新一代工控机CampactPCI的产业化及应用前景

在10月28日举行的第三届PICMG技术年会之量测与自动化论坛上，中国计算机行业协会工业计算机专委会会长刘鑫先生围绕新一代工控机进行了精彩的演讲。他以技术为切入点对新一代工控机的优势进行了分析，进而提出了产业化进程所面临的挑战，并从各个行业分析了CampactPCI工控机的广泛应用前景。工控机为工业自动化、信息产业和国防建设的发展提供了一个低成本的自动化技术方案，促进了国民经济的发展。同时，工控机技术自身也得到了迅速发展。实践证明：可靠而廉价的工控机适合中国国情。

刘鑫先生
技术层优势
在技术的演进过程中，中国工控机技术的发展经历了80年代的第一代STD总线工控机，90年代的第二代IPC工控机，现在进入了第三代CompactPCI总线工控机时期。CompactPCI总线工控机在前两代工控机的基础上解决了可靠性和可维护性问题。作为新一代工控机技术，CompactPCI总线工控机将不可阻挡地占据生产过程的自动化层，IPC将逐渐由生产过程自动化层向管理信息化层移动，而STD总线工控机必将退出历史舞台，这是技术发展的必然结果。同时，新一代工控机技术也是下一代网络（NGN）技术设备的基础。因此，覆盖CompactPCI总线、PXI总线以及AdvancedTCA技术的新一代工控机技术具有巨大的市场潜力和广阔的应用前景。　　
PCI总线技术的发展、市场的需求以及IPC工控机的局限性，促进了新技术的诞生。作为新一代主流工控机技术，CompactPCI工控机标准于1997年发布之初就备受业界瞩目。相对于以往的STD和IPC，它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点，非常适合于工业现场和信息产业基础设备的应用，被众多业内人士认为是继STD和IPC之后的第三代工控机的技术标准。采用模块化的CompactPCI总线工控机技术开发产品，可以缩短开发时间、降低设计费用、降低维护费用、提升系统的整体性能。“CompactPCI总线具有在不关闭系统的情况下的‘即插即用’功能，该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要”，2004年度科技部科技型中小企业技术创新基金项目指南中的这段话，概括出了CompactPCI总线工控机的主要特点和重要性。

产业化进程
从1998年到今天，CompactPCI总线工控机在国内发展迅速，并得到了一定程度的应用，但远没有达到理想的程度。业界专家普遍认为，目前制约新一代工控机技术发展的因素主要有四个：一是由于目前CompactPCI总线工控机的生产规模和应用数量还不够大，成本过高，用户还在观望，等待价格的进一步降低; 二是国产化的CompactPCI总线I/O模板的种类和数量还不丰富，配套性还不够，用户难以得到完整的解决方案；三是CompactPCI总线设计技术难度大，普及程度不够，多数企业还不具备自行研制系统配套I/O模板的能力；四是缺少权威的有关CompactPCI总线工控机设计和应用技术的指导性文献，需要培养更多的掌握该技术的专业设计人才和推广应用人才。


应用面前景
众所周知，目前国内每年投放市场的DCS系统数量大约在1400套以上，并以每年15%左右的速度增长。DCS中的现场控制器采用的还是第二代IPC工控机产品，需要用新一代工控机替代升级。
随着铁路五次提速，原来应用在车站计算机连锁系统、行车调度监督系统以及铁路红外热轴探测系统上的数千套第一代和第二代工控机已经不能满足要求，现在已经开始用新一代CompactPCI总线和PXI总线工控机替代。
由于电力紧缺而正在加快建设的发电厂和电网系统，需要大量的新一代工控机产品来实现电力系统综合自动化。正在迅速发展的智能交通系统需要新一代工控机技术。
纺织工业、制造业、食品加工、石油化工行业、车载信息系统等需要采用新一代工控机技术。新型兵器、飞行器需要高性能的新一代工控机。航空和航天器地面测控设备、雷达和电子对抗系统需要新一代工控机技术。
下一代的网络设备、电信基础设备、数据通信设备、IP电话、语音、图像和视频等增值服务业务需要CompactPCI、PICMG2.16及ATCA等新一代工控机技术。
如果说我国工业自动化设备市场份额只有大约200亿人民币的话，那么加上信息产业和其他基础设备，那就是上千亿元的巨大市场正等待CompactPCI总线工控机去“改朝换代”。

凌华新一代工控产品
最后，刘先生还谈到，据业界权威人士预测：
“第一，CompactPCI将以每年15%～20%的增长速度取代传统的IPC工控机；
第二，CompactPCI与嵌入式系统将成为未来工业控制器的两大主流技术；
第三，中国将成为CompactPCI全球最大的市场。”
这无疑更加坚定了与会的诸位厂商投身新一代工控机事业的决心和信心，必定将推进CompactPCI总线工控机产业化道路进行到底。

关于刘鑫先生
刘鑫，研究员，硕士生导师，学科带头人。长期从事工业控制计算机及其系统技术的研究工作，主持过多项工控机行业重大新产品的研制工作，发表过数十篇研究论文，多次获得省部级科技进步奖; 现任“中国计算机行业协会工业计算机专委会（即PICMG/PRC）”会长、“中国计算机学会工控机专委会”常务副秘书长、科技部“国家工业控制机及系统工程技术研究中心”副主任、航天科技集团“工业控制及管理软件生产力促进中心”副主任。