和利時:用戶需求更加全面的一體化DCS系統

　 針對DCS領域，和利時推出了HolliAS MACS（DCS）System Architecture。HolliAS MACS-S分布式控制系統是和利時公司在總結十多年用戶需求和多種行業的應用特點、積累三代DCS系統開發應用的基礎上，全面集成以往系統的可靠性和方便性，綜合自身核心技術與國際先進技術而推出的DCS系統。具有架構靈活，控制規模可達幾十萬點等特點，廣泛應用于電力、石化、化工、冶金等行業。該系統具有以下特點：

　　可靠、安全和開放；

　　信息無縫集成；

　　支持現場總線技術（Profibus、Fieldbus），支持HART現場設備無縫連接；

　　低功耗設計，控制器：5W、I/O卡：3W。主要是提高系統的可靠性和可用性，因為電子器件的故障率與環境溫度有直接關系，低功耗保證系統本身散熱小，從根本上降低故障率；

　　系統易配置、易工程、易擴展、易使用、易維護且易升級等；

　　支持多域連接，可實現集成一體化工廠控制獨立，操作和管理集中的網絡結構模式；

　　支持控制器、網絡、I/O卡以及通訊采集冗余技術。

　　與類似產品相比，具有以下值得稱道的優勢：

　　HOLLiAS MACS系統支持IEC61131-3標準組態語言，FBD（功能塊圖）、CFC（增強性功能塊圖）、SFC（順序控制圖）、ST（結構化文本語言）、IL（指令表語言）以及LD（梯形圖），各類語言之間可以相互調用和嵌套，系統支持遞歸調用；可以適應各種行業的復雜控制方案的實現 ；

　　支持設備管理和故障預測管理；

　　統一“目標數據”數據庫平臺（r-MES Server），保證所有生產數據、安全數據以及設備管理數據可以從一個數據庫平臺采集得到，外部應用只需唯一調用“數據采集服務器平臺”的數據即可完成外部數據組合應用。

　　基于用戶特殊需要的定制開發和周到的服務。

　　下面以一個應用案例，來闡明該系統是如何助力用戶實現優化控制的：通過適用于煤粉爐的優化控制系統以及適用于CFB爐的優化控制系統的HOLLiAS MACS DCS系統，實現母管制出口壓力協調及APC優化控制技術。包括：鍋爐性能計算及汽機耗差分析；鍋爐優化吹灰控制以及鍋爐優化控制策略及母管協調策略。

和利時HolliAS MACS(DCS)系統結構圖

　　根據鍋爐在熱網中的權重比，自動進行負荷分配；采用預測控制+PID微調+變參數運行方式；提高了動態響應特性，降低了超調量，基本解決了PID調節中的積分過飽和問題；創新了一種將非線性函數曲線進行線性化處理的手段，對主要調節變量如風、煤、水的靜態工作點進行自動補償功能，提高了控制精度。解決了母管制運行鍋爐之間負荷互相干擾、母管蒸汽壓力控制困難等問題，實現了多臺運行鍋爐彼此協調，共同控制母管壓力的運行，提高了整個電廠運行的穩定性。

　　縱觀國內DCS發展的水平，已經在元器件的采用、卡件的生產線以及基礎產品方面和國外沒有差距。但是在基于基礎平臺的增值軟件和解決方案應用方面沒有國外廠家的全面，在一些新的技術領域（如無線），我們處于跟隨者的地位。

　　DCS的技術的難點在于高可靠性和高可用性的控制器以及實時工業用控制網絡技術，現在建設的很多項目規模巨大，要求DCS平臺集成的第三方應用越來越多，有些系統在這種大規模的應用中經常出現網絡問題。和利時目前解決了控制器、控制網絡實時高可靠性和可用性關鍵通訊技術問題。

　　近年來迅速發展起來的現場總線技術，真正給用戶帶來效益的地方是節省了現場電纜和橋架的鋪設成本，實現了全數字化雙向通訊，實現了對現場儀表的在線診斷和預測性維護，它對現場儀表的維護層面產生了巨大和深遠的影響，直接數字化通訊也提高了測量和控制精度。

　　有人預測DCS將被FCS所取代，在我看來，DCS是由現場儀表+雙向I/O通訊+現場信號采集器+控制器+控制網絡+操作站組成。FCS的發展目標是替代（現場儀表+雙向I/O通訊+現場信號采集器+控制器+控制網絡），但是由于現場總線技術的可靠性和可用性以及安全性都未充分解決，完全將控制功能下放到現場總線儀表中（變送器和定位器），目前技術上還不成熟，現場總線儀表控制功能和DCS控制器控制相互備用的情況還將長期存在。甚至現場總線儀表僅完成雙向數字通訊，其控制功能仍就在DCS的控制器中這種現象也會長期存在下去。

　　對于現有的DCS而言，僅僅是在現有的平臺架構上增加現場總線的接口卡就可以實現對現場總線的支持，影響并不大，只是對DCS功能的豐富。FCS在某些應用場合有其優勢，但純粹的FCS并不能滿足目前用戶的需求。和利時的HOLLiAS MACS DCS 系統支持現場總線技術，并且得到了廣泛應用，2011年的研發投入達到1.2億，目前有近千人的研發隊伍。

　　如今市場上對于DCS還有很多需求，DCS產品的穩定可靠，高可用性是基本要求，基于DCS 平臺的工業自動化市場將更多地向卓越運營方向發展，DCS的客戶不再滿足單一的DCS基礎控制和操作監視，轉而追求控制和操作監視、靜動設備管理以及系統安全最優化的一體化工廠生產的目標：

　　追求生產操作的靈活性和適應性；

　　追求設備的可用性和實際使用；

　　追求HSE安全、環保和綠色生產。

　　通過實現生產、設備和安全三大目標的協調最佳化，確保工廠生命周期內的投資維護成本最小，生產的運作目標可持續實現。和利時將根據自動化市場技術發展的要求，開發基于DCS平臺的增值解決方案，希望能夠幫助用戶優化操作、優化控制、優化儀表管理和維護以及優化生產管理。