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[導(dǎo)讀]   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&

  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(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)計思想,采用多層分級、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)計上廣泛實現(xiàn)系統(tǒng)的容錯技術(shù)、故障自診斷和自動處理技術(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。

  集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

  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。

  (1)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。

  (3)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)場總線集成于DCS可以有三種方式:

  ① 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(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)場總線系統(tǒng),這種集成方式不需要對DCS控制站進(jìn)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(luò)層集成其現(xiàn)場總線功能。

  ③ 現(xiàn)場總線通過網(wǎng)關(guān)與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場總線和DCS還可以通過網(wǎng)關(guān)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(shè)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(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(diào)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(nèi)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(biāo)時很少對技術(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(yuǎn),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(wù)器。現(xiàn)在雖然改了位置-把報警、通訊、處理、報表分擔(dān)在不同的操作員站,但實際還在,服務(wù)器死機(jī)現(xiàn)象還存在(盡管幾率很?。到y(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(jī)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(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,累積會自動清零。小問題多,控制器和模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計不符合當(dāng)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(jī)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(fù)位,該計時器一經(jīng)啟動就無法復(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)總體而言簡單、易用,功能比較全面,采用C/S通訊是他的一個特點(diǎn)。

  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(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,在國內(nèi)熱電站上有不少業(yè)績。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(wù)收費(fèi)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(luò)結(jié)構(gòu)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(wù)器,該服務(wù)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(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)致整個系統(tǒng)無法監(jiān)控的風(fēng)險,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)對點(diǎn)的操作,這一點(diǎn)明顯優(yōu)于和利時系統(tǒng)。

  I/O卡件硬件的問題,我認(rèn)為目前是國內(nèi)的DCS系統(tǒng)與國外的DCS系統(tǒng)差別最大的。國內(nèi)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(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,在電力行業(yè)起步較晚,業(yè)績不多,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,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(yuǎn)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(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)計有關(guān)和現(xiàn)場調(diào)試人員有很大關(guān)系。對于小電廠來說以上哪一家都可以,關(guān)鍵是看項目經(jīng)理和現(xiàn)場工程師素質(zhì)及現(xiàn)場經(jīng)驗,畢競?cè)耸亲钪饕能浖?/p>

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