中國的自動(dòng)化技術(shù)在“十五”期間取得了長足的進(jìn)展。那么在“十一五”期間，我國的自動(dòng)化技術(shù)將如何發(fā)展，是當(dāng)前從事自動(dòng)化科研、教學(xué)、研發(fā)與生產(chǎn)的人們或企業(yè)都在思考的重大問題，也是想進(jìn)入中國大陸市場的國外廠商在思考的重大問題。
1 . 從“需求牽引”看“十一五”我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇
目前，全國都在認(rèn)真學(xué)習(xí)與貫徹“中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議”（以下簡稱“建議”），并努力從中尋求各行各業(yè)在“繼往開來的十一五”期間的工作重點(diǎn)和發(fā)展方向。
“十一五”時(shí)期能否繼續(xù)實(shí)現(xiàn)又快又好的發(fā)展，為下一個(gè)十年發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)于能否實(shí)現(xiàn)十六大提出的國內(nèi)生產(chǎn)總值到2020年比2000年翻兩番、全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，具有決定性的意義。
面對(duì)這樣的戰(zhàn)略機(jī)遇期，耽誤不得；處于發(fā)展關(guān)鍵期，失誤不起。十六屆五中全會(huì)在深入分析今后一個(gè)時(shí)期我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的國際國內(nèi)形勢(shì)后，突出強(qiáng)調(diào)我們正“站在一個(gè)新的歷史起點(diǎn)上”，“十一五”時(shí)期具有“承前啟后的重要?dú)v史地位”。“關(guān)鍵時(shí)期的一次關(guān)鍵會(huì)議”—這是國內(nèi)外廣大輿論界對(duì)于第十六屆五中全會(huì)的基本定位。對(duì)于關(guān)心我國工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域未來發(fā)展的人們來說，為了正確應(yīng)對(duì)未來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，必須要正確理解“建議”的實(shí)質(zhì)。
1.1 怎樣理解“十一五”經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)
“建議”提出的“‘十一五’發(fā)展目標(biāo)的總要求”是：“實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展和社會(huì)全面進(jìn)步，取得全面建設(shè)小康社會(huì)的重要階段性進(jìn)展”！
“十一五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)可以從兩個(gè)方面來理解：一是實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展；二是社會(huì)全面進(jìn)步。
(1) 為實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展，“建議”要求：“在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效益和降低消耗的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)2010年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻一番；資源利用效率顯著提高，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)基本遏制，耕地減少過多狀況得到有效控制；形成一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和知名品牌、國際競爭力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)企業(yè)；社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制比較完善，開放型經(jīng)濟(jì)達(dá)到新水平，國際收支基本平衡”。
在上述目標(biāo)中，實(shí)現(xiàn)人均國內(nèi)生產(chǎn)總值翻一番和單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低約20%這兩個(gè)具體數(shù)字指標(biāo)，是一個(gè)嶄新的提法?！敖ㄗh”根據(jù)“十五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，與時(shí)俱進(jìn)地調(diào)整修訂了黨的十五大、十六大已經(jīng)確定的目標(biāo)，提出實(shí)現(xiàn)2010年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻一番的目標(biāo)?？紤]到人口增長的因素，“人均目標(biāo)”比“總量目標(biāo)”的要求更高。從GDP總量翻番改為人均翻番，意味著我國經(jīng)濟(jì)增長潛力的不斷增強(qiáng)。
“建議”要求，“十一五”期末單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右的目標(biāo)是針對(duì)資源環(huán)境約束日益加重的問題而提出的，突出體現(xiàn)了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求，這樣才能有效化解人口資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的尖銳矛盾。
(2) “建議”提出的“十一五”規(guī)劃目標(biāo)是全面體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)兩大戰(zhàn)略思想，突出了“立足科學(xué)發(fā)展，著力自主創(chuàng)新，完善體制機(jī)制，促進(jìn)社會(huì)和諧”的總要求。
為實(shí)現(xiàn)社會(huì)全面進(jìn)步，“建議”針對(duì)我國當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中存在的突出問題：教育問題、公共服務(wù)問題、社會(huì)保障體系問題、城鄉(xiāng)居民收入水平和生活質(zhì)量問題、社會(huì)治安和安全生產(chǎn)等一系列問題，提出了應(yīng)對(duì)舉措?！敖ㄗh”把人民群眾的根本利益作為出發(fā)點(diǎn)和歸宿，著力體現(xiàn)“以人為本”的精神境界，著重就民主法制、精神文明、社會(huì)保障、社會(huì)治安和安全生產(chǎn)提出了目標(biāo)要求。
1.2 怎樣理解“十一五”時(shí)期的主要任務(wù)
“建議”明確提出了今后五年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和改革開放的主要任務(wù)，并指明了奮斗目標(biāo)和前進(jìn)航向。具體如下：
(1) 著力破解“三農(nóng)”重大難題
“三農(nóng)”問題始終是制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的根本性問題。我國能否實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，關(guān)鍵和難點(diǎn)不在于城市和城市居民，而在于農(nóng)村和農(nóng)村居民?！叭r(nóng)”問題難在眾多的、而且不斷增長的農(nóng)村人口與有限的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的尖銳矛盾。因此，國家發(fā)改委提出，必須要有新的思想和思路，即：如何通過統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展來破解“三農(nóng)”問題；如何通過工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、城市支持農(nóng)村來破解“三農(nóng)”問題；如何通過明顯改善農(nóng)村的整體面貌來破解“三農(nóng)”問題；如何通過擴(kuò)大公共服務(wù)覆蓋農(nóng)村的范圍來破解“三農(nóng)”問題。
(2) 增強(qiáng)中國企業(yè)自主創(chuàng)新能力
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理是我國經(jīng)濟(jì)增長中資源消耗多、環(huán)境污染重、整體素質(zhì)不高和運(yùn)行不穩(wěn)定的重要原因。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的主要表現(xiàn)是：從三次產(chǎn)業(yè)看，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，工業(yè)大而不強(qiáng)，服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的重要原因是缺乏核心技術(shù)、缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、缺乏世界知名品牌，這三個(gè)“缺乏”集中起來就是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)。所以，“建議”把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力作為國家戰(zhàn)略，擺在了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要位置。為此，國家有關(guān)部門希望：一是要充分認(rèn)識(shí)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的必要性；二是要充分認(rèn)識(shí)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的緊迫性；三是要全面把握增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的內(nèi)涵；四是要加快營造有利于自主創(chuàng)新的良好環(huán)境。
(3) 按照定位促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展
“建議”完整地闡明了推進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的總體戰(zhàn)略布局，這就是推進(jìn)西部大開發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起、鼓勵(lì)東部地區(qū)率先發(fā)展?！敖ㄗh”提出要通過健全市場機(jī)制、合作機(jī)制、互助機(jī)制和扶持機(jī)制等四大機(jī)制形成東中西互動(dòng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互促進(jìn)、共同發(fā)展的新格局?！敖ㄗh”中充分體現(xiàn)了以人為本謀發(fā)展、突破行政區(qū)謀發(fā)展、尊重自然規(guī)律謀發(fā)展的理念。
(4) 大力建設(shè)資源節(jié)約型的社會(huì)
“建議”從資源環(huán)境狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾已經(jīng)上升到現(xiàn)階段我國現(xiàn)代化建設(shè)主要矛盾之一出發(fā)，提出了建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的任務(wù)。
我國資源相對(duì)不足，維系人們基本生存的水和耕地資源人均占有量很低，許多礦產(chǎn)資源人均占有量不足世界人均水平的一半，且資源的地域分布不均衡。同時(shí)，我國目前粗放型的增長方式又進(jìn)一步加劇了資源不足的矛盾。資源瓶頸約束若得不到有效緩解，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展將難以持續(xù)。
為此，“建議”提出大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)的重要途徑。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種以資源的循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長模式，是對(duì)“大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的傳統(tǒng)增長模式的根本變革。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)符合科學(xué)發(fā)展觀的要求，是緩解我國資源約束矛盾的重大舉措，是減輕環(huán)境污染的有效途徑，也是應(yīng)對(duì)貿(mào)易保護(hù)主義的迫切需要?！敖ㄗh”還提出，要深化體制改革和提高對(duì)外開放水平，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略，這既是“十一五”時(shí)期的重大戰(zhàn)略任務(wù)，也是完成戰(zhàn)略任務(wù)的重要保障。
從上所述可知，只有從“需求牽引”的戰(zhàn)略發(fā)展的高度，才能比較透徹地理解撌晃鍞時(shí)期的主要任務(wù)。才能選準(zhǔn)我國自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
2 從“技術(shù)推動(dòng)”看“十一五”我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇
國外許多著名的工業(yè)自動(dòng)化廠商都紛紛瞄準(zhǔn)了“十一五”我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和改革開放的主要任務(wù)，特別是針對(duì)著節(jié)能、環(huán)保、安全與“以人為本”的理念研發(fā)或推銷其新產(chǎn)品與新技術(shù)，目的在于搶占未來的中國市場。下面僅舉一些重要的方面，加以概述：
2.1 儀器儀表將向“高檔、節(jié)約、環(huán)保、安全”的理念方向發(fā)展
隨著國際上數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、虛擬化的產(chǎn)品正在逐漸成為主流，我國的儀器儀表與先進(jìn)國家的儀器儀表之間的差距還將進(jìn)一步加大。目前，我國高檔、大型儀器設(shè)備大多依賴進(jìn)口。我國儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品大多屬于中低檔水平，我國自動(dòng)化儀器儀表需要積極采用高新技術(shù)，努力向“高檔、節(jié)約、環(huán)保、安全”的方向發(fā)展。
此外，儀器虛擬化正在迅速發(fā)展。它正在取代測(cè)量技術(shù)傳統(tǒng)領(lǐng)域的各類儀器。虛擬儀器在組成和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面具有靈活性與經(jīng)濟(jì)性，因而特別適應(yīng)于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和科學(xué)研究不斷深化所提出的更高更新的測(cè)量課題和測(cè)量需求，它將會(huì)在科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
需要強(qiáng)調(diào)的是：人們看到控制系統(tǒng)與儀器中實(shí)現(xiàn)功能安全正在成為熱點(diǎn)！在一些論壇或展覽會(huì)上，一個(gè)引人注目的亮點(diǎn)是，各大公司如ABB、FOXBORO、SIEMENS、橫河電機(jī)等，紛紛展出其應(yīng)對(duì)IEC61508（功能安全的基本標(biāo)準(zhǔn)）和IEC61511（過程的功能安全標(biāo)準(zhǔn)）的功能安全產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)辦法及措施。典型案例如下：
案例一：ABB的Industrial IT 800xA廣義自動(dòng)化系統(tǒng)體現(xiàn)了ABB在油氣/石化/化工和發(fā)電行業(yè)從事安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，可在IEC 61508/61511安全生命周期的各個(gè)階段，在風(fēng)險(xiǎn)分析、安全規(guī)劃及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及維護(hù)等方面隨時(shí)提供支持。800xA系統(tǒng)提供了一整套安全儀表系統(tǒng)（SIS）的解決方案，符合IEC 61508/61511 標(biāo)準(zhǔn)，其針對(duì)的范圍不僅限于解決保證安全的邏輯和順序問題，而且還包括整個(gè)安全回路，覆蓋現(xiàn)場儀表、集中控制器和I/O模塊，以及現(xiàn)場執(zhí)行器。
案例二：橫河電機(jī)的安全儀表系統(tǒng)ProSafe-RS實(shí)際上是一種運(yùn)行在該公司主推的DCS系統(tǒng)Centum CS 3000系統(tǒng)平臺(tái)上的軟件系統(tǒng)，再加上專用的具有豐富的自診斷功能和高可靠性的CPU和I/O模塊，即使選擇非冗余配置，也達(dá)到了SIL3。據(jù)稱，ProSafe-RS 是世界上首套符合IEC 61511功能安全標(biāo)準(zhǔn)，并已取得了安全認(rèn)證（TUV、SIL3）的安全儀表系統(tǒng)，具有安全聯(lián)鎖保護(hù)功能、緊急停車ESD功能與DCS控制功能無縫集成，便于操作人員全面掌握DCS和SIS的信息。
案例三：SIEMENS在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線的功能安全方面，起著引領(lǐng)作用。PROFIsafe既可用在過程安全方面，又可用在機(jī)械安全方面的。PROFIsafe甚至還考慮了用于驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)方面的功能安全。作為安全行規(guī)PROFIsafe還適用于PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)。
2.2 以工業(yè)PC為基礎(chǔ)的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化仍將成為主流
工業(yè)控制自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次，從下往上依次是基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化，其核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化。今后，在我國，中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的仍然會(huì)是低成本工業(yè)控制自動(dòng)化的道路。
近年來，工業(yè)PC在我國得到了異常迅速的發(fā)展。從世界范圍來看，工業(yè)PC主要包含兩種類型：IPC工控機(jī)和CompactPCI工控機(jī)以及它們的變形機(jī)，如AT96總線工控機(jī)等。由于基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化對(duì)工業(yè)PC的運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能完全滿足要求，將逐漸退出該領(lǐng)域，取而代之的將是 CompactPCI-based工控機(jī)。
2.3 DCS系統(tǒng)將朝面向測(cè)-控-管一體化設(shè)計(jì)方向發(fā)展
小型化、多樣化、PC化和開放性是未來DCS發(fā)展的主要方向。目前小型DCS所占有的市場，已逐步與PLC、工業(yè)PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先與這三種系統(tǒng)融合，而且"軟DCS"技術(shù)首先在小型DCS中得到發(fā)展。PC-based控制將更加廣泛地應(yīng)用于中小規(guī)模的過程控制，各DCS廠商也將紛紛推出基于工業(yè)PC的小型DCS系統(tǒng)。開放性的DCS系統(tǒng)將同時(shí)向上和向下雙向延伸，使來自生產(chǎn)過程的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在整個(gè)企業(yè)內(nèi)部自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與控制技術(shù)的無縫連接，向測(cè)控管一體化方向發(fā)展。
2.4 PLC在向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性方向發(fā)展
PLC作為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一，是隨著工廠自動(dòng)化控制的發(fā)展而發(fā)展起來的。由于最初采用計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想和適應(yīng)各種現(xiàn)場應(yīng)用的設(shè)計(jì)思路，因此隨著電子事業(yè)的飛速發(fā)展，PLC已超越了傳統(tǒng)邏輯控制的意義。
微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性將是PLC未來發(fā)展的主要方向。在基于PLC自動(dòng)化的早期，PLC體積大而且價(jià)格昂貴。但近幾年來，微型PLC（小于32 I/O）已經(jīng)出現(xiàn)，價(jià)格只有幾百歐元。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態(tài)軟件的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。
當(dāng)前，PLC為適應(yīng)市場需求，正在加強(qiáng)信息處理能力；執(zhí)行多任務(wù)和程序互換；實(shí)現(xiàn)小型化、高速化，以及將信息技術(shù)滲入PLC；硬件上講是采用多CPU模塊的新型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)小型化、高速化、提高I/O模塊響應(yīng)速度等；軟件上講則是采用與國際標(biāo)準(zhǔn)IEC?1131-3、通過軟件提升PLC專用操作系統(tǒng)的水平等方向發(fā)展。而在應(yīng)用方面的變化則是從傳統(tǒng)的應(yīng)用離散制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展，以數(shù)據(jù)引擎為核心的控制組態(tài)軟件系統(tǒng)采用—高瑞PLC為硬件平臺(tái)替代DCS系統(tǒng)、PLC維護(hù)管理與維護(hù)自動(dòng)化等。
在所有過程控制領(lǐng)域，最大的發(fā)展趨勢(shì)之一就是以太網(wǎng)技術(shù)的擴(kuò)展。PLC也不例外，現(xiàn)在越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供以太網(wǎng)接口部件。在最近的幾年間，發(fā)展比現(xiàn)有普通小型、快速、靈活的PLC更加強(qiáng)大的PLC已成為一種趨勢(shì)。
2.5 向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、開放性發(fā)展的數(shù)控技術(shù)
國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是：(1) 新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；(2)驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；(3) 通信功能向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；(4) 系統(tǒng)控制性能向智能化發(fā)展。
智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、開放性成為未來數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要趨勢(shì)：(1) 向高速、高效、高精度、高可靠性方向發(fā)展；(2) 向模塊化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展；(3) 向PC-based化和開放性方向發(fā)展；(4) 機(jī)械加工向虛擬制造的方向發(fā)展；(5) 信息技術(shù)（IT）與機(jī)床的結(jié)合，機(jī)電一體化先進(jìn)機(jī)床將得到發(fā)展；(6) 納米技術(shù)將形成新發(fā)展潮流，并帶來數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床新的突破；(7) 節(jié)能環(huán)保機(jī)床將會(huì)加速發(fā)展；(8) 安全可靠的數(shù)控機(jī)床將得到用戶的青睞。
2.6 工業(yè)以太網(wǎng)將與現(xiàn)場總線相結(jié)合共同發(fā)展
與專門為工業(yè)控制而開發(fā)的現(xiàn)場總線相比較，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在：以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用廣泛，為所有的編程語言所支持；軟硬件資源豐富；易于與Internet連接，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接；可持續(xù)發(fā)展的空間大等。
雖然工業(yè)以太網(wǎng)具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但其技術(shù)要得到真正的應(yīng)用，還需要解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題：
(1) 通信的確定性：隨著快速以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的發(fā)展，為解決以太網(wǎng)的非確定性問題帶來了新的契機(jī)，并使這一應(yīng)用成為可能。
(2) 工業(yè)以太網(wǎng)的可靠性和安全性：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，上述問題正在迅速得到解決。為了解決在不間斷的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和極端條件下網(wǎng)絡(luò)也能穩(wěn)定工作的問題，美國Synergetic微系統(tǒng)公司和德國Hirschmann、PHOENIX CONTACT、Jetter AG等公司專門開發(fā)和生產(chǎn)了導(dǎo)軌式集線器、交換機(jī)產(chǎn)品，安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上，并配有冗余供電，接插件采用牢固的DB-9結(jié)構(gòu)，而在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于Ethernet的總線供電規(guī)范也進(jìn)行了定義。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，主干網(wǎng)可采用光纖傳輸，現(xiàn)場設(shè)備的連接可采用屏蔽雙絞線，對(duì)于重要的網(wǎng)段還可采用冗余網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和可靠性。另外，工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了與Internet的無縫集成，實(shí)現(xiàn)了工廠信息的垂直集成，但同時(shí)也帶來了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全問題，包括病毒、黑客的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅問題。對(duì)此，一般可采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等方法，將內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)與外部信息網(wǎng)絡(luò)相隔離。另外，還可以通過權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機(jī)制來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理。
目前，一些組織按照工業(yè)控制要求，開發(fā)了適當(dāng)?shù)膽?yīng)用層協(xié)議，使以太網(wǎng)和TCP/IP技術(shù)延伸至現(xiàn)場層，目前典型的工業(yè)以太網(wǎng)有：Ethernet/IP、HSE、Profinet、Modbus-IDA等。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前控制領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)，多家自動(dòng)化公司已推出了自己的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案。通過上述對(duì)典型的工業(yè)以太網(wǎng)的分析，不難發(fā)現(xiàn)，每一種工業(yè)以太網(wǎng)都必須有其互補(bǔ)的現(xiàn)場總線，如Ethernet/IP與DeviceNet和ControNet 互補(bǔ)；FF HSE與FF HI互補(bǔ)；Modbus-IDA 與 Modbus 互補(bǔ)；Profnet 與Profbus互補(bǔ)，可以斷定，在最近一段時(shí)間內(nèi)，工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展是與現(xiàn)場總線相結(jié)合的。
2.7 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的興起
網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)（Networked Control System, NCS），是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種技術(shù)融合的產(chǎn)物。NCS的興起是由于大量實(shí)際工程問題和軍事問題的出現(xiàn)，對(duì)研究網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)提出了新的需求，如半導(dǎo)體和集成電路生產(chǎn)線的生產(chǎn)控制和調(diào)度；石油化工、冶金等連續(xù)流程工業(yè)的生產(chǎn)控制和調(diào)度；區(qū)域性供電網(wǎng)的遠(yuǎn)程調(diào)度和監(jiān)控；大城市交通系統(tǒng)的實(shí)時(shí)指揮和監(jiān)控；現(xiàn)代飛機(jī)、高速列車、汽車以及巡航導(dǎo)彈中基于計(jì)算機(jī)和其它復(fù)雜信息處理裝置的決策控制操作和高精度實(shí)時(shí)控制等等對(duì)NCS的研究必然是一種跨學(xué)科的研究，從目前的研究成果來看，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究主要是從以下兩個(gè)不同的領(lǐng)域展開的：從網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域?qū)CS的研究；從自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)CS的研究。由此可見，NCS的開發(fā)與研究將會(huì)產(chǎn)生許多新的產(chǎn)品與新式系統(tǒng)。
2.8 工業(yè)控制軟件正向先進(jìn)控制方向發(fā)展
應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。先進(jìn)控制技術(shù)包括的內(nèi)容和算法有：過程變量的采集與處理；過程模型的辨識(shí)；軟測(cè)量技術(shù)；先進(jìn)控制策略（預(yù)測(cè)控制和內(nèi)?？刂频龋?；故障檢測(cè)、預(yù)報(bào)、診斷與處理；產(chǎn)品化的軟件與技術(shù)服務(wù)。先進(jìn)的控制方法特別是預(yù)估控制技術(shù)、組分推斷控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自適應(yīng)控制、故障診斷等已實(shí)用化并取得較好效果。目前，先進(jìn)控制技術(shù)正在向軟化、智能、預(yù)測(cè)、模糊與增強(qiáng)魯棒性等方向進(jìn)展。
綜上所述，在從戰(zhàn)略層次分析了“十一五”期間的“需求牽引，技術(shù)推動(dòng)”之后，中國的自動(dòng)化科技界與工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)更應(yīng)當(dāng)在“十五”期間已取得的良好業(yè)績的基礎(chǔ)上，在“十一五”期間取得更加輝煌的成績，為此，要徹底改變以“資源消耗”為代價(jià)的低端自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品為主的現(xiàn)象，努力發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國的高端自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品，同時(shí)向國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，并力求有一些中國的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的明星企業(yè)，能夠躋身于世界名牌企業(yè)之列。為國人爭光！
參考文獻(xiàn)
[1] 中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議.http://www.sina.com.cn, 2005, 10, 18.
[2] 孫優(yōu)賢. 中國工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重大突破[R]. 04中國企業(yè)自動(dòng)化與信息化論壇大會(huì), 2004, 11, 22.
[3] 孫柏林. 當(dāng)前企業(yè)自動(dòng)化與信息化的若干熱點(diǎn)問題[R]. 05'中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)高峰會(huì)議暨中國企業(yè)自動(dòng)化和信息化建設(shè)論壇論文集， 2005, 6.
[4] 魯?shù)婪? ABB—自動(dòng)化與節(jié)能專家[R]. 2005泛珠三角企業(yè)論文集自動(dòng)化與信息化技術(shù)應(yīng)用大會(huì), 2005, 12, 18.
[5] 陳海東. 領(lǐng)先一步，開放的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案[R]. 2005泛珠三角企業(yè)論文集自動(dòng)化與信息化技術(shù)應(yīng)用大會(huì), 2005, 12, 18.
[6] 馬玉敏. 工業(yè)以太網(wǎng)的最新發(fā)展[J]. 測(cè)控技術(shù), 2005, 12.
[7] 任德祥. 現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展與自動(dòng)化系統(tǒng)[R]. 2005泛珠三角企業(yè)論文集自動(dòng)化與信息化技術(shù)應(yīng)用大會(huì), 2005, 12, 18.
[8] 彭瑜. PLC全方位發(fā)展趨勢(shì)[R]. 2005泛珠三角企業(yè)論文集自動(dòng)化與信息化技術(shù)應(yīng)用大會(huì), 2005, 12, 18.
[9] 俞金壽. 先進(jìn)控制技術(shù)及應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化信息, 2005, 11.
[10] 李春茂. 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)[J]. 自動(dòng)化信息, 2005, 11.