工业自动化系统在现代制造业中扮演着至关重要的角色，它通过使用可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）来实现生产过程的自动控制和监控。然而，随着信息技术（IT）的快速发展，传统的DCS和PLC系统面临着诸多挑战，特别是在系统的封闭性、信息安全、维护成本以及与IT技术融合等方面。因此，分布式开放软件开发技术在工业自动化应用中的综述显得尤为重要。
DCS和PLC系统的封闭性和专用性是当前面临的主要问题之一。传统的控制系统大多基于专有技术构建，导致它们难以与外界系统和新兴技术有效集成。例如，美国埃克森美孚公司使用的Honeywell的DCS系统TDC3000服役二三十年后，备件供应有限，且系统架构陈旧。这种封闭系统的缺点在于，它们通常不具备本征的信息安全特性，且随着IT技术的不断发展，这种架构无法提供有效的信息安全保护，造成巨大的风险和隐患。
为了解决这一问题，开放流程自动化（OPA）的理念被提出，并稳步推进。OPA的概念包括利用分布式云计算技术和虚拟化技术，重新定义DCS和PLC，以及与优化运营密切相关的先进控制和制造执行系统（MES）。美国开放集团（TheOpenGroup）组织了开放流程自动化论坛（OPAF），它是一个以大型最终用户为主、包括流程自动化供应商组成的共同体，聚焦于如何运用最新的分布式云计算技术和虚拟化技术来发展自动化技术。
此外，下一代自动化系统的发展方向也包括将现有的DCS/PLC系统逐步升级到新一代的分布式控制系统。这涉及到利用小的计算资源和存储资源要求的自动化边缘设备组成的新系统，逐步替代现有的DCS/PLC系统。这种演进路径不仅有助于降低维护和升级的成本，还可以实现与第三方部件的集成，从而提高系统的互操作性和灵活性。
在软件容器化技术方面，虽然其起源可追溯至UNIX操作系统，但在LINUX开源软件生态系统和云计算服务供应商的共同努力下，容器化技术得到了极大的发展。容器化技术能够实现从任意资源、任意设备和任意地点获得任意信息，包括历史信息，这对于分布式数据分析处理的实现至关重要。
对于软件开发来说，开放流程自动化论坛（OPAF）已经在开发基于标准的过程控制架构。在过去的两三年里，论坛已经吸引了超过116个团体成员，共同开发新的系列标准。这些新标准的推出，旨在打破传统的硬件和软件捆绑的模式，实现自动化硬件和软件的独立发展，让最终用户能够自由选择适合自己需求的软硬件组件。
在安全方面，鉴于现有DCS和PLC系统在工业信息安全方面的不足，新的自动化系统必须内置足够的信息安全特性以保护设备资产和资本投资。因此，新的系统必须能够在物理领域和虚拟领域深度融合的同时，提供可靠的信息安全保障。
为了应对市场竞争压力，工业制造商正在寻求降低对控制系统的投资和自动化资产生命周期成本，以及提高运营操作的盈利能力。在这一背景下，新的自动化系统需要具备从现有系统的结构中演进的能力，逐步实现系统的升级和迁移，特别是在将系统软件进行虚拟化后，能够支持新的系统架构和应用。
综合上述内容，下一代DCS和PLC的发展方向和路径应以开放性、安全性、互操作性和易于集成新技术为指导原则。这涉及到软件容器化技术的应用、云计算技术的融合、以及针对工业信息安全和资产保护的强化。通过这些方法，将有望在确保信息安全的基础上，推动工业自动化系统向更高效、更智能化和更开放的方向发展。
