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当今分布式控制系统(DCS)应用现状

行业聚焦点中国仪表网2010年02月22日 10:33人气:4366

     分布式控制系统(DCS)进入21世纪,在通信和信息管理技术、集成电路技术的进步以及工艺设备大型化的影响下,在节能环保和提高生产效率的需求下,形成了新一代的DCS,或称为第四代DCS。

     经过近20年来的发展,国内在原来DDC直接数字控制技术自行研发和工控机应用的基础上,在对国外DCS的工程应用及技术引进的基础上,逐渐形成了独立自主的DCS产业,特别是在大型火力发电厂中的应用国产DCS已取得了可喜的业绩,已经达到或接近国际先进水平。 与国外DCS相比,国内DCS产业具有如下特色和应用优势:

  ■反映水平的技术指标具体是指网络结构、硬件体系、软件体系及系统容量、系统实时性、系统人机界面、系统现场借口、系统控制功能、系统精确度、系统灵活性和可扩展性、系统可靠性、可用性、可维护性、系统稳定性和系统安全性等。如何进一步科学地评比这些指标,是当今制造业的任务。

  ■国产DCS的性价比高 ,适合在300MW以下机组中选用,在600MW以上机组可逐步扩大应用范围。

  ■国内DCS企业对大型电厂的工程能力有待在实际工程锻炼中进一步提高。

  ■国内DCS企业应加强研发力量 ,在DCS中尽快解决与FF、Profibus-PA等现场总线仪表连接的工程实践,EDDL设备描述语言技术,可互操作性技术的应用等专项技术。

  ■加强管控一体化,电控、仪控一体化的应用技术的工程实践,特别是加强“资产管理”专项技术的实践。

  ■加强功能安全技术的研究。

  ■在引进国外特大型机组DCS应用工程中,把国内制造厂作为最终用户的伙伴,参加进去,从中吸取国外先进技术和工程管理经验 ,并为最终用户在该机组的运行、维护保驾护航。

国内三家典型DCS企业特点

  国电智深——在多年DCS应用实践经验的基础上 ,在技术引进的基础上,形成了具有自主知识产权的EDPF-NT、EDPF-NT 和EDPF-BA的EDPF系列产品。其中EDPF-BA在传统的DCS框架下进一步融合PLC的特点。

  和利时:自90年代以来,历经了HS-DCS-1000、HS-2000、MACS直至现今主推的HOLLIAS系统,在大型火电厂中主要使用HOLLIAS-MACS-S,有符合汽轮机控制要求的HOLLIASDEH(汽轮机数字式电液控制系统)和ETS(汽轮机紧急跳闸系统),和HOLLIAS-MACS构成一体,满足大型电厂控制和安全保护的要求。管控一体化方面 ,HOLLIAS具有MES功能,在开放的实时/关系数据库基础上,有子系统模块,可以满足电站信息化的需求。

  上自仪:上海自动化仪表股份有限公司经历了100年的历史积淀和16年的创新发展,成为国内首家自动化仪表行业的上市公司,而且成为上海电气集团的一部分。与国家核电共同组建了国核自仪系统工程有限公司,逐步做到具备核电工程仪控系统设计、控制系统集成、核电仪控设备成套供应等的能力,并拥有自主知识产权,形成较大规模批量化建设中国品牌核电站的能力。

国外三家典型DCS企业特点

  ABB——在“IndustrialIT”的架构下,由ABB贝利Infi90Open形成的Symphony系统基础上,进一步开发了800系列的新产品,推出IndustrialITSymphony最新的DCS系统。其中,800XA系统通过了现场总线基金会的互可操作性测试(在扩大范围的程序下的HIST测试)。800XA已有用于大型电厂的业绩。在最新微电子技术基础上,开发了采用MCF5407CPU芯片的新一代在线控制与管理模件BRC300。ABB贝利在中国电力方面用户多达200多个,新系统和老系统兼容,这有利于以后的设备改造更新。

  西门子——在全世界已有超过1500套控制系统装置,是成功的电力和I&C系统供应商。在我国电站中采用西门子的Teleperm系统较多。近年在“全集成自动化”的架构下,西门子推出SPPA-T3000系统,已经在国内电厂项目陆续使用。

  SPPA-T3000通过基于对象的设计及嵌入式组件服务(ECS),实现了全新的集成系统体系结构。使用XML和Java技术,其应用不受任何操作系统或硬件平台兼容性的限制,信息从最底层的现场设备直达控制室、办公室或企业层 ,无需通过不同网关或软件接口,消除映射数据交换和子系统通讯,避免了额外的处理时间、管理负荷及多重软件版本而导致的多重故障点和更多的维护工作。其软件体系结构的主要优势总结为:全集成(任何时间的一致性视图,无子系统界定,集成汽轮机控制系统)、硬件平台无关性、开放性。硬件体系结构方面,有如下四项组件层构成:用户接口(站)、电力服务(器)、网络(包括工业以太网及PROFIBUS-DP)、过程接口。

  艾默生——在并购基础上形成的艾默生过程控制公用事业部发表了“PlantWeb数字化工厂管控网”,它涵盖了DeltaV和Ovation。Ovation是其前身西屋过程控制公司于1997年推出,是WDPF的更新换代产品,在电厂获得了广泛的应用。
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