DCS的发展与应用.ppt

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1、DCS的发展与应用DCS的发展历史追溯上世纪70年代，随着经济的迅速发展，生产装置迅速向大型化发展。尤其在石油炼制、冶金、化工、建材、电力、等行业。这些行业的生产大型化能带来明显的好处，如生产效率提高、原料消耗减少、劳动力成本降低等。生产设施的提高要求设备之间具有更好的的协调性，而且停机会带来巨大的损失。因此用户迫切希望能够有一种产品或者系统能够解决生产过程大型化和连续化所面临的的控制问题。硬件的发展要求20世纪70年代中期，大规模集成也路取得突破校的发展.8位处理器得到了广泛的运用，使自动化仪表工业发生巨大

2、的变化，现代意义上的DCS也应运而生.1975年Honeywell推出了第一个DCS产品，即TDC2000.但只有模拟量控制。中国的DCS发展中国使用DCS始于1981年，;当时吉化公司化肥厂在合成岸装置中引进了Yokogawa的产品，表现出良好的控制性能和可靠性。随后中国引进的30套大型化肥项目和大型炼油项目都采用了DCS控制系统，提高了生产设施的效率和产品质量的连续性，并且物耗和能耗也有不同程度的降低。DCS产品在石油和化工行业的成功应用也促进了其他行业控制系统的发展，在随后的几年，冶金、建材、电力、轻工

3、等行业的新建项目中也陆续使用了DCS产品，并成为这些要行业的主流控制系统。技术发展从不同方向发展起来的DCS在结构上、软件方面有些区别.仪表公司开发的DCS的控制器的软件部分比较符合仪表工程人员应用的习惯，特别是组态方式比较方便。计算机公司设计的DCS的人机界面比较友好。相继出现的DCS有MAX-L、RS3、MODIll（泰勒）、N90（贝利）、D/3、WDPF、MICRO、ECS-1200;横河的YEPARKMARKII、东芝的TISDDIC;英国的P4000;德国司的TELEPERM（西门子）、DCE-4

4、00(费舍尔）等。技术发展表现在硬件结构、软件应用和网络协议方丽，随着计算机技术的发展，大约有三次比较大的变革，表现在操作站、DCS网络、现场总线的出现三个方面。二十世纪七十年代操作站的硬件、操作系统、监控软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发，操作站也没有动态流程图，只有文本显示。通讯网络的协议基本上都是采用轮询方式，在网络上设交通指挥器。八十年代就发生变化了，通讯网络较多地使用令牌方式。九十年代操作站出现了通用操作站，九十年代末DCS通讯网络有部分开始采用以太网.21世纪初DCS和MIS系统相结合，组成综

5、合管理信息系统，DCS的信号送到全厂和存入工厂数据库，供管理人员查询。MIS系统的数据传输，载体采用光纤网和电话线网相结合的方式，传输数据多的地方采用光纤，数据少的地方用电话线，很像公共交通的高速公路和国道联合使用一样。技术发展表现总的来看，DCS本身的I/O板变化主要体现在I/O板A/D的转换位数；操作站的变化体现在软、硬件的改变，通讯网络结构、协议的改进；控制器相对来讲变化要小的多，它只是由于芯片水平的提高而作些调整;功能块的算法和组态方式是不变的；操作站主要表现在由专用机变化到通用机，监控软件由专用逐渐

6、变化到通用。DCS的另一个重要发展是:现场总线作为控制器的输入、输出。把现场总线作为DCS的输入、输出板，目的是解决远程信号的数据传输问题，如把HART总线做成DCS的一种输入板，可以有16个变送器链接在HART总线上。又如LONWORKS总线作为MOORE的353回路控制器的输入、输出。控制器的控制回路由两个增加到25个，问时还能有100个开关量。变送器、执行机构和DCS的控制器的距离可达1公里以上，不仅解决了远程信号的数据传输问题，还节省了连接电缆。市场规模中国庞大而成体系的流程工业形成了过程控制系统的市

7、场基础，而其中电力、石化、化工、建材、造纸、市政、冶金的大幅度投资与增长，更形成了每年超过50亿元(2004)的DCS市场规模。同时，市场的行业分布也与这些行业的投资情况息息相关。譬如，近年的能源短缺和随之而来煤化工投资热潮，使得煤化工行业的DCS能求达到18亿元，占据整个市场三分之一强的份额，超过了石化和化工这些传统的DCS应用的行业。DCS控制的发展趋势1.传统DCS转向开放的DCS传统DCS是由控制站，操作站及网络组成，开放性较差.90年代国外推出新一代DCS。如霍尼韦尔的TPS，它是集过程控制和信息管

8、理于一体的计算机系统，采用通用的软件:Windows和Intel芯片。2.以工业PC机和现场总线为基础的分散控制。随着工业PC机和现场总线技术的发展，工业PC机的容量大，灵活性强，价格便宜，作为生产过程控制的设备，可满足要求。本世纪，以工业PC机和现场总统为基础的分散控制，在石化工厂将会得到应用。据专家估计:本世纪，大部分常规的DCS功能将会移到现场智能仪表和基于PC的系统。DCS控制的发展趋势总线