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1、浙浙 江江 浙浙 大大 中中 自自 集集 成成 控控 制制 股股 份份 有有 限限 公公 司司 浙浙 江江 大大 学学 工工 业业 自自 动动 化化 国国 家家 工工 程程 研研 究究 中中 心心DCSDCS发展趋势发展趋势现代集散控制系统发展与趋势DCS系统结构现代集散控制系统发展与趋势我国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外 的DCS，同时开始自己研制和设计选用国外的DCS，经过20多年 的努力，国内已有多家DCS厂家，主要有：和利时、浙大中控、 浙大中自、上海新华等。国内市场增长快速目前国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中以采用 Honeywell、横河两公司产品
2、为多。 国内应用DCS的行业以炼油、石化、化纤为多，已使用了700 多套DCS，其他还有化工、冶金、电力、轻工等行业。我国石化 行业应用水平较高，自动投运率在90%以上，维护水平也较高， 目前正向充分发挥DCS性能和开展先进控制和优化的方向发展。 我国DCS的市场增长率高，年增长率约为20%，据有关部门估 计，DCS的年市场需求为3035亿元，到2005年，我国石化行业有 1000多套装置需要应用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千 瓦发电机组，需要DCS实现监控；并且不少企业已使用DCS近 1520年，需要改造和设备更新。所以，今后5年内，DCS作为自 动化仪表行业主要产品的地位不容置
3、疑，但必须进一步改善其功 能，并兼容各种新技术，降低价格，提高应用水平。现代集散控制系统发展与趋势主控CPU：8bits-16bits-32bits；RISC；多CPU分 工协作，控制、通讯、冗余； 信号变换与信号调理陆续采用嵌入式技术，通过单 片机等完成量程调整、远程I/O数据传输、小型化、减 少卡件硬件规格等功能，直至连接智能化现场变送器 或现场总线数字信号； 第一代DCS控制站的功能更近似于多回路调节器； 第二代DCS控制站编程语言有面向过程语言和高级语 言，控制策略的组态由操作站或工作站在与控制站联 机的情况下，完成编译和下装；第三代DCS控制站的 系统软件齐全，操作站或工程师站可以完
4、成离线组态 及在线修改控制策略，并大多向IEC1131-3编程语言标 准靠拢。控制站现代集散控制系统发展与趋势在第二代、第三代DCS控制站中，扫描周期可以比 缺省值的1s更短，如可以选用0.2 0.5s，以满足少数快 速反应的控制对象的要求。 对于第一代、第二代DCS控制站，为了完成回路控 制以外的顺序控制、批量控制及数据采集，分别开发 了不同型号、规格的控制站产品；而第三代控制站因 为其功能很强大，对开关量和模拟量处理能力很强， 所以一般不做区分。 中小型DCS控制站，以控制1632回路为限，分散 性较易为人们所接受。目前小型DCS所占有的市场， 已逐步与PLC、IPC、FCS共享，今后小型
5、DCS可能首 先与这3种系统融合，而且“软DCS”技术将首先在小型 DCS中得到发展。控制站现代集散控制系统发展与趋势DCS操作站具有日益丰富的外围设备和人机界面 ； 操作系统逐步由DOS等单任务操作系统发展到 Unix、Windows等多任务操作系统； 在人机界面方面，逐渐过渡为以GUI图形用户界 面；制作流程图和控制回路图等采用菜单、窗口、 CAD技术等，使人机界面友好； 第三代DCS操作站是在个人计算机(PC)及 Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化 的基础上诞生的，具有开放性，目前大多数DCS操作 站均采用IPC、Windows NT操作系统、客户机/服务器 (C/S)
6、结构，DDE或OPC接口技术，并通过以太网与管 理网络相连。操作站现代集散控制系统发展与趋势在DCS系统诞生时，主要解决一个生产装置中几 个控制站和一个或几个操作站之间的数据通信问题； 第二代DCS则解决多个装置的DCS互联问题；第三代 DCS则解决一个工厂的多个车间互联及与全厂计算机 管理网络互联的问题，这是总的设计思想。 由于计算机网络系统技术的发展，全厂各生产车 间用DCS 的通信总线相连的实例较少，所以在第三代 DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技 术相融合，逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过 渡，其特点是具有开放性。 在控制站内采用站内通信总线及远程I/O总线，以 及
7、在第三代DCS的控制站内增加了连接现场智能仪表 的接口卡，使DCS与现场仪表之间的接线减少，为与 现场总线通信技术融合打下基础。通讯与网络现代集散控制系统发展与趋势结合现代控制理论，应用人工智能技术，以微处理器为基础 的智能化设备纷纷涌现。先进控制策略、故障诊断技术、过程优 化、控制系统计算机辅助设计、仿真培训和在线维修技术等日益 得到广泛应用。DCS发展趋势90年代，开放式结构和集成技术的广泛应用，使DCS进入了 一个新的阶段：生产过程控制系统与信息管理系统紧密结合的管 控一体化的新一代集散型控制系统。表现为： DCS向综合化、开放化发展，连接现场各种智能化设备，实 现计算机集成生产系统。 大型DCS进一步完善和提高的同时，积极发展小型集散控制 系统。如Moore公司的MYCRO APACS，Siemen公司的PCS和 Honeywell公司的9000系列等。新一代集散型控制系统以实现企业综合自动化为目的。从企 业的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息的集成，将控制 、调度、管理、经营、决策等功能综合集成于一体，使企业获得 更高的整体综合效益。致谢浙大中自集成控制股份有限公司浙大中自集成控制股份有限公司 在此衷心感谢各位领导、专家和行业同仁，浙 大中自将以饱满的精神、不懈的努力与广大朋友携 手并进，共创明日辉煌。谢谢！S
