DCS概述

    ARC咨询机构发布了世界DCS市场预测报告。该报告预测,世界DCS市场从2002年至2007年将保持2.5%的增长,从2003年的91亿美元增长到103亿美元。DCS的发展速度之所以不高,主要原因是美国等发达国家的经济增长速度减慢所造成。而中国近几年的DCS的增长速度应该在10%以上。当今的DCS与十年前的DCS相比,发生了根本性的变化。  

 

DCS已经进入第四代  

受信息技术(网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、各种组态软件技术、数据库技术等)发展的影响,以及用户对先进的控制功能与管理功能需求的增加,各DCS厂商(以Honeywell、Emerson、Foxboro、横河、ABB为代表)纷纷提升DCS系统的技术水平,并不断地丰富其内容。可以说,以Honeywell 公司最新推出的Experion PKS(过程知识系统)、Emerson 公司的PlantWeb (Emerson Process Management)、Foxboro公司的A2、横河公司的R3(PRM-工厂资源管理系统)和ABB公司的 Industrial IT 系统为标志的新一代DCS 已经形成。  

如果我们把当年Foxboro公司的I/A Series看作第三代DCS 系统里程碑的话,那么以上几家的最新DCS可以划为第四代。第四代DCS 的最主要标志是两个“I”开头的单词:Information (信息)和Integration(集成)。  

第四代DCS的技术特点  

第四代DCS的体系结构主要分为四层结构:现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层。一般DCS厂商主要提供除企业管理层之外的三层功能,而企业管理层则通过提供开放的数据库接口,连接第三方的管理软件平台(ERP、CRM、SCM等)。所以说,当今DCS主要提供工厂(车间)级的所有控制和管理功能,并集成全企业的信息管理功能。  

DCS充分体现信息化和集成化  

信息和集成基本描述了当今DCS系统正在发生的变化。用户已经可以采集整个工厂车间和过程的信息数据,但是用户希望这些大量的数据能够以合适的方式体现,并帮助决策过程,让用户以他明白的方式,在方便的地方得到真正需要的数据。  

信息化体现在各DCS系统已经不是一个以控制功能为主的控制系统,而是一个充分发挥信息管理功能的综合平台系统。DCS提供了从现场到设备,从设备到车间,从车间到工厂,从工厂到企业集团整个信息通道。这些信息充分体现了全面性、准确性、实时性和系统性。  

大部分DCS提供了过去常规DCS功能、SCADA(监控和数据采集)功能以及MES(制造执行系统)的大部分功能。与ERP不同,MES汇集了车间中用以管理和优化、从下订单到产成品的生产活动全过程的相关硬件或软件组件,它控制和利用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生的各项活动,同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的任务评价信息。MES的功能包括车间的资源分配、过程管理、质量控制、维护管理、数据采集、性能分析和物料管理等功能模型,与DCS相关的各功能模块有资源配置与状态(Resource Allocation and Status )、派遣生产单元(Dispatching Production Units)、文档控制(Document Control)、数据收集/获取(Data Collection/Acquisition)、劳工管理(Labor Management)、质量管理(Quality Management)、维护管理(Maintenance Management)、产品跟踪(Product Tracking)、性能分析(Performance Analysis)。  

DCS的集成性则体现在两个方面:功能的集成和产品的集成。过去的DCS 厂商基本上是以自主开发为主,提供的系统也是自己的系统。当今的DCS 厂商更强调的系统集成性和方案能力,DCS中除保留传统DCS所实现的过程控制功能之外,还集成了PLC(可编程逻辑控制器)、RTU(采集发送器)、FCS、各种多回路调节器、各种智能采集或控制单元等。此外,各DCS厂商不再把开发组态软件或制造各种硬件单元视为核心技术,而是纷纷把DCS的各个组成部分采用第三方集成方式或OEM方式。例如,多数DCS厂商自己不再开发组态软件平台,而转入采用兄弟公司(如Foxboro 用Wonderware软件为基础)的通用组态软件平台,或其它公司提供的软件平台(Emerson 用Intellution的软件平台做基础)。此外,许多DCS厂家甚至I/O组件也采用OEM方式(Foxboro 采用 Eurothem的I/O模块,横河的R3采用富士电机的Processio作为I/O单元基础, Honeywell 公司的PKS系统则采用Rockweell公司的PLC单元作为现场控制站。  

DCS变成真正的混合控制系统  

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