关于DCS的回顾与展望 (转载学习一下)-专业自动化论坛-中国工控网论坛

ARC把世界市场分成四大区，即北美、EMA（欧洲、中东、非洲）、日本、亚洲（日本以外），其中亚洲（日本以外）的市场份额为：Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%)、Foxboro-Eckardt（11.4％）、ABB（8.1％）、Elsag Bailay（6.4％）、Cegelec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatake Honeywell(4.2%)、其他公司19.6％。世界市场的DCS分析如表所示。

世界市场的DCS分析表
　

　　图表1ARC还对1997-2000年的市场进行了统计，如图1所示（其中，一套小型DCS为10万美元），30回路以下；一套中型DCS为50万美元，150回路以下）。1996年整个DCS世界市场为70.08亿美元，而2000年为96.37亿美元；按地区分，北美占29％，EMA占31％，日本占14.5％，位丁美洲占4％，亚洲（日本以外）占21.5％。1996年亚洲市场为11.388亿美元，

2000年为20.67亿美元。其中小型DCS市场，1996年为0.64亿美元，2000年为3.18亿美元；中型DCS市场，1996年为2.94亿美元，2000年为6.17亿美元。由上可知，亚洲DCS市场的增长是较快的，2000年约为1996年的1.8倍以上。
　　

关于DCS应用行业的分布，以日本国内CENTUM系统应用实践为例（如图2所示）：化工（含石油化工）占50.74％，石油和天然气占15.73％，钢铁占7.72％，水处理（自来水厂等）占4。81％，有色金属占4.24％，纸浆和造纸占8.25％，其他占8.4％。当然这个比例与日本国情有关，如其中未计入电力。一方面是横河公司虽然在锅炉控制方面的应用实例很多，但总体而言，其产品并未进入火力发电行业。实际上日本电力行业应用DCS是比较多的，日本东芝、富士、三菱、日立等公司火力发电设备均由本公司产的DCS配套；日本贝利公司的DCS，在日本电力市场中占有率也较高。

日本是比较重视DCS发展的国家，横河公司在推出CS1000和CS3000之前，共生产1万多套DCS，其中CENTUM约为4000套，其余为uX1和YEWPACK、YEWPACK MARKII中、小型DCS，仅uX1就向中国销售2000多套。正是由于DCS产品的发展，带动了整个日本自动化仪表行业的展，日本内需与出口之比约为3：1（大型展，日本内需与出口之比约为3：1（大型DCS）或3：2（中小型DCS）。

我国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。同时国内开始自己研制和设计选用国外的DCS，经过20多年的努力，国内已有多家生产DCS的厂家，其产品应用于大中小各类过程工业企业，其中和利时、浙大中控、上海新华3家已具有相当规模。目前国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中以采用Honeywell、横河两公司产品为多。国内应用DCS的行业以炼油、石化、化纤为多，已使用了700多套DCS，其他还有化工、冶金、电力、轻工等行业。我国石化行业应用水平较高，自动投运率在90％以上，维护水平也较高，目前正向充分发挥DCS性能和开展先进控制和优化的方向发展。我国DCS的市场增长率高，年增长率约为20％，据有关部门估计，DCS的年市场需求为30-35亿元，由于DCS在石化行业大型自控装置中近5年内没有可替代产品，所以今后几年其市场增长率不会下降。据估计，到2005年，我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，需要DCS实现监控；并且不少企业已使用DCS近15-20年，需要改造和设备更新。所以，今后5年内，DCS作为自动化仪表行业主要品的地位不容置疑，但必须进一步改善其功能，并兼容各种新技术，降低价格、提高应用水平。

一、DCS控制站
DCS系统中，控制站继承了DDC技术，它是一个完整的计算机，实际运行中可以不与操作站及网络相连的情况下，完成过程控制策略，保证生产装置正常运行。从计算机系统结构来说，控制站属于过程控制专用计算机，其特点是第一代采用8位微处理器，第二代采用16位微处理器，第三代采用32位微处理器，这对于中小型DCS控制器来说比较确切。大型DCS控制站对中央处理器要求较高，必须为专用的处理器，准16位和准32位运算方式；第二代DCS控制站采用精减指令系统（Reduced Instruction Set Computer, RISC）；第三代DCS控制站采用多CPU分别用于控制运算、冗余切换、通信等操作。

控制站作为个完整的计算机，它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备，以及过程输入/输出（P I/O），包括信号变换与信号调理，A/D、D/A转换。它在第二代和第三代产品中已陆续采用了嵌入式技术，并采用单片机等完成量程调整、远程I/O数据传输、小型化、减少P I/O卡硬件规格等功能，直到连接智能人的现场变送器或接受采用现场总线技术的数字信号。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号，这是至关重要的；与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认也是用户非常关心的。这些在DCS控制站的更新换代中，都有很大改进。在这方面，原来生产自动化仪表的厂家表现尤佳，所以说D

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