促工業軟件質量提升 保工控系統安全可靠性
http://www.debgrams.com 2012-03-02 14:12 來源：網易科技
導讀：工業控制系統現已成為工業裝備和重要基礎設施的核心，其安全可靠運行事關國計民生和國家安全。隨著兩化融合不斷深入，工控系統被廣泛應用于戰略基礎設施、軍工武器裝備等，且越來越多采用通用協議、硬件和軟件，并與公共網絡進行互連。提升工業軟件和工業控制系統的可靠性和安全可控性成為兩化融合高速發展的關鍵。
在工業和信息化部有關部門的努力推動下，我國工業信息化逐步向更加有序、更加清晰的發展路徑前進，在“十二五”期間將進入新型工業化和兩化深度融合的新階段。工業軟件和工業控制系統已成為我國兩化融合中的落腳點和催化劑，其發展備受關注，工業控制系統成為工業裝備和重要基礎設施的核心，同時也因國際形勢的變化和兩化融合成為影響國家關鍵基礎設施穩定運行的重要因素。提升工業軟件和工業控制系統的可靠性和安全可控性是兩化融合高速發展的關鍵。
國產工業軟件核心技術亟須提升
當前工業軟件的產品組合已趨于成熟，國內工業軟件廠商應緊緊抓住這一機遇，不斷提供集成化的產品。
工業信息化存在于工業的研發、制造、經營管理和工業裝備等工業環節中，工業軟件是工業領域專用的軟件產品和系統，它是指在工業領域設計、生產、管理等環節應用的軟件，包括系統、應用、中間件、嵌入式軟件等，對傳統工業的信息化、數字化改造升級具有舉足輕重的作用，是兩化融合的切入點和粘合劑。工業軟件可以細分為研發設計軟件、工業嵌入式軟件、生產控制軟件、經營管理軟件、協同類軟件等5類軟件。我國工業軟件發展了將近20年，在政策的大力支持和業界的共同推動下，取得了巨大的成績。
2011年，中國工業軟件市場規模總量達到2950.73億元，同比增長24.8%，在國家兩化融合政策的進一步促進作用下，在工業企業對于信息化的重視程度進一步提高的影響下，工業軟件市場實現快速增長。
近年來，在政策的支持和相關部門的引導下，我國工業軟件的市場占有率得到較大的提升，企業規模也得到了顯著的擴大，例如CAXA、中望、浩辰等企業研發的輔助設計制造類軟件已經在國內工業設計領域中得到了大量用戶的信賴，中控、和利時等企業研發的控制器軟件、專用控制系統在化工、核電、高鐵等領域已得到大規模成功應用，并在實際工程實踐中不斷進行性能改進和質量提升。
但是，在高端工業軟件應用領域國外工業軟件仍然占據統治地位，許多關鍵領域的核心技術仍然依賴于發達國家。國內工業軟件雖然取得巨大的發展，但由于起步較晚，企業規模較小，高端工業軟件產品競爭力不足，缺乏原創性的高端工業軟件技術和國際化的大公司，產品附加值較低，產業安全存在隱患。
綜上所述，我國工業軟件面臨產業、技術和應用發展的大好機遇，但也同樣面臨巨大的挑戰。從全球范圍來看，當前工業軟件的產品組合已趨于成熟。國內工業軟件廠商應緊緊抓住這一機遇，不斷提供集成化的產品，并在功能細節方面不斷改進與完善。國產工業軟件憑借本土優勢，已經不再局限于以前的中小企業市場，在部分高端市場可以和國外同類產品展開正面的競爭。對本土的軟件企業來說，由于中國國情的不同，深入細致地了解市場需求、量身設計擁有中國特色個性化的國產工業軟件的機會將很多。
保障工控系統安全可靠迫在眉睫
隨著兩化融合不斷深入，工控系統被廣泛應用于戰略基礎設施、軍工武器裝備等。
工業控制系統是指運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他科學技術，在沒有人直接參與的情況下，利用外加的或內嵌的計算機設備或裝置，對過程、設備或裝備的各種信息檢測、采集、分析、處理、控制、優化、調度、管理和決策，并進行優化控制和合理的調度、管理，使工業生產過程、戰略基礎設施、軍工武器裝備等的工作狀態或參數自動按照預定的規律運行而構成的系統。它是工業生產的靈魂，是兩化融合的重要結合點。
工業控制系統按照生產對象的不同分為過程控制系統、離散控制系統；按照網絡結構形式分為集中控制、分層控制、基于現場總線的網絡控制等；按照其用途分為監控和數據采集(SCADA)系統、分布式控制系統(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、PC-BASED控制系統、緊急停車系統ESD等。
工業控制系統現已成為工業裝備和重要基礎設施的核心，其安全可靠運行事關國計民生和國家安全。隨著兩化融合不斷深入，工控系統被廣泛應用于戰略基礎設施、軍工武器裝備等，且越來越多采用通用協議、硬件和軟件，并與公共網絡進行互連。目前，國際戰爭作戰形態正在向電子戰、信息戰轉變，一旦工控系統受到攻擊，將會直接導致重要基礎設施癱瘓，甚至引發國家經濟、社會劇烈動蕩和生態環境嚴重破壞，后果不堪設想。此外，工控系統核心技術受制于國外，高端產品擁有自主知識產權較少。
目前，隨著計算機技術、通信技術和控制技術的快速發展，傳統控制領域呈現出高度集成化、智能化、網絡化趨勢，控制系統日益復雜，亟待從國家層面整體布局以完善全生命周期的可靠性保障機制。
系統級可靠性測評提升工業軟件和工業控制系統質量
我國工業控制系統產業鏈中迫切需要專業的第三方工業軟件和工業控制系統安全可靠檢測機構的參與。
工業軟件和工業控制系統的安全性、可信性以及可靠性，日益引起世界各國高度重視。尤其是在安全方面，美國國土安全部聯合IT專家和世界知名專家建立工業控制系統安全評估實驗室，啟動了工業控制系統安全項目，將保護控制系統基礎設施列入了保護重要基礎設施和重要資產的幾大關鍵任務中。而我國還沒有一個專門針對工業軟件和工業控制系統進行安全可靠檢測的機構。同時，國產工業控制系統產品研發和應用過程管理不規范造成可信度差，工業控制系統整體的可靠性不足，缺乏工業控制系統在線可信性評估服務。
由于我國參與工業軟件和工業控制系統研發的企業規模相對較小，企業自身的質量管理體系不夠完善，技術研發投入不足等，工業軟件和工業控制系統和國外相比仍存在較大差距，尤其在系統的可靠性、安全性和高性能方面差距明顯。
我國工業控制系統產業鏈中迫切需要專業的第三方的工業軟件和工業控制系統安全可靠檢測機構參與進來，建立公共測評服務平臺，形成公共服務體系，開發質量等級資源庫，面向用戶和廠商提供工業軟件和工業控制系統可靠性、安全性和性能等驗證、測試與評估服務，協助政府部門對工業軟件和工業控制系統進行監管，構建質量監管體系，同時提升工業軟件和工業控制系統可靠性評測技術水平和標準化程度。
工業和信息化部計算機與微電子發展研究中心(中國軟件評測中心)針對工業控制系統可靠性相關技術指標和關鍵測試環節，建立了工業控制系統可靠性測評模型。依據工業控制系統可靠性測評模型，中國軟件評測中心實施了大量測試，典型案例包括：國務院“7·23”甬溫線特重事故列車控制系統和軌道電路系統技術測試、“核高基”專項汽車電子控制器嵌入式軟件平臺測試、中國電子科技集團控制用嵌入式實時操作系統測試、北京市交管局交通信號控制系統NTCIP測試以及“高檔數控機床與基礎制造裝備”專項中的大型鑄件凝固過程模擬3套軟件測試、鑄造成形過程模擬仿真與工藝優化系統、面向動靜熱特性機床數字化設計軟件。
作者：工業和信息化部計算機與微電子發展研究中心 （中國軟件評測中心）工業控制系統可靠性測試中心 周峰 許鳳凱）
編輯精選
