新聞詳情
我國電廠DCS的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
日期：2025-05-11 08:30
瀏覽次數(shù)：3390
摘要：
(2006-8-18) 來自：《機電商報》 閱讀227次  |
如果有**，我們達到現(xiàn)在的夢想——**自動化的技術(shù)水平，那么我們又將面臨更高層次的自動化要求?；痣姀S自動化從業(yè)者就是現(xiàn)代版的西西弗斯，每當精疲力竭地推著巨石爬向山峰頂點之時，也就是下一個艱難跋涉的開始。但巨石滾動中散發(fā)出的震撼而動感的美妙，卻使我們沉醉其中。——南京科遠自動化集團 副總裁 曹瑞峰 不知道1975年Honeywell公司的TDC-2000系統(tǒng)面世時，該公司是否會預見到今天DCS（Distributed Control System 的縮寫，直譯為“分布式控制系統(tǒng)”）系統(tǒng)的遍地開花和“進化”到如此地步。然而近十年，中國DCS發(fā)展之迅速，國人是有目共睹的。 本土企業(yè)異軍突起 “國外的廠商已經(jīng)基本不涉足300MW以下機組的DCS產(chǎn)品了，因為與國內(nèi)DCS企業(yè)用于300MW以下機組的DCS系統(tǒng)相比，其性價比要低些。”中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會副秘書長董景辰告訴記者說。記者采訪到他時，董正在忙于寫一份關(guān)于自主**典型的報告，而這份報告，是以多年來國產(chǎn)DCS的飛速發(fā)展為主題的。 十幾年來，國內(nèi)許多企業(yè)積極地開發(fā)DCS等自動化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，其中，北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司（以下簡稱“和利時”）、上海新華控制技術(shù)(集團)有限公司（以下簡稱“上海新華”）、浙江中控技術(shù)有限公司（以下簡稱“浙大中控”）三家可稱為個中翹楚。三者通過多年來的努力，在中國自動化市場上分得了各自的蛋糕：浙大中控以化工控制見長，上海新華主做火電控制，和利時則比較**，在各個DCS市場都取得了相當?shù)某煽儭?991年，和利時開始研發(fā)代DCS：HS-DCS-1000,并于1993年推向市場；1996年又成功將**代DCS即HS2000推向市場。1993年，浙大中控推出中國套具有1 :1熱冗余技術(shù)的DCS；1996年又推出中國套全數(shù)字化的DCS。從小工程到中工程再到大工程，經(jīng)驗在不斷積累，技術(shù)在不斷提高。據(jù)了解，剛開始這幾家企業(yè)每年的增長率都是100%左右。 為什么中國DCS發(fā)展如此迅猛，能在各種自動化技術(shù)中獨占鰲頭，成為自主**的楷模呢？董景辰給出了這樣的答案：體制、人才、市場機遇，三者缺一不可。 “七五”和“八五”期間，國家雖然在不斷地投入資金，然而，國內(nèi)自動化系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)成果并沒有達到預期；到了“九五”期間，DCS卻如雨后春筍，不斷地生根發(fā)芽、壯大。從體制上講，市場經(jīng)濟的發(fā)展是*厚重的沃土，這給了任何一個本土企業(yè)面向市場的機會，使之和市場結(jié)合得更加緊密。當然，隨著我國改革開放的不斷深入，和國外企業(yè)的技術(shù)交流，也成為一個重要的因素，以市場換技術(shù)是中國制造業(yè)近些年的一個策略。而從目前中國自動化系統(tǒng)發(fā)展不錯的幾個企業(yè)來看，和利時、上海新華、浙大中控這些企業(yè)是市場經(jīng)濟改革的產(chǎn)物。他們在成立初期，就已經(jīng)有很雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)和人才儲備，尤其具有大量掌握計算機IT和數(shù)字通訊技術(shù)方面的人才，這契合了自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。另外，作為民營企業(yè)，較好的激勵機制能夠讓人才充分地發(fā)揮各自的才能。當然，*重要的是市場上不斷增長的需求。處于發(fā)展成熟期的DCS技術(shù)在中國恰逢其時，就拿中國的電廠自動化這塊市場來講，從20世紀90年代開始，電廠如雨后春筍般地拔地而起，主機裝機容量大增，制造業(yè)的蓬勃發(fā)展成就了中國DCS的光榮。 DCS客戶的慎重選擇 張先生是北京某熱電廠的自動化系統(tǒng)工程師，已經(jīng)在這個領(lǐng)域工作了多年，無論是ABB的，還是西門子的DCS系統(tǒng)，他所在的熱電廠都用過，而如果目前要給電廠選一套DCS系統(tǒng)的話，張先生告訴記者有這樣幾條標準：可靠性排；其次是通訊的速度；再次是操作的界面是否容易和符合中國人的操作習慣。 華能福州電廠策劃部李棋主任也認為，可靠性是的，可靠性對于節(jié)省成本和提高信譽有很重要的作用；其次，快速反應能力也十分重要，如協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、一次調(diào)頻的能力；再次，軟件方面不同電廠會有不同的要求。 現(xiàn)在電廠在選擇DCS時，很多廠家需要考慮的問題已經(jīng)不像當初那樣只考慮產(chǎn)品的價格和穩(wěn)定性了。在中國，廠網(wǎng)分開后，電廠需要競價上網(wǎng)，用戶有了對電廠的選擇權(quán)，給國內(nèi)電廠提出了新的要求，求解于自動化系統(tǒng)，這是理所當然的。而目前的DCS系統(tǒng)如何不斷地滿足電廠的新增需求，是每一個電廠需要充分考慮的，也正是DCS生產(chǎn)廠家亟需解決的技術(shù)問題。 在選用自動化系統(tǒng)時，許多專家認為，*關(guān)鍵的是電廠自己要從本身的實際情況出發(fā)，應該對自己的設(shè)備有一個充分的了解，設(shè)備控制水平能達到什么程度，同時也要考慮和原有設(shè)備的兼容問題。電廠的物資管理、采購、維修管理，這都是與其整體管理水平相關(guān)的。電廠想提高管理水平，節(jié)約成本，不得不在自動化系統(tǒng)上下大功夫，DCS 也需要隨著形勢的發(fā)展，不斷地和各級管理層面的自動化系統(tǒng)相結(jié)合。當然，隨著各種自動化系統(tǒng)的優(yōu)化組合，對于電廠電控工程師的要求也相應提高了。 選用國內(nèi)還是國外的系統(tǒng)，除了考慮用戶和系統(tǒng)本身的具體情況，在中國現(xiàn)有的體制框架內(nèi)，還涉及到一些體制和思想觀念的問題。鑒于國外產(chǎn)品擁有較多成功的應用案例，又因為DCS系統(tǒng)在整個電廠投資里面占的比例也很小。所以很多電廠尤其是實力雄厚的電廠是不在乎價格昂貴與否的，更傾向于用國外的系統(tǒng)。 董景辰認為，各電廠在選用系統(tǒng)時，先應該大力支持我們的民族產(chǎn)業(yè)，當然，前提是民族品牌的產(chǎn)品在質(zhì)量和技術(shù)上能夠滿足用戶的需要。而目前，我們在大部分技術(shù)上已經(jīng)基本能夠跟得上國外的步伐了。 角逐中須覓新利潤點 據(jù)預測，到2008年，亞洲D(zhuǎn)CS市場的平均年增長率有望達到6.3%。而2003年市場銷售額為26.12億美元，到2008年將超過35.4億美元。當然，無論是本土企業(yè)還是跨國公司，大家都一致認為，目前DCS系統(tǒng)市場競爭已經(jīng)達到白熱化。 “目前國內(nèi)自動化市場競爭確實非常激烈。”羅克韋爾OEM銷售工程師趙吉興告訴記者。有一次，他去見一個客戶，結(jié)果在一兩個小時之內(nèi)，有三個競爭對手也先后來見這個客戶，這從一定程度上反映了當前市場的競爭形勢。國內(nèi)某幾家知名公司對待記者采訪的謹慎小心，更能夠讓人透視到廠商們面對激烈競爭市場的脆弱神經(jīng)，該領(lǐng)域市場競爭的激烈性可見一斑。 和利時總裁王常力對于競爭有著自己獨特的看法，“我覺得應該充分競爭，這樣對用戶有好處，對市場環(huán)境也好。雖然利潤少了，但同時也促使我們不得不提高能力、質(zhì)量、效率。應該說，面對這種競爭，我們并沒有什么緊張，企業(yè)應該以正確的態(tài)度對待這種競爭。”他認為，任何一個產(chǎn)業(yè)都是這樣的，一個行業(yè)剛開始都有高利潤的時間段，但隨著廠家增多，競爭加劇，利潤會不斷的攤薄，這是正常的市場現(xiàn)象。 目前DCS的利潤率已經(jīng)相當?shù)牡停驗镈CS系統(tǒng)的透明度已經(jīng)很高，用戶對成本甚至也了如指掌。據(jù)了解，5年間DCS的價格下降了差不多30%~ 40%。 但同時，國外發(fā)達國家已經(jīng)幾乎全靠設(shè)備更新來促進生產(chǎn)，而國內(nèi)的市場情況還很好，仍然存在著新的增長點，雖然已經(jīng)有人提出了發(fā)電機裝機容量過剩的觀點。“我國的經(jīng)濟依然處于快速增長期，所以我們還有著不斷增長的市場空間。但國內(nèi)的自動化企業(yè)對于30%~40%的年增長率已經(jīng)不滿意了。因為市場利潤都在不斷地攤薄，跨國集團也緊盯著中國這塊肥肉。”一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者說。那些跨國的DCS企業(yè)，幾乎都不是單一地吊在自動化產(chǎn)業(yè)這棵樹上，而是依附在大的產(chǎn)業(yè)集團下面，兼做他業(yè)，這樣能規(guī)避很多行業(yè)風險。而國內(nèi)目前還沒有這樣的趨勢。無論是規(guī)模效應上，還是資金實力上，國內(nèi)廠家的差距仍然十分明顯。 面對如此的市場形勢，DCS廠商向哪個方向走呢？ 董景辰建議，國內(nèi)DCS企業(yè)先應該積極向大容量機組發(fā)展。“如果是應用于300MW及以下的機組，那么考慮選用國內(nèi)企業(yè)DCS的可能性較大，因為國內(nèi)企業(yè)的DCS系統(tǒng)性價比很高。”華能福州電廠策劃部李棋主任說。而就600MW以上的火電機組DCS系統(tǒng)來講，到目前為止國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的100多臺，國內(nèi)廠家只拿到了10臺左右。國內(nèi)只有和利時、浙大中控、新華工控等為數(shù)不多的廠家能夠做，從目前的發(fā)展形勢上看，300MW機組上馬的數(shù)量將會越來越少，600MW機組的市場則大有可為，據(jù)悉，待建和待批的600MW機組也還有一二百臺。 除了努力發(fā)展大容量機組DCS系統(tǒng)，目前跨國DCS廠商正在發(fā)展和完善自己的專家系統(tǒng)，也就是在解決方案 (Solution)上下功夫。西門子的相關(guān)負責人告訴記者，面對這種激烈競爭，為了在項目上中標，有實力的正規(guī)廠家是不會簡單地以降低成本為手段的。一般不會出現(xiàn)那種惡性競爭的低質(zhì)量低價格的問題，而真正使產(chǎn)品增值的還是DCS廠商的專家系統(tǒng)和完善的一體化解決方案。西門子也正是在不斷提高自己系統(tǒng)的**和集成化水平，打造一個有很強兼容性的系統(tǒng)平臺， 以實現(xiàn)電廠的數(shù)字化。 像西門子這樣的跨國DCS 廠商已經(jīng)不再把自己僅僅看作是DCS的供應商，而是針對用戶的某一個項目或裝置的控制問題，從控制方案的制定開始，包括系統(tǒng)集成、硬件采購、軟件配置、現(xiàn)場調(diào)試、開車投運，直到驗收，全過程都由其承包。它們既是咨詢公司，又是供應商，還是系統(tǒng)集成商。這種做法既可以進一步滿足用戶的要求，同時也可以解決DCS利潤率低的問題。 當然，高水平的解決方案要求DCS廠商對用戶的工藝、控制難點、不同類型儀表的功能和性能都十分了解。如果國內(nèi)DCS廠商不采取相應的策略，將來與精通用戶工藝和使用習慣的外國公司競爭時，又將處于**的劣勢。 董景辰也明確表示，DCS廠商應該努力發(fā)展專家系統(tǒng)，不斷地給用戶提供局部的和整體的解決方案。在產(chǎn)品附加的服務上不斷下功夫，提高產(chǎn)品的個性化服務。 而另一方面，國內(nèi)企業(yè)可以考慮進入國外市場。但各企業(yè)紛紛反映，怎樣做好售后服務，是DCS等自動化產(chǎn)品走出**搶市場的*大門檻。利潤如果不夠高，客戶如果不夠多，無法收回在國外設(shè)立專門辦事處和服務人員的成本，這大大制約了國內(nèi)產(chǎn)品的出口。而跨國集團就不存在這樣的問題。據(jù)了解，西門子今年在國內(nèi)建了60個辦事處，同時在北京總部建有一個技術(shù)支持中心，隨時解答國內(nèi)各地的系統(tǒng)疑難問題。 “不斷地和客戶溝通。讓客戶真正了解西門子的技術(shù)優(yōu)勢在哪里，以良好、及時的服務回報客戶是我們的宗旨。”西門子某部門經(jīng)理這樣告訴記者。 當然，這種差距的產(chǎn)生歸根結(jié)底還是國內(nèi)廠家的綜合實力不足，尤其是資金實力不足?？鐕瘓F的市場遍布全球，而國內(nèi)廠商的市場只局限于國內(nèi)。規(guī)?；a(chǎn)的效應根本無法和國外相比。如果到了經(jīng)濟放緩、市場增長緩慢之時，國內(nèi)廠家再思考怎樣走向國外的問題，似乎為時已晚。電力產(chǎn)能過剩問題今年也被提上日程，也算是給電廠DCS廠家敲下警鐘。 有人提出，核電也許是一個新的增長點。但核電建設(shè)速度慢，周期長，技術(shù)要求高，尤其是**性能要求更加高，DCS廠商有更加高的要求。記者從浙大中控了解到，今年國家也正在鼓勵一些自動化廠家在石化方面加大力度。2004年中國石化行業(yè)DCS市場接近8億元，2005年接近10億元。石化行業(yè)DCS將大有潛力可挖。 總之，新的市場的把握，需要新的技術(shù)開發(fā)，技術(shù)實力永遠是掌握市場主動權(quán)的籌碼。 技術(shù)更新+系統(tǒng)整合 作為國內(nèi)為數(shù)不多的能夠為火電廠熱工專業(yè)提供完整服務的專業(yè)化公司，南京科遠自動化集團專注于熱工自動化和電廠信息化。 談到火電廠DCS存在的技術(shù)問題，南京科遠自動化集團副總裁曹瑞峰提綱挈領(lǐng)地給出了四點不足：DCS的信息化程度不高；DCS接口的數(shù)字化程度不高；DCS的適應性不高；DCS的**控制方案水平還不夠。 與信息化的結(jié)合、**數(shù)字化、柔性結(jié)構(gòu)和廣泛適應性，DCS在這些關(guān)鍵控制技術(shù)方面的突破也正是電廠自動化下一步的發(fā)展方向。 具體來講，大型機組要求系統(tǒng)的反應速度比過去快了；保護方面的要求也更高了，特別是有了現(xiàn)場總線之后，對故障的自診斷要求也越來越高；控制的周期比過去更短；點數(shù)比過去多了。200MW機組過去I/O容量大約有3 000到4 000個點，3 00MW機組的I/O容量有6 000到8 000個點，而現(xiàn)在600MW機組的I/O容量要求1 0000個點了。 新技術(shù)在不斷發(fā)展，一些技術(shù)在一部分自動化功能上也開始挑戰(zhàn)DCS的地位。早期的五層企業(yè)模型把企業(yè)的經(jīng)營決策、企業(yè)管理、生產(chǎn)調(diào)度、過程監(jiān)控與過程控制強行分開。但是，在現(xiàn)實的工廠自動化實施過程中，我們很難把各種功能嚴格分開。特別是第四代DCS已經(jīng)實現(xiàn)了五層功能中的大部分功能。目前看來，許多電廠應該開始考慮用現(xiàn)場總線了，用了現(xiàn)場總線，在效率上能有一個很大的提高。另外，有專家預測， DCS和SIS（Supervisory information system in plant level的縮寫，譯為“廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)”） 將來會結(jié)合在一起，也就是把管理和控制結(jié)合在一起；當然與此同時，專家系統(tǒng)需要不斷地完善，更加個性化的設(shè)計在不斷增多。例如鍋爐的壽命計算、汽輪機的壽命計算、煤耗計算等都需要專業(yè)的軟件包。 這一切印證了DCS在自動化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，在和其他技術(shù)不斷的融合，也將在某些功能上在逐步被取代。新技術(shù)就像新鮮的血液，給工廠這個機體不斷注入新的活力。全集成一體化是DCS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，將DCS 和 SIS 有機的整合在一個平臺，把現(xiàn)場的數(shù)字化信號和管理系統(tǒng)整合到一個數(shù)字化的平臺上，這是西門子自動化技術(shù)目前的一個理想，也是整個DCS行業(yè)的理想。專業(yè)分工的**也許將是一個更大規(guī)模的整合，正所謂分久必合、合久必分。 隨著我國電力體制改革的深入，面對電廠走向市場的嚴峻形勢，火電廠的低成本運營和精細化管理的要求越來越迫切，常規(guī)自動化控制系統(tǒng)已不能滿足日益增長的管理和技術(shù)要求。DCS企業(yè)的任務不再僅僅是打造一個技術(shù)先進或造價低廉的電廠，而應當是成就一個面向市場、具有競爭力的電廠。 |
