电气自动化技术网

DCS系统在石油化工中的应用

时间:2011-09-11 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

1、DCS的诞生及在石油化工等行业中的市场情况20世纪70年代中期,大规模集成电路取得实破性的发展,8位微处理器普及,使自动化仪表工业发生巨大的变化,其中原来正处在十字路口的集中式计算机控制系统,很快吸收了微处理器技术,诞生了微机集散系统,全称为微处理器的总体分散型控制系统(TotalDistributedControlSystemwithμp),在1975年首先由美国Honeywell公司发表了TDC2000总体分散型控制系统,其特征是完成8个回路控制的基本1、DCS的诞生及在石油化工等行业中的市场情况

20世纪70年代中期,大规模集成电路取得实破性的发展,8位微处理器普及,使自动化仪表工业发生巨大的变化,其中原来正处在十字路口的集中式计算机控制系统,很快吸收了微处理器技术,诞生了微机集散系统,全称为微处理器的总体分散型控制系统(Total Distributed Control System with μp),在1975年首先由美国Honeywell公司发表了TDC2000总体分散型控制系统,其特征是完成8个回路控制的基本控制器(BC)可以分散的设置,通过数据高速公路(DHW)的数据总线把多台BC与CRT(阴极射线管)操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,与其同时,美国、日本、英国、法国、加拿大等国都开发出相应的产品,相继应用在以模拟量回路控制为主的系统中,应用行业遍及石油、化工、冶金、电力、轻工,建材、公用工程等各行业,这类产品统称DCS( Distributed Control System)。

70年代,炼油和石油化工这些以石油原油和天燃气为原料的流程工业发展非常迅猛,如我国那个时期就引进了多套年产30万吨乙烯为首的整套装置,其它还有大型化肥、化纤、塑料合成橡胶等装置,所以DCS在市场细分中以满足石油化工等流程工业为主,这是市场的需要。在这些行业中,温度、压力、流量、液位的检测和控制占了绝大部分,所以这些模拟量的数据采集和控制成为DCS的首先应满足的功能,而DCS的前身(集中计算机控制系统),已有了成熟的DDC(直接数字控制)技术;此外石化工业中,在塔、釜、罐等大型工艺设备运转中,少不了各种机电设备如风机、泵类及各种阀门的开关量的检测和控制,所以开关量的顺序控制也是很重要的,这是DCS应满足的第二个功能;在石化工业中,反应罐等设备是间歇式工作的,即一批原料投入,经过反应,形成产品,产出后,经过间歇,再投第二批原料,这种批量控制是石化行业中不少产品的生产装置的控制形式,这要求开关量、模拟量结合进行控制,现在也有称它为混合控制系统(Hybrid Control System)。当然,除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等要求。另外在石油化工大型装置和中、小型装置要求对应DCS产品又有所细分,所以产生了大型DCS和中小型DCS产品,而且各DCS厂家在应用实绩方面也产生了细分市场,如有些厂家的DCS产品用于锅炉控制能力更强,有些厂家的DCS用于海上采油平台业绩更多等等。目前,世界上有数十家DCS厂家,据美国ARC(Automation Research Corporation)1996年统计,下述排名前10家公司占到80%以上的市场份额:Honeywell(21.6%)、Elsag Bailay(12.6%,包括H&B公司)、ABB(9.7%)、Yokogawa(9.6%)、Foxboro-Eckardt(9.3%)、Fisher-Rosemount(6.0%) Yamatake Honeywell(4.6%)、Siemens(4.0%)、Cegelec/AEG Automatic System(ATT)(3.2%)、Westinghouse(3.1%)。在亚洲(日本以外)的市场份额为:Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%) 、Foxboro-Eckardt(1.4%)、ABB(8.1%)、Elsag Bailay(6.4%)、Cegelec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatak Honeywell(4.2%)、其它公司19.6%。ARC对1996-2004年的DCS市场分析指出:亚洲DCS市场增长较快,1996年DCS整个世界市场为70.08亿美元,2000年为96.37亿美元,其中亚洲市场分别为11.388亿美元和20.67亿美元,即由亚洲占世界份额由16.25%增至21.45%,或称亚洲2000年比1996年DCS市场增长了82%,即每年增长20%。其中小型DCS(10万美元,30回路以下)增长最快,其次为中型DCS(50万美元,150回路以下),具体见附表,事实表明,21世纪开放几年亚洲形势更好。

关于DCS应用行业的分布,以日本CENTVM系统应用实绩为例:化工(含石油化工)占50.74%,石油和天燃气占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%,纸桨和造纸占8.25%,其它占8.4%。当然这个比例与日本国情有关,如其中未计入电力行业应用DCS,这是因为横河公司虽然在锅炉控制方面应用实例很多,但多属于石化等企业内工业锅炉和自备电厂锅炉,而未进入火力发电厂、原子能发电厂等电力行业。而日本电力行业应用DCS是比较多的,日本东芝、富士、日立、三菱等公司火力发电设备均由本公司产的DCS配套,又日本贝利公司的DCS,在日本电力市场中占有率也较高。

我国在大型进口设备成套中引入国外的DCS及石化等行业改造中设计采用国外DCS以外,经过20多年的努力,国内已有多家生产DCS的厂家,其中和利时、浙江中控、上海新华3家已具有相当规模。国内石化行业已使用国内外出产的700多套DCS,应用水平也较高,自动投运率在90%以上,目前正向充分发挥DCS功能和开展先进控制和优化方向发展。据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近5年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有1000多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的,但改善功能、兼容新技术、降低价格、提高应用水平、改善服务水平的任务也迫在眉睫的。温故而知新,让我们顺着DCS的发展轨迹来了解DCS吧!

2、近30年来DCS的发展

近30年来,DCS产品虽然在基本原理和产品市场定位上没有根本上的改变,但随着技术的进步、外界环境和市场需求的变化,设计思想也相应发展,如横河公司为了生存,从1975年发表的CENTVM系统至现在的CENTVM CS 3000R3,已经有16代了,其它公司也是如此。从宏观上看,DCS经历了3代,即1975年至1980年代前期、80年代中期至90年代前期和90年代中期到21世纪初。3代产品的区别可以从DCS的三大部分,即控制站、操作站和通信网络的发展来判断。当然,由于产品生命周期是个复杂的问题,加之各DCS生产厂家情况不同,产品换型年代不同,所以划分产品的年代(3-4代的)观点也不尽相同,所以以下分析,权作商榷。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
打 印】【顶 部】【关 闭】【挑 错
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码:点击我更换图片
版权与免责声明:
①凡本网注明"来源:电气自动化技术网"的所有作品,版权均属于电气自动化技术网,转载请必须注明出处“电气自动化技术网http://www.dqjsw.com.cn”。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
栏目导航:互感器 | 智能电网 | 无功补偿 | 电容器 | 变压器 | 电源 | 避雷器 | 电抗器 | opc | 三菱PLC | 西门子PLC | 欧姆龙PLC | PLC视频教程 | 电工基础知识
© www.dqjsw.com.cn 2008-2013 版权所有 ICP网站备案:渝ICP备11003104号