生產應用企業起到了良好的**示范作用,推動了我國自主技術的研究和相關產品的開發,促進了我國自主知識產權技術的研發,縮短我國與發達國家在工業控制網絡研究上的技術水平差距。
中國自主標準應如何發展
我國的EPA、WIA-PA相繼成為IEC國際標準,其推動力量主要來自中國用戶和自動化技術的開發廠商對于自主技術的渴望和國家政府積極推動自主技術研發的政策引導。但這些標準在成為國家標準和國際標準之后,市場推廣相對緩慢,究其原因,主要是由于產品技術體系不夠完善,用戶在設計和應用時,在產品選擇中存在很多障礙,限制了應用的發展。
要解決這一問題就需要帶動更多的企業來投入相關產品的研發,形成更**豐富的產品鏈條。而要帶動更多的企業投入進來,一方面要求技術體系、標準體系自身的完善,包括開發軟件體系、一致性和互操作性標準、評估標準、**標準、安裝要求和相關測試平臺建立等等,只有具備了完善的技術、標準體系才能規范和促進企業來開發相應的產品,而我國目前的自主技術標準由于誕生的時間還不長,一些關鍵技術還有待持續的研究和完善;另一方面,產業化的推進需要政府部門更大力度的政策鼓勵和資金支持,市場經濟中企業行為是由利益驅動的,只有讓企業看到實實在在的效益,才能發揮企業的能動性,積極參與自主標準產品的開發,所以政府應為產業化制定更多切實可行的推動政策,并有效落實監督。此外,任何技術走向成熟都與應用密不可分,所以用戶對于自主標準產品的支持也是不可或缺的。
工業通信技術及標準未來的發展
首先,在一個領域形成了多個公司或組織聯合開發、聯合應用的趨勢,如西門子、艾默生、ABB等多家大型跨國公司共同研發WirelessHART工業無線技術;其次,現代工業通信技術在發展過程中所考慮的系統技術更為**,如完善其**性、高可用性、互操作性、集成性等多方面指標,更好地滿足用戶的需求;再次,企業或技術機構在技術研發的過程中與用戶集團形成密切的聯系,針對用戶的需求進行具有針對性的研發,如WirelessHART工業無線技術在進行技術開發時,與歐洲具有很大影響力的NAMUR用戶組織聯合,在開發的過程中就考慮用戶的需求,使技術本身更有針對性;*后,由于自動化控制系統的規模越來越大,新老系統的兼容、各種控制技術與通信技術及相關產品之間的共存、互操作、通信**、信息的縱向和橫向集成也是工業自動化領域的發展重點。
(本文根據2010年第9屆“工業自動化與標準化——高可用和高**控制系統與裝備制造業論壇”上對歐陽勁松先生的專訪內容整理而成)