针对中国用户DCS升级换代的建议

发布时间：2004-04-07 卞正岗，北京泰科威科技有限公司总工程师

　　由于DCS从上世纪70年代中期诞生以来已有近30年应用的历史，所以应用、升级、移植及更换、扩建和联网、购买新系统进行彻底改造几方面都是用户非常关心的问题。

　　我国应用情况
　　我国石化、冶金、电力、轻工、建材及市政工程等行业应用DCS比较普遍，目前大多数正在运行的DCS系统约有6~12年历史，运行近20年的较少，大多数用户反映运行可靠性良好，可用性为99.995%以上。另有少数DCS运行中出现操作站死机现象，个别有控制站死机、控制失灵造成强迫工艺生产装置部分停机或全线停机现象。
　　大修期间，部分DCS停电清扫（清除灰尘）、修改软件等再通电，而这些维修工作，绝大部分是由用户自身维修人员完成。只有很少企业对DCS作全面性能测试。
　　我国大多数流程工业的企业，选用了不同厂家生产的DCS，而且由于不同时期或生产装置规模不同而选用了同一厂家的不同型号的DCS，故一个用户工厂里同时运行着3种以上DCS的现象是很普遍的。例如某大型石化联合企业有40套DCS，其中DCS由7个厂家提供，有新旧型号近20个；又如某大型冶炼企业有10套DCS，2套PLC为基础的可编程逻辑控制系统PLS（转炉），DCS由4个厂家提供（包括国内厂家），有新旧型号5个。这就为备品备件的采购和储备带来不少困难，同时也为维修人员、管理人员带来很多不便。
　　DCS供应商提供的功能是很强大的，但应用中约只使用了50%的功能，DCS的适用性属于“良好”，而使用率介于“良好”和“一般”之间。这方面的原因各用户各不相同，如选型不当；控制策略设计深度不够；检测仪表、分析仪表、执行器等配套设备水平较低或选型不当；对工艺过程的特性掌握不够；与工艺操作人员配合不够等。我们没有必要追求正在运行中的DCS功能的使用率在75%以上，因为DCS设计是兼顾了过程控制中连续反馈控制、顺序控制和批量控制的，又人机界面和高级语言应用两方面，也是按照计算机最高、最新性能设计的，我们应在保证整个工艺装置“安稳长满优”的全面要求，做到自动化充分，结合实际情况的前提下，在长期运行过程中，不断改进提高。

　　升级、移植及更换
　　我国石化企业一般是1年或2年大修一次，有些冶金企业还每1月或2月有一次小修，这段时间均可进行DCS的升级、移植及更换作业。准备工作一般提前3~6个月均可以。
　　如果该DCS系统运行正常，一般升级是为了保持当前所拥有的厂商的支持，即是应DCS供应商的要求而进行升级，如包括2000年时的“千年虫”等问题的解决等。如果该DCS系统运行是带“病”工作，希望通过软件版本升级获得所需要的缺陷补丁及新的特性和功能是很重要的。总之，花钱不多又对生产运行影响不大，DCS升级工作是会提到日程中的。
　　关于移植和更换，一般是在DCS运行10年~20年时、DCS厂商的产品已更新换代而且已无老产品备品备件可提供或已不提供老产品的服务等情况下，才提到日程上来的。移植或更换的方案有多种，以充分利用已有现场设备、系统布线（包括I/O布线）及DCS的已有部件及机械结构件，及保证施工时间较短等原则，具体做法有分步实施和一步到位两种方法。分步实施多为更换操作站、更换通讯电缆、更换控制站的CPU卡、电源卡及更换I/O卡等多步分阶段依次完成，这可以由原DCS供应商的维修公司来完成或在其指导下完成。比较好的DCS厂商，在发展新一代产品的同时，都会保护老客户的利益，这点在DCS移植和更换时最能表现出来。
　　移植及更换时经常提出增加如下功能，如使DCS与全厂管理网络互联或加入先进控制（APC）功能等。而提出其他要求，诸如现在流行的支持OPC系统集成、支持HART及多种现场总线、将标准工具用于现场总线集成（例如FDT）等，则是很少的。

　　进行彻底改造
　　在DCS已运行15年~20年以上及工艺装置改扩建时，DCS的彻底改造就正式提到日程上来了。
　　通常这是要立项并要作可行性报告，一般都有设计部门参加，关于DCS的选型问题，收集信息方法有多种，前期当然广泛通过多种渠道进行，中期是请多家DCS供应商（含原来此装置所用DCS的供应商）来厂进行深入的技术交流，可以按最终用户的初步要求做出方案，到定型阶段，一般是通过竞标方法来决定选用谁家的DCS产品。
　　当购买一套新的DCS时，首先考虑的是要看是否在技术性能上满足工艺装置控制要求及整个企业的管理网络的要求；要看这套新DCS的应用实绩，如在同类装置上已运行很成功，那就更让人放心了，要看DCS厂商的服务水平等。
　　在如下诸性能中，按照技术先进的要求，当属很重要的，如系统集成的能力就包括：标准MES及业务系统集成（如SP95-2、OPC等）、标准现场总线集成工具（FDT）及某几种现场总线接口（如FF或Profibus-PA）、要求使用一些通用的商用现货硬件及软件；又如嵌入式先进控制技术（如模糊中性、MPC等）、嵌入式回路调节辅助、嵌入式回路调节分析辅助、高级功能模块（如AGA、ISO、流量计、气轮表、日期和时间等）、数据历史自动装置、审计跟踪配置、强制变更管理控制及设备管理方面的模块等；又如有些工艺装置要求现场级I/O无线技术、HMI级无线技术、全球数据库等。另外就是要列出所符合的标准，包括中国标准，要求支持中文。

　　这些与完全新建工程有相似之处，但是业主是DCS长期使用者，将会更精明地选购DCS，所以DCS供应商应热情周到地做好前期服务。