微软的技术仍然是过程控制系统的最佳选择吗?

微软技术的使用正在引起控制系统供应商的高级设计师和高级架构师越来越多的关注。微软技术被广泛用作过程控制系统的底层基础，例如监控和数据采集(SCADA)、人机界面(HMI)、分布式控制系统(DCS)显示、历史记录、制造执行系统(MES)和批处理执行系统。自1998年微软Windows 98发布以来，微软Windows平台一直是事实上的大多数控制系统供应商的标准。下面，请参阅过程控制系统的六个关键要求。

而硬实时控制系统，如plc和嵌入式DCS控制器，还没有转移到微软的环境，几乎所有其他部分的过程控制系统已经转移到微软的Windows服务器，MS-SQL数据库，和Windows桌面操作系统。大多数供应商都遵循“每隔一个版本”的策略，跳过Microsoft Windows ME(2000)，使用Windows XP(2001)，跳过Windows Vista(2007)，使用Windows 7(2009)，现在许多供应商正在考虑跳过Windows 8。

在过去的二十年中，消费者软件一直是操作系统和制造系统用户界面的驱动力。控制系统供应商已经应用了消费者技术，因为它们已经变得足够可靠，可以用于工业应用。然而，今天的情况不同了。这是一个消费产品剧烈变化的时期，平板电脑和智能手机取代了笔记本电脑，笔记本电脑取代了桌面系统，新的用户界面模型和服务也在不断变化。持续的变化不是控制系统所需要的。许多控制系统的使用寿命为20至30年。使用数字设备公司1980-1990年VAX/VMS技术开发的一些系统现在才被取代。架构师和设计师所关心的是，消费者的软件可能不会稳定多年，并且试图将软件应用于制造业的成本开始超过收益。当前的消费者基础设施非常复杂，通常每个月都有多次安全和安全更新。许多过程控制供应商在补丁的测试、验证和分发上花费的开发预算比在新开发上花费的预算要多。 Additionally, no one expects this situation to get any better. In fact, it may get worse as infrastructure complexity continues to increase.

当用户界面发生重大变化时，许多制造公司都在考虑将操作人员完全重新培训到一个寿命最多为5年的系统的成本，与现有系统相比，没有可衡量的好处，而且很有可能出现错误和错误，从而停止生产并危及工厂安全。特别是，微软Windows 8在3英寸屏幕上提供了相同的界面。电话是27英寸的。监视器，大大降低了HMI在高信息内容任务中的有用性。然而，这是控制系统供应商在试图跟上消费者变化时所面临的情况。

面向消费者的操作系统也总是希望打电话给供应商并执行自动更新。即使关闭了自动更新，这种情况也会发生，因为我们都知道，如果让消费者自己更新关键补丁，他们是不会更新的。然而，这种行为与制造业相反，制造业需要补丁的稳定性、安全性和有效性。补丁导致操作问题或错误的例子太多了，以至于系统无法在没有人为干预的情况下自行修补。

这些问题导致架构师和设计师开始质疑15年来的智慧，即为过程控制系统选择微软环境不会出错。

6 .关键工艺控制需求

过程控制供应商要求:

1. 具有最小攻击面的系统，因此不需要每两周或每月进行补丁
2. 一个一致的编程接口，不会每隔4到5年就改变一次，需要完全重写他们的软件
3. 一个可以快速安全地“锁定”以减少黑客攻击风险的环境
4. 一个具有有限网络访问权限的系统，只能通过特定的端口来减少基于网络的攻击风险
5. 支持基于优先级的多任务，最好是支持硬实时需求的实时操作系统(RTOS)
6. 一个强大的实用程序和工具生态系统，使开发、安装、调试和维护与在消费者系统上一样容易。

过程自动化市场估计约为1300亿美元，足以支持专用软件基础设施市场。也许，如果架构师和设计人员的抱怨达到临界点，过程控制市场可以迫使当前的供应商，如Microsoft、Apple和Google，开发为过程控制设计的系统，或者过程控制供应商可能会集体转向Linux派生系统。只有时间才能告诉我们答案，但请注意从快速变化的消费者技术转向更稳定的解决方案，这些解决方案将在5年、10年、15年甚至20年后仍然有效。

- Dennis Brandl，北卡罗莱纳州卡里BR&L咨询公司总裁，网址:www.brlconsulting.com。他的公司专注于制造IT。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程和设备工程，mhoske@cfemedia.com．

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