IT与AT的最高水平是综合自动化，自20世纪80年代后期开始，综合自动化(CIMS/CIPS)已在我国机械、电子、航空、航天、轻工、纺织以及钢、电、煤、化、油等主要制造业及大中小不同规模的200多个企业中推广应用并取得成绩。其中，沦州化肥厂是863/CIMS典型应用工厂。

    这次，在该工程中曾作出重大贡献、被河北省评为劳模的现华东理工大学信息学院院长黄道教授在会上介绍：目前对综合自动化还缺乏严格的定义，有的认为它是“自动化+网络化”，是企业从重要工艺参数的控制、复杂回路控制与管控一体化、向信息化与全面综合自动化发展的必然要求。现在，企业信息化系统已从初级的MIS发展到综合生产控制、调度、优化、营销、经营、决策等为一体的ERP系统。企业综合自动化的框架结构由上层信息门户站、通用信息管理系统、先进控制与优化共3层组成。企业综合自动化的关键技术是：(1)先进控制技术；(2)流程模拟和大系统优化技术；(3)故障诊断与生产安全技术；(4)优化生产计划、调度和决策技术；(5)流程工业经营管理技术和集团重组技术；(6)基于浏览器、多级代理器的Internet/Intranet技术；(7)企业动态联盟(Virtual Enterprise)；(8)为保证企业动态联盟的敏捷供应链。其中，对(7)、(8)两项关键技术的研究与推广应用目前在国际上很热门，如美国AspenTech的供应链管理(SCM)技术已被韩国著名的浦项钢厂采用。

    从某一角度看，ABB的“工业IT”、西门子的“全集成自动化”等是企业实施管控一体化与综合自动化的一些方案。被ARC评为2003年全球流程工业自动化市场份额(占15.2%)第一名的ABB公司，这次由张岳鹏先生在会上介绍了“工业IT”及其关键技术—属性目标技术(Aspect Object Technology)，并指出商业IT要求即插即用，而工业IT要求即接入即生产。

    为了与世界接轨，提高竞争力，我国从80年代中期开始就有一些企业“前赴后继”地实施ERP工程，但多数以失败而告终，据报道，全国花费约20多亿元。但随着经验的积累与软硬件环境的改善，近年来实施ERP成功的企业增多。

    这次，中石油扬子石油化工公司烯烃厂杨金城副总工程师介绍：在2001年，中石化与德国SAP公司签订了ERP战略合作协议，从2002年开始，有江苏石油、镇海石化、仪征化纤、天津石油作为ERP一期试点单位。2003年，扬子石化、徐州管道、江苏油田作为二期试点单位。以上7家ERP已成功上线，其中扬子石化于今年3月10日上线。今后，至2006年将完成中石化股份公司主要企业(共23家)的ERP推广上线工作，ERP项目的实施，对中石油的资源整合和管理方式与国际接轨具有十分重大的意义。另外，从2001年开始，中石化与美国所罗门(Solomon)公司签订了合作协议，首先在扬子石化烯烃厂开展绩效提升项目(Pacesetter Practice Plan)，然后在集团内部普及。这个220万美金的咨询项目旨在通过实施软硬件的手段明显提高企业的管理水平与效益，成为行业的领先者，实施成功后，将为扬子石化带来1.5亿元的纯利润，因此受到中石化高层的强烈关注。

    在会议期间，还了解到在冶金行业如宝钢、上钢一厂、上海益昌、攀钢、宁波宝新、江苏兴澄等企业也已或将要实施ERP。

    90年代初，国外MES技术的兴起有力地促进了计划调度的自动化，并使综合自动化的5层结构简化为3层。在我国，这一新技术已引起工控界的广泛关注。目前，中科院、上海交大、上海宝信公司等单位已研发了MES并已投入试点应用。

    这次在专题讨论中，上海宝信软件股份有限公司毕英杰高级工程师介绍：宝信公司的MES产品BS-MESware是宝信公司最大的产品化项目，现正处于调试阶段，它面向钢铁企业，面向流程企业的MES也在研发。MES有11个基本功能模块，根据钢铁行业情况只要9大功能块就够了。目前，宝钢、马钢、攀钢、涟钢、包钢、邯钢、宁波宝兴、上海益昌、上钢一厂与五厂、吉林通钢等企业已经或将要启动MES试点，MES实施的难度较大，在冶金行业的应用水平还很低，主要是一些行业的关键技术要突破，对钢铁行业来说如：冶金工业MES架构模型，基于网络的物流控制技术，炼钢、连铸、连轧的一体化柔性控制技术，全面质量管理技术等。

    上海交通大学王志新教授认为：我国90%的ERP工程失败是上下层的数据信息不能很好沟通，而MES是解决这一问题的关键，现在国家“863”计划已设立重大专项“流程工业制造执行系统(MES)等”。其实，机械制造业问题更多，更需要MES。上海交大的MES产品HM-MESoft面向流程企业，已在水泥厂等企业试点应用。

    上海工业自动化仪表研究所彭瑜教授级高工认为MES在我国进展很快，目前已有一些国外MES厂商瞄准我国赢利大的烟草行业如红塔山等品牌企业进行MES试点应用，但实施困难，至今还没有结果。有的厂商为了在中国打开MES市场，甚至不要用户出钱，只盼试点成功。美国关于MES的ISA-SP95标准的第一、二、三部分虽已制定颁布，但在各行业中实施还有问题，推广慢的主要原因是MES与行业背景有关。目前，还没有通用的MES，而针对不同行业的要求开发多种MES投入太大，从长远发展和便于推广应用考虑，需要有MES的通用平台，然后各行业再根据自己特点进行部分二次开发，这样省时、省钱。开发通用平台困难大，但又迫切需要，相信我国有关软件企业、科研院所、高等院校结合起来定能做好这件事。

    根据本届学术会议的主题，这自然成为大会交流的热点之一。

曾代表我国参与审议IEC 61158标准的上海工业自动化仪表研究所缪学勤教授级高工介绍：随着2003年4月IEC 61158第三版的定稿，列入标准的10种现场总线的关系已发生了微妙的变化，其中ControlNet+EtherNet/IP、FF HI+HSE、Profibus+PROFInet已逐步形成三足鼎力的局面，而其他有些总线如P-NET、Swift-Net等的影响力在减弱。在制定第三版的过程中，各国专家已形成一个共识：即H2要采用以太网技术，使工业控制技术的发展保持与信息技术发展同步。现场总线大战已经结束，而实时工业以太网国际标准的竞争已经开始，目前世界上工业以太网的4个主要竞争者是：EtherNet/IP, FF HSE, PROFInet, Pure-Play IDA、Modbus TCP，前3个已成为国际标准，而与Modbus/IDA有关的两个国际组织已经联合起来，要争取成为下一轮实时工业以太网的国际标准。在我国，由浙江大学牵头的工业以太网(EPA)的研发工作在技术上已取得重大突破，今年下半年要争取成为国家标准，明年提交IEC(SC65C/WG11工作组)，争取成为具有我国自主知识产权的实时以太网国际标准(列入IEC61784-2)。工业以太网在我国的应用中也取得较大的进展，如上海工业自动化仪表研究所在承担上海外高桥电厂二期90万KW机组发电的输煤、除渣等系统控制任务中，采用Modbus TCP/IP为统一平台，通过Gateway沟通全厂的DCS、PLC等，已取得成功。

    随着因特网与现场总线的兴起，现在企业网络系统结构已呈现Internet/Intranet/Infranet的新趋势，但目前对网络控制的理论研究，大大落后于网络控制系统的实际应用。这次，上海大学机电工程与自动化学院副院长费敏锐教授介绍：现场总线和工业以太网实现了现场设备的互连，促进了网络控制系统(NCS)真正的产生。NCS是控制回路通过实时网络形成闭环的反馈控制系统，是计算机控制系统的更高形式，其主要特点为：布线方便，维护容易，可靠性高，可互换性强，实现资源共享。网络控制提供了先进控制新的实现手段，使全局优化、远程操控、远程诊断等成为现实。但引入网络带来的新难题之一是网络诱导延时的问题不可避免，主要的时间延时是等待时间，导致网络中会存在固定延时、不确定有界延时和随机延时，给网络控制系统的分析和设计带来了复杂性，在Internet、以太网中尤为严重。目前国内外对网络控制这一难题的相关研究基本集中在控制回路中的网络诱导延时问题上，研究对象为线性定常系统，并采用常规的反馈控制以达到设计指标，无法应用于实际对象参数未知或时变的情况；而在网络学习控制系统(NLCS)方面，当学习回路也是通过网络连接时，网络的不确定现象会对学习算法和控制算法同时产生影响，但国内外在相关领域的研究报道目前几乎空白。目前，上海大学承担的NCS/NLCS平台与理论探索的一些国家攻关与上海市科委国际合作项目已有较大进展，有的亦已完成。费教授指出：如今，过程控制仪表的现场智能化、网络化发展趋势日渐明显，随着网络化所带来新问题的提出与逐步解决，网络控制/控制理论必将会有更大的发展。

    艾默生姚永斌先生介绍：plantWeb是网络化系统，其特点是DCS仅是系统中的一个节点，其发生故障不会导致网络系统瘫痪；它不仅建立在FF现场总线的基础上，还融合欧洲广泛使用的Profibus、美洲广泛使用的Control-Net、以及开关量使用的As-i总线。正因为这样，2003年在全世界已有2034套PlantWeb、近10万台现场总线设备在化工、石化等行业应用。在中国，电厂尚未采用FF现场总线，而近期，江苏望亭电厂将率先采用。

    思科施琪先生介绍：思科在行业中胜出有3个关键因素，其中之一，思科是网络就绪的企业，2002年思科通过互联网获利19.4亿美元，利用网络为思科每年节省资金达5亿美元。

    在工业生产中，有10～20%的控制问题采用PID控制策略无法奏效，而需合适的流程模拟、先进控制与优化技术来解决，这百分比虽小，但涉及的困难与效益巨大。

    上海交通大学自动化所所长席裕庚教授介绍：在APC技术中，预测控制非常成功，目前世界上已有超过2000个装置实施预测控制系统，主要厂商与产品有美国的AspenTech的DMC、SMCA、DMCplus，Honeywell的RMPCT、PCT，加拿大Treiber的OPC(Optimum Predictive Control)，法国Adersa的HIECON、PFC、GLIDE等。在我国，预测控制在“七五”作为DCS的一种功能进行攻关，“八五”单独立项，“九五”上海交大、浙大、华东理工大学等单位又进行联合攻关取得了成果。预测控制关键的3步是：(1)预测模型：为输入输出模型，假设未来输入、预测未来输出；(2)滚动时域优化：以滚动方式对未来有限时域进行优化，在线计算并实现当前控制作用；(3)反馈校正：每一时刻检测实际输出，以预测误差补偿对未来输出的预测。反馈控制是“后发制人”的控制，又无优化概念；最优控制虽可实现理想的最优，但需精确模型；而预测控制介于两者之间，对模型的要求不高，且是唯一把约束考虑进去的一种算法，所以在工业实践中较易成功，上海交大邵惠鹤教授搞的多变量约束控制软件包MCC，就是采用预测控制技术，已有较好业绩。席教授用典型预测控制算法DMC(动态矩阵控制)来说明预测控制关键3步如何实施后指出：预测控制不是对设定点进行控制与优化，而是减少方差，实现“卡边”控制来提高经济效益的。

    在专题讨论中，东华大学张中炜先生介绍了美国通控集团博软公司的无模型自适应控制技术及其在净水工艺混凝投药自动化中的应用。

    浙江宁波市思华数据技术有限公司的陆治荣先生介绍了该公司DMOS软件的数据挖掘原理及其在石化装置对生产操作参数进行优化的应用实例。

    6d管理模式在世界财富500强中推行并取得提高质量、节省资金、强化公司对市场的反应速度、巩固日益变化的客户关系等效益后，在世界上掀起了“6d管理”的浪潮。据报道，在上海就有宝钢集团、上海汽轮发电机、中远集团、上海烟草、上海航空等引入6d管理方法。

    原宝钢自动化研究所所长任德祥教授级高工介绍：以6d为目标的精益生产控制总揽现代企业信息化、自动化需求的全局，成为现代企业持续发展的基石。d是统计学里的一个单位，表示与平均值的标准偏差，在流程工业中它是用来衡量流程品质的变异或分配状况的，也就是说控制流程的产出。所谓6d，就是将产生的变异控制在一定的界限内，即流程每百万次操作，只允许出现3.4个失误。宝钢正是在6d管理思想的指导下正在研发无差错生产控制技术，研究对象为组装型产品和流程型产品。以流程型产品为例，需利用数据模型计算、预报产品的质量性能，这样不仅替代抽样检验，而且为及早实现质量性能的动态控制创造条件。为此，(1)系统需建立在数字化工程的基础上，包括数据采集、存储及相关数据库的建立等。另外，还需要开发高级传感器和调节器，以使过程模拟和人工智能规范化和标准化。这种新的传感器、调节器与改进的工艺模型及智能系统相结合，能根据生产过程中的操作条件预测产品质量。(2)根据建模算法从训练样本集中提炼出数据模型，进而建立以产品质量性能指标标记为搜索键的模型库。当然，在从模型库中调用模型执行计算之前，须对采集的过程数据进行评估，如果结果为正常则可调用模型进行计算；反之，则进入异常处理，宝钢称此为“竞争采样”。(3)要对数据模型计算结果进行误差评估，其目的是为了确保样本组内的代表性，能满足产品无差错出厂，以便最终实现6d质量控制。这种由宝钢开创的无差错生产控制技术已受到国家有关部门的关注，其研究内容将纳入国家攻关项目中。

    IIAC 2004在上海大学召开，不由得使作者想起上海大学著名学者陈伯时教授曾精辟地把自动化分为两大类：一是运动控制自动化，主要体现在对固体对象运动的控制上，其手段主要是通过电气传动技术；二是过程控制自动化，主要对流体进行控制，包括液体和气体，是通过仪表对泵、阀等设备进行调节。而这两类控制不仅需要PLC、DCS，还需要大量的IPC、嵌入式系统与测试设备。

    上海工业自动化仪表研究所彭瑜教授级高工介绍：PC控制是将加固的PC机的硬件与控制软件组合，实施通常由专用PLC执行的控制功能。目前，工业自动化中用得比较多的是基于现场总线的集中式PLC；但从现在起，已兴起将HMI、PLC、运动控制集成到PC里的PC控制；而不久的将来PLC将嵌入到传感器、驱动器和I/O设备中。虽然2000年全球自动化设备销售额220亿美元中，DCS占40.5%，PLC占46.3%，PC仅为13.2%，但据西门子分析，到2010年，PC将与PLC、智能现场设备平分秋色。要实现PC控制，必须解决：以PC为基础的控制引擎的硬实时特性；选择适当的编程语言；PC硬件对工业现场的适应性。其中，在编程语言方面，IEC61131-3不仅适用于PLC，还适用于DCS、PC控制、运动控制、甚至SCADA系统。其中功能块，IEC61131-3的功能块主要适用于离散控制编程，IEC61804功能块适用于过程控制编程，而IEC61499是IEC61131-3适应于分散控制系统的扩充，它允许功能块不必集中常驻在单个硬件中，分散于不同硬件的功能块，通过通信方式也可以构成一个控制程序。现在，现场总线、HMI和运动控制的组态都要采用IEC61131-3标准，因此该标准显得越来越重要。至于嵌入式系统，全世界微处理器只有2%用于PC机，98%用于各式各样的专用设备中，这包括大量的嵌入式系统，因此嵌入式系统大有可为是不言而喻的，建议我国工控界能加大投入，加强嵌入式系统的开发应用。

    人们称2000～2010年是嵌入式Internet时代，在这一时期人类将给地球披上“电子化皮肤”，能方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方，实现嵌入式设备的Internet网络化是未来的趋势。因此，研华适时提出：前20年是PC时代，未来的5～10年将是Connected eWorld时代，即互联网的e化时代。这次，研华罗焕成先生介绍：由于IPV6标准的推广、互联网传输速度的不断提高、网络电子设备的深入普及、无线网络的蓬勃发展，世界正在变成知识经济时代的“地球村”，其特点是：无国界、无时间、无地域、无文化的限制，人与人之间距离将大大缩小。为此，研华定位做Connected eWorld时代ePlatform Service的全球信任品牌。

    凌华刘国安先生在专题讨论会上介绍了PC-Based自动化技术、PC-Based运动控制技术以及基于PXI的新一代测量技术。由于PXI在硬件上基于CompactPCI这一开放平台，并且传输速度快、价格较低，因此快速发展，目前全球PXI市场每年以15%的速度增长。相比之下，VXI由于速度低、价格贵，市场在缩小，甚至有些著名厂商已不再开发VXI产品。

    为确保国民经济实现可持续的发展，据报道，今后5年全国电力建设投资总规模将达到6000亿元，其中电源建设投资为1800亿元。在核电方面，到2010年我国核电装机容量将实现2000万KW的目标，到2020年核电在我国电力结构中的比重将从目前1%提高到5%，达到4000万KW的装机总容量。

    原上海核工程设计研究院院长沈增耀教授级高工介绍：在世界上，发达国家把核电作为主要能源，如法国核电占总电量70%以上，而我国目前实际还不到1%，所以发展核电已成为我国国策。目前，我国核电站还处于模拟控制阶段，存在控制室布置复杂、结构庞大，运行上缺少必要的知识规则，误操作可能性大，系统故障诊断困难等问题。因此，核电控制数字化是必然趋势。对数字化仪表具体要求有两方面：一是硬件，要求结构化、模块化，通道间保护与控制系统间必须用光纤通信实现电气隔离，具备在线连续自诊断测试能力，较强的抗电磁兼容性要求。二是软件，总体要求是采用最简单的操作系统，应用程序须经严格的输入/输出、内部路径测试、验证与确认，有实现控制功能与人机界面功能而必须的系统软件与应用软件，需进行全面的试验与检查或需有长期的运行反馈经验证明，用于仪表显示与处理系统的工业级计算机软硬件需进行验证。

    电站锅炉是火电厂的关键设备，且因我国曾发生数起电站锅炉爆炸造成重大经济损失和人员伤亡，因此对锅炉的自控技术引人关注。这次，上海自动化仪表股份有限公司DCS公司副总工程师郑祖坤先生详细地介绍了采用新型燃烧技术的循环流化床(CFB)锅炉的控制系统，其采用DCS作为控制平台，实现监视控制一体化。

连云港新海发电有限公司盖新华高工在专题讨论时，介绍了新海330万K机组扩建工程厂级监控信息系统方案，引人关注。

二 结语

    IIAC 2004除了介绍新技术新动向以外，还有不少经验震撼人心，如思科公司介绍的“微笑曲线”：代工、集成、组装等处于曲线的最低点，获取的价值最小；独有技术、专利芯片、核心软件与设计、品牌、分销等位于曲线两边的高端，获取的价值最大。思科公司之所以能在行业中胜出，第一个关键因素就是具有独有技术和关键软件；第二个关键因素是所有硬件外包生产，现在世界上有70家公司为其制造硬件。思科虽然是著名生产交换机、路由器等网络设备的厂商，但其实它是一个软件公司。

    五度开花的IIAC，以层次高、领域宽、信息量大的特点，使人能较全面地把握技术发展的脉膊，在当前的信息化浪潮中，它犹如千里长江中的浪花，推波助澜；也如万马群中的一嘶长鸣，催人奋进。