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1.2 控制系统国内外现状

(1)DCS的发展

20世纪以来,世界经济的快速发展使得人们对消费品的需求也随之增长。这就要求必须建立更强的生产能力,生产装置大型化是迅速提升生产能力的有效途径。在此背景下,石油炼制、冶金、化工、建材、电力、水处理等行业的单装置能力得到了迅速提升。生产装置的大型化要求设备之间具有更好的协调性,因为一旦停机,带来的损失将会更大。因此,用户迫切希望能够有一种产品或者系统可以解决生产装置大型化和生产过程连续化所面临的控制问题。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了巨大的变化,现代意义上的DCS也应运而生,1975年Honeywell等公司相继推出了DCS系统。DCS的出现解决了大型化生产对控制系统的要求,因此在连续性生产装置上获得了大量的运用,尤其是石化、化工、冶金、电力、建材、造纸和水处理等流程工业领域,这些行业的单套装置生产能力也得到迅速提高。在工业企业中,应用效益最直接、最明显的系统应当是工业控制系统,特别是DCS。一直以来,有关DCS即将被FCS(现场总线控制系统)所取代的声音就没有停止,然而直至今日,DCS仍然具有相当的生命力。2015年,标志着DCS系统进入工业应用40周年。过去40年中DCS发展正好反映了过程自动化从专用技术和封闭系统走向商业化组件、标准现场网络和基于Windows的操作系统。今天,DCS的结构体系已经从以系统为中心发展为业务过程为重点,并帮助过程行业获得卓越的运行效率。

(2)DCS主要供应商

目前世界上大约有十几个国家,共有60多个公司推出自己开发的DCS系统,型号众多,自成一体,用途也各有侧重。我国从20世纪70年代中后期起,首先在大型进口设备成套中引入国外的DCS,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。现在中国市场上的DCS供应商近20家,分为欧美品牌、日系品牌、国内品牌几个集群。最早进入中国市场的是日系品牌的Yokogawa,其Centum系列早在20世纪80年代我国即已大量引进,同期引进的还有美国Honeywell公司的TDC系列DCS系统。随着世界各国DCS厂商纷纷推出自己开发的DCS系统,在我国供应的DCS品牌也越来越多,近几年,ABB、Emerson、Siemens生产的DCS系统在各自侧重的不同行业都有广泛应用。在大量引进国外DCS的同时,我国也开始自己研制和设计DCS系统。为了发展我们国家自己的DCS,政府在国内厂家DCS的成长时期给了许多激励政策,这给早期的国内DCS厂家的逐步壮大创造了机会。经过近30年的努力,国内已有多家生产DCS的厂家,其产品应用于大中小各类过程工业企业,其中浙江中控(Supcon)、和利时(HollySys)、国电智深(Zhishen)、南京科远等企业已具有相当规模。不过目前国外DCS产品在国内市场中占有率还比较高,从数量来说以采用Honeywell、Yokogawa、ABB等公司产品为多。目前,国内市场上DCS主要供应商见图1-4、PLC主要供应商见图1-5。

图1-4 2015年中国DCS主要供应商

图1-5 2015年中国PLC主要供应商

DCS产业是一个相对简单的产业。这里的简单是指,参与市场竞争的厂商少,同时竞争的领域和优势分明。DCS和PLC、变频器等产品不同,需要一个长期的经验积累,特别是对工艺的理解和吸收。因此在产业上,我们可以看到层出不穷的仪表厂商,但是DCS厂商就只有屈指可数的几家,并且都是在行业内深耕数十年才在市场上站稳脚跟。2015年DCS的整体市场为60.4亿元人民币(业绩包含硬件、软件、服务费用及工程费用),较2014年下滑21%。数据见表1-1。

表1-1 2010~2019年中国DCS市场规模增长及预测[来自睿工业(MIR)]

注:E表示为预测值。

(3)PLC主要供应商

对于PLC市场来说,欧美企业在大型和中型PLC市场凭借其领先的技术、完善的销售和服务网络而占有优势;日本企业在小型PLC市场占有优势。在中小型PLC市场,国内部分企业借助行业综合解决方案的优势,也增长很快。

针对大型PLC来说,由于主要应用于冶金、电力、交通等领域,因此用户对其产品的安全性、可靠性和抗干扰性要求比较高。同时应用大型PLC的场合一般来说工艺比较复杂,需要多样、灵活的通信方式以及较好的网络拓展能力,罗克韦尔、施耐德、西门子等公司的大型PLC的网络通信能力比较强,有较大的市场占有率。对于中型PLC来说,在大部分项目型的应用中,需要建立小规模的网络,因此通信能力和组建网络的便利性,成为中型PLC的技术趋势,例如施耐德、西门子、三菱等公司在这方面就比较有特色。在小型PLC市场,主要格局还是西门子与三菱、欧姆龙等厂家。本土品牌中台达、汇川、信捷、和利时、中控等越来越多的国内企业成功进入PLC市场,凭借整体的FA/PA解决方案被市场越来越多的接纳。

(4)RTU主要供应商

相对于成熟的工业自动控制系统装置产品而言,RTU市场尚处于成长期,经营该产品的公司相对较少,产品也较少。国外自动化公司中有Emerson、BB、Motorola、Microcontrolsystem等十几家公司从事RTU产品的研发和生产。2006年,Emerson收购BB公司后,Emerson公司占据了RTU高端市场的大部分份额。2010年,施奈德收购了加拿大RTU厂商微控公司(Microcontrolsystem)。近年来,包括日本横河公司(Yokogawa)、霍尼韦尔(Honeywell)等公司都推出了自己的RTU产品。国内企业安控科技、研华科技、烟台东方电子近几年在RTU产品研发与生产上也有较多投入,RTU产品种类逐渐丰富,挑战Emerson、施奈德等国外公司在RTU市场份额,市场竞争将会日趋激烈。 +AGBQZMDUU/sGm77b4MqhaMSkU+c5jrXGbpSIY1wg6YocnKI0j+fDsc+vL6L8P12

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