工控观察 | 通用控制系统团标正式发布工业AI数据基座UCS Starts

阅读:发布时间:2025-12-01

笔者发现工控届*出台了一项新团体标准《通用控制系统设计规范》,该标准主要由中控技术牵头,联合石化工程建设有限公司、寰球工程有限公司、万华化学、巴斯夫()等企业起草。控制系统相关标准一直由欧美自动化巨头主导,历经数十年,虽然标准一直在更新,但体架构并未改变。这种基于传统技术体系的标准框架,已难以匹配流程行业的智能化技术演进节奏。


在数字化、智能化及能源转型的浪潮推动下,炼油、化工、石油天然气等流程行业正迎来新一轮转型升级的关键阶段。然而,企业在推进智能化过程中普遍面临三大痛点:系统间数据孤岛难以打通,无法为工业AI提供统一且丰富的智能数据;老旧装置改造升级困难,成本投入大且工期不确定性高,风险难以管控;传统系统无法满足智能化需求,缺少革命性的产品。



#1

传统DCS面临智能化挑战

架构革新势在必行


传统DCS系统虽然能满足流程行业对安全性、可靠性、稳定性的基础要求,但其源于20世纪70年代的技术架构已难以支撑当下工业AI时代的转型需求。


具体来看,由于DCS、WWW.shhzY3.cn/系统多采用硬件,例如其控制器及I/O卡件等,导致后期维护及备品备件成本高昂;


另外,DCS控制器算力有限,复杂的智能控制算法只能通过实时性较差的外挂服务器实现;软件硬件高度耦合,升级和维护复杂且成本高昂,通常需要停产维护。


更关键的是,传统架构难以承载AI/WWW.shybdj6.net/算法及高级应用,物理控制器无法支撑机器学等高级算法在实时控制层的应用,网络瓶颈及数据形式单一制约了海量智慧数据的收集,无法成为工业AI所需的高质量数据基座。


这些问题导致企业在推动智能应用落地及系统升级改造中面临巨大压力。


面对上述挑战,行业已率先行动。从需求端看,沙特阿美、巴斯夫、万华化学等业内的企业都在探索新一代系统应用。头部自动化企业积极投入工业AI及下一代软件定义自动化(SDA/WWW.shhzy3.cn)的产品开发,推动控制系统向软件定义、硬件通用、内嵌AI的方向演进。


此外,控制系统作为装置运行的大脑,上海自动化仪表厂其技术的性关乎关键基础设施的安全与稳定。在全球技术格局演变背景下,推动由本土力量主导下一代控制系统的架构定义与产品开发,对于构建可控的产业体系具有战略意义。




#2

以“云-网-端”极简架构

打破传统DCS架构物理限制


工控网观察到,由国内控制系统厂商中控技术率先推出的新一代通用控制系统UCS(Universal Control System)不仅颠覆了传统DCS的技术架构,更为工业自动化领域带来了新的可能性。


传统DCS主要由以下几个关键组成部分构成:操作员、工程师站、历史数据站、控制器、上海自动化仪表四厂或I/O模块及各类过程仪表。首先,通用控制系统改变传统DCS系统层级架构及形态,将操作员站、工程师站、历史数据站等上位机工作站功能以及分布式控制站转变为软件定义的应用服务,并集中部署在服务器集群中运行各类支持Ethernet-APL协议的过程仪表,可直接通过网络接入系统,从而极大的瘦身了控制系统的物理形态。


1.png图,DCS与UCS的物理形态对比


其次,UCS采用通用服务器集群硬件、容器化OS、云原生软件技术、*工业网络,实现了对现有DCS关键技术的全面迭代。UCS突破了传统DCS的笨重形态,形成了以控制数据中心、全光确定性工业网络和智能现场为核心的“云-网-端”极简架构。WWW.shybdj6.net这种*架构在满足用户对系统快速、安全、稳定、可靠这一*基础需求的同时,又具备算力灵活可扩展、软件易于升级迭代、承载AI算法运行、调用GPU算力,以及提供高质量工业AI数据等优势,高度契合流程行业智能化转型的核心需求。


自2024年5月全球发布以来,WWW.SHYB118.cOM/通用控制系统已在多个重量级项目中实现稳定运行,其技术价值已转化为可量化的生产效益。


例如,在湖北兴瑞硅材料智能化示范项目中,UCS的极简设计带来显著降本增效:上海仪表三厂空间减少90%、电缆成本降低80%、项目建设周期缩短50%。在实际应用中,UCS系统*替代了原有的欧美控制系统,将五套工艺生产装置的几十个控制机柜整合为一个统一的操作中心,监控点数突破15000/WWW.shyb118.com点,人均监控I/O点从500点提升至2000点,效能提升67%。


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湖北兴瑞硅材料智能化示范项目应用图


在*管网集团储能公司金坛储气库项目中,UCS助力实现了“一键注采切换”,将复杂流程协同人员从20余人缩减至3-5人,工作效率提升过90%,充分展现了其智能化水平。


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*管网集团储能公司金坛储气库项目应用图


此外,UCS/WWW.shhzy3.cn/还在江西天新药业项目、瑞典星源锂电材料项目、马来西亚石油UTP等众多项目中验证了跨场景适应能力。近期,UCS*中标石油独山子石化、蓝海新材料等行业头部企业项目,进一步反映了市场对其技术*性、可靠性的持续认可。


#3

通用控制系统团体标准发布

规模化应用获关键支撑


在技术及应用的突破之外,下一代控制系统的规模化实施离不开统一标准的支撑。当前,通用控制系统的标准体系处于从0到1的阶段,导致企业在拥抱新技术时无标准可依。另外,工程设计单位、建设单位、监管机构也急需统一的标准作为参考,从而达成新技术的快速应用推广。


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由中控技术牵头联合20余家设计、行业企业与高校,共同编纂的《通用控制系统设计规范》团体标准(JH/CAA/WWW.shzy4.com/ 003-2025),已于2025年10月20日经自动化学会正式批准发布。这是国内外*聚焦通用控制系统的设计规范,旨在填补空白,形成统一、高效、可复制的通用控制系统设计规范,从而指导*技术应用,确保应用的规范性和安全性,为我国流程工业的高质量发展与可控提供了重要技术支撑。


作为设计规范,其内容包括性能及功能要求,技术要求、安全要求及施工要求。在技术创新方面提出了*的网络结构,由定义了服务器集群构成的“控制数据中心”等构成系统的新形态。同时,标准遵循了国内外流程行业对于控制系统在安全防护、信号逻辑等方面的通用要求,做到了兼容并蓄。


该标准的发布为设计和用户提供了统一的设计与施工依据,上海仪表四厂做到了有“标”可依,有力推动了新技术的加速落地。更重要的是,它标志着工业控制系统发展从“技术跟随、符合标准”迈向了“技术*、定义标准”的新阶段。通过确立统一规范,引导更多企业参与研发与应用,形成“标准*创新、创新完善标准”的良性循环,将进一步加速技术体系的成熟与壮大。


标准的确立仅仅是起点。在统一设计规范的指引下,工业控制系统产业将进一步形成完整的创新生态,为世界流程工业的智能化转型贡献方案。未来,随着更多企业加入通用控制系统生态中,我们有望看到更加丰富的智能工业应用场景涌现,从而加速推动流程工业向高效、绿色、智能的方向迈进。


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