融合为工业控制领域带来了新的好处

“融合”这个流行词可以用来描述工业控制领域最重要的持续趋势之一。它不是一种特殊类型的新技术，也不是最近在这个市场上发现的;事实上，十多年来人们一直在谈论它。但为什么这种趋势现在越来越受到关注呢?它具体如何影响工业控制市场?

在讨论基于pc的控制在离散自动化中的作用时，趋同趋势开始在本世纪初占据主导地位，这曾经是可编程逻辑控制器(plc)的唯一领域;以及plc在过程自动化中的作用，而过程自动化一直是分布式控制系统(DCS)的唯一领域。这些产品的融合技术模糊了应用的界限。

尽管关于PLC与基于pc的控制、DCS与PLC控制的争论仍在继续，但这仅仅反映了工业控制正在发生变化的一部分方式。随着自动化技术的融合，近年来控制器市场不断推出新产品，以这样或那样的方式丰富了“融合”。当谈到融合时，不同背景的人可能会有不同的观点和理解。

控制层

所有控制层都在发生融合，主要从以下三个角度:

1. 物理世界(工业系统)和数字世界(网络空间)的融合
2. 信息技术、制造和自动化技术与软件的融合
3. 工业设备和工业控制硬件的融合。

这些趋同趋势都对工控市场产生了直接或间接的影响。有些已经发生了好几年;一些正在路上。

该图表来自IHS“影响工业控制的融合趋势- 2014年报告”，说明了哪种融合趋势将影响工业控制系统，何时可能在现实制造业中实现，以及对控制器的影响。

在过去的十年中，工业控制器的技术融合通常局限于硬件融合，这是技术发展的基础层。讨论的内容都是关于每种控制器类型的优点和缺点，以及如何区分它们。这种融合的主要驱动因素可能主要是控制器供应商，他们试图通过增强控制硬件的功能和性能来获得更多的市场份额。

技术融合是现有技术融合成新形式的过程，新形式融合了不同类型的产品和应用。

随着工业软件和工业网络的发展，工业控制器技术融合的焦点已经开始转移，并将以更加动态的方式发生变化。

手机类比

这类似于移动电话的演变，它与工业控制有很多共同之处。当移动电话被发明出来的时候，它的唯一用途是打电话(语音)。在很长一段时间里，移动电话的发展在很大程度上是工程师和科学家努力突破物理和材料科学极限的结果，并且非常注重硬件;虽然手机的角色并没有改变。只有更进一步(特别是通过与多层次媒体和网络的技术融合)，手机才能与更广泛的媒体类型互动。随着技术的进步，新机型越来越多地包括额外的功能，比如能够与更多的设备接口或播放其他类型的媒体，直到现在，它不仅仅是一个移动电话，而是一个移动设备。

利用工业控制硬件完成一些基本的控制任务。软件和网络也在改变工业控制世界的模式。

工业软件融合

虽然工业控制系统的销售收入仍主要来自控制硬件，但软件的发展及其在制造业中的作用已变得越来越重要。软件组合将扩展得更多，从产品设计、计划、工程和执行到工厂和企业管理以及产品生命周期管理，覆盖整个生产生命周期和企业价值链。工业控制硬件和软件的融合是软件开发的基本步骤。

软件在控制系统成本中的比例将会增加，因为它变得越来越重要。由于软件将自动化技术与制造的其他要素(例如，PLC软件与制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)软件)集成在一起，因此它将改善控制系统的功能，并将制造过程从由电子设备驱动转变为由软件驱动，并最终由数据驱动。

产业网络融合

如果我们考虑工业自动化中讨论的趋势，例如工业4.0，物联网(IoT)，工业互联网，智能工厂，大数据等，如果没有工业网络的支持，它们都不会实现甚至存在。信息和通信技术是推动工业革命进入新时代的根本关键，自然会对工业控制产生深远影响。

工业物联网为工业控制器在整个过程中发挥更重要的作用打开了大门。工业控制的主要作用一直是控制机械和自动化生产线。然而，随着它们变得更加智能，它们控制的设备变得“智能”(具有感知、决策和执行功能)，无论工业控制器和网络在哪里融合，控制器都有可能从“砖块”转变为“大脑”。横向上是集成所有智能设备的重点，纵向上是将生产信息传达给更高级别的管理系统，并处理它们发送的指令和数据。

回到最初的问题:为什么技术融合趋势现在越来越受到关注?它对工业控制市场的影响是什么?

收敛性削弱了工业控制器的独立性。曾经作为某一型号工业控制器卖点的产品类型和性能参数对客户的重要性将逐渐降低。客户将对整个控制平台或系统所能提供的解决方案、所能解决的问题以及如何提高生产力和效率更感兴趣。控制器是PLC、基于pc技术的PLC还是DCS都无关紧要。软件、信息和通信技术将在工业控制的发展中占有更大的份额。

融合带来的机遇

对于原始控制器供应商以及其他寻求增长的自动化供应商来说，这一转折点代表着一个巨大的机会。随着趋同，随着企业从原来的市场走向多元化，界限变得模糊。工业控制领域不再是plc、工业pc (ipc)、可编程自动化控制器(pac)、运动控制器、嵌入式控制器和dcs供应商之间的游戏，而是一个多维度的舞台，竞争与合作往往同时发生。以前独立的技术，如控制器、传感器、操作终端、运动控制、软件、网络和服务，现在共享资源并协同行动。控制技术的融合为企业和经济提供了新的机会。

-张扬，IHS中国上海办事处副主任。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

在线

www.ihs.com

关键概念

• 融合有利于工业控制领域
• 融合包括硬件、软件和网络
• 融合允许专注于解决挑战，而不是厂商之间的争斗

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趋同与分化:如果自动化供应商在过去的20年里花更多的时间关注客户的需求，而不是花更少的时间分割专有的市场利基，那么今天的终端用户流程会更有效率吗?

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