工業自動控制系統是一種用于實現工業過程自動化控制的計算機系統，其原理是通過工業控制計算機對傳感器及局域網所采集的各種信息的歸納、分析、整理，實現信息管理與自動控制的一體化，并通過權限認證確保了信息的安全。

工業自動控制系統是一種用于實現工業過程自動化控制的計算機系統，其原理是通過工業控制計算機對傳感器及局域網所采集的各種信息的歸納、分析、整理，實現信息管理與自動控制的一體化，并通過權限認證確保了信息的安全。

工業自動控制系統已經被廣泛應用于國家的重要流程行業，如化工、電力、石油天然氣以及制藥等，實現生產過程控制和質量控制，幫助企業提高生產效率、縮短生產周期、降低生產成本以及提高產品質量，同時在產品質量出現問題時實現產品追溯和優化調整，降低問題發生率。

隨著智能制造的發展深入，企業希望能通過對工業自動控制系統做升級改造，利用數字化和智能化等技術手段進一步提升生產效率和產品品質，在數據采集、監控、分析等全面實時監控的基礎上，實現生產過程的可視化、可控性和智能化。同時滿足經濟高質量發展對于企業雙碳減排的要求。對于企業來說，只有緊跟這些發展趨勢，才能在激烈的市場競爭中取得更好的競爭力。

工業自動控制系統的主要組成部分包括感知層、傳輸層、控制層和應用層。感知層主要負責采集工業過程中的數據，包括溫度、壓力、流量等參數；傳輸層負責將感知層傳來的數據傳輸到控制層；控制層是工控系統的核心，它采用自適應控制算法，根據感知層和應用層的數據進行控制計算并自動調節生產過程；應用層則負責提供控制系統的用戶界面和其它輔助功能。

隨著智能制造的深入，構成智能制造系統架構的信息化系統和自動化系統越來越多，各系統之間的數據交互越來越復雜，企業生產經營產生的業務數據、生產過程數據和設備運行數據快速增長，給工業自動控制系統帶來了越來越大的壓力，也給支撐這些系統運行和數據傳輸、存儲的IT基礎架構帶來了更嚴峻的挑戰。智能制造體系下工業自動控制系統可靠性和可用性問題正變的越來越重要。

通常來說，智能制造代表的是生產過程的高度智能化，在這一過程中數據就是流動的血液，工業控制系統依賴高效實時的數據實現各種智能化功能。從數據的采集到處理、分析再到各種工業智能化應用的實現，工業自動控制系統始終在不停運轉，支撐各種工業智能化應用，因此過程是絕對不允許有任何中斷，業務的連續性必須得到有效保證，因此智能制造時代的工業自動控制系統對IT基礎設施的可用性和可靠性要求極高。

在智能制造體系中，工業控制系統必須保證能夠長期穩定地運行，并且系統的各個組成部分能夠相互配合，協同完成任務。在智能制造環境下，系統中涉及到的各個部分之間的聯系非常緊密，如果一個部分出現問題，就會導致整個系統的運行出現故障，因此如何保障系統的可靠性和可用性是一個需要解決的問題。

工業自動控制系統提升可用性的方法

通常，工業控制系統的安全性描述通常包含兩個重要指標，即可靠性和可用性。可靠性指系統或元件在規定條件下，規定時間內，完成規定功能的能力。質量是可靠性的基礎，規范的質量檢查及軟件工程都是可靠性的重要保障。對可靠性的評價一般用平均無故障時間。

對工業控制系統來說，決定系統可靠性能力的關鍵是服務器，服務器穩定性越好，系統可靠性就越高，但服務器也是由一堆電子元器件所組成，可靠性不可能達到百分之百。統計數據顯示，商用服務器一年內的停機時間大約在幾個小時到幾十個小時之間。

為提升系統的可靠性，就必須增強服務器的可用性，即在要求的外部資源得到保證的前提下，產品在規定的條件下和規定的時刻或時間區間內處于可執行規定或恢復功能的能力。評價服務器可用性的指標就是平均修復時間來衡量，即在故障發生后將對業務的影響降低到最小，提高服務器可用性的常用方法為冗余(容錯技術)，兼顧系統的安全性和可用性。

利用冗余容錯技術，即使服務器可靠性本身不高，也可以通過冗余來提高系統的可用性，當系統出現可靠性問題(故障)時自動切換到冗余系統，不會影響用戶的可用性，也相當于提高了整個系統的可靠性，當然，如果切換到冗余系統后原系統不修復的情況下發生故障則會導致系統癱瘓(即共模故障)，所以說低可靠性會導致低可用性；同樣，較高的可用性會提高系統的安全性。

在搭建工業自動控制系統時，除了要充分評估工業智能化應用對服務器的性能需求，還要必須考慮工廠中惡劣的環境，所選擇的服務器必須符合現代工業標準，采用雙機、雙網、接入雙通道等冗余設計結構，發生故障時可自動切換，保障系統的不間斷可靠運行。系統軟件平臺應成熟、可靠、安全，軟件開發應遵循軟件工程的方法，經過充分測試使程序運行穩定可靠方便使用，易于維護。

為保證系統的開放性，應選用標準化的軟硬件產品，系統中的設備應具有很好的通用性，不同廠家的產品可相互集成，系統可擴充和升級。對應用系統而言，應用系統應提供一體化支撐平臺，具有模塊化、網絡化、接口標準化的特點支持用戶應用軟件的開發，保證能和其它系統互聯和無縫集成。同時系統應具有良好的功能可擴展性，從而使系統的建設可以總體規劃，分步建設，逐步擴充，逐步升級。

最重要一點，系統應具有簡學，易懂，易于操作的用戶界面，操作人員不需要很強的計算機專業知識即可使用和維護系統，同時系統軟件的各功能模塊以數據庫為核心靈活分布在網絡的各個節點上，除個別模塊需要相關硬件外，都能在任意節點機上運行，做到“即裝即用”。

隨著智能制造應用的不斷深入，智能制造系統的可靠性要求也在不斷提升。只有不斷探索、創新和優化，才能讓智能制造系統變得更加安全、高效和可靠。