一 DCS系统
DCS系统已经进入第四代,当然这并不排除正在使用或作为当家产品展出的第三代DCS已进入第四代DCS阵容,因为第四代产品的特征并不是什么硬指标。一般来说,第四代DCS有如下几个特征:
(1)使用当代新型微处理器等大规模集成电路,将嵌入式技术应用在控制器、输入/输出卡、通信卡等CONTROL ENGINEERING China版权所有,全面采用32位CPU,器件水平及工艺水平提升,使硬件可靠性及小型化方面有明显进步。
(2)向下兼容:能接收模拟量信号、开关量信号、脉冲序列信号等常规DCS所能接收的信号以外控制工程网版权所有,还可与HART仪表、基于多种现场总线的现场仪表及其他数字化仪表、PLC等相兼容,实现无缝连接。DCS系统的操作站或称主机(主系统)要通过本机互操作性能测试HIST(主要指FF基金会现场总线)。
(3)向上兼容:与工厂管理网络相连,进一步形成全厂管控一体化系统。
(4)DCS性能提升:上面3点使DCS在硬件水平和信息获得上为全面提升DCS性能打下基础。性能中除可用性、可靠性等指标外,主要是智能化水平或称知识水平的提升,操作水平或称对信息处理能力的提升,最终使DCS成为优化的工具、得心应手的工具。
1. 国外DCS
(1)西门子公司Simatic PCS7过程控制系统:此系统可以说为西门子Teleperm M DCS控制系统的更新换代产品。它采用分布式客户/服务器结构;各层次均冗余、开放;采用现场总线;是中央全集成的工程系统;可接60000个测量点;适用于连续和批量过程或过程控制和混合型控制;有模块化的Simatic Batch批处理系统,符合FDA 21CFR Part11标准,适用于医药、食品、精细化工等行业。我国巴斯夫南京分公司大量使用该系统。
(2)英维思过程系统1/A Series及Foxboro A2
英维思公司主要成员Foxboro从1988年底第一套I/A Series到2004年I/A已更新至V80版,新系统采用了Mesh控制网络结构,具有很强的易伸缩性,通过以太网交换机的互联,可运用线形、环形、星形或倒挂树形等网络技术连接各I/A Series系统站(最多为1920个站),支持基于IEEE802.3标准的全双工运行(100M/1Gb/s),该系统主要有3种站:应用操作站处理机AW(计算站和服务器站)、操作站处理机WP(类似工程师站和操作站)、控制处理机、CP(控制站)采用FF H1的系统,除在石化方面以外,在意大利Chivasso电厂也有应用业绩。
Foxboro A2自动化控制系统更适合于中小型装置www.cechina.cn,采用以太网系统架构,符合ISO/OSI标准,传输速率最高为100Mb/sCONTROL ENGINEERING China版权所有,通信介质为光缆或双绞线,用于连接Foxboro A2的控制站、工程师站、操作员站,也可与多种现场总线相连CONTROL ENGINEERING China版权所有,模块采用欧陆公司的2500系列和技术,人机界面采用Wonderware产品和技术,是一种很有希望的DCS产品。
(3)横河电机公司CENTUM CS3000 R3综合生产控制系统
近10年来,横河DCS系统由CENTUM CS、CS1000、CS3000进展到目前CS3000 R3,其以前的投资均可与目前的主干网络Vnet/IP相连,而Vnet/IP与我国EPA均成为IEC61784-2实时以太网的PAS通用认可文件,Vnet/IP对应为IEC/PAS62405,由于速率提高至1Gb/sCONTROL ENGINEERING China版权所有,所以比Vnet性能有较大提升;控制站由于双冗余结构、热切换技术、容错技术等一系列措施,可用性已达到0.9999999(即7个9),是众多DCS的姣姣者;其软件有Exaquantum及Exaquantum/Batch工厂信息管理系统、Exaopc OPC接口软件包、Exaplog事件分析软件包等,其中Exapilot可将操作人员执行的手动任务转变成可重复的自动程序,即通过对操作程序进行标准化和自动化,提高了操作效率和产品质量,将熟练操作人员的专业技术系统化;控制站内有链路设备ALF111卡,可支持4个网段,实现双重化。一台控制站可内置了2块ALF111卡,即一台控制站最多可接64(冗余)或128个网段,展览会上有ALF111卡接多台各种FF现场总线仪表的演示。横河中标的惠州中海壳牌大型石化(CSPC)项目取得了成功,整个工程有9套DCS系统、18个远端间、4万个I/O点(进DCS),其中16000台FF现场总线登记表联成一个全厂性的网络,而且开创了在国内新开工项目建设同时承包长期维修服务的榜样。
其他厂家如ABB公司的IndustrialIT过程控制系统AC800F、山武公司的Harmonas DED的R300最新版本、东芝V系列集成控制系统(与更大系统TOSDIC-CIE兼容)都很有特色,而且更加体现采用工业以太网