
图1 Tuerk Rene先生(中文名:瑞龙) 贝加莱工业自动化国际贸易(上海)有限公司项目经理
DCS已经全面进入第四代,即讲求系统更加信息化。当前的DCS系统,受信息技术的影响,与网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术以及各种组态软件的结合更加紧密。同时,用户对先进的控制功能与管理功能需求的增加,也促使DCS向信息化进一步迈进。信息化是DCS的发展趋势
Tuerk Rene先生:如今的DCS系统决不仅仅是一项控制过程技术,发展至今已具备更丰富的功能特性。DCS向信息化的发展是市场需求。一方面,随着系统布局的分散性,为降低接线成本,并使维护和服务更加简便舒适,从而使传感器和控制IO站之间的距离尽可能缩短。另一方面,最终用户要求在DCS系统内处理各类信息,如来自ERP系统,MIS系统或高级控制中心的信息。此外,市场上也出现了“成套方案”和专业软件方案,它们必须能够尽可能简单方便地与系统相连。最后,工厂、电站或生产线的运行和监控变得越来越分散,因此终端用户提出了通过DCS系统提供网络实现远程安全服务的需求。
贝加莱早在多年前就意识到了这一发展趋势,推出了优化集成的立体自动化方案,它涉及公认的通信标准、现场硬件和创新的软件。贝加莱提出的Ethernet Powerlink作为工业以太网解决方案,包括实时以太网、基于Ethernet Powerlink安全等级(SIL-3)的安全功能和通过不同网络拓扑结构实现分布式高速I/O通信,为工业通信的发展提供了很大便利。姬健先生:从信息化角度出发,华北工控的很多产品在数据节点和通信领域,包括语音通信、图像通信和网络数据加密的中心节点起到关键作用,我们一直在向这方面平台产品努力。在集中控制方面,从信息化角度看重要的是商务信息,通信控制有推动信息化发展的重要作用,提供相应的组态软件即是具体做法,我们都在做这方面的产品,华北工控和组态软件的结合是很紧密的。
DCS在应用中的不足
陈国洪先生:DCS系统在首钢的应用比较广泛,其中焦化生产采用了浙大中控的WebField JX-300X系统,烧结生产系统采用了浙大中控升级的WebField JX-300XP系统,高炉压差发电采用了ABB INFI-90系统,制氧生产采用了日本横河CS3000系统,轧线生产采用了西门子的PCS7系统等。

图2 陈国洪先生首钢自动化信息技术有限公司运行事业部技术中心工程师
从各厂家的DCS系统使用情况来看,ABB的DCS系统运行的可靠性和稳定较好,故障率低,系统提供的可用功能块较多,图符图库丰富,人机界面友好。模件支持热插拔,但带有单独的端子板,占用空间较大,系统可以真正实现生产在线下载组态系统图,不影响正常生产。虽然系统运行稳定,维护简便,但是系统产品价格较高。浙大中控的系统具有较好的可靠性,加上系统价格实惠,而且安装时没有单独的端子板,占用空间较少,维护接线方便快捷,在首钢厂区也较多应用。但由于结合的复杂工艺过程操作问题,稳定性有些不足。同时不能真正意义上实现在线下载组态系统图,给维护工作也带来了一定的不便。横河CS3000系统可靠性和稳定性也很好,其主要特点是实现控制方法简单,因而编程及程序维护更方便。但是系统提供的图符和图库较为简单,人机界面的表现就有些欠缺。西门子的PCS 7应用在轧线生产过程中,具有很好的可靠性和稳定性,能够很好的满足轧线生产的复杂工艺过程和复杂控制过程。
提供用户选用DCS的建议
Tuerk Rene先生:对于最终用户来说判断系统是否满足他们的要求并不容易。DCS供应商的技术规范如何?他们产品的灵活性和交互性如何?所提供的产品是否融入有关趋势和可用性的现有技术?是否关注像交互标准和色码这样的文化特性?当然,除了技术规范外,价格也是一个非常重要的评判标准。但是投资DCS和其自动化组件,价格并不是决定性的。我们必须关注的事实是,由于拥有防错工程、标准通信、集成立体自动化和试运转时强有力的支持,一个系统可以节约大量金钱。倘若报警功能、监视功能和维护功能有助于快速发现问题并减少停工时间,那么一个系统的生命周期成本可以大大降低。
陈国洪先生:在选择DCS控制系统时要优先考虑在类似设备上取得良好运行业绩的控制系统,这样的成套控制系统通过了工厂试验和实际投运,其可靠性得到了时间的检验。同时要尽可能多地了解不同DCS在其他钢铁厂的使用情况,尤其是出现的重大问题,以便在招标中进行对比和取舍。

图3 姬健先生华北工控(北京)技术部经理
控制系统的硬件一定要具有高可靠性,在电子元器件的生产工艺各环节上采用了成熟技术,电子模件最好能热拔插。控制器的运算和存储能力要足够,控制系统能够实现真正意义上的在线维护,IO卡件具有很强的抗干扰能力,突然掉电对系统的影响及控制程序的备份。
控制系统从结构上要充分地采用冗余技术。对于控制系统的控制器、网络通信等必须冗余,且各冗余设备之间必须能实现无扰切换,采用冗余结构不仅能避免控制系统的局部故障扩大事故,保证设备安全稳定运行,同时也保证设备故障的在线排除,从而消除事故隐患。
控制系统软件的可维护性要好。尤其是以下几个方面:程序及软件的稳定性好;系统自诊断性好;人机交换友好;备品备件有可靠保证;功能强大。控制系统的软件的可读性好,其组态功能块的种类是否能轻易实现DCS控制系统的各种工艺功能的需要。
推动DCS信息化的努力
Tuerk Rene先生:贝加莱的DCS系统APROL拥有诸多优势,因为它考虑到了客户的所有要求。工程中的现场总线配置支持完整的通信能力,大量的通信协议、控制器的开放式连接和控制计算机可以保证通过网络交换数据,从各级自动化到运行、诊断和维护。DCS系统是一个非常完善的解决方案,包括所有需要的自动化组件。模块化I/O组件和快速可扩展的控制器为每一个自动化项目提供最优化的解决方案。高可靠性的Automation PC是实现即时和历史数据处理的核心,展示了一种有效简单的操作、报警和趋势处理。运用工业以太网和工程环境的广泛功能为项目研发节省了时间。贝加莱的DCS系统APROL是一个高性价比的解决方案,拥有面向未来的网络、硬件和软件组件,支持无缝操作,易维护和诊断。缺省系统功能允许所谓的“资产管理”,它使设备(拥有总成本)的生命周期成本减到最小。
总之,APROL解决方案使DCS系统能够加入到信息化和全球化进程中,并且为客户提供面向未来的无限可能。
姬健先生:信息化是市场趋势,我们的产品是完全符合市场发展趋势的。华北工控正在和英特尔展开进一步合作,从芯片基础上讲,将给予我们很大帮助。我们的产品从研发和发展方向来讲是与时代工业要求协同进步的,产品在无线上做进一步开发,更多设计依赖于项目上的开展。华北工控可以制造任何一款大家期待的产品,但首先是整个系统的要求让我们提供什么样的产品。
由于属于硬件平台制造厂商,当然要根据系统发展的情况引导我们向哪方面发展,信息化的发展所依赖的硬件产品,从肯定的发展情况来讲,我们在发展中不像其他厂商专门集中在做DCS发展方向的产品。我们的产品取决于市场需求,是无线还是有线,通信模块启用什么协议,我们会和软件企业合作,达到他们需要的标准去研发这方面产品,华北工控会尽最大的努力去完成这些要求。
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