50年来,中国控制仪表和控制系统在经历了气动基地式仪表、电动(气动)单元组合仪表、智能数字调节器几代控制仪表的发展过程后,进入了DCS、PLC、FCS、PCBCS控制系统并存的时代。
50年前的中国除了几个可以生产压力表之类最简单仪表的工厂以外,仪器仪表工业几乎是一片空白,更谈不上控制仪表的生产。建国以后,随着第一个五年计划中国基础工业大规模建设序幕的拉开,西安、上海等仪器仪表基地也投入建设,中国仪器仪表工业才真正形成一个产业。
通常控制仪表只能完成较为单一的控制功能,例如某个温度、压力、流量参数的自动控制;而控制系统则指可以完成构成较为复杂、测量控制点数较多的控制,例如某个设备、某个装置、某个工序、某个车间的控制。
控制仪表和控制系统广泛使用在各行各业中,实现工艺参数的自动调节和工艺过程的连锁、顺序控制,是实现生产过程自动化的基础。
从上世纪50年代到80年代,是中国生产可完成PID调节功能的控制仪表的发展阶段,从上世纪90年代开始,中国控制系统的生产规模才真正形成。
控制仪表
50年代中后期,中国开始生产气动04型调节器,如04-YT-410/610气动压力调
图1:早期的国产控制仪表 oneywell TDC-3000BASIC DCS系统,上海·福克斯波罗公司在中国销售 SPECTRUM DCS系统。稍后,天津、重庆、西安等中国仪表生产基地试制了DCS-2001、DJK-7500、FYZ-100、JK系列DCS系统。
进入90年代,国内一批公司进入DCS领域,如浙江威盛自动化公司于1992年推出FB-2000 DCS系统;以电子部六所技术人员组建的华胜自动化事业部(1996年 更名为和利时自动化工程公司)于1992年推出HS-1000系统;浙大中控公司于1993年推出SUOCON JX-100系统;上海新华控制工程公司1988年成立,首先推出DAS-100计算机监控系统,随后升级为XDPS系统。
到目前为止,国产DCS系统大体上经历了近20年左右的发展历程,已从产品的幼稚期、发展期到达成熟期,其应用业绩也令人欣喜,国产DCS系统主要在中小型企业和中小规模工艺设备上应用,而近年来在一些特殊行业及大规模工艺设备上也开始应用,在与国外设备的竞争中为国产DCS系统争得一席之地。据统计,在2001年全国主要工业部门应用的4200套DCS系统中,
国产系统超过1300套,约占1/3。而在国内电力行业,2001年以前应用的679套DCS系统中,国产DCS超过400套。2003年,新华控制工程公司、北京和利时公司、浙大中控2003年销售额均达到5~7亿元,取得的业绩是非常不错的。
目前中国DCS市场在全球的份额应该是比较大的,据西门子公司介绍,该公司SIMATIC PCS7全球有2500个应用实例,除德国本土应用733例以外,中国221例居全球第二位。
与此同时,国产DCS系统也逐步加快步伐走出国门,除随中国援外工程出口巴基斯坦、叙利亚、孟加拉、马来西亚、伊朗等国电站、核电站的工程以外,近期在印尼CFB锅炉、缅甸纸浆厂、越南及缅甸20000 m3/h空分装置等工程项目陆续中标。另外一个令人欣喜的信息是北京和利时公司在印度的代理商已销售2套和利时公司生产的控制系统。
2001年,浙大中控成功推出开放式控制系统SUPCON WebField GCS-1。其后不久,架构在100M以太网基础上的超大规模DCS系统SUPCON WebField GCS-200也正式投放市场。图2为GCS-200系统组成示意图,其控制站最多30台冗余,操作站最多16台。