3、新一代工业自动化技术：原理、应用与发展

新一代工业自动化技术：原理、应用与发展

1. 新一代工业自动化系统架构技术要求

1.1 基于组件的架构

为满足经济需求，新一代工业自动化系统架构需基于组件，以支持知识产权（IP）的封装与保护。在该架构下开发的组件应具备可移植性，能在软件工具和运行时平台间迁移，这既能提升封装 IP 的价值，又能推动组件开发与部署软件工具的多样化发展。

1.2 分布式特性

自动化应用与传统信息技术应用不同，它直接参与物理设备和机器的控制，且本质上高度分布。因此，成功的架构需具备分布式特性，能将分布式应用直接映射到物理设备，这有助于提高设备供应商嵌入式 IP 的价值，增强 IP 组件的可部署性。

1.3 功能完整性

为实现最终用户的规模经济，架构应功能完整，能够将 IP 封装并部署到组件中，以满足工业过程测量、控制和自动化中整体系统的所有技术要求，包括：
- 机器和过程接口组件
- 人机界面（HMI）组件
- 控制和自动化组件
- 通信接口组件
- 软件代理组件

1.4 兼容性与开放性

工业自动化和控制系统拥有大量物理设备，其使用寿命可能长达 10 年或更久。因此，及时采用特定架构的重要要求是具备对现有系统进行改造和逐步迁移到新架构的能力。同时，架构必须开放，具备以下特性：
|特性|描述|
|----|----|
|可移植性|软件工具和代理能够接受并正确解释其他软件工具生成的库元素（软件组件和系统配置）|
|互操作性|设备可以协同工作，执行一个或多个分布式应用指定的自主和/或协作功能|
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