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工业化与信息化融合的灵魂是工业自动化，而工业自动化的核心就是工业控制计算机技术。工控技术的发展将对我国加快转变经济发展方式，推动产业结构优化升级起到重要作用。
在发展现代产业体系的方向上，党的“十七大”明确指出，要大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，振兴装备制造业，淘汰落后生产能力。在将这一重大战略方针落地的过程中，我们认识到，两化融合的核心就是工业自动化，而工业自动化是高新技术与工业产业相结合的创新性体现，其核心就是工业控制计算机技术。
工业控制计算机、嵌入式计算机系统是信息化与工业化融合的重要结合点，也是发展现代制造业的基础，在传统产业改造和产品升级方面大有可为。同样，在企业发展壮大的过程中，工业控制技术的应用也成为企业打造核心竞争力的重要组成部分。
在11月25日召开的2008年全国工业控制计算机技术年会暨中国自动化产业高峰论坛上，学术界专家与工业界代表齐聚首，就工控机领域的最新发展及产业化问题展开了讨论，我们也得以窥工控发展的未来趋势之一斑。
工控关系国计民生
已近古稀之年的中国科学院院士吴宏鑫是自动控制领域的资深专家，他从参加工作开始，保持着每年都亲自到工厂调研的习惯，至今如此。每次调研都深深触动着这位科学家，“今年我在柳州调研，这家工厂刺鼻的二氧化硫味道让人难以忍受，而农民工就在这样的恶劣环境中工作，他们的工作是以生命为代价的。”
吴院士认为，工业自动化既是工业发展的方向，也是科学发展观和以人为本的必然需求，工业自动化的目的就是要促进经济增长、提高人们生活质量，保障我国国家安全。“中国今天已经具备了自动化条件，特别是危险工种、环境恶劣、耗电耗资源大户的工程首先要搞自动化，以解决产品质量和生产效率的问题，节约能源和资源，降低成本并减少污染。”
如今，我国的工业控制已经取得了巨大成就，不仅机械与运载（航天、航空）、石油、化工、制药、发酵、冶金以及家用电器自动化等领域成为工控方面的实践先锋，更多行业也将加入到工控应用的行列中来。自动化发展一直存在着一个重要的认识问题，即自动化后是否会影响就业？“美国在上世纪50年代有一个反对发展自动化的委员会声称，无节制发展自动化到1970年，美国将失去700万个就业机会。但事实是，美国工业自动化发展到1970年增加了几百万就业机会。连撒切尔夫人都感慨，日本机器人最多，失业率却最低。” 吴院士认为，发展自动化反倒会提高就业率，增加企业利润，红河卷烟厂就是一个突出的例子，它实现了生产线全过程控制，从进料制造到产品检验、打包进库及出厂，全部都无人值守，自动完成，但红河却是全国有名的利税大户，工人福利也非常丰厚。
上世纪80年代末至90年代初，中国的工控产品开始进入市场，中国的工业控制计算机的历史也从此开篇。北京康拓科技就是我国工控事业发展的缩影，这个成立于1988年的小企业如今已发展为年总产值近10亿元的大型国有企业，它见证了中国工控技术的发展历程，也推动着工控技术在各行业的普及。据康拓科技总裁陈兆根介绍，康拓科技的产品也由早期的工业控制计算机扩展到了工业控制、航天器控制、铁路控制等多个领域。康拓科技发展的旺盛生命力折射出更深层次的意义，这也预示着我国工业控制的应用浪潮正在兴起，工业向自动化、智能化发展也势必会在我国国民经济的各个领域产生巨大推力。
技术进阶顺势而为
发展工业控制用途的计算机是工业控制界的重要发展阶段，工控机的真正普及是从PC机开始的。VME、Multi-Bus复杂的多机系统为工控机的普及增加了很多障碍，缺乏软件支撑，或者说支撑软件成本过高是核心问题之一。而工业PC的出现则解决了这个问题。如今，工业计算机的发展也伴随技术发展出现了一些新商机：如嵌入式芯片与软件让计算机更加普适、千亿智能设备将进入联网时代、用户关注结合智能软件的整合方案以及专属计算机全面进入行业应用等。
中国自动化学会专家咨询委员会主任孙柏林教授认为，未来嵌入式计算机的发展趋势主要呈现以下几个特点：由8位处理向32位过渡、由单核向多核过渡、向网络化功能发展、嵌入式操作系统呈多元化趋势，以及MCU（微控制器）、FPGA（现场可编程门阵列）、ARM处理器、DSP（数字信号处理器）等齐头并进发展。
“多核处理器的出现降低了功耗，并较大幅度地改善了性能；基于FPGA的系统则提高了人们对可重配置计算的兴趣，采用较低的功耗设计，支持片上串行交换机结构的FPGA现在能以优良的性价比实现可重配置计算。”孙柏林说，这将为工业控制计算机的发展增添发展的前进动力。同时，嵌入式设备实现网络互联和嵌入式软件的发展，也使这些设备能够执行更多功能，发挥更大作用。伴随更多技术进步，比如新的VPX背板架构逐步取代长期以来流行的VMEbus架构，未来工业控制计算机将实现体积更小、重量更轻、性能更高、坚固性更好，这样就更易于部署，并且可满足日益增长的需要。
软件也是链条关键
硬件设计固然重要，但软件却是串起工控机产业链的重要一环。北京三维力控科技有限公司董事长马国华认为，支撑软件对提高工控机产业链的价值至关重要，比如弱化用户及市场对硬件产品降价的心理预期，提高裸机工业计算机的附加值等。工业控制计算机的应用软件大多为嵌入式软件，植入嵌入式系统之后，可以实现自动化、智能化地控制、监测、管理设备的目的。其体系具有偏底层化特点，基本功能需求也容易总结，因而软件的普适性强，如果使用简便、符合用户习惯，很容易得到推广。
用户对工控软件的要求很明确：基本功能不需用户使用高级语言编程；提供标准的数据通信接口；提供可扩展的运算接口，便于用户使用高级语言实现特殊、高级功能；满足数据加密要求，以适应军工、金融等行业。马国华向记者表示：“从目前的发展情况来看，我国的工控软件有以下三个特点。一是标准化，即插即用难度大，不同厂家产品的互联成本高，即使同一厂家的产品也很难做到即插即用地互操作，而对于一个巨大的通用产品市场而言，软件必须具备对各种标准足够的支持能力；二是网络化，数据从采集、处理到存储、检索以及传送的过程要实现网络共享的需求已经是用户的必选项；三是有限度开放，提供通用外部数据接口，同时提供特殊数据接口，满足不同层次用户需求，即开放但不完全免费。
标准化是目前存在的最大问题。马国华认为，标准在变化和进步，它要达到的目的就是降低全行业的互联、生产制造成本，节省用户的成本。“虽然标准化会导致技術同质化，但是当你抢先一步、身临其中时，会发现标准化是产业达到足够规模时的必然产物和必然趋势。早些加入这个阵营获得先机，就会掌握更多主导权。”
链接：工业PC发展的新机遇
· 操作系统实时多任务性能的加强，尤其是Linux在工控中普遍使用；
· CPU运算速度提高；集群计算及负载平衡技术的应用；
· 各种软件开发工具逐渐丰富；网络互联软件开发成本降低；
· DCS、PLC操作站软件开始偏向使用PC，工业PC得到充分认同；
· 嵌入式系统大行其道；现场总线的发展；
· 实时应用变得普及，实时应用不再是军事、工业的专有领域。
在发展现代产业体系的方向上，党的“十七大”明确指出，要大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，振兴装备制造业，淘汰落后生产能力。在将这一重大战略方针落地的过程中，我们认识到，两化融合的核心就是工业自动化，而工业自动化是高新技术与工业产业相结合的创新性体现，其核心就是工业控制计算机技术。
工业控制计算机、嵌入式计算机系统是信息化与工业化融合的重要结合点，也是发展现代制造业的基础，在传统产业改造和产品升级方面大有可为。同样，在企业发展壮大的过程中，工业控制技术的应用也成为企业打造核心竞争力的重要组成部分。
在11月25日召开的2008年全国工业控制计算机技术年会暨中国自动化产业高峰论坛上，学术界专家与工业界代表齐聚首，就工控机领域的最新发展及产业化问题展开了讨论，我们也得以窥工控发展的未来趋势之一斑。
工控关系国计民生
已近古稀之年的中国科学院院士吴宏鑫是自动控制领域的资深专家，他从参加工作开始，保持着每年都亲自到工厂调研的习惯，至今如此。每次调研都深深触动着这位科学家，“今年我在柳州调研，这家工厂刺鼻的二氧化硫味道让人难以忍受，而农民工就在这样的恶劣环境中工作，他们的工作是以生命为代价的。”
吴院士认为，工业自动化既是工业发展的方向，也是科学发展观和以人为本的必然需求，工业自动化的目的就是要促进经济增长、提高人们生活质量，保障我国国家安全。“中国今天已经具备了自动化条件，特别是危险工种、环境恶劣、耗电耗资源大户的工程首先要搞自动化，以解决产品质量和生产效率的问题，节约能源和资源，降低成本并减少污染。”
如今，我国的工业控制已经取得了巨大成就，不仅机械与运载（航天、航空）、石油、化工、制药、发酵、冶金以及家用电器自动化等领域成为工控方面的实践先锋，更多行业也将加入到工控应用的行列中来。自动化发展一直存在着一个重要的认识问题，即自动化后是否会影响就业？“美国在上世纪50年代有一个反对发展自动化的委员会声称，无节制发展自动化到1970年，美国将失去700万个就业机会。但事实是，美国工业自动化发展到1970年增加了几百万就业机会。连撒切尔夫人都感慨，日本机器人最多，失业率却最低。” 吴院士认为，发展自动化反倒会提高就业率，增加企业利润，红河卷烟厂就是一个突出的例子，它实现了生产线全过程控制，从进料制造到产品检验、打包进库及出厂，全部都无人值守，自动完成，但红河却是全国有名的利税大户，工人福利也非常丰厚。
上世纪80年代末至90年代初，中国的工控产品开始进入市场，中国的工业控制计算机的历史也从此开篇。北京康拓科技就是我国工控事业发展的缩影，这个成立于1988年的小企业如今已发展为年总产值近10亿元的大型国有企业，它见证了中国工控技术的发展历程，也推动着工控技术在各行业的普及。据康拓科技总裁陈兆根介绍，康拓科技的产品也由早期的工业控制计算机扩展到了工业控制、航天器控制、铁路控制等多个领域。康拓科技发展的旺盛生命力折射出更深层次的意义，这也预示着我国工业控制的应用浪潮正在兴起，工业向自动化、智能化发展也势必会在我国国民经济的各个领域产生巨大推力。
技术进阶顺势而为
发展工业控制用途的计算机是工业控制界的重要发展阶段，工控机的真正普及是从PC机开始的。VME、Multi-Bus复杂的多机系统为工控机的普及增加了很多障碍，缺乏软件支撑，或者说支撑软件成本过高是核心问题之一。而工业PC的出现则解决了这个问题。如今，工业计算机的发展也伴随技术发展出现了一些新商机：如嵌入式芯片与软件让计算机更加普适、千亿智能设备将进入联网时代、用户关注结合智能软件的整合方案以及专属计算机全面进入行业应用等。
中国自动化学会专家咨询委员会主任孙柏林教授认为，未来嵌入式计算机的发展趋势主要呈现以下几个特点：由8位处理向32位过渡、由单核向多核过渡、向网络化功能发展、嵌入式操作系统呈多元化趋势，以及MCU（微控制器）、FPGA（现场可编程门阵列）、ARM处理器、DSP（数字信号处理器）等齐头并进发展。
“多核处理器的出现降低了功耗，并较大幅度地改善了性能；基于FPGA的系统则提高了人们对可重配置计算的兴趣，采用较低的功耗设计，支持片上串行交换机结构的FPGA现在能以优良的性价比实现可重配置计算。”孙柏林说，这将为工业控制计算机的发展增添发展的前进动力。同时，嵌入式设备实现网络互联和嵌入式软件的发展，也使这些设备能够执行更多功能，发挥更大作用。伴随更多技术进步，比如新的VPX背板架构逐步取代长期以来流行的VMEbus架构，未来工业控制计算机将实现体积更小、重量更轻、性能更高、坚固性更好，这样就更易于部署，并且可满足日益增长的需要。
软件也是链条关键
硬件设计固然重要，但软件却是串起工控机产业链的重要一环。北京三维力控科技有限公司董事长马国华认为，支撑软件对提高工控机产业链的价值至关重要，比如弱化用户及市场对硬件产品降价的心理预期，提高裸机工业计算机的附加值等。工业控制计算机的应用软件大多为嵌入式软件，植入嵌入式系统之后，可以实现自动化、智能化地控制、监测、管理设备的目的。其体系具有偏底层化特点，基本功能需求也容易总结，因而软件的普适性强，如果使用简便、符合用户习惯，很容易得到推广。
用户对工控软件的要求很明确：基本功能不需用户使用高级语言编程；提供标准的数据通信接口；提供可扩展的运算接口，便于用户使用高级语言实现特殊、高级功能；满足数据加密要求，以适应军工、金融等行业。马国华向记者表示：“从目前的发展情况来看，我国的工控软件有以下三个特点。一是标准化，即插即用难度大，不同厂家产品的互联成本高，即使同一厂家的产品也很难做到即插即用地互操作，而对于一个巨大的通用产品市场而言，软件必须具备对各种标准足够的支持能力；二是网络化，数据从采集、处理到存储、检索以及传送的过程要实现网络共享的需求已经是用户的必选项；三是有限度开放，提供通用外部数据接口，同时提供特殊数据接口，满足不同层次用户需求，即开放但不完全免费。
标准化是目前存在的最大问题。马国华认为，标准在变化和进步，它要达到的目的就是降低全行业的互联、生产制造成本，节省用户的成本。“虽然标准化会导致技術同质化，但是当你抢先一步、身临其中时，会发现标准化是产业达到足够规模时的必然产物和必然趋势。早些加入这个阵营获得先机，就会掌握更多主导权。”
链接：工业PC发展的新机遇
· 操作系统实时多任务性能的加强，尤其是Linux在工控中普遍使用；
· CPU运算速度提高；集群计算及负载平衡技术的应用；
· 各种软件开发工具逐渐丰富；网络互联软件开发成本降低；
· DCS、PLC操作站软件开始偏向使用PC，工业PC得到充分认同；
· 嵌入式系统大行其道；现场总线的发展；
· 实时应用变得普及，实时应用不再是军事、工业的专有领域。