7月31日，2024中國（國際）測量控制與儀器儀表產業(yè)大會在成都隆重開幕。在大會同期的“制造業(yè)智改數轉網聯(lián)高峰論壇”上，中控技術Nyx產品經理滑冰作《中控通用控制系統(tǒng)Nyx，釋放自動化的無限潛能》的主題分享。Nyx作為中控技術在自動化控制領域的突破性創(chuàng)新和具有里程碑價值的典型成果，吸引了與會嘉賓的較高關注和熱烈討論。

01

從DCS到UCS

控制系統(tǒng)的革新之路

滑冰表示，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)基于ISA-95架構，層級分明但限制數據流通，形成數據孤島，影響決策。專用硬件可靠但維護成本高，升級擴容難。傳統(tǒng)控制器算力受限，升級需換控制器，復雜且成本高。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)封閉性限制了其敏捷性和擴展性，難以適應新應用和技術。在當今數據驅動時代，傳統(tǒng)系統(tǒng)難以滿足高速、高帶寬需求，以及現(xiàn)代工業(yè)自動化及數據分析需求。

中控通用控制系統(tǒng)UCS的推出，正是為了應對以上難題?；貧w控制系統(tǒng)的本質——“計算、連接、感知”，UCS通過“云-網-端”的極簡架構，實現(xiàn)了軟件定義、全數字化、云原生的設計理念。這一創(chuàng)新不僅顛覆了傳統(tǒng)DCS的技術架構，更為工業(yè)自動化領域帶來了新的可能性。

02

Nyx：UCS技術架構的完美呈現(xiàn)

作為中控技術推出的首款通用控制系統(tǒng)UCS產品，Nyx憑借其控制數據中心、全光工業(yè)網絡以及基于APL的現(xiàn)場連接技術，展現(xiàn)出了強大的實力。

控制數據中心

Nyx以專為工業(yè)實時控制設計的云實時操作系統(tǒng)NyxOS為基礎，構建了一個高實時、高可靠性、高安全性的實時控制任務運行環(huán)境。通過云原生的應用程序，Nyx可以根據需求自動調整資源的規(guī)模和容量，實現(xiàn)彈性和可伸縮性。

全光工業(yè)網絡

Nyx采用全光工業(yè)網絡，智能現(xiàn)場數據以10Gbps速度和并行冗余方式直達控制數據中心，打造了極簡的網絡架構，還節(jié)省了電纜和空間90%以上。

基于APL的現(xiàn)場連接

Nyx支持2區(qū)本安防爆的現(xiàn)場連接箱和APL模組，實現(xiàn)了儀表IP化，通信速率提升100倍以上。這一創(chuàng)新推動了全數字化現(xiàn)場傳感與執(zhí)行，實現(xiàn)了智能化工廠數據互聯(lián)互通。

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AI-Inside

釋放控制系統(tǒng)無限價值

在Nyx產品中，中控技術提出了AI-Inside的設計理念，可以深度融合Al技術，基于GPU賦能的控制引擎，提供組態(tài)自動生成、Al融合PID等功能，從而實現(xiàn)數據預測和自適應控制等，提升裝置運行的效益，引領控制領域“人工智能”新時代，解放生產力。

基于強化學習的智能控制功能圖示

例如，Nyx運用回路AI技術，實現(xiàn)基于強化學習的智能控制功能，包括傳統(tǒng)控制PID、獎勵和控制效果評價機制、訓練數據庫、基于強化學習的智能控制體四個部分。首先，通過傳統(tǒng)PID生成的大量控制數據建模，形成初始的控制策略；在強化學習實時控制階段，通過獎勵和評價機制評估控制效果，反饋給強化學習智能體，智能體根據反饋機制對控制參數的優(yōu)劣進行精準判斷，并更新訓練數據庫，實現(xiàn)控制策略參數的迭代優(yōu)化，從而達到強化學習能夠根據不同的環(huán)境自動調整控制策略的目的，以達到更優(yōu)的控制效果。與傳統(tǒng)控制方法對比，基于AI算法的控制更加平穩(wěn)且能夠逐步優(yōu)化控制效果，而且對于生產過程的多工況、模型適配的問題有更強的適應性。

在某大型化工企業(yè)中，Nyx把云計算、大數據及AI等先進技術引入了工廠控制環(huán)節(jié)，賦能企業(yè)智能化建設。針對裝置現(xiàn)場控制邏輯復雜、改造周期短、空間小等難點，Nyx通過控制服務化、硬件通用化及網絡全光化的設計理念，實現(xiàn)了軟件開箱即用、硬件即插即用以及儀表的全面數字化，極大地簡化了部署流程。其占地面積小、部署迅速的特點，顯著降低了對生產活動的影響。同時，Nyx還顯著增強了操作人員的態(tài)勢感知能力，使控制操作更加直觀高效。Nyx助力企業(yè)節(jié)省了90%的線纜，縮短了50%的改造周期。

近年來，中控技術積極探索AI等先進技術在流程工業(yè)領域的融合與應用，不斷突破智能控制領域的技術壁壘，以創(chuàng)新驅動行業(yè)加速向數字化轉型和智能化升級邁進。隨著中控Nyx產品未來更加廣泛的實踐應用，將全面助力流程工業(yè)實現(xiàn)“安全、質量、低碳、效益”四大關鍵目標和可持續(xù)發(fā)展。