浙江大学王文海教授负责的该项目针对中国智能工厂大型化、高速化、精细化、自主化建设的重大需求，突破了总体设计技术、综合安全技术、感知优化技术、运行优化技术等四大技术难题，成功研发出以控制协同、安全可靠、网络增强、运行优化为特征的广域协同的高端大规模可编程自动化系统，在能源、冶金、石化、环保等行业实现了产业化和规模化推广应用4000余套。

成果名称：广域协同的高端大规模可编程自动化系统及应用

成果单位：

浙江大学

杭州优稳自动化系统有限公司

浙江大学王文海教授负责的该项目针对中国智能工厂大型化、高速化、精细化、自主化建设的重大需求，突破了总体设计技术、综合安全技术、感知优化技术、运行优化技术等四大技术难题，成功研发出以控制协同、安全可靠、网络增强、运行优化为特征的广域协同的高端大规模可编程自动化系统，在能源、冶金、石化、环保等行业实现了产业化和规模化推广应用4000余套。

中国现代工业生产日趋大型化、高速化、精细化，能源、冶金、石化、环保等领域对高端大规模可编程自动化系统提出了迫切需求。项目组突破了广域协同的高端大规模可编程自动化系统的总体设计技术、功能安全与信息安全融合的综合安全技术、感知网络优化技术和运行优化技术等四大难题，形成了自主知识产权的核心技术体系，研制出广域协同的高端大规模可编程自动化装置及系统，并大规模推广应用，实现产业化。应用于能源、冶金、石化、环保等行业4000余套，3年合计经济效益81.13亿元，经济效益显著，并形成自主可控的系列硬软件产品与行业工程解决方案。已获授权发明专利112项，编制国家标准草案2项，发表论文115篇；由桂卫华、陈杰、杨善林等院士组成的鉴定委员会和由吴澄、王天然、张尧学、于全、沈学民等院士组成的鉴定委员会一致认为：该项目系统复杂、整体技术难度大，成果达到国际先进水平，其中控制器多重异构冗余容错、分布式并行协同执行、负载自适应工业网络优化及控制系统运行优化技术达到国际领先水平。

（1）广域协同的高端大规模可编程自动化系统的总体设计技术：

创新提出了广域分布式协同自动化系统体系架构，构建了全链接和全集成的协同自动化系统平台；首创数据驱动、事件触发的控制策略分布式高效并行协同执行机制，实时检测并发过载与突发任务等引起的实时性异常，实现了调度同步性的异常检测与快速恢复，调度周期 5ms，同步抖动<10us；成功研制出系列硬件模块与广域监控软件平台，提出工程程序自动生成与云端协作机制，编程效率提高 90%。

（2）广域协同的高端大规模可编程自动化系统的综合安全技术：

创新提出并实现了控制模块等的多重异构冗余容错技术，有效防范单点故障失效及共因故障失效，控制冗余 5ms，输入输出冗余 1ms；提出了工程程序综合安全技术，实现了程序编辑、编译、发布、更新等的全生命周期安全防护；提出了工控系统运行安全技术，解决了工控场景识别与快速身份认证、设备程序形式化封装与流程可信重构等难题。

（3）广域协同的高端大规模可编程自动化系统的感知网络优化技术：

创新提出了负载自适应的信道接入协议与高能效的实时路由协议、高鲁棒的感知节点部署策略与拓扑优化技术、高利用率的时-空稀疏信号联合采集与传输技术，突破了工业网络高性能传输与动态自组织难题，保障了高端大规模可编程自动化系统运行稳定性、通信实时性、动态网络自适应性。

（4）广域协同的高端大规模可编程自动化系统的运行优化技术：

原创性提出了求解动态优化、静态优化等复杂问题的多种优化新方法，形成了系列工程优化软件，突破了大规模自动化系统运行优化的技术难题，成功应用于高炉炼铁、烯烃聚合等多种工业过程，解决了多个运行优化的国际性难题，特别是大型高炉性能指标和操作参数多目标智能优化系统等，取得突破性成果。