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論國產DCS及科遠DCS系統發展狀況

發布日期:2013-01-25   瀏覽次數:44066
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【摘   要】:DCS系統自1975年問世以來經過三十多年的時間,發達國家普及率已經相當高。而中國的DCS市場目前正處于上升和發展時期,全球的DCS制造商都將目光轉向中國市場,展開激烈的競爭。


一、國產DCS發展狀況和市場分析

我國DCS發展較晚,大約在20世紀80年代末才開始技術引進和自主研發并逐漸普及。
發展初期,由于制造工藝落后,冗余等核心技術并未完全掌握,系統在應用中不穩定,實時性不夠,硬件、軟件性能與進口系統存在較大差距。
多年來,我國DCS系統市場的基本格局是國產DCS系統在中、小工程市場與國外DCS系統競爭,而重大工程項目市場被國外DCS系統壟斷。近幾年,在中小工程項目市場上,國產DCS系統以更高的性能價格比和良好的服務逐漸占有優勢。
隨著國內DCS制造商不斷對國外技術吸收,不斷對系統軟、硬件進行改進,同時計算機、通訊以及控制技術的快速發展,近幾年,國內DCS系統發展迅速逐步成熟和完善。已得到普遍應用,水平接近或達到國際同類產品。
國產DCS應用推廣過程:從中、小型工程逐步向大型工程,從主應用領域石化、化工、電力、冶金等行業逐步向市政、食品、建材、環保、交通等全工業范圍拓展。在進行市場拓展和進入大型工程項目市場,需要解決以下問題。

1、用戶信任度
隨著工程項目的大型化,控制系統的作用越來越重要。對控制系統穩定性和可靠性要求越來越高。事實上,國產DCS系統與國外系統目前差距不是在技術上,主要是生產管理和質量管理。和國外知名大公司相比,我們在這方面的經驗還是不夠的。只要去認真對待每一個應用,同樣能使國產DCS系統在用戶心目中逐步獲得認可。

2、設計細節和應用方案
國產DCS系統進入大型工程項目市場后,價格的競爭因素將相對弱化。在各種系統的綜合技術水平相差不大的情況下,用戶將會通過系統的細節設計對系統作出評價。從用戶的角度來看,DCS供應商提供不僅僅是個產品,應該是一個完整解決方案。因此用戶在評價DCS系統時,不但要評價系統的硬件和軟件,而且非常重要的是還要評價系統的應用是否符合用戶的需要。

3、新技術的應用和開發
國產DCS系統在綜合技術水平上已經和國外系統相當,但對新技術應用和開發上一定要保持與國外系統同步,如:現場總線技術和無線通信技術等。

二、科遠DCS系統發展歷程及DCS系統特點:

1993年~1996年,是科遠DCS起步和原始積累階段。科遠公司在研發、生產及銷售自動化儀表基礎上,根據熱工自動化技術發展趨勢,自主開發了NT2000分散控制系統,完成了DCS系統初步開發積累。
1997年~2002年,是科遠DCS系統的穩定發展階段,在與行業廣大客戶及相關專家的不斷的溝通中,科遠清醒地意識到DCS將來會取代常規儀表。因此,加強了DCS升級、開發步伐,鑒于當時國內生產制造工藝相對落后,同時限于計算機技術、通訊技術水平以及控制技術,硬件質量在一定程度上與進口DCS存在不小的差距,1997年年底與英國歐陸公司結成戰略合作伙伴關系,由他們來作為科遠的硬件供應商,提供DPU和I/O模件硬件,結合科遠自主研發的火電廠自動化控制軟件,于1997年開發成功了NETWORK-6000分散控制系統。該系統通過了國家電力公司電力規劃設計總院專家組的科技成果技術評審。
2003年~至今,是科遠DCS快速發展階段。為了提升科遠自動化在熱工自動化領域的市場地位,在自主研發的NT2000分散控制系統的基礎上,為了迅速占領市場,采用了部分進口部件,為公司的快速發展打下了堅實的產品基礎,取得了較高的市場份額。隨著公司技術實力的增強和響應國家關于重大技術裝備國產化的要求,科遠于2007年完成了NT2000的升級,初步形成了具有完全獨立自主知識產權的NT6000分散控制系統,并得到了江蘇省重大科技成果產業化專項資金資助。目前NT6000分散控制系統已經在在干熄焦(CDQ)發電、水泥窯純低溫余熱發電、高爐煤氣發電、循環流化床控制系統、秸桿焚燒發電、垃圾焚燒發電、化工、冶金、造紙、玻璃等工礦企業的生產過程自動化控制領域等行業取得了許多成功業績。同時,專門針對冶金、煤礦等行業自動化的產品或解決方案的研發也取得重大進展,并將逐步投放市場。

科遠NT6000分散控制系統特點:
NT6000分散控制系統采用高起點的設計標準,大量采用國際先進的成熟技術,系統的設計是基于開放式的思路,DPU采用低功耗POWER PC、模塊化的I/O和功能強大的操作站,為分布式控制系統提供了完整的解決方案。同時科遠將復雜發電過程方面的研究成果應用于NT6000的控制算法設計,解決多變量、非線性、時變性、滯后性等復雜對象的控制難題,特別是能夠實現"節能"和"減排"目標的針對性優化控制。NT6000還提供了現場總線、虛擬DCS、信息化集成技術的解決方案。NT6000的應用將有效提升國內流程工業的自動化和信息化水平,為"節能減排"事業提供控制技術的保證。

系統特點
◆ 分布式的功能設計― ―將系統重要的功能和應用分散到各個獨立的站點,確保某一處故障時,不會影響系統的正常運行,真正做到危險分散。
◆ 簡化硬件和軟件設計――系統采用當前流行的工業級硬件、軟件、網絡和通訊接口。以取代傳統DCS封閉式結構和專利性結構。
◆ 冗余設計獲得最大的可靠性――控制器、I/O 、網絡、電源均冗余設計。
◆ 完善的系統診斷――系統I/O 、網絡、控制器、電源等均具有指示、診斷。
◆ 組態方式簡單、易學――系統提供符合IEC-1131-3 標準組態方式。
◆系統基于開放式設計――系統擴展靈活,提供一個靈活的平臺。
◆DPU具有多任務分配功能,根據數據處理要求和控制功能要求對DPU處理周期進行不同任務分配,合理利用DPU資源。同時具有自動對時功能,與系統主時鐘保持時間同步。
◆ 提供了在線組態功能,能夠實時修改控制組態,而不影響相關控制器其它控制邏輯的正常運行。
◆組態軟件能夠把控制策略以標準SAMA圖形式進行導出和打印。
◆ 提供Modbus RTU ,Modbus TCP,Profibus DP,HART 等各種現場總線通訊接口,能夠將支持現場總線的變送器、執行機構、電氣保護裝置等設備直接用通訊接入DCS,而無需中間轉換環節。
◆ 提供調節系統整定參數優化算法。
◆ 針對火電廠的控制需求,開發了專門的現場總線控制模件,如電氣保護模件、電動機/電動門/調節門控制模件、電接點水位測量模件等,這些模件都具有標準的現場總線接口,符合現場總線的硬件標準,能夠布置工業現場并與控制系統無縫連接。現場總線解決方案大大提高了控制系統的集約化程度,降低了系統投資,并為數字化電廠的實施奠定了基礎。

三、DCS發展趨勢:

DCS系統基本體系結構本身所涉及的技術已經非常成熟,隨著用戶對DCS應用和開發越來越熟悉,價格越來越透明,利潤空間越來越薄。
受信息技術(網絡通信技術、計算機硬件技術、嵌入式系統技術、現場總線技術、各種組態軟件技術、數據庫技術等)發展的影響,以及用戶對先進的控制功能與管理功能需求的增加,各DCS廠商必將提升DCS系統的技術水平,并不斷地豐富其內容,對DCS應用進一步拓展。

1、數據優化和信息管理
對DCS采集的現場實時數據,利用先進的數據庫技術、通訊技術,結合用戶的工藝實際作進一步的深度加工,為用戶提供更大的增值作用。一種是提供針對某些工藝流程的優化軟件,使用戶提高生產效率和經濟效益;另一種是功能增加,包括:設備維護功能,更加細致地分析設備的熱應力,機械故障狀態,通過監測設備的運行狀態來判斷設備是否需要維護,減少意外停車,提高設備的利用率;還有一種就是與用戶的管理結合起來,參與用戶的全廠信息系統。例如提供SIS(實時信息監控系統)、信息管理系統(MIS),幫助用戶提高管理水平。

2、現場總線技術應用
結合當前現場總線技術的發展和具有現場總線通訊功能的現場儀表不斷涌現的趨勢,DCS供應商開發出針對各種現場總線通訊協議的現場接口。DCS與現場儀表之間不是僅僅測量數據的傳輸,而且還要傳輸大量表達儀表狀態、參數、管理等方面的信息,甚至要把簡單的控制功能也"下放"到現場儀表中去。

3、DCS進入低成本時代
DCS在上世紀80年代甚至90年代還是技術含量高、應用相對復雜、價格也相當昂貴的工業控制系統。隨著應用的普及和國產DCS系統的完善和應用進一步擴大,DCS已經不在神秘,變成大家熟悉的、價格合理的常規控制產品。

4、DCS應用更加開放
現如今網絡技術、數據庫技術、軟件技術、現場總線技術的發展為開放系統提供了可能。各DCS廠家競爭的加劇,促進了細化分工與合作,各廠家放棄了原來自己獨立開發的工作模式,變成集成與合作的開發模式,所以系統自動實現開放性。

5、行業解決方案和服務專業化
隨著開放系統和平臺技術的發展,產品的選擇更加靈活,軟件組態功能越來越靈活、強大,對于每一個特定的應用都需要一個完整的解決方案,所以專業化的應用知識和工程經驗是今后工業自動化廠商或系統集成商成功的關鍵。各DCS廠家在努力宣傳DCS技術優勢的同時,更是努力宣傳自己的行業方案設計與實施能力,為不同的用戶提供更加專業化的解決方案并實施專業化的服務。

 
 
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