DCS系统比较
DCS系统比较

ABB---Symphony
控制器硬件规格
处理器 BRC300 内存
总线结构
32 位的 Motorola 工业级芯片 ,主频:160MHz
2MB Flash-ROM 和 8M SRAM; 512 K NVRAM 对等网络通讯,1 兆波特的通讯总线网络,该网络可以连接 32 块多 功能控制器,控制器以并行通讯方式与子模件通讯,通讯速率 500K 字 节/秒。
美国公司的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,多借助渠 道销售和渠道工程商服务模式。经常发生公司并购行为。
Foxboro
上海福克斯波罗有限公司(简称 SFCL)成立于 1983 年 4 月,是一家中美合资企业。总投资 额 1726.3 万美元。中方为 48.5%;美方为 51.5%。合资经营期为不约定期限。主要经营工业 过程自动化测量及控制仪表的制造、销售、系统工程技术服务,并承担美国福克斯波罗公司 对中国经销总代理及有关进出口业务。 由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较 弱,相比于 ABB 和西屋,上海福克斯波罗公司的实力较差。
控制器硬件规格 处理器 内存 总线结构 网络端口 电源
发生点(有点名)
过பைடு நூலகம்控制任务
过程控制任务执行时间
站支持 冗余控制器通讯链 尺寸
使用环境
80188+80186+MC5 ASIC 主频:133+2*96MHz 16M,SRAM 16M NVRAM 1664KB Profibus 环网 12Mbps,100M/1000M 自适应 TCP/IP,无网络衰竭 可扩展的 10/100MB 以太网端口,CM(MODBUS)/3 套 24VDC 40W 每个 AS 中央处理器具有足够的 I/O 信号的处理能力:最大可达 65536 个 数字量输入/输出通道和 4096 个模拟量输入/输出通道 软件控制器(回路数量):94 个 多任务,具有不同回路执行时间的任务,执行时间自定义。 10 毫秒到 30 秒,10 毫秒增量 执行时间:位操作/字运算/定点加:18ns, 浮点运算:54ns 允许最大节点量无限制,150~200 过程 I/O 5ms
DCS与PCS比较

DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成2007年12月12日星期三 19:561 引言过程控制以计算机控制作为主流。
近年来,计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状,传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念,现代计算机控制系统的含义已被大大扩展,它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统,还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统,以及整个企业的决策系统和管理系统。
本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。
2 DCS、FCS控制系统的基本要点目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中,有两大控制系统,即DCS和FCS。
它们的各自基本要点如下:2.1 DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示4C(Communication,Computer,Control,CRT)技术于一身的监控技术。
(2) 从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3) PID在中继站中,中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。
(5) 一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。
(7) 缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
(8) 用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)2.2 FCS(1) 基本任务是:本质(本征)、安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
和利时、中控和中自DCS系统比较

备品备件
1、需要备七种类型才能配齐,备品备件成本高。
2、最小更换单位为组(6点、8点、16点、32点一组)。更换一个点的价格只能按组更换,价格在几千到几万,后续维护成本高。
1、需要备七种类型才能配齐,备品备件成本高。
2、最小更换单位为组(4点、6点、8点、16点、32点一组)。更换一个点的价格只能按组更换,价格在几千到几万,后续维护成本高。
2、每路信号都采用独立的DC/DC电源模块进行供电,实现真正的从电源到信号的点点隔离,I/O寿命更可靠
开关量输出
无继电器隔离
有继电器隔离,起到双重隔离作用
有继电器隔离,起到双重隔离作用
接线方式
容积率高,布线密集,后期维护不便。
采用机笼机构,背后安装端子板,走线清晰,维护方便。
采用机笼机构,背后安装转接端子板,走线清晰,维护方便。
1、模拟量输入卡件不是万能输入,有热电阻输入卡件、热电偶模入卡件、电流输入卡件、电压输入卡件等,卡件的类型多,备品备件多。
2、所谓的点点隔离实际是组隔离,而不是点隔离,每路信号采用公用的电源进行供电,而不是独立的。
1、模拟量输入全部采用多功能输入卡(即万能输入),热电阻、热电偶、电流、电压等信号采用同一种板卡,备品备件少。
1采用我们的产品卡件只需备三种类型,备品备件成本低;
2I/O最小配置单位到点,可以按点进行配置和备品备件的更换;我们更换一个点的价格只有几百元,维护成本低
软件
1、监控软件集成citect的产品(澳大利亚希亚特的软件),由于不能掌握程序核心,与MACS系统不能实现无缝连接。
2、与外界的软件接口,如提供OPC,要收费
1、监控软件自主开发
2、与外界的软件接口,如提供OPC,要收费
优缺点比较 DCS FCS

优缺点比较 DCS FCSDCS系统的相对优点主要就是:(1)随着计算机技术的发展,中央处理器CPU的处理的能力可以很大,能满足复杂控制功能需求。
(2)DCS中央计算机功能强大,处理的信息量大,特别适合处理关联度大的整体软件。
(3)有30多年来积累起来的臻于完善的系统软件可供使用,大型项目可借鉴移植功能强。
但现场设备依然就是建立在模拟设备的技术上,不可避免的存在着某些缺憾。
主要缺点就是:(1)现场设备多为模拟仪表,不具备向上传输信息的功能,造成网络管理、提升不可逾越的障碍。
(2)DCS的网络通信模式就是中央到现场设备,造成通信介质等硬件的浩繁设置。
(3)网络及现场设备不具有可互换性与可互操作性。
不同厂家产品因技术保密缺乏设备互换性。
(4)控制模式过于集中,危险性未能分散,系统存在发生崩溃的危险。
FCS 控制系统的特点(1)系统就是全数字化的、智能的,通信就是自上而下与自下而上的双向通信,系统完全透明,网络管理与系统提升随时可以进行。
(2)系统可以就是非本安的、但也可以就是本安的,应用场合广泛。
(3)网络通信与供电用同一根电缆连接,可以大量节约电缆、敷设装置等设备。
(4)系统就是互联的、开放的,网络规模变更更方面。
(5)重要的控制功能可下装在现场设备,完善的链路调度功能、冗余功能确保了系统具有极大的可靠性。
(6)系统就是全数字的,系统为采用先进的管理如安全功能仪表、设备故障诊断、系统瞻前维护等提供了施展平台。
目前现场总线也存在着不足,主要表现在:(1)现场总线的应用场合尚存在不足,某些总线在特定的控制领域具有优势,但在另一领域就存在不足。
而一座大型工厂或工程,往往既有连续控制,也有断续控制,甚或就是批量控制。
(2)现场总线就是全数字模式,对设计、建造、使用者的技术水平要求较高,目前,我国一般企业技术跟踪能力存在不小差距。
(3)现场总线的技术更新较快,特别就是软件的版本变更频繁,往往给用户带来操作与使用上的不便。
SIS安全仪表系统与DCS系统的比较

SIS安全仪表系统与DCS系统的比较
一、系统的组成:DCS一般是由人机界面操作站、通信总线及现场控制站组成;而SIS系统是由传感器、逻辑解算器和最终元件三部分组成。
及DCS不含检测执行部分。
二、实现功能:DCS用于过程连续测量、常规控制(连续、顺序、间歇等)操作控制管理使生产过程在正常情况下运行至最佳工况;而SIS是超越极限安全即将工艺、设备转至安全状态。
三、工作状态:DCS是主动的、动态的,它始终对过程变量连续进行检测、运算和控制,对生产过程动态控制确保产品质量和产量。
而SIS系统是被动的、休眠的
四、安全级别:DCS安全级别低,不需要安全认证;而SIS系统级
别高,需要安全认证。
五、应对失效方式:DCS系统大部分失效都是显而易见的,其失效会在生产的动态过程中自行显现,很少存在隐性失效;SIS失效就没那么明显了,因此确定这种休眠系统是否还能正常工作的唯一方法,就是对该系统进行周期性的诊断或测试。
因此安全仪表系统需要人为的进行周期性的离线或在线检验测试,而有些安全系统则带有内部自诊断。
国内外DCS控制系统特点分析与比较5

国内外DCS控制系统特点分析与比较5* 2.Advant OCS with Master SoftwareAdvant OCS(开放式控制系统)是ABB为操作者改善他们的批量生产力和取得可持续的竞争优势所提供的一套解决方案。
带Master 软件的Advant OCS开始了下一步的更新过程,从而引进了需由工业IT(信息技术)激活的产品。
随着这些技术的提高,以及ABB为顾客不断提供的最新控制器的信息,ABB将延承关于保护顾客投资的承诺。
* 3.带有MOD 300软件的Advant OCSMOD300分布式控制系统自1984年引进,其特点是:完整的控制语言 CCF 和TCL,冗余的通讯网络(DCN),冗余控制器,历史及报告,批量数据I/O。
1998年通过增加SC控制器,泰勒阶梯式逻辑(TLL)和TRIO 控制器,MOD300系统功能得以加强。
1992年MOD300系统开始向Advant OCS进化,引进了高容量控制器和冗余配置经改良的I/O系统。
同时也包括了现代的Unix操作系统工作站。
1996年在原有模块化分布式柔性I/O,新增了S800 I/O系统。
* 4.Freelance - 应用于流程工业的分布式控制系统ABB的Freelance是应用于流程工业的分布式控制系统,集DCS 和PLC的优势于一身,具有PLC 的尺寸和DCS的功能。
其一体化的环境有利于工程、试运转、维护和现场总线管理,直观的操作员界面使整个系统的操作和诊断更加简化。
* 5.Symphony Melody经过上千次在发电厂、化工、水及污水工业、石油化工业、金属业的成功应用证明Melody是性能卓越的控制系统。
在2003年,由于引入了Industrial IT系统 800xA,Symphony Melody在升级进程中开始了它的下一个发展过程。
* 6.Satt OCSSatt OCS可根据顾客要求,提供由产品到全面的解决方案的所有服务。
国内外主流DCS优劣势介绍-1229修订

Freelance 800F
应用于电力、建材造纸行业中小型 项目的紧凑型DCS
主流产品
• Industrial IT 800xA • Freelance 800F • AC 800M
AC 800M
应用于电力、建材造纸行业小型 项目的过程PLC产品
艾默生
艾默生
DeltaV 公司概况
• 旗下拥有Rosemount、 DeltaV、Ovation等著名 品牌 • 收购西屋等知名公司,善 于资本运作 • 在电力、石化行业具有较 大优势 广泛应用于电力、石化、化工行业的 全数字DCS
I/A Series
经济实惠、性能可靠的单系统解决 方案,主要应用于石化、冶金行业
主流产品
• A2 • I/A Series • NETWORK-6000+
NETWORK-6000+
广泛应用于火电厂的DCS(2008年前 主要由南京科远征国内代理销售)
和利时
HOLLiAS MACS-S
和利时
公司概况
主流产品
• EDPF-NT
目录
公司产品特点
国内外主要竞争对手
竞争对手优劣势分析
I/O模块隔离特性比较
主流系统模拟量卡件隔离情况如下:
ECS-700 AI711 AI721 AI731 AO711 VE4003S2B VE4003S3B VE4003S5B VE4003S6B VE4005S2B DeltaV PKS CS3000 AAI135 AAI835 AAT145 AAR145 AAI143 AAI543 AAV144 AAV544 AAR181 AAT141
FW247
RJ45接口 以太网通讯 星型结构 用于分散 布置的项目
DCS控制系统的优点与缺点(优缺点)

DCS控制系统的优点与缺点(优缺点)一、概述:1、DCS控制系统(分散控制系统)的工作原理主要基于分散控制的思想,即将控制任务分配给多个控制器进行处理。
这些控制器分布在生产现场的各个设备和单元,可以独立运行并实时采集、处理各种数据。
通过这些控制器与上级控制系统通过网络进行通信,实现联动控制和数据传输。
2、DCS控制系统的基本功能包括实时监测、实时控制和实时管理。
实时监测通过连接各种传感器和执行器,采集并监测生产现场的各种参数和状态,如温度、压力、流量等。
实时控制则是根据预设的控制策略,通过与各种执行器的联动操作,调整和控制设备的工作状态,如通过控制阀门的开度来调节液位,或通过调整变频器的频率来控制电机的转速。
实时管理则通过与上级管理系统进行数据交互和通信,实现对生产过程的实时管理和监控,使管理人员能够远程调整和优化生产过程,提高生产效率。
3、DCS控制系统的主要特点包括数据采集、控制、监测和报警。
数据采集通过传感器和输入/输出模块完成,控制是系统的核心功能,监测实时跟踪工业自动化过程的各项参数,并根据设定的控制策略进行调整和优化。
报警功能则在系统出现异常或故障时及时发出警报,提醒工作人员进行处理。
4、DCS控制系统的核心技术包括控制器技术、网络通信技术、数据处理技术和安全保障技术。
这些技术共同作用,使得DCS控制系统能够广泛应用于工业自动化生产线、大型设备控制和环保监测与治理等领域。
二、DCS控制系统的优点:1、高可靠性:由于DCS将系统控制功能分散在每台计算机上,系统结构采用容错设计,计算机故障不会导致系统其他功能的丧失。
此外,由于系统中的每台计算机都承担一项任务,因此可以使用具有特定结构和软件的专用计算机来实现所要实现的功能,从而提高系统中每台计算机的可靠性。
2、开放性:DCS采用开放、标准化、模块化、系列化设计。
系统中各计算机采用局域网通信,实现信息传输。
当系统功能需要更改或扩展时,新添加的计算机可以方便地连接到系统通信网络或从系统通信网络中移除,几乎不会影响系统中其他计算机的工作。
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5%-45% 超过 55℃,不结露。 高度: 海拔 3km (1.86 英里)以下(86kPa---108kPa) 空气质量:非腐蚀 无风扇运行 加拿大标准协会(CSA):经认证可使用于普通环境(无危险环境)中
的过程控制设备。 CE:经核准可用于 EMC 指令和 LV 指示。
Westinghouse---Ovation
环境温度: 0℃~70℃ 相对湿度:5%-95% 最高 55℃,不结露。
4
认证
5%-45% 超过 55℃,不结露。 高度: 海拔 3km (1.86 英里)以下(86kPa---108kPa) 空气质量:非腐蚀 无风扇运行 加拿大标准协会(CSA):经认证可使用于普通环境(无危险环境)中
的过程控制设备。 CE:经核准可用于 EMC 指令和 LV 指示。造船业认证 UL: Underwriters laboratories lnc. In accordance with
由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较弱,相比于 ABB 和西屋,上海福 克斯波罗公司的略逊一筹,属于电力行业第二梯队。在中国,同样采用美国公司结合中国国 企的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,经常发生公司并购行 为。
Metso
美卓自动化致力于自动化和信息管理应用网络系统、流体控制技术、全生命周期的性能服务。 它的主要客户是制浆造纸工业,能源工业和化工工业。 美卓自动化(上海)有限公司成立于 2000 年 7 月。在此之前,美卓自动化的前身维美德自 动化公司和耐莱斯控制公司。美卓自动化在中国的员工 200 人,主要的服务对象为制浆造纸 工业。电力工程能力没有,依靠上海自仪等公司的渠道销售和工程服务。
UL 508(Industrial Control Equipment) DIN、EN、IEC CUL-US HAZ.LOC: Underwriters laboratories lnc. In accordance with
UL 508(Industrial Control Equipment) CSA C22.2 No.142(Process Control Equipment) UL 1604 ( Hazardous Location 危险场所) CSA-213 ( Hazardous Location 危险场所) FM 允许用于危险场所:Class I,Division2,GroupA,B,C,D Tx;
欧洲公司的管理模式,但是电站行业的市场和技术支持在中国 2007 年 5 月后希望扩大中 国市场份儿,加强了人员配置,电力工程能力还未形成,依靠上海自仪等公司的渠道销售和 工程服务。
2
2. 硬件比较
2.1 硬件工厂支持比较
由于 DCS 与计算机紧密相连, CPU 的频率在半年就翻一倍。DCS 的更新换代也非常快,其 备品备件的供货周期也随之相应缩短,一般在 1~2 年左右,如果要保证更长的供货时间就需 要公司对此系统进行大量投入以保证系统的向下兼容。所以供货周期为很多系统是否成熟和 完善的标志。
欧洲公司的管理模式,项目工程管理和服务流程严格和规范,人员流动性小,连续多年被 中国评为最佳雇主。
1
Westinghouse
西屋公司现为爱默生电气集团旗下的专业从事火电站和水电站控制的公司,其前身为美国西 屋公司的控制系统部分。爱默生电气同时拥有原罗斯蒙特的控制系统 Delt-V(石油化工行业 业绩多)。 DCS 工程组态和服务多与西安热工院和一些电力工程商合作。
欧洲公司的管理模式,项目工程管理和服务流程严格和规范,人员流动性小,连续多年被 中国评为最佳雇主。
ABB
ABB 总部设在瑞士苏黎世,年营业额 350 亿美元的,由瑞典的 ASEA 集团与位于瑞士巴登市 的 BBC 集团公司合并而成。1998 年左右,.贝利公司并入 ABB;合并后,ABB 在自动化领 在电力市场的系统有 Symphony/Infi90,Procontrol-P(已停止),Contronics(已停止),System Six(已停止)等,其中 Symphony 在全球,有 1000 多套。
控制器硬件规格
处理器 内存
总线结构
网络端口 电源 发生点(有点名)
Intel 266MHz 128MB Flash 和 64-128MB RAM ,控制内存:3MB PCI 总线: PCI 是一种 32 位用于奔腾系列处理器中的扩展总线。 即插即用(plug and play)的标准 PC 产品相兼容。 用户可以简单到只更换商用的 CPU 来升级控制器。
SIEMENS---T3000
z 西门子电站专业分散控制系统 T-XP 系统升级最新版本为 SPPA-T3000,2000 年升级产品, 全球统一的工厂和备件储备。
z 24 小时服务热线及 10 年以上等保证后期服务。 z 用户可以自行组柜,完成机柜集成,硬件成套工作。
ABB---Symphony
z 在备件供应方面,ABB 的 Symphony 系统可以向下兼容到 1980 年的 Network90,但是 2005 年底,ABB 采用 Industrial IT 的统一平台,Symphony IO 板卡美国工厂停产,造 成 IO 板卡产品,即将被淘汰,备件等后期服务很难保证。
z 用户可以自行组柜,完成机柜集成,硬件成套工作。
Foxboro---1987 年推向市场,I/A Series 是传统 DCS 系统 UNIX 系统。 z 1992 年 Foxboro 的系统 FBM 卡件基本国产化,故障率相对其它硬件就要高一些。 z 公司缺乏对电力行业整体解决方案的设计理念。
3
z 机柜集成要求复杂,用户无法自行完成;硬件成套工艺比较复杂,用户无法自行完成, 须在工厂成套。
Metso---maxDNA
z 广泛的用于造纸机械控制的系统。 z 电站自动化的大机组运行业绩少。 z 电力自身工程能力弱,依靠上海自仪的渠道销售和工程服务。
2.2 控制器硬件比较
SIEMENS---T3000
控制器硬件规格 处理器 内存 总线结构 网络端口 电源
发生点(有点名)
过程控制任务
过程控制任务执行时间
站支持 冗余控制器通讯链 尺寸
使用环境
80188+80186+MC5 ASIC 主频:133+2*96MHz 16M,SRAM 16M NVRAM 1664KB Profibus 环网 12Mbps,100M/1000M 自适应 TCP/IP,无网络衰竭 可扩展的 10/100MB 以太网端口,CM(MODBUS)/3 套 24VDC 40W 每个 AS 中央处理器具有足够的 I/O 信号的处理能力:最大可达 65536 个 数字量输入/输出通道和 4096 个模拟量输入/输出通道 软件控制器(回路数量):94 个 多任务,具有不同回路执行时间的任务,执行时间自定义。 10 毫秒到 30 秒,10 毫秒增量 执行时间:位操作/字运算/定点加:18ns, 浮点运算:54ns 允许最大节点量无限制,150~200 过程 I/O 5ms
美国公司的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,多借助渠 道销售和渠道工程商服务模式。经常发生公司并购行为。
Foxboro
上海福克斯波罗有限公司(简称 SFCL)成立于 1983 年 4 月,是一家中美合资企业。总投资 额 1726.3 万美元。中方为 48.5%;美方为 51.5%。合资经营期为不约定期限。主要经营工业 过程自动化测量及控制仪表的制造、销售、系统工程技术服务,并承担美国福克斯波罗公司 对中国经销总代理及有关进出口业务。 由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较 弱,相比于 ABB 和西屋,上海福克斯波罗公司的实力较差。
Class I,Zone2,Group IIC Tx 温度组 T4(≤135℃)
ABB---Symphony
控制器硬件规格
处理器 BRC300 内存
总线结构
32 位的 Motorola 工业级芯片 ,主频:160MHz
2MB Flash-ROM 和 8M SRAM; 512 K NVRAM 对等网络通讯,1 兆波特的通讯总线网络,该网络可以连接 32 块多 功能控制器,控制器以并行通讯方式与子模件通讯,通讯速率 500K 字 节/秒。
z 机柜集成要求复杂,用户无法自行完成;硬件成套工艺比较复杂,用户无法自行完成, 须在 ABB 工厂成套。
Westinghouse---Ovation
z 对于最终 DCS 用户来讲,WDPF II 便宜、稳定,但是功能少,由于为西屋的早期产品, 即将被淘汰,备件等后期服务很难保证;
z Ovation 界面友好,组态方便,但是不够稳定,两者较难取舍。公司并购频繁,人员流动 大,后续服务难以维持。
用于电力行业的 DCS 控制系统比较
1. 公司简介比较
SIEMENS
西门子电站自动化有限公司(SPPA) 于 1993 年 10 月 15 日在南京成立,是德国西门子股 份公司在国内唯一从事电站仪表和控制系统的工程设计、生产制造、市场销售和售后服务的 公司。具有承接 DCS、电站 IT 工程和励磁系统的成套能力。
4 个 10/100MB 以太网端口 24VDC 40W 最多到 16,000,具体容量与处理器和内存