奖励种类:2009年国家技术发明奖二等奖
完成单位:浙江大学、浙江中控技术股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、大连理工大学、重庆邮电大学
完成人员:褚健、金建祥、冯冬芹、于海斌、仲崇权、王平
随着控制系统规模的不断扩大和信息技术的发展,工业以太网成为国际上控制系统网络通信的重要发展方向,本项目针对商用以太网难以适应控制系统的技术瓶颈:
①原创性地发明了基于角色平等的周期数据确定性传输调度方法、基于优先级抢占式调度的非周期数据传输、强实时环境下精确调度优化与控制等技术,解决了以太网数据传输不确定性的问题;
②发明了冗余终端设备并行数据传输管理与无扰动切换、基于角色平等的轮询式环网环路故障探测与快速恢复、环形网络中交换机间链路并行主动故障探测与快速恢复等技术,解决了工业以太网控制系统可用性不高的问题;
③发明了基于传输关系密钥的工业数据加解密方法、工业数据传输多风险综合评估与复合控制技术、限流限压限载后的信号辨识及综合补偿校正、基于高速数据传输的现场仪表超低功耗设计等技术,解决了工业以太网数据传输功能失效与设备的本质安全防爆问题,研制的工业以太网产品第一个通过了本质安全型防爆认证。
申请发明专利47项、国际发明专利2项,其中已获得授权20项,软件著作权12项。
基于上述发明,制定了我国拥有自主知识产权的现场总线国际标准5项、国家标准1项,成为我国制定的第一个工业自动化国际标准:
①核心国际标准1项:IEC 61158/Type 14(EPA,Ethernet for Plant Automation);
②EPA应用技术国际标准4项: (1)实时应用技术国际标准IEC 61784-2/CPF 14 (Common Profile Family 14);(2)分布式冗余协议国际标准IEC 62439/DRP(Distributed Redundancy Protocol);(3)功能安全通信EPASafety国际标准IEC 61784-3-14;(4)本质安全防爆与线缆安装国际标准IEC 61784-5-14;
③EPA国家标准1项(GB/20171-2006),2008年获国家标准化管理委员会中国标准创新贡献一等奖。
EPA技术被包括浙江中控、上海自仪、中国四联等龙头企业在内的21家国内单位和德国菲尼克斯、日本富士电机等跨国公司应用,并形成规模生产,成为第一个由国内多家企业真正掌握的现场总线技术,经济和社会效益显著。