與FA領(lǐng)域產(chǎn)品技術(shù)不斷推陳出新不同，過程控制的技術(shù)革新一直在不溫不火的狀態(tài)下悄然進行。從一種理念的提出，到真正在流程工業(yè)得以大規(guī)模的推廣應(yīng)用，需要歷經(jīng)多方考驗，最終在技術(shù)理念本身的創(chuàng)新與用戶整體績效的提升之間找到最佳的契合點。雖然這一進程顯得十分緩慢，但業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)觀察到，如今，過程控制領(lǐng)域的諸多方面已經(jīng)呈現(xiàn)出創(chuàng)新面貌：DCS、PLC等控制技術(shù)不斷互補和滲透，融合二者優(yōu)勢的新型混合控制系統(tǒng)已經(jīng)在水泥等流程行業(yè)取得了大規(guī)模的應(yīng)用；信息技術(shù)更深入地應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域，令生產(chǎn)管理與控制技術(shù)密不可分；DCS廠商已由以往的控制軟硬件供應(yīng)商的角色，質(zhì)變?yōu)榫哂芯C合服務(wù)能力的行業(yè)解決方案提供者……而過程控制領(lǐng)域所呈現(xiàn)出的這些變革，也在深刻地影響著整個工業(yè)進程。　　

　　混合控制系統(tǒng)整合PLC與DCS

　　“混合控制”并不是一個新的概念，早在多年前，就有人提出這項融合了DCS控制和PLC控制雙方優(yōu)勢的控制理念將廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)，解決工業(yè)生產(chǎn)中控制孤島的問題。

　　DCS和PLC是目前工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的兩種控制技術(shù)。PLC結(jié)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)緊湊、功能簡單、速度快、可靠性高和價格低等優(yōu)點，在高速的順序控制中占據(jù)主導(dǎo)地位；而DCS的通訊管理能力較強，在復(fù)雜的過程控制中占據(jù)優(yōu)勢。DCS和PLC在流程工業(yè)的控制系統(tǒng)中各司其職，如電力行業(yè)，鍋爐和汽機本體控制采用DCS，而程控輸煤等輔機設(shè)備則采用PLC控制。

　　但對于一些具有連續(xù)性生產(chǎn)特性的行業(yè)，如水泥行業(yè)，則更期待有一種集PLC與DCS優(yōu)點于一體的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既能很好地實現(xiàn)邏輯與順序控制，并具有傳統(tǒng)PLC所具有的靈活性、低價位等優(yōu)點，又能很好地完成過程控制，以低成本來實現(xiàn)高技術(shù)水平的自動化。正是這樣的需求使得“混合控制系統(tǒng)”應(yīng)運而生。

　　據(jù)西門子自動化與驅(qū)動集團自動化系統(tǒng)部PCS7過程系統(tǒng)部部門經(jīng)理  謝介紹，西門子的PCS7即是一種具有混合控制策略的DCS控制系統(tǒng)。“PCS7是基于全集成自動化理念的DCS產(chǎn)品 ，它為用戶構(gòu)筑了一個公共的、集成的軟硬件開發(fā)環(huán)境，可以滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的需要。”如今，PCS7在全球石化、水泥、制藥、冶金、造紙等行業(yè)已經(jīng)擁有超過7000個工程項目。

　　例如，水泥行業(yè)的用戶采用了PCS7和專用應(yīng)用軟件包-CEMAT 之后，感覺開發(fā)環(huán)境比以前更完善了，而且能非常方便地實現(xiàn)與公司管理層ERP及MES系統(tǒng)的集成。這也是混合控制系統(tǒng)所擁有的一大優(yōu)勢--它整合了工廠內(nèi)的控制孤島，通過集成化的優(yōu)勢幫助用戶節(jié)省了開發(fā)和維護的成本，提高了整體績效。

　　謝表示：“DCS向PLC發(fā)展，PLC向DCS發(fā)展，雙方將不斷融合。為用戶節(jié)約硬件成本和不斷地推出行業(yè)特殊解決方案將是今后過程控制技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。”我們看到，除西門子之外，以PLC為主導(dǎo)地位的公司紛紛推出自己具有混合控制策略的混合控制系統(tǒng)，而據(jù)悉，一些傳統(tǒng)DCS領(lǐng)域的優(yōu)勢供應(yīng)商也正在推出自己的PLC產(chǎn)品。這種相互滲透也為“混合控制”這種技術(shù)理念的進一步推廣應(yīng)用提供了機會。

　　先進控制理念突破傳統(tǒng)DCS概念

　　DCS適用于復(fù)雜的過程控制已成為業(yè)內(nèi)共識，但隨著超大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的不斷建設(shè)，原有的DCS架構(gòu)、理念必須經(jīng)歷變革才能滿足快速發(fā)展的工業(yè)進程。業(yè)內(nèi)專家分析指出，新一代的自動化控制系統(tǒng)要能夠滿足超大規(guī)模過程的需要，控制器要向提高控制品質(zhì)、便于安裝維護和節(jié)省空間發(fā)展，過程控制網(wǎng)絡(luò)要從傳統(tǒng)的冗余網(wǎng)絡(luò)進化到可多路徑優(yōu)化選擇的容錯網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)功能要從傳統(tǒng)的過程控制擴展到設(shè)備的監(jiān)視與維護，同時還要進一步走向開放。

　　各DCS廠商都在積極推出自己的新一代控制系統(tǒng)，其中，霍尼韋爾的Experion PKS以其一系列的創(chuàng)新性在石化、化工、水泥等領(lǐng)域贏得青睞。Experion PKS以不單單滿足用戶對于控制的需求，而是整合了資產(chǎn)管理、故障預(yù)估、異常狀況、生產(chǎn)管理等多項功能，可以顯著提高用戶資產(chǎn)的使用率和可靠性、操作效率及業(yè)務(wù)決策能力。

　　霍尼韋爾過程控制部市場戰(zhàn)略經(jīng)理姜亞春介紹說：“Experion PKS設(shè)計上的最大特點就是集成的平臺和應(yīng)用。Experion PKS的核心就是Experion平臺，它提供了一個統(tǒng)一架構(gòu)之下集成所有過程控制和安全管理數(shù)據(jù)的基本，Experion PKS將先進的控制算法（單回路模型預(yù)估控制）嵌入到控制器。Experion PKS的應(yīng)用包括先進控制（APC），MES，操作員仿真系統(tǒng)(OTS)等先進應(yīng)用，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)真正實現(xiàn)了控制與先進應(yīng)用的無縫整合。”

　　如今，工業(yè)生產(chǎn)不僅追求高效，對于安全的需求也與日俱增。如何在控制的過程中保證安全，是每個DCS的設(shè)計者們都在思考的問題。Experion PKS中加入了許多安全功能，如將儀表安全系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)都納入其中，可對突發(fā)事件及時響應(yīng)。同時，為減少人為錯誤，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行，Experion PKS將人機界面設(shè)計的盡量簡單、易操作，并在操作失誤發(fā)生時及時發(fā)出“錯誤指示”提醒操作者。Experion PKS還是唯一一個根據(jù)異常狀況管理協(xié)會（ASM）的研究成果，在設(shè)計時考慮了異常狀況管理的過程自動化系統(tǒng)。

　　除在軟件方面的創(chuàng)新之外，硬件的革新也以為用戶節(jié)省成本、提高生產(chǎn)效率為出發(fā)點。Experion PKS的控制器C300采用傾斜30度角的豎型設(shè)計安裝，不但有利于散熱，還可以節(jié)省空間，在海上平臺等空間狹小的應(yīng)用場合更顯示出其優(yōu)勢。

　　姜亞春告訴記者：“其實Experion PKS已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了原有DCS的理念，我們將其稱之為‘PCS’（Process Control System，過程控制系統(tǒng)）。新一代的過程控制系統(tǒng)所履行的責(zé)任也不再單單是幫助用戶解決控制技術(shù)問題，而是將企業(yè)的過程知識真正轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)效益。”　

　　從DCS廠商到行業(yè)專家

　　過程控制理念的變革也催生DCS廠商的角色正在發(fā)生質(zhì)變。僅僅為用戶提供控制系統(tǒng)軟硬件和控制技術(shù)服務(wù)的企業(yè)將在市場上逐漸失去競爭力，那些擁有行業(yè)經(jīng)驗、可以利用先進的控制和信息技術(shù)、幫助用戶真正實現(xiàn)績效提升的“專家型企業(yè)”，也將最終占據(jù)過程控制市場的最高席位。

　　如西門子正致力于在冶金行業(yè)為用戶提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。西門子（中國）有限公司工業(yè)自動化與驅(qū)動技術(shù)集團自動化系統(tǒng)部總經(jīng)理斐德思曾表示：“SIMATIC PCS 7的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在規(guī)劃和工程實施階段，也體現(xiàn)在安裝和調(diào)試，日常操作和維護、維修和現(xiàn)代化改造中。我們將安全與容錯系統(tǒng)完全集成到了SIMATIC PCS 7中，用戶無需額外了解和學(xué)習(xí)新的工程工具，所帶來的益處就是降低成本和節(jié)約時間，同時還減少了維護和維修的工作量。”

　　而霍尼韋爾團隊則可以為煉油行業(yè)的客戶提供從原油開采、罐區(qū)監(jiān)控、原油加工、油品調(diào)和、儲運以及加油站監(jiān)控等整個供應(yīng)鏈的全套服務(wù)。在這期間，霍尼韋爾將利用專業(yè)的行業(yè)知識為用戶提供選油、油品加工、運送等多方面的專業(yè)建議，使得用戶實現(xiàn)整個供應(yīng)鏈的最優(yōu)化生產(chǎn)。

　　這種角色的轉(zhuǎn)變在考驗著原有DCS廠商的實力，也在革新著整個過程控制市場的競爭態(tài)勢。在這一過程中，最大的受益者則是正在蓬勃發(fā)展中的流程工業(yè)，無論是先進的理念還是創(chuàng)新的技術(shù)，最終都將服務(wù)于應(yīng)用，在創(chuàng)新與實踐之間尋找最佳的契合點。