中国DCS市场现状及未来发展

中国DCS市场现状及未来发展

2012-2-3 11:21:00 中华工控网报道

1 历史追溯：

上世纪70年代，由于经济的迅速发展，生产装置迅速向大型化方向发展，尤其是石油炼制、冶金、化工、建材、电力等行业，这些行业生产装置的大型化能够带来明显的好处，如生产效率提高、原料消耗减少、劳动力成本降低等。生产设施的大型化要求设备之间具有更好的协调性，而且停机将带来更大的损失。因此用户迫切希望能够有一种产品或者系统能够解决生产设施大型化和连续化所面临的控制问题。与此同时，在20世纪70年代中期，大规模集成电路取得突破性的发展，8位微处理器得到了广泛的运用，使自动化仪表工业发生巨大的变化，现代意义上的DCS也应运而生，1975年Honeywell推出了第一个DCS产品。

中国使用DCS始于1981年，当时吉化公司化肥厂在合成氨装置中引进了Yokogawa的产品，表现出良好的控制性能和可靠性。随后中国引进的30套大化肥项目和大型炼油项目都采用了DCS控制系统，提高了生产设施的效率和产品质量的连续性，并且物耗和能耗也有不同程度的降低。DCS产品在石油和化工行业的成功应用也促进了其他行业控制系统的发展，在随后的几年，冶金、建材、电力、轻工等行业的新建项目中也陆续使用了DCS产品，并成为这些行业的主流控制系统。

2 技术发展：

经过30年的发展，现代的DCS产品与最初的产品相比在速度、可靠性、功能、通讯等方面取得了巨大的进步。

◆功能领域的扩展：从功能上现在的DCS已经不再局限于控制层，而是增加了更多的管理层功能，向上提供企业管理系统接口。与此同时，DCS向下不在局限于主工艺装置系统的控制，而是将更多的辅助系统纳入到整个控制系统。

◆硬件技术的发展：随着硬件技术的发展，DCS系统的硬件可靠性进一步增加，在系统

规模日益扩大的情况下，硬件的平均故障间隔时间（MTBF）也保持在100,000小时以上。现在的DCS控制站普遍采用32位处理器及多处理器技术，在最新的产品上已经开始使用64

位处理器，相比初期DCS控制站的8位处理器，运算速度得到大幅度的提升。

◆先进通讯技术的应用：从通讯上看，目前现场总线已经普遍运用，在最近的几个大型石化项目中都使用了现场总线。

3 市场规模：

中国庞大而成体系的流程工业形成了过程控制系统的市场基础，而其中电力、石化、化工、建材、造纸、市政、冶金的大幅度投资与增长，更形成了每年超过50亿元（2004）的DCS市场规模。同时，市场的行业分布也与这些主要行业的投资情况息息相关。譬如，近年的能源短缺和随之而来的电力投资热潮，使得电力行业的DCS需求达到18亿元，占据整个市场三分之一强的份额，超过了石化和化工这些传统的DCS应用的强势行业。

4 市场增长：

尽管国家发展与改革委员会在2004年出台了一系列的政策来限制中国过热的经济，但是，由于工程项目的周期一般都在2年以上，而电气控制系统的安装通常在工程的后期，因此宏观调控对当年的DCS市场几乎毫无影响，这种影响将在2－3年后才会出现。基于此，我们对2005年的市场作出了非常乐观的预期，但是在随后的2年市场的增长会有一些下降。到2007年，尽管市政行业将保持较高的增长水平，传统的石油、化工、建材、造纸等行业仍然保持了平稳的增长，但是由于占据市场份额最大的电力行业的市场有较大幅度下降，中

国的DCS市场将出现暂时的持平甚至下降。

5 市场份额：

DCS是一个技术含量高，需要长期培养的市场，因此，市场格局在近年没有大的变化，没有新的有影响力的厂商进入和退出，排名靠前的仍然是在业内传统的强者，只是由于行业发展速度的不平衡，不同行业侧重的公司的排名会产生一些小的变化。

由于DCS定制性很强，与客户的工艺结合密切。很多人认为DCS是一种“服务”而不是“产品”。在DCS市场中，方案的设计、系统集成能力、培训、售后服务是客户考察的重点，不像PLC市场，用户只看产品本身的性能和质量就可以了。“软”件的重要性导致了这个行业份额分布的一些重要特征。

◆行业性：对用户行业的理解直接决定了DCS方案的适用性。这使得DCS供应商所提供的产品会更适用于某些行业，而不是全部，从而导致DCS供应商一般会有一个或者数个较强的行业，同时在一些行业里却很难有突破。例如：Honeywell是DCS最大的行业市场油气加工行业的强者，其在油气开采、运输、冶炼乃至下游的化工都有较大的份额和影响力；ABB 由于其电力行业的整体解决能力，使得其在电力行业占据领先地位，此外，造纸也是ABB

的强项；横河在化工行业；Emerson在石化；中控在化工；新华在电力；和利时在电力、交通等等。以上列举了主要供应商的一些强势行业，实际上较大的供应商都在谋求在热点投资行业或者新兴行业的突破，因此，也并不能把行业性作为描述供应商的一个严格限制。

◆较强的本土供应商力量：与PLC、变频器等自动化产品不同，DCS市场中，国内供应

商占据了相当多的份额。这一点也是与刚才提到的DCS特点所分不开的。定制性、跟客户的紧密沟通、培训、售后服务这些都是本土企业的强项。这使得国内兴起了以Hollysys、Sup con、Xinhua这样的企业。但其业务主体在中低端市场，跟国外主流厂商的产品竞争并不明显。

国内外电站DCS系统现状及发展趋势

本文主要介绍了国内外电站DCS控制系统的发展状况、各品牌DCS的系统架构和在中国的市场份额，并且参照三菱重工等跨国企业集团的发展模式阐述了国内大型电站设备制造商发展自己独立控制系统的必要性和可行性。

一、概述

国民经济的快速发展和其它行业的技术进步迫切要求信息化在工业方面得到广泛的应用，特别是需要新技术改造传统产业，因此工业自动化技术得以很快发展，利用工业自动化技术改造传统产业和产业结构，提高自动化、智能化、信息化水平，增强企业竞争能力，是一项非常迫切的任务。

随着工业自动化技术的迅速发展，综合自动化控制系统的水平在不断提高；从单机控制发展到分布式控制系统(DCS)，随着可编程控制器(PLC)性能不断完善，在DCS中得到了广泛的应用。近期又发展了新的全开放、全分散、可操作的系统——现场总线控制系统(FCS)，已开始应用于DCS的过程控制层。

我们为了让企业更快了解国内外最新的分布式控制系统、产品和发展趋势，以便企业更好地去应用分布式控制系统，提高企业信息化水平，增强企业的竞争能力。

DCS尽管各有特色，其结构却大同小异，如图1所示，从下到上分为过程控制层、过程监控层、生产管理层和决策管理层。

通过DCS在企业的应用，使资源能充分利用，能耗大大下降，生产效率大大提高，从而使企业的竞争力有大大提升，也就达到了信息化带动工业化的目的。随着企业大量的广泛应用DCS，也实现了工业化促进信息化的发展。

世界各国主要制造商已将DCS形成功能齐全、配置灵活的系列产品。分析各制造商其系统结构和功能可归纳以下五个特点:

(1)硬件积木化

(2)软件模块化

(3)控制组态化

(4)通信网络化

(5)高可靠性

二、市场预测

国际著名ARC咨询机构于2003年发布了世界DCS市场预测报告。该报告预测世界DCS市场从2002年至2007年将保持年增长率2.5%，市场销售额从2003年的91亿美元将增长到2007年的103亿美元。世界DCS的增长速度之所以不高，主要原因是美国等发达国家的经济增长速度减慢所造成。