DCS是在計(jì)算機(jī)直接數(shù)字控制(DDC)的基礎(chǔ)上,繼承模擬儀表回路控制的特點(diǎn),在20世紀(jì)70年代中發(fā)展起來的。DCS主要發(fā)展過程經(jīng)歷了三個(gè)階段:
1、DCS初創(chuàng)期
20世紀(jì)70年代中期到80年代采用4位或8位CPU,專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)分散控制。初創(chuàng)期的DCS由五部分組成,包括過程控制單元(PCU)、數(shù)據(jù)采集單元(DAU)、操作站、管理計(jì)算機(jī)(SC)和數(shù)據(jù)高速總線(DH)。
2、DCS成熟期
20世紀(jì)80年代初期到80年代中期,采用8位或16位CPU,引入局域網(wǎng)技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu)。成熟期的DCS由六部分組成,包括多功能CPU、主計(jì)算機(jī)、增強(qiáng)型操作站、系統(tǒng)管理站、局域網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)(GW)。具有復(fù)雜的控制算法和運(yùn)算能力,系統(tǒng)管理功能強(qiáng)。
3、DCS綜合擴(kuò)展期
20世紀(jì)80年代中期以后,采用16位或32位CPU,通用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信協(xié)議,構(gòu)成開放的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。控制和操作的功能更強(qiáng);采用實(shí)時(shí)多任務(wù)多用戶系統(tǒng),支持多種標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)總線和智能設(shè)備,先進(jìn)控制功能和復(fù)雜控制算法更完善,信息化集成和管理功能更強(qiáng)。
當(dāng)前主要DCS廠家(排名不分先后)
當(dāng)前在流程工業(yè)使用的主要DCS如下所示。近年來,國產(chǎn)DCS的性能有了大幅度的提升,在石油、化工、電力、冶金和造紙等多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣。
選擇DCS品牌昌暉儀表工程師建議先看場(chǎng)景,再看品牌,最后看參數(shù)。品牌選對(duì)了,參數(shù)調(diào)優(yōu)才有意義;品牌選錯(cuò)了,功能再強(qiáng)也是用錯(cuò)地方。
1、ABB公司(瑞士)
DCS系統(tǒng)名稱:ABB.System 800xA 全球第一
根據(jù)ARC咨詢集團(tuán)報(bào)告,ABB已連續(xù)26年位居全球DCS市場(chǎng)份額第一。System 800xA在全球100多個(gè)國家部署超過12,000套,管理超過5,000萬個(gè)標(biāo)簽點(diǎn),短期內(nèi)沒有對(duì)手能撼動(dòng)。
◆最大特點(diǎn):把DCS和PLC融為一體-AC800M控制器既能處理毫秒級(jí)過程控制,也能做微秒級(jí)離散控制,一套系統(tǒng)打天下。
◆技術(shù)亮點(diǎn):真正開放集成,DCS+PLC雙特性;AC800M支持SIL3安全認(rèn)證;支持Profibus、Foundation Fieldbus、Ethernet/IP多種總線;虛擬化能力優(yōu)秀。
◆ABB最新動(dòng)作:2026年3月發(fā)布800xA 7.0,支持無中斷現(xiàn)代化升級(jí)。
◆點(diǎn)評(píng):ABB在電力(尤其水電)、礦業(yè)、油氣管道SCADA系統(tǒng)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但在國內(nèi)化工主體工藝項(xiàng)目中,浙江中控和霍尼韋爾更具性價(jià)比
2、Emerson公司(美國)
DCS系統(tǒng)名稱:Emerson · DeltaV 化工制藥首選
DeltaV是艾默生面向流程工業(yè)的核心產(chǎn)品。
◆最大特色:CHARM電子布線技術(shù)-大幅簡(jiǎn)化I/O接線,一個(gè)字符標(biāo)簽就能定義I/O功能,施工和維護(hù)成本明顯降低。在批次控制(ISA-88)和生命科學(xué)合規(guī)(FDA/cGMP)方面,DeltaV是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)桿。
◆技術(shù)亮點(diǎn):CHARM技術(shù)(業(yè)界獨(dú)特);內(nèi)置ISA-88批次控制;AMS Suite智能設(shè)備管理;DeltaV Flex訂閱制授權(quán)(降低初期門檻);DeltaV AI嵌入式人工智能。
◆點(diǎn)評(píng):做精細(xì)化工、特種化工,或者制藥廠,艾默生DeltaV幾乎是繞不開的選擇。跨國藥企中國工廠基本都認(rèn)DeltaV的合規(guī)體系。2024年DeltaV Version 16 LTS,強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
3、Honeywell公司(美國)
DCS系統(tǒng)名稱:Honeywell.Experion PKS 老牌勁旅
Experion PKS是霍尼韋爾旗艦產(chǎn)品,技術(shù)上最值得說的是兩個(gè)東西:FTE容錯(cuò)以太網(wǎng)(物理雙冗余但單邏輯網(wǎng)絡(luò),切換零延遲)和HIVE虛擬化架構(gòu)(IO/控制/IT三層徹底解耦)。
◆技術(shù)亮點(diǎn):FTE網(wǎng)絡(luò)(霍尼韋爾專利,業(yè)界無替代);DSA多套系統(tǒng)統(tǒng)一管理;與SIS安全系統(tǒng)無縫集成;HIVE架構(gòu)推動(dòng)虛擬化部署。
◆點(diǎn)評(píng):在中石油、中石化的大型石化項(xiàng)目里,霍尼韋爾是繞不開的存在。DSA架構(gòu)對(duì)大型多裝置聯(lián)合企業(yè)特別友好。不過受國產(chǎn)化政策影響,近年份額承壓。
4、Siemens公司(德國)
DCS系統(tǒng)名稱:Siemens · PCS 7/PCS neo 數(shù)字化領(lǐng)跑
西門子在中國有兩張牌:SIMATIC PCS 7(傳統(tǒng)DCS,基于S7-400)和SIMATIC PCS neo(2019年發(fā)布,完全Web化架構(gòu))。
◆最大優(yōu)勢(shì):TIA Portal生態(tài)-從PLC到DCS到HMI,用同一套軟件,同一個(gè)數(shù)據(jù)庫,跨國企業(yè)統(tǒng)一管理極其方便。
◆技術(shù)亮點(diǎn):PROFINET確定性實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng);TIA Portal全集成自動(dòng)化平臺(tái);PCS neo完全Web化架構(gòu)(瀏覽器訪問);OPC UA標(biāo)準(zhǔn)兼容。
◆點(diǎn)評(píng):西門子PLC在中國是絕對(duì)霸主,但DCS(PCS 7)相對(duì)PLC要弱不少。在DCS賽道,西門子面臨中控的強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)。不過如果是德國企業(yè)中國工廠(巴斯夫、拜耳等),西門子有天然優(yōu)勢(shì)。PCS neo是未來方向,但國內(nèi)項(xiàng)目應(yīng)用案例還不多。
5、Yokogawa公司(日本)
DCS系統(tǒng)名稱:Yokogawa · CENTUM VP 亞洲勁旅
1975年6月19日,橫河電機(jī)推出全球首個(gè)商業(yè)化DCS系統(tǒng)-CENTUM,這個(gè)日期在DCS行業(yè)有里程碑意義。如今CENTUM已發(fā)展到第十代,50年來只做一件事:把過程控制做到極致。
◆技術(shù)亮點(diǎn):成對(duì)雙重化冗余(Pair & Spare);Vnet/IP實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò);FKDPP AI控制算法(2023年獲日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)大獎(jiǎng));CENTUM VP R7強(qiáng)化AI自主運(yùn)營(yíng);超30,000套系統(tǒng)在全球運(yùn)行。
◆點(diǎn)評(píng):橫河在日資企業(yè)中國工廠有天然優(yōu)勢(shì)(豐田系、本田系幾乎標(biāo)配),大型石化、LNG接收站也有不少業(yè)績(jī)。CENTUM的組態(tài)風(fēng)格和日系工程習(xí)慣契合度高。2025年CENTUM VP R7發(fā)布,AI是重點(diǎn)方向。缺點(diǎn)是價(jià)格偏高,在中國市場(chǎng)的服務(wù)體系不如國產(chǎn)廠商靈活。
6、羅克韋爾(Rockwell)(美國)
DCS系統(tǒng)名稱:Rockwell · PlantPAx 制藥北美強(qiáng)
羅克韋爾是全球最大的工業(yè)自動(dòng)化公司之一(與ABB、西門子并稱"工業(yè)自動(dòng)化三巨頭")。PlantPAx是其面向流程工業(yè)的DCS,植根于ControlLogix平臺(tái)-全球裝機(jī)量最大的控制器平臺(tái)之一,生態(tài)極其龐大。
◆技術(shù)亮點(diǎn):Ethernet/IP為骨干網(wǎng)絡(luò);CIP Sync時(shí)間同步(IEEE 1588);PlantPAx對(duì)象庫符合ISA-88/ISA-95標(biāo)準(zhǔn);虛擬控制器(軟控制器)降低硬件成本;PlantPAx MPC模型預(yù)測(cè)控制。
◆點(diǎn)評(píng):在全球PLC市場(chǎng),羅克韋爾是絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者。但PlantPAx在中國DCS市場(chǎng)的存在感相對(duì)ABB、霍尼韋爾要弱不少。不過在制藥行業(yè)(輝瑞、默克中國工廠)和食品飲料(可口可樂、百事),羅克韋爾是主流選擇。北美文化對(duì)PlantPAx接受度高。
7、和利時(shí)科技集團(tuán)有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:和利時(shí) · HOLLiAS MACS 國產(chǎn)第二
與中控并稱"南中控、北和利時(shí)"。業(yè)務(wù)覆蓋工業(yè)自動(dòng)化、軌道交通、醫(yī)療自動(dòng)化三大板塊。2024年完成美股私有化退市。獨(dú)特優(yōu)勢(shì):國內(nèi)唯一可提供核電控制系統(tǒng)的企業(yè),城軌自動(dòng)化50%份額,高鐵65%份額。
◆技術(shù)亮點(diǎn):HOLLiAS MACS IC完全自主可控;HiaGuard安全儀表系統(tǒng)通過TüV萊茵SIL3認(rèn)證;2025年XMagital智能系統(tǒng);OCS工業(yè)光總線控制系統(tǒng);HiaSyn國產(chǎn)PLC。
◆點(diǎn)評(píng):和利時(shí)的戰(zhàn)略和中控有差異-中控強(qiáng)在化工/石化,和利時(shí)強(qiáng)在電力(尤其核電)。在大型火電國產(chǎn)化改造項(xiàng)目中,和利時(shí)和中控是直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。和利時(shí)近年采取較為激進(jìn)的低價(jià)策略,市場(chǎng)份額在擴(kuò)張,但利潤(rùn)率值得關(guān)注。
8、中控技術(shù)股份有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:浙江中控 · ECS-700 中國第一
1993年推出中國首套國產(chǎn)DCS(HS2000),打破外資壟斷。2024年?duì)I收91.39億元,工業(yè)軟件收入增長(zhǎng)20.7%,海外收入暴增118.27%。連續(xù)14年中國DCS市場(chǎng)占有率第一,2024年達(dá)到40.4%。
◆技術(shù)亮點(diǎn):完全自主可控(國產(chǎn)CPU+自研RTOS);ECS-700覆蓋150~100萬點(diǎn);2024年推出UCS通用控制系統(tǒng);TPT流程工業(yè)AI時(shí)序大模型;2024年中標(biāo)沙特阿美海水淡化項(xiàng)目。
◆點(diǎn)評(píng):中控已經(jīng)用30年證明了自己-從"能用"到"好用"到"超越"。在大型煉化、百萬千瓦火電、新能源(鋰電、光伏多晶硅)領(lǐng)域,中控是絕對(duì)主流。但客觀說,在LNG大型接收站、部分精細(xì)化工特殊工藝、高安全等級(jí)核電等場(chǎng)景,與霍尼韋爾、橫河相比還有差距。2024年出海數(shù)據(jù)暴增,說明海外市場(chǎng)也在打開。對(duì)AI在工業(yè)流程控制中的落地應(yīng)用須抱十分慎重的態(tài)度,這是由工業(yè)過程特點(diǎn)決定的。
9、Schneider公司
DCS系統(tǒng)名稱:Foxboro I/A's CP60/FCP280
10、阿自倍爾株式會(huì)社
DCS系統(tǒng)名稱:Harmonas?DEO
11、西屋電氣(Westinghouse)
DCS系統(tǒng)名稱:Ovation(已被艾默生收購)
12、芬蘭美卓公司(Metso)
DCS系統(tǒng)名稱:Metso DNA和MAX DNA
13、江森自控(中國)投資有限公司
14、南京科遠(yuǎn)智慧科技集團(tuán)股份有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:NT6000
15、北京康吉森自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:DCS-TSx Elite
16、西安熱工研究院有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:華能睿渥HNICS-T316TR
17、南京國電南自維美德自動(dòng)化有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:華電睿藍(lán)自主可控DCS
18、國核自儀系統(tǒng)工程有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:NuCON
19、中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院設(shè)備制造廠(曾用名:中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院)
DCS系統(tǒng)名稱:NASPIC龍鱗系統(tǒng)
20、國能智深控制技術(shù)有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:EDPF-CP-D3
21、杭州優(yōu)穩(wěn)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:UW500a
22、重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所有限責(zé)任公司
DCS系統(tǒng)名稱:CAMS3000
23、南京科遠(yuǎn)智慧科技集團(tuán)股份有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:NT6000
24、上海新華控制技術(shù)集團(tuán)科技有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:NetPAC和CPAC
25、上海自動(dòng)化儀表有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:SupMAX800
26、浙江威盛自動(dòng)化有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:FB-5000ACS
27、重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:PAS300
28、浙江正泰中自控制工程有限公司
DCS系統(tǒng)名稱:泰和CTS900、泰美PCS1800
29、眾多從事類似DCS業(yè)務(wù)并稱其擁有自有DCS的廠家
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