DCS产业的发展趋势与所面临的挑战

   2024-06-12 工业品商城32
核心提示:DCS(Distributed Control System,分散控制系统)是一种利用多台计算机独立地掌控生产流程中的众多控制回路,同时还能够高度集中地收集、管理以及操控数据的全自动控制系统。在这个系统中,分布式控制模式得以运用,通过微处理器分段控制各个回路,再借助中小型工业控制计算机或者高性能微处理器来完成上级的控制任务。历

    DCS(Distributed Control System,分散控制系统)是一种利用多台计算机独立地掌控生产流程中的众多控制回路,同时还能够高度集中地收集、管理以及操控数据的全自动控制系统。在这个系统中,分布式控制模式得以运用,通过微处理器分段控制各个回路,再借助中小型工业控制计算机或者高性能微处理器来完成上级的控制任务。

    历经多年的广泛应用,DCS系统在推动行业发展方面的一些局限性逐渐显现出来。其中,DCS所面临的主要问题包括:

(1)1对1结构。即每台仪器都需要配备一条传输线路,仅能单向传输一个信号。这样的结构使得接线复杂繁琐,工程周期延长,安装费用大幅上涨,同时也给后期维护带来诸多不便。

(2)可靠性较差。模拟信号传输的精度相对较低,而且容易受到外界干扰。为了解决这一问题,我们采取了多种手段来提升抗干扰能力和传输精度,然而这无疑增加了成本负担。

(3)失控状态。在控制室内的操作人员无法直接了解到现场模拟仪表的运行情况,也无法对其进行参数调整,更无法预知潜在的事故风险,从而使他们对整个系统的控制陷入失控状态。由于操作人员未能及时发现现场仪表的故障,导致事故频发。

(4)互操作性不佳。虽然模拟仪表已经统一采用4~20mA信号标准,但大部分技术参数仍然由制造商自行设定,这就导致了不同品牌仪表之间无法实现互换。因此,用户不得不依赖于制造商,无法选择性能价格比最佳的配套仪表,甚至可能出现个别制造商垄断市场的现象。

    尽管如此,DCS发展至今已经相当成熟并且具有极高的实用价值,毫无疑问,它依然是当前工业自动化系统应用及选型的主导力量,不会因为现场总线技术的崛起而迅速退出过程控制的舞台。面对新的挑战,DCS将沿着以下几个方向持续发展:

(1)向综合化方向发展:随着标准化数据通信链路和通信网络的日益完善,各类单(多)回路调节器、PLC、工业PC、NC等工控设备有望共同构建成大型系统,以满足工厂自动化的需求,并顺应开放式的发展趋势。

(2)向智能化方向迈进:数据库系统、推理机能等技术的不断进步,特别是知识库系统(KBS)和专家系统(ES)的广泛应用,例如自学习控制、远程诊断、自寻优等功能,人工智能将在DCS的各个层面得到实现。与此同时,基于微处理器的智能设备如智能I/O、PID控制器、传感器、变送器、执行器、人机接口、PLC等也将陆续问世。

(3)DCS工业PC化:由IPC(Industrial Personal Computer,工业个人电脑)组成DCS已经成为一股不可阻挡的潮流,PC作为DCS的操作站或节点机已经变得非常普及,PC-PLC、PC-STD、PC-NC等便是PC-DCS的先行者,IPC正逐渐成为DCS的硬件平台。

(4)DCS专业化:为了更好地适用于各个特定领域的应用,DCS必须深入理解相关专业的工艺流程和应用需求,逐步形成诸如核电DCS、变电站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等细分产品。


 
 
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