工业5.0背景下的控制架构演进——从DCS到UCS的范式转变

成继涛 ( 中控技术股份有限公司 )

https://doi.org/10.37155/2717-5316-0702-19

Abstract

针对工业5.0对控制系统提出的新需求,分析了传统分布式控制系统(DCS)在架构封闭、人机交互局 限及可持续性不足等问题,提出通用控制系统(UCS)的架构革新路径。通过对比DCS与UCS在通信、计算与安全方 面的技术差异,结合石化、电力等案例验证,表明UCS采用软件定义控制、全光网络与AI原生设计,实现控制逻辑与 硬件解耦,支持微秒级实时与AI协同调度。UCS架构节省90%机柜与80%线缆成本,AR运维与语音交互提升操作效率 40%以上,AI-PID优化降耗3.2%,碳足迹追踪助力碳排放强度下降12.7%,系统可用性达99.9997%。研究亦指出实时 性保障、技能转型与标准重构等挑战,并展望认知控制与细胞化工厂等未来方向。

Keywords

工业5.0;通用控制系统;软件定义控制;人机协同;韧性生产

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