新型工业控制发展态势
1.1 工业控制是工业代际演进的内在驱动力
工业控制技术从机械化时代、电气化时代、自动化时代到信息化时代不断演进，驱动工业从机械化、电气化、自动化到信息化的更新换代发展。当前，工业现场的新需求不断涌现，对工业控制效率、部署、运维提出更高要求。5G、边缘计算等技术与工业控制加速融合，使工业控制处于变革关键时期。
1.2 工业控制发展面临挑战
1.2.1 数据流转难
尽管已实现基于DCS、PLC等计算机控制系统的生产过程自动化，但控制系统指令、运行工况监控和异常工况诊断等环节仍依赖静态工艺模型及人工经验，导致工厂在运营效率上有提升，但生产效率并未彻底改进。据《2020中国制造业痛点分析报告》，我国工业企业设备数字化率仅50%，设备联网率仅为23.0%。
1.2.2 信息互通难
多品种小批量生产模式要求工厂具备高度灵活性与响应能力，但不同厂商间设备与系统描述的异构化问题严重制约了信息传递，成为柔性制造发展的关键难题。
1.2.3 升级运维难
传统工业控制系统因设计上的封闭性，导致维护成本高昂且效率低下。同时，不同厂商间对设备与系统描述的异构化问题导致信息传递障碍，影响运维效率。
新型工业控制概念与演进方向
1.3.1 新型工业控制概念
新型工业控制具有网络化、开放化、协同化、智能化等特征，通过先进网络组网、软硬件及协议的分层解耦、深度融合人工智能技术，实现自执行、自决策和自适应，促进系统和设备间的互操作。
1.3.2 新型工业控制演进方向
网络化
- 从传统的分层网络向扁平化、泛在连接的网络架构演进，支持确定性网络、5G、算网融合等新技术，形成高确定性通信互联基础设施。
- 网络架构扁平化，实现生产关键要素全连接和多模态接入，智能设备之间横向互联，支持快速资源重构和互联互通。
- 网算控一体，实现层级化、多样性工业算力基座，支持软件化的控制功能部署。
开放化
- 软硬件分离，形成开放的工业控制系统，硬件标准化，软件服务化，开发生态开放。
- 硬件标准化，基于通用硬件的控制器在可扩展性方面更具优势，支持跨厂家工业控制软件的移植和复用。
- 软件服务化，基于虚拟化技术的控制系统集中化部署，实现服务化新要求。
协同化
- 实现全流程、多工序协同控制，系统高度集成和数据高效流转，程序设计模块化和可互换，基于信息模型的数据互操作逐步应用。
智能化
- 基于数据分析自决策的智能控制，通过统计学、机器学习和神经网络等技术，实现工业控制的智能化。
- 大模型应用模式逐渐清晰，边缘侧轻量化部署的工业大模型实现实时数据分析，提高系统响应速度和决策依据。
- 虚实融合控制仿真广泛应用，实现对复杂工业过程的精确模拟与高效控制，降低试错成本与时间。
新型工业控制架构及关键技术
2.1 新型工业控制架构
新型工业控制架构从传统的ISA-95五层金字塔架构演变为“以控制+计算+网络为中心”的云-边-端三层体系架构。L3和L4实现从单机系统向云化架构转型，L2系统部分功能融合至中心云端，部分轻量化部署于边缘侧。L1功能向边侧迁移，实现软硬件解耦合。边缘层采用虚拟化架构，实现灵活的资源管理和计算能力分配，提高系统的实时性和灵活性。中心层实现集中编排管理、决策优化、远程监控等功能。
2.2 新型工业控制技术体系
新型工业控制技术体系包括工业控制网络连接、工业控制互操作、工业控制编译组态、工业智能控制、工业控制安全等技术，实现设备间的高效互动与数据共享，提升工业生产灵活性与效率，确保系统运行的稳定性和数据的安全性。工业控制网络连接技术，特别是工业5G、工业Wi-Fi等技术，提供设备间高效、稳定通信的基石，支持开放协同与互联互通。
通过以上架构和技术体系，新型工业控制在实现工业控制智能化、开放化、网络化和协同化等方面取得了显著
