2、分散控制系统（以下简称DCS）的特点。
关键词：DCS、可行性、分散控制系统
正文：
1．降低系统运营成本，提高系统可靠性和生产效率是DCS系统
的最大特点
1.1.过程控制系统的发展：
过程控制系统是一个发展较快的，世界性的课题，并且是一个综合科技量很高的学科。它的发展依托于控制理论、测控技术、信息理论、网络技术，以及电子产业的飞速发展。该学科之所以得以快速的发展，关键是它在工业控制方面的重要性所决定的，因为好的过程控制系统可以大大降低工业系统的运营成本，提高设备经济指标、增加安全性和降低生产者的劳动强度等方面的优点。所以世界上各个国家都在不遗余力投入物力和人力来进行过程控制的研究以适应不同时期控制产品，以下是对过程控制发展历程的阐述。
上个世纪40年代，电子管的产生孕育了电测仪表，逐步发展成电动单元组合式仪表，采用标准的现场信号0～10mA，DC。我国自主开发DDZⅡ仪表便是这个范畴内的典型例子。以后随着集成电路的发展，产生了低功耗，高可靠性，以单片机（例如MCS－51系列芯片等）为运算核心开发出的智能化仪表。我国生产出的DDZⅢ是典型的例子，现在我厂现场应用的设备主要以这种型式仪表在运行中应用。以上这两类仪表，在实现过程控制方面表现出设备种类复杂带来故障点多，检修量大；其次互相通讯由于采用硬接线，造成安装成本高，连线中的故障高，危害性较大。不易组建成复杂的控制系统，即便构成系统也是比较庞大，往往是有设备无法正常使用。就是说可靠性，稳定性差。
上世纪70年代，近代控制理论以及计算机技术、CRT显示技术
的发展，产生了集散控制系统（CCS，ComputerContralSystem）。产
生后以运算速度的提高替代了智能仪表，有着很强的成套控制性，而
且改变了蜘蛛网式的接线方式。随着网络技术、数据库技术的日益成
熟，在CCS系统的基础上产生了DCS（DistributedContralSystem）
控制系统，该系统的分散是指对工业现场信息状态的分散采集，分散
控制，对系统信息的集中管理。现在在过程控制中，各个行业大多采用的是这种模式的控制方式。
1、1.DCS控制系统的优点
2、1、1.DCS系统是集计算机技术、控制技术、网络技术和CRT显示技术为一体的高新技术产品，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理，在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。近20多年来，由于微电子技术和计算机技术的飞速发展以及工业自动化要求的逐步提高，DCS经历了几个阶段的发展过程，结构日臻完善，技术更加成熟，已经成为生产自动化不可缺少的自控装置。特别是90年代，DCS硬件方面广泛采用技术指标更先进的高档工业PC，软件方面引入了通用的商业化软件包，系统互连方面采用国际标准的通用网络，逐步向信息集成的方向发展。
2、1、2.结构特征：
DCS虽然经历了几个阶段的发展过程，但其系统硬件结构始终保留着集中管理(包括操作站、工程师站和上位机)、监视控制和网络通信三部分,并以实现分散控制和集中管理功能为目标。监视控制站包括三个方面的功能：
2、1、3发展趋势
----2、1、3、1.控制功能多样化
----DCS最低级为监视控制站(有的叫现场控制单元)，一般都具有几十种运算控制算法和其他一些数字和逻辑功能，如四则运算、逻辑运算、前馈、PID控制、自适应控制和滞后时间补偿等，有的还包括顺序控制、联锁保护和报警功能。针对不同工艺对象的不同要求，把这些功能有机地结合起来，满足生产系统的要求。这种综合功能的组态和系统生成方法对复杂的工业过程控制中更能显示出优越性，特别是对与快速回路、快速复杂联锁相关联并要求绝对安全的复杂控制，DCS更是必不可少控制装置（比如在电气连锁回路）。
----2、1、3、2.操作简便
----操作站是功能很强的人机接口。DCS大量采用通用的显示器、键盘，甚至是完整的通用计算机。通过CRT显示器可以对工艺对象进行综合性的集中监视。通过键盘可实现各种操作功能。打印机可以及时打印各种需要的数据和报表。如
----2、1、3、3.便于扩展
----DCS已经可以根据不同规模的工程对象进行专门设计。部件设计采用积木式结构，各种模板、模板箱和控制卡(或箱)可多可少地进行组合，从而生成规模大小不同的系统。原有的小规模系统很容易扩展成中大规模系统，特别是利用了现场总线和智能仪表之后，系统扩充更为方便。工程师站的主要功能是组态和系统生成，现在的工程师站已经可以根据控制对象的变化重新程组态，利用工程师键盘按需生成自动控制系统。
-----2、1、3、4.维护方便
----新的DCS装置，不论是硬件还是软件，都是按照标准化、积木化和系列化进行设计的，各种模块或模板功能统一，便于装配和维修更换。系统有自动故障检查诊断程序和再起动功能，维修非常方便。
-----2、1、3、5.可靠性高
----如今的DCS，集中监视管理和分散控制的特征更为显著，每一个I/O模块和智能设备都能独立运行，故障影响面更小了，而且设计时已经具备了联锁保护功能和自诊断功能，采取了部件冗余和系统故障人工控制操作等措施，系统可靠性更高了.应用实践证明,单机组大容量连续生产的工业系统，通过使用DCS可以有效地保证生产工艺过程的长期安全稳定运行，且历史数据便于生产管理、事故数据分析、事故责任定性，优于常规仪表。
----2、1、3、6.便于和各种计算机联用
----随着DCS微处理器通用化和通信网络标准化，现在的DCS更便于实现与第三方设备的联网通信，也就更加便于组成企业自动化综合控制并将其纳入生产经营管理系统。DCS向开放性发展，符合标准网络通信协议，可以相互连接、相互通信并进行数据交换，从而大大方便了用户。
3．国产流行配置的DCS系统的优点：
3、2、1．硬件特点：
☆硬件跟随计算机发展潮流，人机接口采用标准的工业PC，分布处理单元DPU采用标准的工业PC总线。
☆实时数据网（A网、B网）是互相冗余的网络，传递实时数据，支持1265个以上的网络节点。信息数据网（C网）实现数据库文件的传输和共享打印，传递的是非实时性的文件。
☆采用成熟的网络通讯技术，构成高速的冗余的实时数据网络，通讯数率10Mpbs/100Mpbs.
☆系统采用可靠性设计，采用冗余技术，容错技术，双路电源供电，保证MTBF>200000小时。
☆通过以太网与其他信息网络联结，实现工业生产过程控制、测量、生产管理信息一体化。
☆硬件和软件跟随国际主流产品同步发展。
☆标准化与系统化，备件种类大大减少。
3、2、2．系统构成特点：
XDPS主要由人机接口站（MMI）、分布式处理单元DPU，前置I/O采集系统，直流开关电源以及网络系统组成。
MMI站是操作人员对DCS系统实现操作的接口。包括ENG（工程师站）、HSU（历史站）、OPU（操作员站）等。可以根据用户的操作级别不同决定数量和规格。
DPU分布式处理单元是XDPS的过程控制站，存储系统信息和过程控制策略与数据，通过冗余的实时数据网络余MMI节点及其他的DPU连接，通过I/O网络与I/O节点连接，提供双向的信息交换，实现各个先进的策略，完成数据的采集、模拟调节、顺序控制、高级控制、专家系统以及其他不同用户的特殊功能要求。DPU的数量取决于I/O测点的数量多少。
I/O卡件是专用的卡件，是独立设计的产品，实现对现场的控制和采集。
综上所述，针对现场过程控制现状，以及自备电厂的不断扩容的前景，应该在容量不断增长的过程中有个系统长远的目光来对待过程控制系统，以经济效益为前提，采用可靠性，扩展性好的DCS是时代的特点和现在工作的重点。
预计系统成功应用后，老机组改造与新机组有机的融合对整个电厂的发展是一劳永逸的，是可持续的方法。
４、经济性分析
针对６MW机组的特点，如果独立考虑每一台机组，采用常规仪表的配置是完全可行的，单独从一台机组的角度来谈DCS系统，无疑是个不合算得话题，但是如果同时兼容以后的发展方向和机组容量不断的增大，机组数量的增多。从长远和现实的工作都是有很大的经济效益和社会效益的。我提出的可行性分析的核心是以即将一期投入运行的多台机组，统一融合到一个有机的DCS系统中，这样可以在资金投入上用一套DCS的投入将多台机组的控制同时得以实现。这样的投资可以想象是很划算。另外如打算继续上二期，如果现在不做长远的规划，将导致两套不相容的系统并行，在管理方面会浪费大量成本。
在技术方面采用DCS系统可以将现场所有测点综合利用组成功能齐全强大的控制网络，而常规仪表独立布置得局限性导致系统的不能数据共享，不能综合利用，实现的功能完全依赖采集仪表的数量，另外数量庞大的采集仪表组成的控制系统，势必带来施工量大，电缆辅材的成倍增长，故障点的增多，为以后的机组长期稳定运行，维护费用的节约都是不利的因素。
以下针对常规仪表和DCS的运行周期，维护费用方面做个比较。现在一般的常规仪表运行周期在平均2年，所以常规仪表的维护采购量一般每年为一次投入资金的10左右，且安装时增加电缆费用，而采用DCS系统运行周期在5年以上，维护费用几乎没有。
下面是以一台机组的设计清单组织出的市场价格分类表。
类别
需要投入资金*２
自动化实现效果
故障率
锅炉就地设备
125190*２
常规仪表，不利于综合处理信息。
5/年
锅炉二次仪表
56350*２
10/年
汽机就地设备
62765*２
常规仪表，不利于综合处理信息。
5/年
汽机二次仪表
26620*２
10/年
除氧给水就地设备
69540*２
常规仪表，不利于综合处理信息。
5/年
给水除氧二次仪表
27720*２
10/年
合计
368185*２
其中二次表合计
110690*3
在实现DCS系统时按照原设计的测点数量可以相应的减少，比如主汽压力，主汽流量，主汽温度，可以采用一套测点就可以实现采集，自动补偿，自动调节，记录。等功能，因为DCS系统可以将数据多次的调用，不需要为完成某项功能要多加测点，那样即增加了渗漏点，检修点，故障点。以下是DCS系统所对应得清单：
类别
需要投入资金*２
自动化实现效果
故障率
锅炉就地设备
125，190*２
故障率明显降低，可以实现负荷自动化设计，实现辅机保护连锁。
5/年
汽机就地设备
62，765*２
5/年
除氧给水就地设备
69，540*２
5/年
DCS
170,000*２
0.5/年
合计
427,495*２
与二次表差额
59310*２
注:DCS整体估计价在50万-60万之间,表格中数据为平均到每台机组的投入资金量
由此可见，投入的资金方面是可行、集约的。另外DCS系统在可持续发展的战略上是有长远利益的，现在6MW以上的机组大多厂家都已经使用了DCS系统或者正在改造成DCS系统。实践证明在自动化控制理论大行其道的今天，DCS系统的强大功能对于企业的生产的管理，生产的安全，经济可靠运行；以及生产过程的集约控制，使得常规仪表的能力相形见绌！
最为重要的一点是在一期就投入DCS系统可以给今后大容量机组的运行提供可靠的宝贵的运行经验和运行实际数据，这样可以保障我们的工作水平在自动化水平比较高的起点下持续的发展，可以在今后的运行中培养出可靠的高素质的人力资源.
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