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国产DCS系统发展的新阶段

http://www.gkong.com 2008-07-24 17:00 来源:互联网

   继北京和利时公司和北京国电智深公司在600MW亚临界和超临界火力发电机组上成功应用之后, 
   中控集团又在30万吨合成氨/52万吨尿素和500万吨炼油项目上夺标,这表明国产DCS系统已经在大型工程项目领域取得令人振奋的突破,同时也表明国产DCS系统开始进入一个新的发展阶段。 
   多年来,我国DCS系统市场的基本格局是国产DCS系统在中小工程项目市场与国外DCS系统竞争,而重大工程项目市场是被国外DCS系统垄断。这几年,在中小工程项目市场上,国产DCS系统以更高的性能价格比逐渐占有优势。例如,现在一套国产300MW火电机组的DCS系统价格只是上世纪80年代国外DCS系统价格的三分之一,而控制的功能则大大提高。由于利润空间的大幅度减小,有些国外DCS系统已经逐步从中小项目市场中退出。近几年国产DCS系统的销售额已经占市场总销售额的30%以上,工程项目数则超过50%。 
   最近,国产DCS系统在重大工程项目领域的突破,打破了原有的市场格局,标志着将与国外DCS系统进行“平等”的竞争。在这场“战役”中,国产DCS系统能否继续扩大战果,取得像中小工程项目市场一样的业绩,引起了业界充分的关注。同时,进入大型工程项目市场后,国产DCS系统还有哪些值得注意的问题,也是大家思考的问题。 
   我个人认为,在进入大型工程项目市场后,国内DCS系统制造商需要对以下几个问题加以注意。 
   一用户信任度 
   随着工程项目的大型化,控制系统的作用越来越重要。由于控制系统造成工艺流程不稳定,甚至出现计划外停车事件,所造成的损失将是十分巨大的。因此大型工程项目的用户对控制系统的要求比中小工程项目更高。 
   根据高新技术产品的销售理论,像大型工程项目控制系统这类市场的用户,都喜欢与纵向市场细分中领先的供应商合作。市场领先的产品可能不是最佳选择,但它通常是可靠的选择。用户的这一特点意味着在他们采购之前,想要看到该系统已经在自己行业的市场细分上获得成功,这将有助于他们减少风险。所以,大型工程项目的用户往往选用在自己行业市场细分中已经有业绩的国外系统,这是很正常的表现。现在,国产DCS系统在大型工程项目上已经取得突破,但它们毕竟还是这个市场的新兵,因此需要有一个在用户中建立信任的过程。 
   不断取得用户的信任是一个很艰难的过程。特别是在用户信任度方面,国产DCS系统与国外系统还有些差距。差距主要表现在过去有些国产DCS系统在不同工程项目中出现质量波动的现象。有的项目得到用户的交口称赞,但有的项目用户却意见很大。大型工程项目的DCS系统规模很大。一台600MW火电机组的输入输出点数将超过12000点,而大型综合性的石化工程项目甚至达到100多个控制站和超过100个操作员站。硬件的大幅度增加,使出现故障的可能性加大。因此国产DCS系统的制造商在产品的质量稳定性方面更不能掉以轻心。可以说,只要在一个工程上出现较大的质量波动现象,就有可能“一失足成千古恨”。 
   产品质量稳定性出现波动,不是技术问题,主要是生产管理和质量管理问题。
和国外知名大公司相比,我们在这方面的经验还是不够的。但有差距并不等于不能竞争,只要DCS系统制造商抱着“如履薄冰”的心态,去认真对待每一个系统,我们照样可以使国产DCS系统在用户心目中获得和国外系统相同的声誉。 
   二应用技术 
   从用户的角度来看,DCS系统提供的应该是一个解决方案。因此用户在评价DCS系统时,不但要评价系统的硬件和系统软件,而且非常重要的是还要评价系统的应用软件是否符合用户的需要。一个解决方案除了DCS系统制造商外,还需要很多第三方的增值供应商共同来完成。大型工程项目更是如此。以大型火电站为例,设计院实际上只提出对控制的框架要求、具体的SAMA图、I/O点的配置和系统配置、联锁保护原理、组态软件编写、系统现场调试都是由DCS系统制造商与第三方供应商共同来完成的。一些很著名的企业,如西安热工院、北京寰球化学工程公司等都属于这样的合作伙伴。他们对系统的评价往往对用户会有很大的影响。 
   首先,国外系统在大型工程项目领域经营多年,已经与一批第三方供应商建立了业务关系。第三方供应商也已经很熟悉国外的系统。国产DCS系统在中小工程项目领域中的应用软件往往是由制造商自己承担。现在进入大型工程项目领域,必然需要一流的第三方供应商的合作。但第三方供应商对国产DCS系统不熟悉,不了解,因此国产DCS系统制造商应该积极谋求一流的第三方供应商的支持,和他们建立良好的协作关系,这对国产DCS系统在大型工程项目中的推广将起到十分重要的作用。 
   其次,很多国外系统针对某一个市场细分还开发了一些专用的软件包,为用户创造价值。这些专用软件包也成为用户选型的依据之一。例如用于现场仪表维护的“资产管理系统”(AssetManagementSystem)、火电厂主设备性能指标计算、化工流程的优化算法等。当前,纯粹的销售DCS系统硬件和系统软件,价格已经十分透明,利润空间也已经不大。而专用软件将是DCS系统制造商新的利益增长点。国产DCS系统应在这方面多下功夫,这个市场还有很大的发展余地。 
   三设计细节 
   国产DCS系统进入大型工程项目市场后,价格的竞争因素将相对弱化。在各种系统的综合技术水平相差不大的情况下,用户将会通过系统的细节设计对系统作出评价。就跟高手过招一样,国内外DCS系统之间的差异将体现在具体细节上。 

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   例如控制器的设计,从主要技术指标来看,肯定都能满足用户的需要。但北京和利时公司把控制器设计成低功耗,且有合理的散热风道,从而省去了机柜风扇。风扇是易损件,风扇故障会导致机柜升温,带来潜在的故障源。而且用户往往需要每年更换全部风扇,这也有相当的工作量。这样就形成了差异。又像火电厂中的顺序事件记录(SOE),为了保证系统对事件的时间分辨率达到1ms,很多系统把实行顺序事件纪录的模件配置在同一个机箱内。但这样使用户在电缆布置上有些不便。而有的系统却能够把顺序事件记录的模件分散配置在不同的机箱内,仍能够保证1ms的分辨率。正是这些细节,使用户对不同的系统作出不同的评价。 
   这些细节其实包含有大量的技术内容和积累。浙江中控技术有限公司在2006年与德国菲尼克斯公司以及南京菲尼克斯公司合作,专门就机柜、机箱、接插件、模件面板、散热器、接线端子等“细节”进行合作开发,投资近千万元,耗时近一年。
但成果确实是非常显著的,使中控的DCS系统面貌一新。通过项目的实施,浙江中控技术有限公司的设计人员感慨地说,这里面确实存在着大量的技术积累和专有Know-how,即使我们自己再努力10年,也不一定能够达到这样的设计水平。 
   随着国产DCS系统在大型工程项目中的推广应用,在实践中还会出现更多的细节问题需要解决。希望国产DCS系统制造商通过细节的解决使自己的产品变得越来越完善。 
 
   四新技术的跟踪
 
   国产DCS系统在综合技术水平上已经和国外系统相当,这是大家公认的事实。国产DCS系统的制造商这些年也从来没有在技术跟踪方面稍有松懈。 
   最近,DCS系统的技术出现了一些新的苗头,值得引起DCS系统制造商的注意。 
   1.现场总线技术在大型工程项目中的突破 
   以上海赛科和广东惠州为代表的大型石化工程项目,都采用了现场总线技术,现场总线仪表的数量达到一万多台。这些样板工程的顺利投产带动了我国大型工程项目采用现场总线技术的势头。后继的项目,如福州炼油厂等也将采用现场总线技术。在电力方面,在玉环电厂化水系统上成功使用现场总线系统后,现在也已经有计划把现场总线技术的应用扩大到主控系统。因此,当前国产DCS系统也应该要开始为现场总线技术的应用作些准备,例如选择一些试点工程以积累现场经验等。等到国外系统全面铺开应用时,我们再做准备就落后一步了。 
   2.无线通信技术 
   2006年美国ISA仪表展览会得到一个评价,说在展览会上找不到一个角落没有天线。说明国外无线技术已经进入实用阶段。虽然目前大致上对无线技术的定位只是作为有线技术的补充,但不可否认,无线技术对用户有着极大的吸引力。现在也已到应该动手研究的时候了。 
   3.关于功能安全 
   这项技术应该说还没有成熟到可以大规模地开展应用的程度。但也受到用户,特别是大型工程项目的用户的密切关注。作为国家层面,大型工程项目的安全也一直是放在首要位置的大事。现在,关于功能安全的IEC国际标准已经发布,可见在世界上这个题目也是很受重视的。在DCS系统中如何贯彻功能安全的国际标准,像DCS系统这样的产品如何取得整体安全等级的认证,这些问题也将逐步摆到DCS系统制造商的面前。 
 
   五关于仪表主承包商 
   从最近几个特大型工程项目的实施来看,仪表主承包商的概念已逐步被用户所接受。工程项目的总承包当然是知名的工程公司,如巴斯夫、壳牌、新日铁等。其中的控制系统和仪表部分,不管产品采用哪一家的,由一个公司承包,这个公司就是仪表主承包商。而这个主承包商往往由DCS系统的制造商承担,例如艾默生、横河。 
   作为仪表主承包商,它的业务范围已远远不是只提供DCS系统,而是要对整个控制和测量系统进行统筹设计。它要了解所有工程中需要的系统和仪表的技术规格,保证所有不同厂家的产品之间能够顺利接口。在用户工艺流程方面的知识也要求更加深入。目前,国内DCS系统制造商还没有达到能够承担仪表主承包商的水平。但是,如果这种经营方式逐渐普及,仪表主承包商都由国外公司担任,他们几乎不可能选择国产DCS系统作为主控系统,将会大大阻碍国产DCS系统在大型工程项目中的推广。因此,国产DCS系统制造商也需要开始考虑,如何将自己从DCS系统供应商的角色提升为仪表主承包商。 
   要成为仪表主承包商,首先要与能够承接大型工程项目的工程公司建立战略联盟关系。其次,业务范围要进一步扩大。理想的情况是一些最主要的关键仪表也能够由自己提供。这也是对国产DCS系统制造商提出的新课题。 
   总体来看,国产DCS系统前景十分光明。它是我国仪器仪表行业自主创新的一面旗帜,而且已经取得了引人注目的成绩。它的进一步发展也已经有非常好的基础。特别是当前党中央为我们创造了自主创新的良好环境,国产DCS系统一定会前途无量!

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