DCS的发展与应用.ppt

DCS的发展与应用 第一页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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。 第二页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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。 第三页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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。 第四页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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 、MOD Ill（泰勒）、N90（贝利）、D/3、WDPF 、MICRO 、 ECS-1200; 横河的 YEPARK MARK II 、东芝的TISDDIC; 英国的 P4000; 德国司的 TELEPERM（西门子） 、DCE-400(费舍尔） 等。 第五页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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。 第六页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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。 第七页，编辑于星期二：十七点 三十七分。 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