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面向测控管一体化设计的DCS系统


(distributed control systems,简称DCS),又称为分散控制系统,分散型控制系统,集散控制系统.行?#30340;?#19994;称4C技术既Control控制技术;Computer 计算机技术;Communication 通信技术;Cathode Ray Tube CRT显示技术。

集散控制系统DCS(Distributed Control System)问世于1975年,生产厂家主要集中在美、日、德等国。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,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时,开始了研制国产化DCS的技术攻关。

近10年,特别是“九五”以来,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,如?#26412;?#21644;利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及?#26412;?#24247;拓集团等。这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。在2001年全国应用的4426套DCS系统中,国产DCS系统为1486套,占35%。短短几年,国外DCS系统在我国一统天下的局面从此不再出现。这些专业化公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的?#26102;?#21644;技术,同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业做出了贡献。与此同时,国产DCS系统的出口也在逐年增长。

虽然国产DCS的发展取得了长足进步,但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高,其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS的市场年增长率约为20%,年市场额约为30(35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品,所以其市场增长率不会下降。据统计,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;不少企业已使用DCS近15(20年,需要更新和改造。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会动摇。

根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,2002年我国DCS市场状况如下:
小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场,已逐?#25509;隤LC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向?#30001;歟?#20351;来自生产过程的现场数据在整个企?#30340;?#37096;自由流动,实?#20013;?#24687;技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。

特点
由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。分布式控制系统采用微处理机分别控?#32856;?#20010;回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制 。各回?#20998;?#38388;和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中 。这种分散化的控?#21697;?#24335;能改善控制的可靠性,不会由于计算机的?#25910;?#32780;使整个系统失去控制。当管理级发生?#25910;?#26102;,过程控制级(控制回路)仍具有独立控制能力,个别控制回路发生?#25910;?#26102;也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比 ,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理?#32479;?#26412;更低。

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