中控技術(shù)助力流程工業(yè)自主可控

經(jīng)過多年深耕，中控技術(shù)逐步突破自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)，研發(fā)出具備自主知識產(chǎn)權(quán)的集散控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)，并成功投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，從而打破了我國高可靠、大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)一直被跨國公司壟斷的局面，實現(xiàn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的本土化和自主可控。

工業(yè)自動化領(lǐng)域具有較高的技術(shù)壁壘，關(guān)鍵技術(shù)一直被歐美日等發(fā)達國家的領(lǐng)先廠商占據(jù)，被稱為“卡脖子”技術(shù)。其涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、工業(yè)云計算技術(shù)、邊緣計算技術(shù)、新一代通信技術(shù)、硬件可靠性技術(shù)、工業(yè) HMI 技術(shù)、功能安全技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、控制組態(tài)技術(shù)、先進控制與優(yōu)化技術(shù)等。

作為我國起步較早、核心技術(shù)完全自主開發(fā)的自動化企業(yè)，經(jīng)過多年深耕，中控技術(shù)逐步突破自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)，研發(fā)出具備自主知識產(chǎn)權(quán)的集散控制系統(tǒng)（DCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS），并成功投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，從而打破了我國高可靠、大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)一直被跨國公司壟斷的局面，實現(xiàn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化和自主可控。

工控系統(tǒng)國產(chǎn)化先驅(qū)

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)被譽為現(xiàn)代工業(yè)的“大腦”和“神經(jīng)中樞”。國防武器裝備、石油石化、核電、電網(wǎng)等很多重要領(lǐng)域，都要依靠它去指揮運轉(zhuǎn)。

然而，過去很長一段時間里，我國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)被國際巨頭所壟斷。當(dāng)重要工業(yè)“大腦”受制于人時，國家安全勢必遭受極大威脅。

2010年震驚全球的“震網(wǎng)事件”，讓越來越多的國家意識到工控系統(tǒng)自主可控的重要性。伊朗購入了夾帶“震網(wǎng)”病毒的離心機控制軟件，隨后，病毒控制并破壞了伊朗核設(shè)施的離心機設(shè)備，對伊朗核設(shè)施造成了毀滅性打擊?！罢鹁W(wǎng)事件”顛覆了國家之間傳統(tǒng)作戰(zhàn)觀念，標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)進入實戰(zhàn)化。

基于此，中國開始鼓勵化工、石化、電網(wǎng)等行業(yè)應(yīng)用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)自動化產(chǎn)品。隨著國家從政策層面開始推進，原先在工控系統(tǒng)領(lǐng)域有所布局的企業(yè)，迎來了高速發(fā)展期。

在眾多國內(nèi)企業(yè)中，中控技術(shù)無疑是領(lǐng)軍企業(yè)，其專注于石油、化工這類流程工業(yè)，1993年便研發(fā)出了國內(nèi)首款集散控制系統(tǒng)（DCS），該系統(tǒng)能夠控制生產(chǎn)全流程。然而，隨著中國企業(yè)智能制造全面升級，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日趨復(fù)雜，單一系統(tǒng)已無法滿足工廠整體“自主可控”需求，中控技術(shù)開始擴充其產(chǎn)品線以及產(chǎn)能。

中控技術(shù)的主要產(chǎn)品包括自動化控制系統(tǒng)【集散控制系統(tǒng)（DCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）和網(wǎng)絡(luò)化混合控制系統(tǒng)】、工業(yè)軟件【實時數(shù)據(jù)庫（RTDB）、先進過程控制（APC）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES） 和仿真培訓(xùn)軟件（OTS）】、自動化儀表及運維服務(wù)，主要應(yīng)用于化工、石化、電力、制藥、冶金、建材、造紙等流程工業(yè)領(lǐng)域。

那么，中控技術(shù)將集中布局哪些產(chǎn)品？它如何將過往在DCS領(lǐng)域積累的優(yōu)勢，延續(xù)至其他領(lǐng)域？為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)全流程“自主可控”，中控技術(shù)將采取哪些措施？

DCS系統(tǒng)打破國外壟斷

中控技術(shù)專注于流程行業(yè)智能制造升級，比如石油、化工、電力等。這些行業(yè)生產(chǎn)過程24小時不間斷，被加工對象需要通過一系列加工裝置，發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)或物理變化，最終形成產(chǎn)品。在這個過程中，每個環(huán)節(jié)的用料、時間把控都尤為重要。

然而，由于化學(xué)反應(yīng)過程復(fù)雜，用料和時間往往需要根據(jù)實際情況作出調(diào)整，這需要“大腦”來對整個過程作出控制和反應(yīng)。而工廠的“大腦”便是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。在眾多系統(tǒng)中，適用于流程行業(yè)的“大腦”為集散控制系統(tǒng)（DCS），它能夠采集數(shù)據(jù)，以及控制、監(jiān)視生產(chǎn)過程。

不過，長期以來，我國企業(yè)的DCS一直被國外企業(yè)壟斷，比如美國的霍尼韋爾和艾默生、日本的橫河電機等。直到上世紀(jì)90年代，我國先后誕生了數(shù)家以自主創(chuàng)新為主的DCS專業(yè)化公司，比如北京的和利時、上海的新華公司以及杭州的中控有限。

其中，杭州中控有限便是中控技術(shù)的前身，其創(chuàng)始人褚健在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)頗有建樹：

1986年，褚健被公派到日本京都大學(xué)，跟隨日本自動控制學(xué)界最權(quán)威的高松武一郎教授學(xué)習(xí)，成為浙大自動化專業(yè)中日聯(lián)合培養(yǎng)第一人。1993年，年僅30歲的他，成為了浙江大學(xué)的正教授。在浙江大學(xué)的20余年間，他承擔(dān)了多項國際自然科學(xué)基金等項目和課題。1997年至2012年間，曾多次獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎、國家技術(shù)發(fā)明獎等獎項。

在他的帶領(lǐng)下，1993年，中控技術(shù)開發(fā)出了國內(nèi)第一套DCS系統(tǒng)，并且應(yīng)用到了浙江巨化錦綸廠。從這一年起，該企業(yè)逐漸將四個車間全部改造成由DCS控制，生產(chǎn)控制水平上了一個臺階。

自此之后，在流程工業(yè)領(lǐng)域，中控技術(shù)逐漸實現(xiàn)了對國外品牌DCS系統(tǒng)的替代。產(chǎn)品在市場中接受驗證后，成功落地到一些中小型企業(yè)，中控也得以獲得了資本的原始積累。經(jīng)過持續(xù)研發(fā)，中控相繼在自動化領(lǐng)域創(chuàng)下多個“第一”：

1994年推出世界上第一臺無紙無筆的記錄儀;1996年推出全國第一塊現(xiàn)場總線圓卡，把模擬表升級成智能表，我國儀表檔次得到很大提升。

在多項技術(shù)上打破國外壟斷后，中控還參與了多項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，其中國際標(biāo)準(zhǔn)2項，國家標(biāo)準(zhǔn)19項。2005年，中控聯(lián)合浙江大學(xué)、中科院和清華大學(xué)等研究機構(gòu)主持制定的現(xiàn)場總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正式通過了國際電工委員會（IEC）的審查，成為我國工業(yè)自動化領(lǐng)域獲得的第一個國際標(biāo)準(zhǔn)。

盡管在眾多細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)打破國外壟斷，但是中控技術(shù)并不滿足于“局部”成就，將從工廠整體智能制造規(guī)劃角度出發(fā)，欲全面實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)“自主可控”。

完善產(chǎn)品線進軍高端市場

事實上，盡管在DCS這一細(xì)分領(lǐng)域，中控技術(shù)打破了國外“卡脖子”局面，但是單純依靠一款自動化控制系統(tǒng)，并不能實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)全流程自主可控。要達到這一目的，工廠需要采用一整套智能制造產(chǎn)品及解決方案。

具體而言，自動化控制系統(tǒng)相當(dāng)于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置的“大腦”，能夠自動調(diào)節(jié)和控制生產(chǎn)過程，目的是實現(xiàn)使生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠運行;工業(yè)軟件則是工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化手段，能夠管理生產(chǎn)計劃，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效能、降低能耗物耗;自動化儀表則是企業(yè)生產(chǎn)裝置的“眼睛”，能夠測定生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)。

為了滿足工廠在生產(chǎn)運營中不同層面的需求，中控技術(shù)開始橫向擴充其產(chǎn)品線：從以DCS產(chǎn)品為主轉(zhuǎn)向DCS與其他產(chǎn)品并重的發(fā)展格局。

目前，中控技術(shù)形成了控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件、自動化儀表三大產(chǎn)品為主的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。其中，控制系統(tǒng)仍然是智能制造解決方案的核心，自DCS之后，中控成功研發(fā)了安全儀表系統(tǒng)（SIS）以及網(wǎng)絡(luò)化混合控制系統(tǒng)，其中DCS和SIS為最主要產(chǎn)品。

DCS由輸入模塊、通信模塊、控制器、人機界面組成，用于實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、控制和監(jiān)視功能，主要特點是分散控制、集中操作;

安全儀表系統(tǒng)（SIS）是保障工廠安全運行的核心設(shè)備，由傳感器、邏輯控制器、最終執(zhí)行單元組成，用于實現(xiàn)一個或多個安全回路功能，達到工藝裝置要求的安全完整性。在工業(yè)生產(chǎn)期間能提供對設(shè)備、人身、環(huán)境的安全保護，當(dāng)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，SIS會進行干預(yù)，降低事故發(fā)生的可能性。

網(wǎng)絡(luò)化混合控制系統(tǒng)基于通用通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)進行架構(gòu)，使得產(chǎn)品適應(yīng)現(xiàn)場分散的使用場合，滿足連續(xù)或半連續(xù)的工業(yè)過程，以及大型基礎(chǔ)設(shè)施場所的控制需求，其集成多種控制功能、可視化、網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，為各應(yīng)用程序提供完全集成化解決方案。

由于DCS系統(tǒng)早期在中小企業(yè)市場已經(jīng)得到驗證，中控技術(shù)“順流而上”，將目標(biāo)客戶拓展至中石化、中海油等大型國有企業(yè)，高端客戶所帶來的龍頭效應(yīng)，為其他產(chǎn)品獲取較大市場份額打下了堅實基礎(chǔ)。

經(jīng)過多年積累，2018年，中控技術(shù)核心產(chǎn)品DCS已經(jīng)連續(xù)8年市場占有率排名第一;SIS系統(tǒng)國內(nèi)市場占有率24.3%，排名第二。2016-2018年，其營收從14.84億元增長至21.33億元，年復(fù)合增長率為19.89%。

此外，得益于豐富的產(chǎn)品線，中控技術(shù)不僅拿下了神華寧煤、東北制藥等國家級智能制造示范項目。并且，在其他領(lǐng)域也作出了諸多嘗試：

在智慧城市領(lǐng)域，由中控自主研發(fā)的軌道交通軟件“SCADA”通過了國家軟件測評，該軟件將改變國內(nèi)地鐵長期依賴進口軟件的局面;在太陽能領(lǐng)域，由中控投資建設(shè)的青海德令哈50MW塔式太陽能光熱發(fā)電站，是我國第一座大規(guī)模應(yīng)用的太陽能光熱發(fā)電站;在機器人領(lǐng)域，中控機器人經(jīng)過多年技術(shù)和市場積累，中標(biāo)國家電網(wǎng)變電站電力巡檢機器人采購項目。

在募資項目中，中控將“新一代控制系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和“智能化工業(yè)軟件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”作為主要投資項目，意味著未來公司將不斷更新、迭代原有產(chǎn)品，同時不斷開發(fā)新的控制系統(tǒng)和工業(yè)軟件。

事實上，讓核心技術(shù)自主可控，是中控的夢想，也是民族夢想。無論是在智能制造的集中布局，還是在智慧城市等領(lǐng)域的嘗試，不難看出，中控將順應(yīng)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展“本土化日漸加強”的規(guī)律，憑借技術(shù)實力和多年來深耕產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，在營收穩(wěn)步增長的同時，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中更多領(lǐng)域“自主可控”。