DCS、SIS和MIS三大控制系统的区别
DCS、SIS、PLC三大控制系统的特点与差异分析
DCS、SIS、PLC三大控制系统的特点与差异分析摘要：本文简略阐述了DCS、SIS、PLC三大控制系统本身的特点，并针对三者z之间所具有的差异性展开了综合性的探究，旨在明确区分各种控制系统的优劣势，为后续系统的高效应用提供参考。
关键词：工业生产；控制系统；装置引言：当前在工业生产领域较常应用DCS、SIS以及PLC三种控制系统，但从本质上来看，其在实际应用阶段存在着诸多不同，然而现阶段在上述控制系统的实际应用方面依然面临着一定的不利因素，基于此，有必要对其展开更为深入的研究。
1DCS、SIS、PLC三大控制系统的特点分析1.1DCS对于DCS控制系统来说，其主要包括三层，分别是过程控制级、集中操作监控级以及综合信息管理级，不同的层级中间包含着两级通信电路，通信网络则会为各装置之间的通信联系提供支持。
过程控制级的构成涉及到部分测控装置、智能调节器以及现场控制站，在集中操作监控级中则包含着网间连接器、操作站以及监控计算机等多个部分，网间连接器同上位管理级之间共同组成了信息综合管理级。
该控制系统主要包括以下几方面特点。
首先便是其技术应用的特殊性，网络是该控制系统实施最主要的技术之一，其全部的操作都直接关系到网络的应用，不管是哪个网络都要基于网络展开工作，其中最为基础的便是分散过程控制级。
其次便是其在硬件设备组装方式方面的特殊性，对于工业化生产来说，不同的工业生产有着各不相同的生产条件和需求，所以其在控制系统方面的要求也存在着较大的差异性，若是单纯采用传统的控制系统难以随便都控制系统进行调整。
但DCS控制系统所使用的是积木化的硬件设备组装形式，所以，工作人员能够从用户自身的实际需求出发，对系统的规模进行优化调整。
DCS控制系统如图1所示。
图1 DCS控制系统再次，其软件的设计呈现出模块化的特点，这种设计形式能够在极大程度上提升功能的多样性，进而为用户提供更多的选择，此举不仅能够起到减小工作量的作用，还可以减少对于系统空间的占用，可以为计算机的高质量运行创造良好的条件。
DCS、SIS、MIS系统 基础知识介绍
自动控制的相关知识
设定值
调节器
执行器
被控对象
PID调节器 测定值/过程值
调节阀
测量变送
变送器
水箱
被控对象(过程):工艺生产设备(如换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元) 到执行器之间。 被控量：表征被控对象工作状态的物理量，如液位，温度，压力等。 测量变送:对被控量进行测量(转换成标准信号)的装置。 调节器：把测定值和设定值进行比较的装置。 执行器(调节阀):把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装置。
3、HOLLiAS-MACS系统的组成结构
工程师站
操作员站
现场控制站
1.HOLLiAS—MACS系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工程 师站、操作员站、现场控制站、 组成的综合自动化系统，完成大型、中型分布 式控制系统(DCS)、大型数据采集监控系统功能。
2.HOLLiAS—MACS系统硬件由工程师站、操作站、现场控制站(包括主控单元设备 和I/O单元设备)、 系统网络、 控制网络等组成。
HOLLiAS-MACS系统的软件体系结构
软件组成---各组件功能 1、组态管理 工程师站组态软件入口程序，同时加载“工程总控”、“AutoThink（算法
组态）”和“图形编辑”软件。 工程总控：工程组态的主界面，用来部署和管理整个工程系统。它集成了 工程管理、数据库编辑、用户组态、节点组态、报表组态、编译、下装等 功能。 AutoThink：控制器算法组态软件，它集成了控制器算法的编辑、管理、仿 真在线调试以及硬件配置功能，支持6种编程语言。 图形编辑：使用该工具生成在线操作的流程图和界面模板。软件针对不同 行业提供了丰富的符号库，方便用户绘制美观实用的工艺流程图。
DCS与SIS两者之间区别
DCS与SIS两者之间区别一、DCS的概念DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控领域又称为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物，是目前最先进、最合理的过程控制系统，可以适应各种过程控制的要求。
它的过程控制点分散，系统具有很高的可靠性。
它通过集中的操作和监控。
DCS具有方便的操作和维护性能。
DCS具有标准的接口，对外连接更加方便简捷。
DCS特点：依靠各种控制、运算模块的灵活组态，可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要，使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是"分散控制。
集中管理"。
二、SIS的相关术语SIS概念：SIS系统主要是对生产过程实时控制系统（DCS、PLC等）的重要参数进行采集、汇总、存储，并在企业范围内进行信息共享。
通过SIS系统，我们可以方便、安全地对生产信息进行统一管理、查询、分析，从而提高工厂信息化水平、满足管理生产过程的需求，SIS系统组成∶安全联锁系统，紧急停车系统，有毒有害，可燃气体及火灾检测保护系统等。
SIS系统特性∶独立于生产的过程控制系统（DCS），生产正常时处于休眠或者静止状态，一旦生产过程完全停止或者生产设备出现可能导致安全事故的情况时，能瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或者自动导入预定的安全状态。
必须有很高的可靠性。
SIS法规规定: 从2016年1月1日起，大型和外商独资合资等具备条件的化工企业新建涉及"两重点一重大'的化工设备和危险化学品存储设施。
要按照本指导意见的要求设计符合相关标准规定的安全仪表系统SIS。
SIS功能及基本要求: 安全仪表系统（SIS）在生产装置的开车、停车阶段，运行扰动以及维护操作期间，对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。
无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，SIS系统都应立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发生和事故的扩散，使危害减少到最小。
PLC、DCS、ESD和SIS如何分清及如何选择？
PLC、DCS、ESD和SIS如何分清及如何选择？SIS是近年来的热门话题，开过无数讨论、解读、解答、贯彻会议。
相信关注功能安全的圈友们，都听过、读过或者研究过“安监总管三 [2014] 116号国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见”这篇文章，此文至今已过去了将近十年，这过程中一系列相关问题使一些技术人员既明白、又含糊。
将把一些问题和质疑整理一番，辨析异议。
原则问题：要不要上SIS？不少“专家”和管理人员认为似乎只有上了SIS才能保证安全、心安理得、万无一失，神话了SIS，让其承担了过多的期待。
问1：装置上不上SIS，到底谁说了算？答：首先，我们要搞清楚SIS是干什么用的，其实SIS没有想象的那么神秘，其功能和安全阀、爆破片等一样，就是一个安全的保护层。
那么SIS和其它保护层有什么不一样呢，其实SIS是用于消除BPCS、安全阀、爆破片等独立保护层所未能消除的残余风险。
就装置该不该上SIS，何龙老师认为涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，应配备独立的安全仪表系统（SIS）。
对于仪表回路等级在SIL1及以上的需要独立的SIS来消除安全风险。
（这条有争议，因为在GB/T50770正文中为SIL1宜与过程控制系统独立，也就是说推荐独立但不强制独立，但是在条文解释中又说SIL1不应在过程控制系统中实现，但是规范中有言在先，条文解释不具备和正文同等的效力），目前大量的SIL1在过程控制系统实现，这是现状。
叶向东老师认为应该对装置的工艺、流程、设备、配管、仪表等进行危险与可操作分析（HAZOP），评估并确定装置是否有SIL1，2，3的回路，如果有，则需要SIS，否则不需要SIS。
其次是管理者（业主或保险公司）有权自行决定是否采用SIS，可以不经HAZOP分析确定决策，如果管理者说需要SIS，SIL等级也由管理者确定，该说法来自IEC61511。
如果说不需要SIS，则可以不要，风险和灾难后果由决策者自行承担。
SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别
SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别1、SIS系统(Safety Instrumented System 安全仪表系统)属于企业生产过程自动化范畴，用于保障安全生产的一套系统，安全等级高于DCS的自动化控制系统，当自动化生产系统出现异常时，SIS会进行干预，降低事故发生的可能性。
2、DCS集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。
SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起着不同的作用，如下图所示：生产装置从安全角度来讲，可分为3个层次：第一层为生产过程层，第二层为过程控制层，第三层为安全仪表系统停车保护层。
SIS与ESD之间的区别SIS是系统化的概念，更关注整体性的概念，从命名就可以看出来，SIS关注回路，关注系统整体。
安全型的现场检测器件（变送器，仪表，传感器）-> 安全型 A -》安全型控制器-安全型的DO -》安全型的现场执行器件（安全关断阀，泄压阀，保护器等）。
而ESD通常是指，安全控制系统厂家生产的，安全型控制器，（CPU），IO，等纯控制系统的概念。
从本质上来讲，SIS 的硬件系统不光包括，SIS控制器及IO（例如Triconex，HIMA，西门子400FH）。
还应包括所有跟控制器接口的其他输入部件，例如获得TUV SIL认证的传感器，变送器，检测装置；还应该包括所有输出部件，如获得TUV SIL认证的执行器（液压安全执行器，气动安全执行器，电动型安全执行器），还应该有获得认证的现场设备。
要求严格的现场，阀门本体也必须是有TUV 证书的。
例如核电厂的安全阀不光是锅炉与压力容器质检合格，还应该有核检证书，还应该有TUV 的安规证书，明确标明是SIL几等级。
ESD是生产厂家的安全性控制器用在不同的场合，根据不同的用途，有着这些不同的叫法，从理论上说，只有ESD，“未必” 会是个完整的SIS控制系统。
SIS MIS与DCS的关系
1 引言在科技飞速发展的今天，自动化控制也广泛的应用于电厂中，其中最主要的有分散控制系统DCS，信息管理系统MIS和厂级信息监控系统SIS 。
在企业面对趋激烈的市场竞争条件下，他们在保证生产过程的安全稳定，提高工艺系统的经济效益，实现全厂范围内的优化运行，并且在管理层的决策支持方面发挥着越来越重要的作用。
在电厂运行中，SIS、MIS和DCS互相独立，又互相联系，下面我们就来研究一下他们的关系。
2 DCS、SIS和 MIS的定义及功能2.1 DCS集散控制系统 (Distributed Control system DCS) 是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。
集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制。
而且，随着计算机技术的发展，网络技术已经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。
系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据的交换，系统的开放也使第三方的软件可以方便地在现有的集散控制系统上应用。
在我国石化行业已运行着许多套不同型号的集散和控制系统，它们在过程控制中发挥着非常重要的作用。
DCS主要完成机组级的实时监控。
2.2 SIS火电厂厂级监控信息系统 ( Supervisory Informntion System SIS )是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。
该系统通过对火电厂生产过程的实时监测和分析，实现对全厂生产过程的优化控制和负荷经济分配，在整个电厂范围内充分发挥主辅机设备的潜力，达到整个电厂生产系统运行在最佳工况的目的；同时该系统提供全厂完整的生产过程历史／实时数据信息，可作为电力集团公司信息网络化的可靠生产信息资源，使集团公司管理人员能够实时掌握各发电企业生产信息及辅助决策信息，充分利用和共享信息资源，提高决策科学性[ 5 ] 。
SIS说明
SIS 厂级监控信息系统SIS系统“主要为全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统”，是介于底层控制系统（DCS）和管理信息系统（MIS）之间的“中间件”。
3. SIS的定位电厂一般有机、炉、电、控、辅机几个生产环节，每个专业承担不同的生产分工，采用不同的生产过程，每个过程都有一些相关控制系统，一般称之为底层系统。
对底层数据进行统一管理，并通过分析工具和数学模型，对这些数据进行二次利用，可帮助电厂改进生产管理，提高生产效率；同时，二次分析数据又可以为管理信息系统（MIS）所用，从而帮助企业管理层进行未来决策。
正是上述需求催生了SIS。
SIS为了解决这么一个根本问题：利用来自管理技术人员的业务经验，在有效时限范围内对全厂实时生产过程数据进行监视和分析，对生产过程进行及时优化和控制。
SIS的作用是：采集下层所有机组级/车间级控制系统的生产实时数据，实现厂级的状态监测、性能计算、优化运行、操作指导、故障诊断、寿命管理以及负荷分配等功能；将机组状态信息和性能信息发送给上层的MIS系统。
SIS处于具有高精度、高速度、高可靠性要求的DCS系统与实时性要求不高的MIS系统之间，是电厂自动化、信息化架构中的过渡层面，起到隔离作用。
SIS与DCS之间的区别：4. SIS在数字化电厂中的作用火电厂自动化的发展可以分为4个阶段：分散控制系统时代、网络化时代、数字化时代和信息化时代。
目前我国火电厂正处于数字化阶段。
我们拟开发的数字化电厂项目，应该是对应侯子良提出的第4阶段：信息化时代。
侯子良对火电厂信息化的定义是：火电厂生产过程监控和企业管理的所有必要信息均应无重复的得以采集和通过数字网络共享；经过自动处理，使信息尽可能浓缩和智能化；信息的采集、处理和反馈应最大限度实现自动化，减少繁重的人工信息采集、录入、处理和反馈处理的工作量，提高安全性和劳动生产率。
简述为：信息网络化、信息智能化和信息自动化。
DCS、SIS和MIS三者之间的区别
DCS、SIS和MIS三者之间的区别一、DCS、SIS和 MIS定义和分工1、DCS集散控制系统（Distributed Control system）是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。
集散控制系统的主要特性是通过实时监控达到集中管理和分散控制。
2、SIS厂级监控信息系统（Supervisory Informntion System ）是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。
SIS的目标是通过大规模的数据搜集处理，实现生产实时信息与管理信息的共享，在此基础上，通过计算、分析、统计、优化、数据挖掘手段，实现化工厂生产过程监视、工艺设备性能及经济指标分析和运行指导。
主要特性体现再系统决策支持上。
3、MIS管理信息系统（Management Information System），是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用过去的历史数据预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。
这里给出的定义强调了管理信息系统的功能和性质，也强调了管理信息系统中的计算机对企业管理而言只是一种工具。
二、DCS、SIS和 MIS关系DCS系统重在实时监控和精确控制，以设备安全、稳定运行为目的。
SIS是建立在DCS基础上的，通过对监测数据的实时分析对全厂生产运行实时指挥调度，以保证生产整个系统的运行质量和经济性为目的。
而MIS是管理信息系统，主要任务是信息处理、任务流转和工作协同等，为全厂的生产经营和行政管理人员提供所需的信息，强调生产、辅助、财务等关系协调，主要完成设备和维修管理直至生产经营管理、财务管理以及办公自动化。
因此，SIS系统、MIS系统、DCS系统是面向不同层次、不同目标，具有不同功能的三种系统，既有相互联系，又有重大区别。
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DCS、SIS和MIS三大控制系统的区别
文章稍长，安帕尔科技技术部建议收藏慢慢研究，阅读大概需要3-4分钟
1.DCS
集散控制系统(Distribu te d Control system)是以微处理器为基础的集中分散
型控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。
集散控制系统的主要特性是通过实时监控达到集中管理和分散控制。
2.SIS
厂级监控信息系统(Supervisory Informn ti on System)是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。
SIS的目标是通过大规模的数据搜集处理，实现生产实时信息与管理信息的共享，在此基础上，通过计算、分析、统计、优化、数据挖掘手段，实现化工厂生产过程监视、工艺设备性能及经济指标分析和运行指导。
主要特性体现再系统决策支持上。
3.MIS
管理信息系统(Management Information System)，是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用过去的历史数据预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。
这里给出的定义强调了管理信息系统的功能和性质，也强调了管理信息系统中的计算机对企业管理而言只是一种工具。
二、DCS、SIS和MIS关系
DCS系统重在实时监控和精确控制，以设备安全、稳定运行为目的。
SIS是建立在DCS基础上的，通过对监测数据的实时分析对全厂生产运行实时指挥调度，以保证生产整个系统的运行质量和经济性为目的。
而MIS是管理信息系统，主要任务是信息处理、任务流转和工作协同等，为全厂的生产经营和行政管理人员提供所需的信息，强调生产、辅助、财务等关系协调，主要完成设备和维修管理
直至生产经营管理、财务管理以及办公自动化。
因此，SIS系统、MIS系统、DCS 系统是面向不同层次、不同目标，具有不同功能的三种系统，既有相互联系，又有重大区别。
这三个系统应该并存，相互不能代替，有些功能可以交叉。
三、电厂经典案例
通过数字化电厂的建设，希望能够达到提高生产效率、减少能源损耗、优化人力资源配置、降低维修费用、增强安全性和可靠性等目的。
数字化电厂功能结构图如下图：
1、实现下面这些功能：
（1）以先进的DCS统一控制汽机、锅炉、辅助系统、电气和仿真系统。
在该系统中，可以针对不同特点的系统，采用不同的控制器和控制策略，形成一系列的控制器、控制软件和在线优化仿真功能，但是必须采用统一的I/O设备、统一的通信协议、统一的人机交互界面，这样才能保证系统间的无缝连接、保证统一的
运行和统一的维护。
（2）DCS与SIS的数据库一体化。
取消DCS与SIS之间的连接接口，一方面简化系统设备和连接，另一方面促使SIS的优化计算等功能能够直接应用于DCS，此外还可以节约投资。
（3）实现SIS和DCS的高级应用功能。
通过计算、分析、统计、优化、数据挖掘手段，实现发电厂生产过程监视、机组性能及经济指标分析、机组优化运行指导、机组负荷分配优化、锅炉吹灰优化、设备故障诊断、寿命管理等应用功能。
这些功能将大大降低能耗、节约成本，同时有助于环境保护。
（4）实现三维设备信息系统。
建立适合于发电厂的、有效的三位设备数据库，并在此基础上建立三维设备管理信息系统。
同时还要解决该数据库与生产过程数据库、MIS中的物资、检修等数据库的融合问题，建立各数据库数据之间的链接，达到从任何一个数据点出发可以到达其它任何有关数据位置的情况。
（5）在上述基础上，强化MIS功能。
建立工作流程的规范化和自动化，加强对生产过程、设备物资、检修维护的科学化管理。
2、数字化电厂的价值
（1）优化人力资源配置
采用一体化集中控制方式后，可以大幅度减少辅助车间的运行人员，向“无人化”工厂发展。
同时，由于对辅助车间的统一管理和控制，便于优化控制，减少和及时处理辅机的各类事故。
（2）增强安全性和可靠性
MIS功能的强化，可以对设备信息进行实时、准确的掌握，有助于从全局角度加强设备的安全监管，增强设备的安全性。
（3）减少建设费用
一体化的控制系统，可以减少采购费用，避免在各种通信接口或通信界面上的投资。
（4）减少检修维护费用
SIS和DCS的高级应用功能，可以对设备状态、金属寿命等进行有效监控和管理，从而避免不必要的维修和设备更换。
采用数字化全寿命周期管理技术，可以准确掌握各种基建和设备信息，顺利进行设备改造和维修维护。
（5）提高生产效率、减少能源损耗
SIS和DCS的高级应用功能，可以有效优化生产过程、提高生产效率，减少能
源损耗。
根据爱默生公司的一份报告指出，采用数字化电厂后（不包括全寿命周期管理），600-800MW燃煤机组的预期的节省大量花费。
按照期望的建设费用，在30年运行期内每年减少6%。