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浙江大學研究員王文海

控制裝備及系統是現代工業裝備以及冶金、能源、石化、國防等領域重大工程的神經中樞、運行中心和安全屏障，主要功能是監測、控制、優化整個工藝流程和產品質量，是確保重大工程和重大裝備安全可靠和高效優化運行的不可或缺的關鍵通用硬軟件平臺與系統，是實現重大工程和重大裝備節能、降耗、減排的有效途徑。在智能制造的背景下，其發展趨勢

主要體現在以下四個方面：

（1）控制裝置與系統的智能化

結合現代控制理論，應用人工智能技術，以微處理器為基礎的智能化設備紛紛涌現；先進控制策略、故障診斷、過程優化、計算機輔助設計、仿真培訓和在線維修技術等日益得到廣泛應用；隨著數據庫系統、推理機能的發展，尤其是知識庫系統和專家系統的應用，如自學習控制、遠距離診斷、自尋優等，人工智能將在控制系統各級實現；控制系統架構扁平化趨勢下，分散控制向分散智能發展；具體包括：自診斷、自修復、自校正、自適應、自學習、自協調、自組織、自決策等。

（2）控制裝置與系統的泛在化及協同化

嵌入式計算隨工業互聯網（物聯網）而無所不在；打破電氣控制(包括傳動控制、邏輯和順序控制)、過程控制、運動控制等多專業的桎梏，模糊SCADA、RTU、PLC、DCS、IPC等控制裝置的產品邊界，取消控制域、管理域、企業域等的應用范圍邊界，構建規模可大可?。╯calable）、具有高可用性（availability），性能穩健（robust），通信、控制、優化等數據能力極強，且無邊界的平臺——協同過程自動化系統；實現企業全部變量參數的實時可測可控；實現企業運行流程的全閉環控制，保證企業綜合指標最優化。

（3）工藝流程、工業裝備及控制優化一體化智能設計

結合相應行業裝備、工藝設計和工程應用要求，進行一體化智能設計，開發集成基于重大工程的行業模型庫、算法庫與知識庫，以逐步形成核電控制系統、電力控制系統、石化控制系統、水泥控制系統等行業專業控制系統產品。

（4）控制裝置與控制系統的信息安全與安全防范

工控系統的重要性、脆弱的安全狀況以及日益嚴重的攻擊威脅，引起世界各國的高度重視，并在政策、標準、技術等方面展開積極應對。

控制系統縱深防御：從工業防火墻、入侵檢測到態勢感知等系列產品；

控制系統內建安全：自身安全的設計、開發和認證，包括通信健壯性CRT認證、嵌入式設備安全保障認證EDSA和SSA、安全開發生命周期保障認證SDLA；

新一代主動防御技術：改變游戲規則的網絡安全防御技術，移動目標防御MTD，自主智能攻防等。國內推出工控安全防護產品和大規模漏洞挖掘平臺等，提出控制裝備內建安全、擬態防御、自重構可信賴、使命確保，可信計算等創新性主動防御技術。

工控系統安全不是工控系統與信息安全的簡單疊加，需要與內生安全主動防御技術深度融合、基因重構和伴生演進。優穩公司研究構建結合功能安全、信息安全、操作安全，覆蓋工控系統管理層、監控層、控制層、器件（部件）層，貫穿控制工程的設計、運行、服務等全生命周期，全面保障工控系統的安全性、可靠性、實時性以及可用性的主動防御內生安全的工控系統安全防范核心技術體系。并與浙江大學工業自動化國家工程研究中心聯合攻關，基于安全增強、動態重構、工程模型檢測，構建自主可控融合增強的內生安全防御體系；結合可編程電子控制模塊、安全協議棧與控制核心網絡、編程開發與運行操作軟件環境，進行內生安全設計；保障工控系統在“有毒帶菌”環境下的運行安全。

摘自《自動化博覽》2020年10月刊