2022年6月30日，康吉森自主研发的新一代DCS系统TSx Elite®正式上市。2023年11月，研发团队发表《DCS解耦及其在工业互联网中的应用》于《石油化工自动化》，在两化融合、智能制造的发展趋势下，详细阐述了解耦对于DCS迭代的重要性，深刻探讨了其在工业互联网中的关键应用及未来趋势。

    近日，TSx Elite®接连获得中国船级社认证、浙江工业新产品证书，这也标志着康吉森自主研发的国产DCS系统在稳定性、可靠性等方面达到国际领先水平，获得专业市场的高度认可。

    TSx Elite®从解耦的设计理念出发，以软件定义硬件，增强柔性编辑能力，实现个性化灵活定制，助力于为企业实现“安、稳、长、满、优”的目标提供有力保障，力争低成本为客户实现资产的持续增值。今天，我们走进TSx Elite®研发团队，看看他们如何理解DCS解耦与工业互联网。

    Q1 万物互联时代，各行业都在进行智能化转型和升级，工业控制系统也向着智能化、信息化和网络化方向发展。TSx Elite®诞生于工业4.0时代，运用解耦的设计理念，与生俱来带有“云”色彩。请具体阐述TSx Elite®中解耦的运用。为何选用从这个理念出发来做DCS设计？

    DCS作为一个近40年的老产品，为工业自动化发挥了重大作用。但是传统的DCS，依然是遵循ISA95标准的level1-level4的分层构架。但随着工业互联网的推进，这个分层构架也面临了三大挑战：

    1-功能智能化：软件定义控制系统

    智能化的核心：软件定义干什么，要什么数据，可单独构建算法和模型，传统DCS主要用于工艺控制，下一代DCS承担管控一体，智能分析计算，智能优化控制，模型仿真。

    2-服务互联网化：分布式服务，云边协调

    服务互联网化核心：利用互联网技术构架将原来DCS纯本地服务转变为云边协调，本地私有云+公有云，相结合的服务方式。

    3-数据接入物联网化：万物互联

    打破原来DCS只接入工艺数据的观念，引入万物互联新概念，还可接入设备健康数据，视频数据，物联网设备数据，数据库数据（生产、经营和管理数据库）。

    未来适应上述三大挑战，必须需要在传统DCS构架上做一些改变，才能适应未来新趋势的发展。

    Q2 解耦会加强系统的稳定性与可持续发展性，这在我们的产品上是如何体现的？

    为此，康吉森DCS做了五大变革：

    变革1：硬件解耦-控制器与I/O解耦。

    传统的DCS控制器到I/O模块的总线是私有总线，不利于未来以太网E网到底的发展思路。康吉森TSx Elite®鸿明DCS设计思想：控制器与IO解耦，控制器总线以太网化，网关以太网化，I/O模块通过网关转化为以太网送控制器，适合万物互联发展趋势。同时内部逻辑上IO通道可任意分配给不同控制器，无需预先分站不再需要站间通讯。

    变革2：软件解耦，算法-硬件点解耦。

    康吉森TSx Elite®鸿明设计思想：算法与硬件解耦，算法模型不再固定接入DCS内部的硬件数据，还可接入万物互联的外部数据，适合软件定义控制系统的发展趋势。算法可脱离IO通道独立编写，提前进行控制方案设计和调试，缩短项目工期。待现场条件具备后，再硬件组态中关联位号。算法可以脱离硬件加密，保护核心算法知识产权。

    变革3：服务解耦的软件构架，属于工业互联网发展新趋势。

    康吉森TSx Elite®鸿明DCS设计思想：每个服务功能都是平等解耦的，相互独立协调工作，每个服务都是对等的，每个服务既是数据的产生端，又是数据的使用端。体现互联网新趋势。后续可无缝扩展智能算法，大数据分析，上传云计算。分布式可扩展服务构架，可以先设计当前一个域25000点构架。后续预留100万点发展框架，具备构建大型SCADA技术基础。

    变革4：采用数据库解耦和统一开源数据库构架。

    采用互联网发展新趋势，采用开放的数据库替代传统DCS私有数据库，数据库同系统平台解耦，支持第三方工业互联网平台直接读取数据库。

    康吉森TSx Elite®鸿明设计思想，数据库采用开源时序数据库和关系数据库，具备自主知识产权，数据库可跨系统跨平台通讯。统一历史趋势、历史报警、操作日志数据库，实现数据库统一保存和整体迁移。在数据库内部就支持数据耦合查询，平均值，最大值，最小值，方差等查询。如高级报警管理软件统计、平稳率计算工具等。

    变革5：完全跨平台设计，适应自主可控需求。

    Q3 国产化是我国工业发展很重要的趋势之一，我们100%国产化的DCS系统有什么特别之处？是否在这方面和国内厂商有更多的合作或是兼容性？这其中有什么研发难点？

    国产化是当前国际形势下的自主可控必然选择。除要求芯片如CPU、DDR、Flash、以太网芯片、阻容、EMC保护等元器件国产化外，还包含嵌入式操作系统国产化和嵌入式代码国产化。为了彻底摆脱Windows操作系统和Intel 构架的制约，监控和组态软件也要采用跨平台开发，不局限于特定操作系统。才能保证监控和组态软件可运行于linux系统、中标麒麟等系统上。市面上其他国产化DCS能够做到芯片和元器件国产化，但无法摆脱windows操作系统。原因是原来的DCS软件都是基于windows的开发工具的，除非基于跨平台从零开始重新开发。目前，康吉森100%国产化DCS是目前唯一摆脱windows操作系统的DCS。

    Q4 TSx Elite®目前应用的大型项目？解耦是我们的中标优势吗？我们在应用的过程中是否有什么难题？解耦这一思路在其中的意义大吗？

    在传统的DCS项目中，解耦优势体现不明显；但是在后续智能工厂管控一体化时，结合工业互联网，大数据应用时，解耦的优势就很明显了。为了兼顾当前和未来发展，维持用户习惯，康吉森DCS做了兼顾传统和未来的设计：保证即可充当传统DCS，又为未来发展预留空间。

    Q5 请讲一讲对DCS未来发展的理解。

    未来DCS，是必须可以面临前面工业互联网带来的三大挑战，即1-功能智能化：软件定义控制系统。2-服务互联网化：分布式服务，云边协调。3-数据接入物联网化：万物互联。打破原来ISA95标准的分层构架。在控制工艺数据的基础上，增加设备数据，管理数据，实现工艺、设备、管理一体化的发展趋势。

    Q6 请讲一讲对工业互联网未来发展趋势的理解。

    个人认为，未来的工业互联网发展趋势，是将传统的行业应用增加工业互联网技术应用，即工业互联网+的属性。每个行业都是利用工业互联网新技术，将原来的行业知识进行升级应用；本质还是原来的行业应用提升。对于DCS来说，最先应用是将工业软件利用工业互联网技术进行升级，提升原来工业软件的价值。

    采访内容来源：周新辉（1966-），男，湖南岳阳人，1988年毕业于南京师范大学自动化专业，2009年毕业于北京大学计算机科学与技术专业，获学士学位，现就职于杭州康吉森自动化科技有限公司，主要从事工业控制系统开发和研究工作，任正高级工程师，科技部国家科学技术奖、中国机械工业科学技术奖和北京市科委科学技术奖评审专家，曾任教育部指导委员。