分布式控制系統(tǒng)(DCS)進入21世紀,在通信和信息管理技術、集成電路技術的進步以及工藝設備大型化的影響下,DCS控制系統(tǒng)呈現(xiàn)出新的特點,來適應更多的工業(yè)領域。
中國市場起步晚發(fā)展快
中國使用DCS始于1981年,當時吉化公司化肥廠在合成氨裝置中引進了Yokogawa的產(chǎn)品,表現(xiàn)出良好的控制性能和可靠性。隨后中國引進的30套大化肥項目和大型煉油項目都采用了DCS控制系統(tǒng),提高了生產(chǎn)設施的效率和產(chǎn)品質(zhì)量的連續(xù)性,并且物耗和能耗也有不同程度的降低。
DCS產(chǎn)品在石油和化工行業(yè)的成功應用也促進了其他行業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展。應該說從80年代末期開始,DCS逐漸在中國石油和中國石化率先大面積推廣使用。DCS產(chǎn)品在石油和化工行業(yè)的成功應用也促進了其他行業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展,在隨后的幾年,冶金、建材、電力、輕工等行業(yè)的新建項目中也陸續(xù)使用了DCS產(chǎn)品。從第一套DCS引進到現(xiàn)在,DCS已經(jīng)在中國應用近30年,這30年的發(fā)展,DCS已經(jīng)成為國內(nèi)流程工業(yè)控制系統(tǒng)的主流控制平臺。
據(jù)統(tǒng)計,2010年中國DCS市場整體規(guī)模已達71.3億人民幣,同比2009年上漲6.9%,截止2009年,中國自動化市場DCS產(chǎn)品存量為285億。
經(jīng)過30年改革開放的發(fā)展,中國已經(jīng)是世界上DCS控制系統(tǒng)最主要的應用大國,并且有著巨大的DCS市場商機。
DCS控制系統(tǒng)亟待解決的問題
集散控制系統(tǒng)(DCS)于八、九十年代占主導地位。DCS的核心思想是集中管理、分散控制,即管理與控制相分離,上位機用于集中監(jiān)視管理功能,若干臺下位機下放分散到現(xiàn)場實現(xiàn)分布式控制,各上下位機之間用控制網(wǎng)絡互連以實現(xiàn)相互之間的信息傳遞。因此,這種分布式的DCS控制系統(tǒng)體系結構有力地克服了集中式數(shù)字控制系統(tǒng)中對控制器處理能力和可靠性要求高的缺陷。
在DCS集散控制系統(tǒng)中,分布式控制思想的實現(xiàn)正是得益于網(wǎng)絡技術的發(fā)展和應用,遺憾的是,不同的DCS廠家為達到壟斷經(jīng)營的目的而對其控制通訊網(wǎng)絡采用各自專用的封閉形式,不同廠家的DCS系統(tǒng)之間,以及DCS與上層Intranet、Intenet信息網(wǎng)絡之間難以實現(xiàn)網(wǎng)絡互連和信息共享,因此集散系統(tǒng)從該角度而言實質(zhì)是一種封閉專用的、不具可互操作性的分布式控制系統(tǒng),且DCS造價昂貴。在這種情況下,用戶對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)提出了開放化和降低成本的迫切要求。