先进的控制理念突破了传统的DCS理念

   2022-11-30 工业品商城107
核心提示:“混合控制”并不是一个新概念。早在多年前就有人提出,这种结合了DCS控制和PLC控制两者优点的控制理念将广泛应用于流程工业,以解决工业生产中的控制孤岛问题。DCS和PLC是工业控制领域中应用最广泛的两种控制技术。PLC具有结构紧凑、功能简单、速度快、可靠性高、价格低等优点,在高速顺序控制中占据主导地位。但是,DCS具

“混合控制”并不是一个新概念。早在多年前就有人提出,这种结合了DCS控制和PLC控制两者优点的控制理念将广泛应用于流程工业,以解决工业生产中的控制孤岛问题。

DCS和PLC是工业控制领域中应用最广泛的两种控制技术。PLC具有结构紧凑、功能简单、速度快、可靠性高、价格低等优点,在高速顺序控制中占据主导地位。但是,DCS具有很强的通信管理能力,在复杂的过程控制中具有优势。DCS和PLC在流程工业控制系统中发挥着各自的作用。比如电力行业,DCS用于锅炉和汽机本体控制,PLC用于程控输煤等辅助设备。

但对于一些具有连续生产特点的行业,如水泥行业,则期望有一个集PLC和DCS优点于一身的控制系统。该系统不仅能很好地实现逻辑和顺序控制,而且具有传统PLC的优点,如灵活性和低价格。还能很好地完成过程控制,低成本实现高科技自动化。正是这种需求使得“混合控制系统”应运而生。

据西门子自动化与驱动集团PCS7过程系统部部门经理谢介绍,西门子PCS7是一个采用混合控制策略的DCS控制系统。“PCS7是基于完全集成自动化概念的DCS产品。它为用户构建了一个公共的、集成的软硬件开发环境,可以满足多领域自动化系统设计和集成的需求。”如今,PCS7在世界各地的石化、水泥、制药、冶金、造纸等行业拥有7000多个工程项目。

例如,采用PCS7和专用应用软件包——CEMAT后,水泥行业的用户感觉开发环境比以前更加完善,实现与公司管理层的ERP和MES系统的集成非常方便。这也是混合控制系统的一大优势——在工厂中集成了控制孤岛,通过集成的优势帮助用户节省开发和维护成本,提升整体性能。

谢说,“DCS会向PLC发展,PLC也会向DCS发展,双方会继续融合。为用户节省硬件成本,不断推出行业专用解决方案,将是未来过程控制技术发展的大趋势。”我们可以看到,除了西门子之外,以PLC为主的公司都推出了自己的混合控制系统,采用混合控制策略,据悉一些传统DCS领域的优势供应商也在推出自己的PLC产品。这种相互渗透也为“混合控制”技术概念的进一步推广应用提供了契机。

DCS适用于复杂过程控制已成为业界共识。然而,随着超大规模工业生产的不断建设,原有的DCS体系结构和理念必须发生变化,以适应工业过程的快速发展。据业内专家分析,新一代自动控制系统应能满足超大规模过程的需要,控制器应向提高控制质量、方便安装维护和节省空间的方向发展,过程控制网络应由传统的冗余网络向多路径优化选择的容错网络演进,系统功能应由传统的过程控制向设备的监控和维护延伸,同时应进一步开放。

DCS厂商都在积极推出自己的新一代控制系统,其中霍尼韦尔的Experion PKS以其一系列创新赢得了石化、化工、水泥等领域的青睐。Experion PKS不仅满足用户对控制的需求,还集成了资产管理、故障预测、异常情况、生产管理等多种功能。,可以显著提高用户资产的利用率和可靠性、运营效率和业务决策能力。

霍尼韦尔过程控制部市场战略经理蒋亚春表示,“Experion PKS设计的最大特点是集成的平台和应用。Experion PKS的核心是Experion平台,它为在一个统一的框架下整合所有过程控制和安全管理数据提供了基础。Experion PKS将先进的控制算法(单回路模型预测控制)嵌入控制器。Experion PKS的应用包括高级控制(APC)、MES、操作员模拟系统(OTS)和其他高级应用。这种设计结构真正实现了控制和高级应用的无缝集成。”

如今,工业生产不仅追求高效率,而且对安全性的要求也越来越高。如何保证控制过程中的安全性,是每个DCS设计者都在思考的问题。Experion PKS增加了许多安全功能,如仪器安全系统和火灾报警系统,可以及时应对紧急情况。同时,为了减少人为失误,确保系统可靠稳定运行,益百利PKS将人机界面设计得尽可能简单易操作,并在出现操作错误时及时发出“错误提示”提醒操作者。Experion PKS也是唯一一个根据ASM的研究结果在设计中考虑异常情况管理的过程自动化系统。

除了软件的创新,硬件的创新也是为了节约用户成本,提高生产效率。PKS Experion公司的控制器C300以30度角倾斜的立式设计安装,不仅有利于散热,而且节省空间,在海上平台等空间狭小的应用中显示出优势。

江亚春告诉记者:“事实上,益百利PKS已经远远超出了最初的DCS概念,我们称之为‘PCS’(过程控制系统)。新一代过程控制系统的责任不再仅仅是帮助用户解决控制技术问题,而是真正将企业的过程知识转化为商业利益。"

过程控制理念的改变也催生了DCS厂商角色的质变。只为用户提供控制系统软硬件和控制技术服务的企业将逐渐失去市场竞争力。那些有行业经验,能利用先进控制和信息技术,帮助用户真正提高性能的“专家型企业”,最终将在过程控制市场占据最高席位。

例如,西门子致力于为冶金行业的用户提高产品质量和降低成本。西门子(中国)有限公司工业自动化与驱动技术集团自动化系统部总经理费德斯曾表示,“SIMATIC PCS 7的优势不仅体现在规划和工程实施阶段,还体现在安装调试、日常运维、维修和现代化改造等方面。我们已经将安全和容错系统完全集成到SIMATIC PCS 7中,因此用户不需要了解和学习新的工程工具。好处是降低了成本,节省了时间,维护维修的工作量也减少了。”

霍尼韦尔的团队可以为炼油行业的客户提供从原油开采、罐区监控、原油加工、油品调和、储运、加油站监控等整个供应链的一整套服务。在此期间,霍尼韦尔将利用专业的行业知识,为用户提供油品选择、油品加工、运输等方面的专业建议,让用户实现整个供应链的最优生产。

 
 
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