dcs系統(tǒng)

　　分散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”。

　　它采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。

　　可靠性是DCS發(fā)展的生命，要保證DCS的高可靠性主要有三種措施：一是廣泛應(yīng)用高可靠性的硬件設(shè)備和生產(chǎn)工藝；二是廣泛采用冗余技術(shù)；三是在軟件設(shè)計(jì)上廣泛實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)、故障自診斷和自動(dòng)處理技術(shù)等。當(dāng)今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達(dá)幾萬甚至幾十萬小時(shí)。

　　集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

　　近年來，在DCS關(guān)聯(lián)領(lǐng)域有許多新進(jìn)展，主要表現(xiàn)在如下一些方面。

　?。?）系統(tǒng)功能向開放式方向發(fā)展 傳統(tǒng)DCS的結(jié)構(gòu)是封閉式的，不同制造商的DCS之間難以兼容。而開放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統(tǒng)集成自主權(quán)，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同廠商的設(shè)備連同軟件資源連入控制系統(tǒng)，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成，更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設(shè)備和軟件資源的廣義集成。

　?。?）儀表技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 工業(yè)控制設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，可以促使過程控制的功能進(jìn)一步分散下移，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“全數(shù)字”、“全分散”控制。另外，由于這些智能儀表具有的精度高、重復(fù)性好、可靠性高，并具備雙向通信和自診斷功能等特點(diǎn)，致使系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)工作更為方便。

　?。?）工控軟件正向先進(jìn)控制方向發(fā)展 廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價(jià)值的發(fā)展方向，主要包括先進(jìn)控制、過程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成等軟件的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在未來，工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性發(fā)展方向。

　?。?）系統(tǒng)架構(gòu)向FCS方向發(fā)展 單純從技術(shù)而言，現(xiàn)階段現(xiàn)場(chǎng)總線集成于DCS可以有三種方式：

　?、?現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡掛在DCS的I/O總線上，使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場(chǎng)總線來的信息就如同來自一個(gè)傳統(tǒng)的DCS設(shè)備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)采用的就是此種集成方案。

　?、?現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡(luò)上集成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，這種集成方式不需要對(duì)DCS控制站進(jìn)行改動(dòng)，對(duì)原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層集成其現(xiàn)場(chǎng)總線功能。

　?、?現(xiàn)場(chǎng)總線通過網(wǎng)關(guān)與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場(chǎng)總線和DCS還可以通過網(wǎng)關(guān)橋接實(shí)現(xiàn)并行集成。如SUPCON的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，利用HART協(xié)議網(wǎng)橋連接系統(tǒng)操作站和現(xiàn)場(chǎng)儀表，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備管理系統(tǒng)操作站與HART協(xié)議現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的通信功能。

　　一直以來DCS的重點(diǎn)在于控制，它以“分散”作為關(guān)鍵字。但現(xiàn)代發(fā)展更著重于全系統(tǒng)信息綜合管理，今后“綜合”又將成為其關(guān)鍵字，向?qū)崿F(xiàn)控制體系、運(yùn)行體系、計(jì)劃體系、管理體系的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展，實(shí)施從最底層的實(shí)時(shí)控制、優(yōu)化控制上升到生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理，以至最高層的戰(zhàn)略決策，形成一個(gè)具有柔性、高度自動(dòng)化的管控一體化系統(tǒng)。

　　國(guó)內(nèi)dcs系統(tǒng)廠家

　　其實(shí)在DCS系統(tǒng)上各家的產(chǎn)品均有缺陷，往往在廠家在投標(biāo)時(shí)很少對(duì)技術(shù)規(guī)范書提出偏離，一旦中標(biāo)后簽技術(shù)協(xié)議時(shí)不是說這不能滿足要求，就是說那不能滿足要求，實(shí)在令人頭疼得很?，F(xiàn)對(duì)以下幾家產(chǎn)品（新華，和利時(shí)，科遠(yuǎn)，浙大中控）各自分析比較一下。

　　一、和利時(shí)：

　　macs系統(tǒng)的致命傷是那對(duì)服務(wù)器?，F(xiàn)在雖然改了位置-把報(bào)警、通訊、處理、報(bào)表分擔(dān)在不同的操作員站，但實(shí)際還在，服務(wù)器死機(jī)現(xiàn)象還存在（盡管幾率很小），系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)問題。

　　1、MACSⅡ最大的問題就是不能在線下裝組態(tài)，雖然廠家說是可以的，但實(shí)際在組態(tài)時(shí)廠家自己都不敢在線下裝，只等機(jī)組全停時(shí)才下裝。據(jù)了解在太倉(cāng)某電廠做過在線下裝試驗(yàn)，確實(shí)導(dǎo)致了系統(tǒng)復(fù)位。不知現(xiàn)在推出的smartproMACS（MACSⅤ）是否解決了不能在線下載的問題沒有。

　　2、系統(tǒng)不穩(wěn)定，累積會(huì)自動(dòng)清零。小問題多，控制器和模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不符合當(dāng)今主流發(fā)展趨勢(shì)。

　　3、通訊和DCS相連速度太慢，剛啟動(dòng)時(shí)有時(shí)延時(shí)較長(zhǎng)。有時(shí)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，數(shù)據(jù)有時(shí)不動(dòng)或?yàn)?。通訊的數(shù)據(jù)不能做歷史記錄。 4、軟件計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器無法復(fù)位，該計(jì)時(shí)器一經(jīng)啟動(dòng)就無法復(fù)位，可能導(dǎo)致有些功能不能按正常邏輯進(jìn)行。 5、模塊質(zhì)量在調(diào)試的過程中會(huì)出現(xiàn)燒卡件，輸出端子板阻容回路匹配可能存在問題。優(yōu)點(diǎn) MACS系統(tǒng)總體而言簡(jiǎn)單、易用，功能比較全面，采用C/S通訊是他的一個(gè)特點(diǎn)。

　　產(chǎn)品FM系列卡件和MACS軟件

　　二、GE新華（簡(jiǎn)稱新華）：

　　新華的系統(tǒng)比較穩(wěn)定。但自從被GE公司收購(gòu)后，后續(xù)開發(fā)力量明顯不足，價(jià)格高，工程技術(shù)人員售后服務(wù)差（休息日不好找人）。側(cè)重于大型火電站，在國(guó)內(nèi)熱電站上有不少業(yè)績(jī)。原新華公司管理作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定可靠，技術(shù)人員隊(duì)伍穩(wěn)定。但被GE公司收購(gòu)后在走下坡路，很好的民族品牌沒能的到良好的發(fā)展，其用戶最集中反映的問題在于售后服務(wù)收費(fèi)較高，備品備件價(jià)格昂貴。下面把和利時(shí)MACS II/III與新華XPDS從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面做下比較：

　　和利時(shí)的產(chǎn)品在監(jiān)控層與現(xiàn)場(chǎng)控制層之間存在一套冗余服務(wù)器，該服務(wù)器起到數(shù)據(jù)的上傳與下載，報(bào)警功能的計(jì)算，歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等重要功能。這樣的結(jié)構(gòu)就使得服務(wù)器的功能過于集中，數(shù)據(jù)流量很大。雖然服務(wù)器采用冗余技術(shù)，減少因服務(wù)器本身故障、或電源故障導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法監(jiān)控的風(fēng)險(xiǎn)，從DCS的本質(zhì)上來說又回

　　到了集中控制的階段。我認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)是有弊端的，可靠性差。

　　新華公司的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以說是一種真正意義上的DCS，數(shù)據(jù)的上傳下載、控制的命令均是通過數(shù)據(jù)線上進(jìn)行的。是一種直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的操作，這一點(diǎn)明顯優(yōu)于和利時(shí)系統(tǒng)。

　　I/O卡件硬件的問題，我認(rèn)為目前是國(guó)內(nèi)的DCS系統(tǒng)與國(guó)外的DCS系統(tǒng)差別最大的。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品硬件和國(guó)外相差很多，無論是和利時(shí)、新華還是其他國(guó)內(nèi)公司產(chǎn)品，在安裝調(diào)試期間均存在壞的卡件，而壞的原因均是產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，比如卡件的抗干擾能力，卡件的自保護(hù)能力以及卡件的穩(wěn)定性。雖然硬件上存在共同的特點(diǎn)，但和利時(shí)的產(chǎn)品與新華公司的產(chǎn)品還是存在區(qū)別，這其中有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　和利時(shí)的產(chǎn)品卡件具有小巧、全封裝、安裝方便、穩(wěn)定性較好、底座直接帶有接線端子的優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)是卡件故障率高、自保護(hù)能力差（外回路短路、接地、過電壓均有可能燒卡件）、無越量程功能。

　　新華公司的產(chǎn)品具有故障率小、具備一定自保護(hù)能力的優(yōu)點(diǎn)。其卡件為裸露的板卡，防塵效果差、需配備端子板卡、安裝不方便、穩(wěn)定性較差、抗干擾能力較差。

　　三、浙大中控：

　　系統(tǒng)在化工行業(yè)有一定的業(yè)績(jī)，在電力行業(yè)起步較晚，業(yè)績(jī)不多，其每塊卡件的點(diǎn)數(shù)太少，模擬量輸入是分組隔離的（不好，最好要都做到點(diǎn)點(diǎn)隔離），DPU的處理能力低。不適合用于較大系統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)控制軟件的先進(jìn)性，有些不一定實(shí)用。浙JX300X是它的主流，但系統(tǒng)規(guī)模太??；推出的ECS100系統(tǒng)還不完善，聽說用日本富士的系統(tǒng)集成（ECS200系統(tǒng)）剛起步。

　　四、科遠(yuǎn)：

　　使用英國(guó)歐陸技術(shù)，聽說系統(tǒng)比較穩(wěn)定，維護(hù)量小，備品備件不好買，在南方小電廠有部分業(yè)績(jī)，做的都還不錯(cuò)。在接線端子上可能與其他幾家有區(qū)別。對(duì)科遠(yuǎn)了解不夠，就說這些。

　　以上只是對(duì)和利時(shí)和新華做了較具體的分析，畢竟和利時(shí)早期占小火電半壁江山，新華系統(tǒng)是國(guó)產(chǎn)的佼佼者。

　　其實(shí)在線下裝哪個(gè)廠家一般也不會(huì)干的，即使保證說可以。硬件問題是國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的通病。硬件問題是國(guó)內(nèi)DCS廠家和PLC廠家的致命傷。系統(tǒng)的可靠運(yùn)行不但與硬件和軟件有關(guān)，而且和工程設(shè)計(jì)有關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員有很大關(guān)系。對(duì)于小電廠來說以上哪一家都可以，關(guān)鍵是看項(xiàng)目經(jīng)理和現(xiàn)場(chǎng)工程師素質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，畢競(jìng)?cè)耸亲钪饕能浖?/p>