分布式控制系統(tǒng)(DCS)進(jìn)入21世紀(jì)，在通信和信息管理技術(shù)、集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及工藝設(shè)備大型化的影響下，在節(jié)能環(huán)保和提高生產(chǎn)效率的需求下，形成了新一代的DCS，或稱為第四代DCS。
經(jīng)過近20年來的發(fā)展，國內(nèi)在原來DDC直接數(shù)字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在對(duì)國外DCS的工程應(yīng)用及技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，逐漸形成了獨(dú)立自主的DCS產(chǎn)業(yè)，特別是在大型火力發(fā)電廠中的應(yīng)用國產(chǎn)DCS已取得了可喜的業(yè)績，已經(jīng)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。 與國外DCS相比，國內(nèi)DCS產(chǎn)業(yè)具有如下特色和應(yīng)用優(yōu)勢：
■反映水平的技術(shù)指標(biāo)具體是指網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件體系、軟件體系及系統(tǒng)容量、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)人機(jī)界面、系統(tǒng)現(xiàn)場借口、系統(tǒng)控制功能、系統(tǒng)精確度、系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性、系統(tǒng)可靠性、可用性、可維護(hù)性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)安全性等。如何進(jìn)一步科學(xué)地評(píng)比這些指標(biāo)，是當(dāng)今制造業(yè)的任務(wù)。
■國產(chǎn)DCS的性價(jià)比高 ，適合在300MW以下機(jī)組中選用，在600MW以上機(jī)組可逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
■國內(nèi)DCS企業(yè)對(duì)大型電廠的工程能力有待在實(shí)際工程鍛煉中進(jìn)一步提高。
■國內(nèi)DCS企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)力量 ，在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現(xiàn)場總線儀表連接的工程實(shí)踐，EDDL設(shè)備描述語言技術(shù)，可互操作性技術(shù)的應(yīng)用等專項(xiàng)技術(shù)。
■加強(qiáng)管控一體化，電控、儀控一體化的應(yīng)用技術(shù)的工程實(shí)踐，特別是加強(qiáng)“資產(chǎn)管理”專項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐。
■加強(qiáng)功能安全技術(shù)的研究。
■在引進(jìn)國外特大型機(jī)組DCS應(yīng)用工程中，把國內(nèi)制造廠作為最終用戶的伙伴，參加進(jìn)去，從中吸取國外先進(jìn)技術(shù)和工程管理經(jīng)驗(yàn) ，并為最終用戶在該機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)保駕護(hù)航。
國內(nèi)三家典型DCS企業(yè)特點(diǎn)
國電智深——在多年DCS應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 ，在技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDPF-NT、EDPF-NT+和EDPF-BA的EDPF系列產(chǎn)品。其中EDPF-BA在傳統(tǒng)的DCS框架下進(jìn)一步融合PLC的特點(diǎn)。
和利時(shí)：自90年代以來，歷經(jīng)了HS-DCS-1000、HS-2000、MACS直至現(xiàn)今主推的HOLLIAS系統(tǒng)，在大型火電廠中主要使用HOLLIAS-MACS-S，有符合汽輪機(jī)控制要求的HOLLIASDEH(汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng))和ETS(汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng))，和HOLLIAS-MACS構(gòu)成一體，滿足大型電廠控制和安全保護(hù)的要求。管控一體化方面 ，HOLLIAS具有MES功能，在開放的實(shí)時(shí)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，有子系統(tǒng)模塊，可以滿足電站信息化的需求。
上自儀：上海自動(dòng)化儀表股份有限公司經(jīng)歷了100年的歷史積淀和16年的創(chuàng)新發(fā)展，成為國內(nèi)首家自動(dòng)化儀表行業(yè)的上市公司，而且成為上海電氣集團(tuán)的一部分。與國家核電共同組建了國核自儀系統(tǒng)工程有限公司，逐步做到具備核電工程儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)集成、核電儀控設(shè)備成套供應(yīng)等的能力，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，形成較大規(guī)模批量化建設(shè)中國品牌核電站的能力。
國外三家典型DCS企業(yè)特點(diǎn)
ABB——在“IndustrialIT”的架構(gòu)下，由ABB貝利Infi90Open形成的Symphony系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)了800系列的新產(chǎn)品，推出IndustrialITSymphony最新的DCS系統(tǒng)。其中，800XA系統(tǒng)通過了現(xiàn)場總線基金會(huì)的互可操作性測試(在擴(kuò)大范圍的程序下的HIST測試)。800XA已有用于大型電廠的業(yè)績。在最新微電子技術(shù)基礎(chǔ)上，開發(fā)了采用MCF5407CPU芯片的新一代在線控制與管理模件BRC300。ABB貝利在中國電力方面用戶多達(dá)200多個(gè)，新系統(tǒng)和老系統(tǒng)兼容，這有利于以后的設(shè)備改造更新。
西門子——在全世界已有超過1500套控制系統(tǒng)裝置，是成功的電力和I&C系統(tǒng)供應(yīng)商。在我國電站中采用西門子的Teleperm系統(tǒng)較多。近年在“全集成自動(dòng)化”的架構(gòu)下，西門子推出SPPA-T3000系統(tǒng)，已經(jīng)在國內(nèi)電廠項(xiàng)目陸續(xù)使用。
SPPA-T3000通過基于對(duì)象的設(shè)計(jì)及嵌入式組件服務(wù)(ECS)，實(shí)現(xiàn)了全新的集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。使用XML和Java技術(shù)，其應(yīng)用不受任何操作系統(tǒng)或硬件平臺(tái)兼容性的限制，信息從最底層的現(xiàn)場設(shè)備直達(dá)控制室、辦公室或企業(yè)層 ，無需通過不同網(wǎng)關(guān)或軟件接口，消除映射數(shù)據(jù)交換和子系統(tǒng)通訊，避免了額外的處理時(shí)間、管理負(fù)荷及多重軟件版本而導(dǎo)致的多重故障點(diǎn)和更多的維護(hù)工作。其軟件體系結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢總結(jié)為：全集成(任何時(shí)間的一致性視圖，無子系統(tǒng)界定，集成汽輪機(jī)控制系統(tǒng))、硬件平臺(tái)無關(guān)性、開放性。硬件體系結(jié)構(gòu)方面，有如下四項(xiàng)組件層構(gòu)成：用戶接口(站)、電力服務(wù)(器)、網(wǎng)絡(luò)(包括工業(yè)以太網(wǎng)及PROFIBUS-DP)、過程接口。
艾默生——在并購基礎(chǔ)上形成的艾默生過程控制公用事業(yè)部發(fā)表了“PlantWeb數(shù)字化工廠管控網(wǎng)”，它涵蓋了DeltaV和Ovation。Ovation是其前身西屋過程控制公司于1997年推出，是WDPF的更新?lián)Q代產(chǎn)品，在電廠獲得了廣泛的應(yīng)用。
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