出了这样一个题目,发电厂里大概许多人会很不屑。咱厂里用DCS(Distributed Control System-DCS)也有几年、十几年甚至几十年了,这话问的啥意思?难不成DCS还有资源浪费?的确,这是个值得商榷的提问。俗话说:不比不知道一比吓一跳。实不相瞒,看过以下内容会有明确答案。
大家都知道,DCS是以3C(Computer-计算机、Communications-通信、Control-控制)技术为核心的计算机控制系统,现如今在工业领域各个行业的过程控制中获得了广泛应用。DCS最早出现在上个世纪七十年代中期的美国,其后欧洲和日本都有不同品牌陆续面世。我国七十年代后期,从国外引进化纤、乙烯、化肥等大型成套生产线,同时带进来配套的DCS,开创国内应用DCS的先河。其后是冶金企业,比如首都钢铁公司,引进了美国贝利的N-90。国内发电厂应用DCS在时间排序上是很靠后的,当时电力系统技术政策是“中等适用”,对应用DCS采取保守政策,有诸多限制。到了九十年代中后期,电力部所属电厂才开始在新建机组中放开应用DCS。比较特立独行的是广东省的电厂,改革开放初期,广东电力匮乏,八十年代末广东省自己筹钱建电厂,用什么设备没有那么多限制,率先在国内新建电厂中无一例外地应用了DCS。
国内较早全面介绍DCS的专业论文,见于1985年上海工业自动化仪表研究所甘和贵先生发表在“自动化仪表”(1985年03期)上的文章,“美、日集散系统的新动向”,文章阐明了DCS的主要功能,指出DCS的突出特点为“集中管理、分散控制”,把DCS定名为:集散控制系统。电力系统应用DCS时,把DCS称作“分散控制系统”。虽然一字之差,对DCS的理解差距还是不小的。后来的实际应用中,直接影响到发电厂DCS的选型和使用定位。
2000年之前,算做DCS的初创和发展阶段,同样号称DCS,各个厂家的DCS设计思路百花齐放,结构和功能各有千秋,虽说异曲同工,性能差别还是比较大的,主要体现在“集”与“散”的设计理念和配置。从研制路径入手可以把DCS分为两类。第一类DCS是从计算机集中控制系统(Concentrated Control System-CCS)向分散发展,所以无论从硬件配置和系统软件设计带有计算机的全部特质,典型的代表是美国西屋公司的WDPF-Ⅱ(早已完成历史使命,但对日后DCS发展影响深远),分散控制有DPU(分布过程控制站),集中管理有操作员站、历史数据记录站(HSR)、数据记录打印站、计算站和工程师站,系统有分布式数据库的支持,还有完善的网络构建和数据转移功能,只要你脑洞开得足够大,DCS应用空间没有限制,可以称作“全能型”DCS。第二类DCS,是从独立控制装置向集中发展,侧重过程控制,集中监控人机接口(MMI)配置齐全,但忽略了过程数据的处理,什么历史数据记录站、计算站以及数据库都作为省略项,如美国贝利的N-90和后续的INFI-90,日本横河的YEPARK MARKⅡ,可以认为是“控制型”的DCS。若要集中处理数据时只能外挂设备。但这也不是说简单的买一套计算机装上就能使用,这种DCS本身就没考虑这方面的应用,所以外挂设备时还需要另外花一笔不菲的费用和不短的时间来完善DCS的系统软件。