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历史数据库

按时间序列存放历史数据在科学和工程上取得了大量有价值的应用，随着历史数据库在PC机上也能付诸使用，促使这类数据库在控制和自动化领域广泛运用。OSIsoft原来是一个石油系统的公司，它推出了工厂信息系统，这就是大名鼎鼎简称PI的历史数据库系统。Patrick Kennedy在1980年创建这个公司，称他为历史数据库之父也不为过。如今历史数据库在许多类型的制造业和流程工业成为一种改善生产率、提高效率和收益的重要工具。自动化工程师、运行操作人员和业务人员以许多不同的应用方式使用历史数据库。利于随时间对连续数值的变化进行分析，并对过程控制加以改善的基本原理，如今历史数据库已经嵌入到控制器中以及云端的服务器中。

Kennedy是一个专业的化工控制系统的注册工程师，享有连续重整催化控制系统的专利。多年的现场经验使他深刻认识到，流程变量的历史数据分析工具对改善流程的操作运行和提高收得率、降低原材料和能源的消耗有着重要的作用，萌发了开发历史数据库的灵感。多年的坚持使他终于获得巨大成功。

开放工业网络

将传感器、控制系统和执行器连接在一起的开放型工业网络，大大简化了控制和自动化的应用。这标志着由不同供应商提供的设备和传感器可以通过公用的通信接口构成工业控制系统时代的开始。随着电子技术和通信技术的不断进步，开放工业通信网络也可以采用商业化技术，彻底摆脱了沿着专有化的道路缓慢前行。

从1979年开始Modbus首次打破坚冰，在RS 485标准的基础上提升通信能力，将多个制造商的设备连成多播网络。标准定义了用于多点串行通信系统发送端和接收端的电特性，使得各种设备诸如PLC、传感器、仪表、PID控制器、电机驱动器和其它相关的设备都可以连接起来。直到今日Modbus仍在离散制造业、流程工业中有一定的应用。

从1980年到1990年出现了一系列的现场总线标准，主要有DeviceNet、Profibus、SERCOS、ASi（执行器传感器接口）、FF（基金会现场总线）和HART（高速通信可寻址远程传感器）等。HART通信协议是其中唯一的在数字信号上叠加了模拟信号DC 4-20mA的数字、模拟混合的协议，其最著名的特点就是在一对双绞线的传输线上共享了仪表的电流回路和数字通信信号。

在开发开放工业网络的过程中不得不提到Emerson的执行副总裁John Berra，他在2002年获得ISA颁发的终生成就奖，以表彰他长期专注仪表、系统和自动化社群，并作出重要贡献。他在开发三个重要的工业制造通信协议HART、FF和OPC中发挥了很大作用。

无线短程网标准IEEE802.15.4开启了无线传感器网络的发展

IEEE 802.15.4 低数据率无线短程网（low-rate wireless personal area networks ，LR-WPANs）标准和随后开发的商用芯片，成为包括ISA 100a 和WirelessHART 在内的工业无线传感器的标准。IEEE 802.15.4 是定义LR-WPAN操作运行的技术标准。2003年IEEE 802.15工作组开发了这一标准，并持续对不住进行维护。

ISA 100.11a (IEC 62734)无线网络技术标准由ISA所开发，重点是针对流程控制和相关应用的工业自动化无线系统，即用于现场级的设备，2009年ISA自动化标准符合研究所成立了ISA 100 无线符合研究部门，拥有“ISA 100符合”认证体系，为确保基于ISA 100产品真正符合标准，这是一个独立的第三方的测试机构。WirelessHART（IEC 62591）是基于HART的无线传感器联网技术，专为流程工业的现场设备的要求所定义。WirelessHART 的一个目标是与现有的与HART兼容的系统和组态工具反向兼容，以达到将新的无线网络与现存的HART仪表集成的目的。

由中国科学院沈阳自动化研究所为主开发的WIA-PA无线传感器网络技术，已被批准为中国国家标准（GB/T 26790.1-2011）和IEC国际标准（IEC 62601）。比较遗憾的是产业推广不够，应用面还不够广。

机器视觉和图像识别

随着价格的下降，加之得益于软件技术（尤其是图像识别）的进展而功能和性能更加完善，促使机器视觉系统的应用一直在增长。恰当组态和编程的视觉系统消除了人工的误差、提高了生产能力、质量和效益。视觉系统变得具有高度智能，同时在控制自动化系统中灵活应用传感器，扩大了实时控制的输入范围。视觉系统已应用于质量检查、零件识别、机器人制导、工件输送流动的机器控制等等。

刚开始应用时，常常是将一台PC机与摄像头相连接，由PC机完成图像识别。如今都是将一台采用IEC 61131-3标准编程的PLC和一台具有图像识别功能的机器视觉摄像头集成，并直接装在机械设备上。这都是因为计算机SoC芯片和小型化的视频摄像芯片的急剧发展的结果。

ISA-88批量控制标准

ISA-88系列标准是专门针对广泛应用于流程工业中的批量控制系统的设计和规范，在全世界持续地采用的结果证明，标准对提高生产率发挥了显著的作用。ISA-88着重于实现批量过程控制的设计策略，描述设备和步骤可用于软件的实现和手动的处理。系列标准的第一个标准在1995年被ISA所批准，而后在997年被IEC以IEC 61512-1的编号采纳。

ISA-88位批量控制提供了一致性的系列标准和名词术语，定义了物理模型、规程和配方。标准针对广泛的需求，包括建立批量控制的通用模型、在通信发生困难时如何表达用户要求的常用措施、批量自动化供应商之间的集成，以及简化批量控制的配置。如今ISA-88已经成为沟通批量生产从产线、车间到企业管理系统一切所有方面的工具性的手段。

Tom Fisher长期在批量控制的企业担任过程工程师，积累了丰富的批量控制和安全联锁系统的经验。是他创建ISA-88专委会，为批量生产的标准化制定了开发的目标、方法和路线图。他还是IEC的SC65A的批量控制工作组的领导人，世界批量论坛（World Batch Focus）的主席。他培养了一代批量过程控制的工程师。

深度介入ISA-88和ISA-95的还有Lynn Craig，为此做出了重大贡献。他同样也是长期在流程自动化现场和批量控制现场积累了丰富经验的过程工程师，还有极高的系统思维素养。

ISA-95控制系统集成

企业控制系统集成标准阐述了从传感器到企业管理系统之间的接口内容，目前在全世界被广泛采用。工业4.0参考架构模型RAMI4.0中有一个维度就采用了ISA-95的分层结构。ISA-95增进了接口名词术语的统一和一致性，减少了在将这些界面付诸实践时可能带来的风险，降低了成本和出错因素。标准还有助于减少新产品投入生产时所花费的工作量。这个标准还提供了一致性的名词术语和对象模型，这对于供应商和制造商之间的交流和通信是基础性的。由于有助于定义企业业务管理系统和控制系统的边界，ISA-95 模型清晰阐明了应用程序的功能性以及如何来使用这些信息。

在美国，ISA-95 又被称为ANSI/ISA-95，这是因为美国的国家标准研究院在1976年就认定ISA为美国国家标准的一个制定单位。IEC采纳ISA-95为国际工业标准，编号为IEC 62264。

ISA-95 企业-控制系统集成标准B2MML

继ISA-95在全球范围内被很大范围内的工业行业所接受，最新的发展是业务至制造的标记语言（Business to Manufacturing Markup Language,B2MML）建立了企业计算、云计算、IoT和工业4.0的兼容性。通过提供名词术语和目标模型的一致性，以及IT与OT的沟通，B2MML进一步提升了ISA-95的附加价值。B2MML用XML模式的标准集合来表达ISA-95（IEC/ISO 62264）的数据模型，用3W的XML模式语言（XSD）编制XML模式的标准集合。