仪表老师||给DCS选型,先考虑清楚这五点!

仪表老师||给DCS选型,先考虑清楚这五点!
特别策划

摘要:本文主要讲解了用户在选择DCS上面,需要对项目规模和投资预算、经济性、承包方的技术力量、售后服务以及DCS的技术先进性等方面进行的五点思考,从而增加用户在DCS选型问题上的重视,选型是否恰当往往从一开始就决定了该系统今后的命运,万万不可掉以轻心。

 

       DCS从1975年问世以来,大约有三次比较大的变革,七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的,由各DCS厂家自己开发的,也没有动态流程图,通讯网络基本上都是轮询方式的;八十年代就不一样了,通讯网络较多使用令牌方式;九十年代操作站出现了通用系统,九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议,有的开始采用以太网。总的来看,变化主要体现在I/O板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通用机,如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般采用UNIX,也有小系统采用NT,相比较来看UNIX的稳定性要好一些,NT则有死机现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系统。 
  从理论上讲,一个DCS系统可以应用于各种行业,但是各行业有它的特殊性,所以DCS也就出现了不同的分支,有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起,如HONEYWELL公司对石化比较熟悉,其产品在石化行业应用较多,而BAILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工艺比较熟悉;然后要看该系统适用于多大规模,比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统;最后是价格,不同的组合价格会有较大的差异,而国产的DCS系统价格比进口的DCS至少要低一半,算上备品备件则要低得更多。 
  DCS由四部份组成:I/O板、控制器、操作站、通讯网络。I/O板和控制器国际上各DCS厂家的技术水平都相差不远,如果说有些差别的话是控制器内的算法有多有少,算法的组合有些不一样,I/O板的差别在于有的有智能,有些没有,但是控制器读取所有I/O数据必须在一秒钟内完成一个循环;操作站差别比较大,主要差别是选用PC机还是选用小型机、采用UNIX还是采用NT操作系统、采用专用的还是通用的监视软件,操作系统和监视软件配合比较好时可以减少死机现象;差别最大的是通讯网络,最差的是轮询方式,最好的是例外报告方式,根据我们的实验,其速度要相差七八倍。

 

被控制对象确定以后,选用什么样的控制系统就成为重要问题。

 

  • 主要是根据项目规模和投资预算来考虑的,以数字技术为基础的DCS系统和早期的模拟仪表组成的控制系统,从工程项目的实施来看,本质差别不大,主要考虑项目规模和投资预算,但DCS与模拟仪表相比,它更为复杂,技术性要求更高,下面我来谈谈DCS系统选型中的几个问题。从理论上来讲,DCS可以用与不同的工艺过程,它是通用的,但是,DCS的制造厂家专长与某一领域。如:HOMEYWELL主要用于石化部门,BAILEY公司的N90、INFI90主要用于电力系统,ROSEMOUNT的RS3、Δ-V大多用于化工系统。但也不能否认不同工艺过程会有一些特殊要求,如:电厂一定要有电调设备和SOE,石化部门一定要有选择性控制,水泥行业一定要有大纯滞后控制补偿等,选型时也要考虑这些因素。

     

  • 第二点就是经济性,应该从DCS本身价格和预计所创效益角度考虑。DCS有国产的和进口的,对相同档次而言,进口的控制功能强一些,有一些先进的控制算法,如Smith预估、三维矩阵运算等,国产DCS价格要比进口的低很多,也能满足技术要求。从结构上来看,国外DCS的控制器各厂家差别不太远,控制器的预置算法稍有差别,控制器与I/O板的连接方式也有所不同。而操作站区别较大。有以PC机为基础的,有以小型机为基础的,操作系统一般选用UNIX类系统。小型机的价格要比PC机高很多,进口小型机操作站的价格要高于四万美金,而且许多机型已经停产(如DEC公司的VAX机和α机)。PC机的操作站不到三万美金,它的操作系统采用NT,其稳定性没有UNIX好。小型机的接口采用SCSI,传输速率是串行的8倍之多。以NT操作系统作为操作站的,点数要少一些,不然会频繁死机,国产的PC机更便宜得多,采用PC机操作站,可以采用最新的机型,操作人员对软件的安装、调试、联网和开发也要熟悉得多。监视软件有专用的也可以用通用的,通用的监视软件开放性要好一些,用户应按照项目的规模大小和预算资金来选择使用。

     

 

DCS比较贵的原因,除了上述理由外,还有控制器的电源系统,通常采用冗余供电,电源的引入和散热是价格贵的主要原因,各个DCS系统在这方面差别比较大。 

 

把控制器和操作站联系起来的通讯网络也要考虑,如果采用通用的以太网,则网卡等价格很低,专用的网络接口很贵,最贵可以达到20000美金。 

 

 

因此,经济性与很多因素有关,有时外商给你报价降下来,实际是改变了一些结构而已,并没有给你什么优惠,甚至他的利润还增加了。这时可取的办法是联系国内类似的单位和请教有经验的专家。 

 

  • 第三点就是承包方的技术力量,也就是承包方对哪一工艺过程和DCS本身比较熟悉。如经常做化工控制系统的承包商来做轧制的控制系统,他对活套的控制、卷曲的控制和张力的控制等就不太熟悉,做的工程就不会太好。如果承包方对DCS本身不熟悉,控制器做的太大时会产生死机。不少工厂都购买了不同厂家的DCS系统,我们称之为“八国联军”状态,此时更要选择技术力量比较强的单位抓总,而不宜选择某一个国外厂商作为承包商。

     

  • 第四点是售后服务,国外厂商通常情况下配品、备件供应价格高,且不能及时提供。DCS用户应选择厂商实力雄厚的,技术力量强的、境内技术支持好的厂家。计算机技术发展很快,DCS厂家也会不断更新它的产品,新旧产品兼容性要好才行,个别厂家新旧系统不兼容,系统升级时造成很大损失。国内的DCS厂家配品、备件供应较及时,售后服务方面做的也比较好。

     

  • 第五点是关于DCS的技术先进性,指系统采用了经过验证的最新技术,并有发展前途和生命力,包括DCS系统的开放和互联,现场总线的应用,第三方软件的支持等。里要注意的一点是:有些厂家为了占领市场,把一些不成熟的产品推到第三世界,如五、六年前DCS缺少小型系统,有的厂家把不太成熟的小型系统推到用户,结果这270多套系统基本都已经提前退役。早在1983年,某外国公司推销的DCS,在电源出现故障并复电后,控制器的输出是任意的,此时阀门的位置就很危险,这种产品本不能出厂,但还是卖给了我们国家,结果购买单位基本上没有运行。

 

总之,DCS从七五年到现在已经有二十多年的应用历史了,可靠性方面基本都能达到要求,建立系统时选型是一个非常重要的环节,我们不但主要考虑项目规模和投资预算,还要考虑到一系列其它的因素,选型是否恰当往往从一开始就决定了该系统今后的命运,万万不可掉以轻心。


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