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，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)調的設計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)簡稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計算機控制系統(tǒng)”。

　　它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想，采用多層分級、合作自治的結構形式。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：一是廣泛應用高可靠性的硬件設備和生產(chǎn)工藝；二是廣泛采用冗余技術；三是在軟件設計上廣泛實現(xiàn)系統(tǒng)的容錯技術、故障自診斷和自動處理技術等。當今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達幾萬甚至幾十萬小時。

　　集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

　　近年來，在DCS關聯(lián)領域有許多新進展，主要表現(xiàn)在如下一些方面。

　　（1）系統(tǒng)功能向開放式方向發(fā)展 傳統(tǒng)DCS的結構是封閉式的，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，用戶可根據(jù)實際需要選擇不同廠商的設備連同軟件資源連入控制系統(tǒng)，達到最佳的系統(tǒng)集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成，更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設備和軟件資源的廣義集成。

　　（2）儀表技術向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展 工業(yè)控制設備的智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，可以促使過程控制的功能進一步分散下移，實現(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、重復性好、可靠性高，并具備雙向通信和自診斷功能等特點，致使系統(tǒng)的安裝、使用和維護工作更為方便。

　?。?）工控軟件正向先進控制方向發(fā)展 廣泛應用各種先進控制與優(yōu)化技術是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價值的發(fā)展方向，主要包括先進控制、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)化應用。在未來，工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標準化、網(wǎng)絡化、智能化和開放性發(fā)展方向。

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

　?、?現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過一個現(xiàn)場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上，使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場總線來的信息就如同來自一個傳統(tǒng)的DCS設備卡一樣。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)場總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡上集成現(xiàn)場總線系統(tǒng)，這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動，對原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場總線產(chǎn)品可以實現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層集成其現(xiàn)場總線功能。

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

　　一直以來DCS的重點在于控制，它以“分散”作為關鍵字。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”又將成為其關鍵字，向實現(xiàn)控制體系、運行體系、計劃體系、管理體系的綜合自動化方向發(fā)展，實施從最底層的實時控制、優(yōu)化控制上升到生產(chǎn)調度、經(jīng)營管理，以至最高層的戰(zhàn)略決策，形成一個具有柔性、高度自動化的管控一體化系統(tǒng)。

　　國內dcs系統(tǒng)廠家

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

　　一、和利時：

　　macs系統(tǒng)的致命傷是那對服務器?，F(xiàn)在雖然改了位置-把報警、通訊、處理、報表分擔在不同的操作員站，但實際還在，服務器死機現(xiàn)象還存在（盡管幾率很?。?，系統(tǒng)就會出現(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，但實際在組態(tài)時廠家自己都不敢在線下裝，只等機組全停時才下裝。據(jù)了解在太倉某電廠做過在線下裝試驗，確實導致了系統(tǒng)復位。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，累積會自動清零。小問題多，控制器和模塊的結構設計不符合當今主流發(fā)展趨勢。

　　3、通訊和DCS相連速度太慢，剛啟動時有時延時較長。有時出現(xiàn)死機現(xiàn)象，數(shù)據(jù)有時不動或為0。通訊的數(shù)據(jù)不能做歷史記錄。 4、軟件計時器計時器無法復位，該計時器一經(jīng)啟動就無法復位，可能導致有些功能不能按正常邏輯進行。 5、模塊質量在調試的過程中會出現(xiàn)燒卡件，輸出端子板阻容回路匹配可能存在問題。優(yōu)點 MACS系統(tǒng)總體而言簡單、易用，功能比較全面，采用C/S通訊是他的一個特點。

　　產(chǎn)品FM系列卡件和MACS軟件

　　二、GE新華（簡稱新華）：

　　新華的系統(tǒng)比較穩(wěn)定。但自從被GE公司收購后，后續(xù)開發(fā)力量明顯不足，價格高，工程技術人員售后服務差（休息日不好找人）。側重于大型火電站，在國內熱電站上有不少業(yè)績。原新華公司管理作風嚴謹，設備質量穩(wěn)定可靠，技術人員隊伍穩(wěn)定。但被GE公司收購后在走下坡路，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收費較高，備品備件價格昂貴。下面把和利時MACS II/III與新華XPDS從網(wǎng)絡結構方面做下比較：

　　和利時的產(chǎn)品在監(jiān)控層與現(xiàn)場控制層之間存在一套冗余服務器，該服務器起到數(shù)據(jù)的上傳與下載，報警功能的計算，歷史數(shù)據(jù)的存儲等重要功能。這樣的結構就使得服務器的功能過于集中，數(shù)據(jù)流量很大。雖然服務器采用冗余技術，減少因服務器本身故障、或電源故障導致整個系統(tǒng)無法監(jiān)控的風險，從DCS的本質上來說又回

　　到了集中控制的階段。我認為這種結構是有弊端的，可靠性差。

　　新華公司的網(wǎng)絡結構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)線上進行的。是一種直接點對點的操作，這一點明顯優(yōu)于和利時系統(tǒng)。

　　I/O卡件硬件的問題，我認為目前是國內的DCS系統(tǒng)與國外的DCS系統(tǒng)差別最大的。國內的產(chǎn)品硬件和國外相差很多，無論是和利時、新華還是其他國內公司產(chǎn)品，在安裝調試期間均存在壞的卡件，而壞的原因均是產(chǎn)品質量不過關，比如卡件的抗干擾能力，卡件的自保護能力以及卡件的穩(wěn)定性。雖然硬件上存在共同的特點，但和利時的產(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。

　　和利時的產(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。但其缺點是卡件故障率高、自保護能力差（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、具備一定自保護能力的優(yōu)點。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，在電力行業(yè)起步較晚，業(yè)績不多，其每塊卡件的點數(shù)太少，模擬量輸入是分組隔離的（不好，最好要都做到點點隔離），DPU的處理能力低。不適合用于較大系統(tǒng)。強調控制軟件的先進性，有些不一定實用。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：

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

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

　　其實在線下裝哪個廠家一般也不會干的，即使保證說可以。硬件問題是國產(chǎn)系統(tǒng)的通病。硬件問題是國內DCS廠家和PLC廠家的致命傷。系統(tǒng)的可靠運行不但與硬件和軟件有關，而且和工程設計有關和現(xiàn)場調試人員有很大關系。對于小電廠來說以上哪一家都可以，關鍵是看項目經(jīng)理和現(xiàn)場工程師素質及現(xiàn)場經(jīng)驗，畢競人是最主要的軟件。