一、DCS的發(fā)展歷程 1975年前后，大規(guī)模集成電路由4位微處理器發(fā)展成8位，在形成單板機(jī)產(chǎn)品投入工業(yè)應(yīng)用的同時，自動化儀表行業(yè)在原來采用中小規(guī)模集成電路而形成的直接數(shù)字控制器（DDC）的自控和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合陰極射線管（CRT）、數(shù)據(jù)通信技術(shù)，開發(fā)出了以集中顯示操作、分散控制為特征的集散系統(tǒng)，后來逐漸統(tǒng)一稱為分散型控制系統(tǒng)（DCS）。在以后的20多年中，DCS產(chǎn)品雖然在原理上并沒有多少突破，但由于技術(shù)的進(jìn)步、外界環(huán)境變化和需求的改變，設(shè)計思想發(fā)展了，共出現(xiàn)了3代DCS產(chǎn)品。1975年至80年代前期為第一代產(chǎn)品，80年代中期至90年代前期為第二代產(chǎn)品，90年代中期至21世紀(jì)初為第三代產(chǎn)品。3代產(chǎn)品的區(qū)別，可從DCS的三大部分，即控制站、操作站和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來判斷。當(dāng)然，由于產(chǎn)品生命周期是個復(fù)雜的問題，加之各DCS生產(chǎn)廠家情況不同、產(chǎn)品換型年代不同及劃分產(chǎn)品年代（三四代）的觀點也不同，所以這待進(jìn)一步商榷。關(guān)于控制站，操作站、通信網(wǎng)絡(luò)的情況，留待下述幾節(jié)論述。現(xiàn)先就應(yīng)用和市場情況作一分析。 70年代中期，過程工業(yè)發(fā)展很快，但由于設(shè)備大型化、工藝流程連續(xù)性要求高、要控制的工藝參數(shù)增多，而且條件苛刻，要求顯示操作集中等，使已經(jīng)普及的電動單元組合儀表不能完全滿足要求，在此情況下，業(yè)內(nèi)廠商經(jīng)過市場調(diào)查，確定開發(fā)的DCS產(chǎn)品應(yīng)以模擬量反饋控制為主，輔以開關(guān)量的順序控制和模擬量開關(guān)量混合型的批量控制（針對精細(xì)化工等行業(yè)的批量生產(chǎn)方式），這們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè)。由于當(dāng)時計算機(jī)并不普及，人們已習(xí)慣于常規(guī)自動化儀表的顯示操作，所以開發(fā)DCS應(yīng)強(qiáng)調(diào)用戶可以不懂計算機(jī)就能使用DCS；同時，用戶已習(xí)慣于在購置系統(tǒng)的同時配置自動化儀表，所以開發(fā)DCS還應(yīng)強(qiáng)調(diào)向用戶提供整個系統(tǒng)。此外，開發(fā)的DCS應(yīng)做于是懷中控室的常規(guī)儀表具有相同的技術(shù)條件，以保證可靠性、安全性。由此可見，當(dāng)時DCS是與常規(guī)儀表中的二次儀表（控制室儀表）共同分享市場份額的。DCS先與成套設(shè)備配套，而后逐步擴(kuò)大到工藝裝置改造上，與此同時，也分成大型DCS和中小型DCS兩類產(chǎn)品，使其性能價格比更具有競爭力。目前，世界上有數(shù)十家生產(chǎn)DCS的廠家，據(jù)ARC (Automation Research Corporation)1996年統(tǒng)計，下述排名前10家的公司占到80％以上市場份額：Honeywell(21.6%)Elsag Bailay(12.6%,包括H&B公司)、ABB（9.7％）、Yokogawa（9.6％）、Foxboro-Eckardt（9.3％）、Fisher-Rosemount(6.0%)、Yamatake Honey-well(4.6%)、Siemens(4.0%)、Cegelec/AEG Automation System(ATT)(3.2％)、Westinghouse(3.1%)。 ARC把世界市場分成四大區(qū)，即北美、EMA（歐洲、中東、非洲）、日本、亞洲（日本以外），其中亞洲（日本以外）的市場份額為：Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%)、Foxboro-Eckardt（11.4％）、ABB（8.1％）、Elsag Bailay（6.4％）、Cegelec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatake Honeywell(4.2%)、其他公司19.6％。世界市場的DCS分析如表所示。 世界市場的DCS分析表 圖表1ARC還對1997-2000年的市場進(jìn)行了統(tǒng)計，如圖1所示（其中，一套小型DCS為10萬美元），30回路以下；一套中型DCS為50萬美元，150回路以下）。1996年整個DCS世界市場為70.08億美元，而2000年為96.37億美元；按地區(qū)分，北美占29％，EMA占31％，日本占14.5％， 位丁美洲占4％，亞洲（日本以外）占21.5％。1996年亞洲市場為11.388億美元， 2000年為20.67億美元。其中小型DCS市場，1996年為0.64億美元，2000年為3.18億美元；中型DCS市場，1996年為2.94億美元，2000年為6.17億美元。由上可知，亞洲D(zhuǎn)CS市場的增長是較快的，2000年約為1996年的1.8倍以上。 關(guān)于DCS應(yīng)用行業(yè)的分布，以日本國內(nèi)CENTUM系統(tǒng)應(yīng)用實踐為例（如圖2所示）：化工（含石油化工）占50.74％，石油和天然氣占15.73％，鋼鐵占7.72％，水處理（自來水廠等）占4。81％，有色金屬占4.24％，紙漿和造紙占8.25％，其他占8.4％。當(dāng)然這個比例與日本國情有關(guān)，如其中未計入電力。一方面是橫河公司雖然在鍋爐控制方面的應(yīng)用實例很多，但總體而言，其產(chǎn)品并未進(jìn)入火力發(fā)電行業(yè)。實際上日本電力行業(yè)應(yīng)用DCS是比較多的，日本東芝、富士、三菱、日立等公司火力發(fā)電設(shè)備均由本公司產(chǎn)的DCS配套；日本貝利公司的DCS，在日本電力市場中占有率也較高。 日本是比較重視DCS發(fā)展的國家，橫河公司在推出CS1000和CS3000之前，共生產(chǎn)1萬多套DCS，其中CENTUM約為4000套，其余為uX1和YEWPACK、YEWPACK MARKII中、小型DCS，僅uX1就向中國銷售2000多套。正是由于DCS產(chǎn)品的發(fā)展，帶動了整個日本自動化儀表行業(yè)的展，日本內(nèi)需與出口之比約為3：1（大型展，日本內(nèi)需與出口之比約為3：1（大型DCS）或3：2（中小型DCS）。 我國從70年代中后期起，首先由大型進(jìn)口設(shè)備成套中引入國外的DCS，首批有化纖、乙烯、化肥等進(jìn)口項目。同時國內(nèi)開始自己研制和設(shè)計選用國外的DCS，經(jīng)過20多年的努力，國內(nèi)已有多家生產(chǎn)DCS的廠家，其產(chǎn)品應(yīng)用于大中小各類過程工業(yè)企業(yè)，其中和利時、浙大中控、上海新華3家已具有相當(dāng)規(guī)模。目前國外DCS產(chǎn)品在國內(nèi)市場中占有率還較高，其中以采用Honeywell、橫河兩公司產(chǎn)品為多。國內(nèi)應(yīng)用DCS的行業(yè)以煉油、石化、化纖為多，已使用了700多套DCS，其他還有化工、冶金、電力、輕工等行業(yè)。我國石化行業(yè)應(yīng)用水平較高，自動投運率在90％以上，維護(hù)水平也較高，目前正向充分發(fā)揮DCS性能和開展先進(jìn)控制和優(yōu)化的方向發(fā)展。我國DCS的市場增長率高，年增長率約為20％，據(jù)有關(guān)部門估計，DCS的年市場需求為30-35億元，由于DCS在石化行業(yè)大型自控裝置中近5年內(nèi)沒有可替代產(chǎn)品，所以今后幾年其市場增長率不會下降。據(jù)估計，到2005年，我國石化行業(yè)有1000多套裝置需要應(yīng)用DCS控制；電力系統(tǒng)每年新裝1000多萬千瓦發(fā)電機(jī)組，需要DCS實現(xiàn)監(jiān)控；并且不少企業(yè)已使用DCS近15-20年，需要改造和設(shè)備更新。所以，今后5年內(nèi)，DCS作為自動化儀表行業(yè)主要品的地位不容置疑，但必須進(jìn)一步改善其功能，并兼容各種新技術(shù)，降低價格、提高應(yīng)用水平。 一、DCS控制站 DCS系統(tǒng)中，控制站繼承了DDC技術(shù)，它是一個完整的計算機(jī)，實際運行中可以不與操作站及網(wǎng)絡(luò)相連的情況下，完成過程控制策略，保證生產(chǎn)裝置正常運行。從計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說，控制站屬于過程控制專用計算機(jī)，其特點是第一代采用8位微處理器，第二代采用16位微處理器，第三代采用32位微處理器，這對于中小型DCS控制器來說比較確切。大型DCS控制站對中央處理器要求較高，必須為專用的處理器，準(zhǔn)16位和準(zhǔn)32位運算方式；第二代DCS控制站采用精減指令系統(tǒng)（Reduced Instruction Set Computer, RISC）；第三代DCS控制站采用多CPU分別用于控制運算、冗余切換、通信等操作。 控制站作為個完整的計算機(jī)，它的主要I/O設(shè)備為現(xiàn)場的輸入、輸出處理設(shè)備，以及過程輸入/輸出（P I/O），包括信號變換與信號調(diào)理，A/D、D/A轉(zhuǎn)換。它在第二代和第三代產(chǎn)品中已陸續(xù)采用了嵌入式技術(shù)，并采用單片機(jī)等完成量程調(diào)整、遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)傳輸、小型化、減少P I/O卡硬件規(guī)格等功能，直到連接智能人的現(xiàn)場變送器或接受采用現(xiàn)場總線技術(shù)的數(shù)字信號。在信號變換過程中采用隔離技術(shù)以防止來自現(xiàn)場的干擾信號，這是至關(guān)重要的；與現(xiàn)場連接的端子及輸入、輸出信號的物理位置的方便確認(rèn)也是用戶非常關(guān)心的。這些在DCS控制站的更新?lián)Q代中，都有很大改進(jìn)。在這方面，原來生產(chǎn)自動化儀表的廠家表現(xiàn)尤佳，所以說DCS是繼承了自動化儀表技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。 關(guān)于DCS控制站的系統(tǒng)軟件，原則上也有實時操作系統(tǒng)、編程語言及編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)等，只是完善程度不同而己。第一代DCS控制站的功能更近似于多回路調(diào)節(jié)器，而且每個控制站都可以配置人機(jī)界面和備用操作器；第二代DCS控制站的實時操作系統(tǒng)及程序編譯系統(tǒng)比較完整，編程語言有面向過程語言和高級語言，控制策略的組態(tài)由操作站或工作站在與控制站聯(lián)機(jī)的情況下，完成編譯和下裝；第三代DCS控制站的系統(tǒng)軟件齊全，操作站或工程師站可以完成離線組態(tài)及在線修改控制策略。 為了完成控制策略，實現(xiàn)對應(yīng)功能模塊及模塊之間連接的功能，可構(gòu)成反饋控制回路，這在3代DCS控制站中變化不大，而且是不斷積累完善的過程，如PID算法等典型的數(shù)值計算就是如此。目前典型的功能模塊有50多種，這是DCS廠家的專有技術(shù)。對于順序控制和批量控制組態(tài)編程，各種DCS控制站采用不同的方法，直到近年來才向IEC61131-3編程語言標(biāo)準(zhǔn)靠攏。 DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要來自現(xiàn)場的信號和各種變量，在控制站中表現(xiàn)為與工位號對應(yīng)的相關(guān)測量值（PV）、設(shè)定值（SV）、操作輸出值（MV）及回路狀態(tài)等。這些數(shù)據(jù)被采集到DCS控制站相應(yīng)的存儲器里，構(gòu)成實時數(shù)據(jù)。其他屬于與工位號有關(guān)的組態(tài)信息，如量程、工程單位、回路連接信息、順序控制信息等，也在控制站中存儲，但同時必須在操作站或工程師站中存儲，而且有映像關(guān)系。至于歷史數(shù)據(jù)存儲，一般不是在DCS控制站完成。 在完善DDC直接數(shù)字控制技術(shù)中，對A/D、D/A轉(zhuǎn)換及控制算法，分別引入掃描周期和控制周期概念，在第二代、第三代DCS控制站中，掃描周期可以比缺省值的1s更短，如可以選用0.2~05s，以滿足少數(shù)快速反應(yīng)的控制對象的要求。 對于第一代、第二代DCS控制站，為了完成回路控制以外的順序控制、批量控制及數(shù)據(jù)采集，分別開發(fā)了不同型號、規(guī)格的控制站產(chǎn)品；而第三代控制站因為其功能很強(qiáng)大，對開關(guān)量和模擬量處理能力很強(qiáng)，所以般不做區(qū)分。大型DCS的一臺控制站可以完成上百個回路的控制，其容錯技術(shù)完善，可靠性、安全性強(qiáng)，所以“分散控制以消除危險”的初衷已很難體現(xiàn)。當(dāng)然，對于一個有多套工藝裝置和一個中控室的工廠，每套裝置就近安裝一臺控制站的大系統(tǒng)來說，這也是一種分散型控制，只是對控制站的可靠性要求更高了。 中小型DCS控制站，以控制16-32回路為限、分散性較易為人們所接受。目前小型DCS所占有的市場，已逐步與PLC、IPC、FCS共享，今后小型DCS可能首先與這3種系統(tǒng)融合，而且“軟DCS”技術(shù)將首先在小型DCS中得到發(fā)展。 控制站是整個DCS的基礎(chǔ)，它的可靠性和安全性最為重要，死機(jī)和控制失靈的現(xiàn)象是絕對不允許的，而且冗余、掉電保護(hù)、抗干擾、構(gòu)成防爆系統(tǒng)等方面都應(yīng)很有效而可靠，才能滿足用戶要求。多年的實踐經(jīng)驗證明，絕大多數(shù)廠家的DCS控制站是能夠勝任用戶要求的。 二、DCS操作站 DCS操作站具有操作員功能、工程師功能、通信功能和高級語言功能等，其中工程師功能中包括系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)通用（Utility）功能。 實際的DCS操作站是典型的計算機(jī)，它與控制站不同，有著豐富的外圍設(shè)備和人機(jī)界面。70年代中期，CRT顯示器技術(shù)已成熟，以外部存儲器溫氏硬盤為特征，第二代DCS操作站還具有如下特點：操作站和工程師站（或稱工作站）分開，也有公司將操作站的歷史數(shù)據(jù)存儲用硬盤（歷史模件）和高級語言應(yīng)用站（應(yīng)用模件）分別獨立掛在通信網(wǎng)絡(luò)上；操作系統(tǒng)除采用DOS系統(tǒng)以外，的產(chǎn)品采用Unix等操作系統(tǒng)；實時數(shù)據(jù)庫儲存性能逐漸完善；在人機(jī)界面方面，逐漸過渡為以GUI圖形用戶界面為平臺并采用鼠標(biāo)、組態(tài)時制作流程圖和控制回路圖等采用菜單、窗口、CAD技術(shù)等，使人機(jī)界面友好。第三代DCS操作站是在個人計算機(jī)（PC）及Windows操作系統(tǒng)普及和通用監(jiān)控圖形軟件已商品化的基礎(chǔ)上誕生的，面對用戶要求的DCS系統(tǒng)應(yīng)具有開放性、便于系統(tǒng)集成和操作、與Windows一致等。目前大多數(shù)DCS操作站已采用高檔PC機(jī)或控機(jī)，Windows NT(或Windows 98)操作系統(tǒng)，客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)，DDE（動態(tài)數(shù)據(jù)交換）或OPC（用于過程控制對象鏈接嵌入）接口技術(shù)，以太網(wǎng)接口與管理網(wǎng)絡(luò)相連。在采用通用監(jiān)控圖形軟件（如iFIX、Intouch等）這一點上，和DCS廠家做法不一，有的以此為平臺，形成“軟DCS”操作站，這多用于中小型DCS，或以此類軟件為核心，進(jìn)行二次開發(fā)；大多數(shù)DCS廠家對原來的組態(tài)軟件進(jìn)行改造，使之符合上述特點，滿足系統(tǒng)開放要求。操作站要實現(xiàn)其多項功能，必須完成數(shù)據(jù)組織和存儲兩方面任務(wù)，如與工位號相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，在操作站中要對由控制站某端與現(xiàn)場儀表相連的、由物理位置而決定的工位規(guī)定工位號（即特征號或標(biāo)簽Tag）和工位說明（可以用漢字），使之與工藝對象一致，以保證工藝操作人員的操作。工位號可以在整個DCS系統(tǒng)中通用。其他還有系統(tǒng)配置、操作標(biāo)記、趨勢記錄、歷史數(shù)據(jù)管理、總貌畫面組態(tài)、控制站組態(tài)、工藝單元或區(qū)域組態(tài)等，這些均組織成文件，最終形成數(shù)據(jù)庫，存儲在硬盤相應(yīng)區(qū)域，使數(shù)據(jù)具有獨立性和共享性 ，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。 DCS系統(tǒng)組態(tài)、操作站組態(tài)、控制站組態(tài)均有相應(yīng)軟件，為DCS用戶的工程設(shè)計人員提供人機(jī)界面。在工程設(shè)計中，第一代、第二代DCS均采用先讓DCS用戶的工程設(shè)計人員填寫工作單或繪制組態(tài)圖（或稱SAMA圖），再在操作站或工程師站上鍵入生成，形成應(yīng)用軟件，同時拷貝出軟盤的方式。在第三代DCS中，逐步向無紙化和PC機(jī)上完成工程設(shè)計的方式過渡。 操作員的操作主要依靠流程圖畫面和標(biāo)準(zhǔn)的總貌畫面、分組畫面等，采用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、鼠標(biāo)和操作員專用鍵盤，這是DCS的特點，要經(jīng)過專門培訓(xùn)才能被工藝操作人員接受。在多屏幕的情況下，操作的最后有效原則、各屏幕畫面等同化顯示及按工位號調(diào)用或按專用鍵調(diào)出畫面的速度或畫面定時刷新問題，報警按時序顯示記錄問題，都陸續(xù)得到解決。操作站死機(jī)現(xiàn)象時有發(fā)生，當(dāng)然這與DCS制造工藝、用戶使用操作等都有關(guān)系，但從操作站的操作系統(tǒng)上解決問題才是徹底的方法。目前，這個問題已經(jīng)不嚴(yán)重，但要徹底解決，還有待時日。 三、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò) 在DCS系統(tǒng)誕生時，主要解決一個生產(chǎn)裝置中幾個控制站和一個或幾個操作站之間的數(shù)據(jù)通信問題；第二代DCS則解決多個裝置的DCS互聯(lián)問題；第三代DCS則解決一個工廠的多個車間互聯(lián)及與全廠計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，這是總的設(shè)計思想。 在實際應(yīng)用中，如石化行業(yè)，DCS一直多用在一個生產(chǎn)裝置范圍內(nèi)的多機(jī)通信系統(tǒng)中，而且控制站和操作站均集中放置在控制室內(nèi)。電力行業(yè)、冶金行業(yè)、自來水行業(yè)則將控制站分散放在樓上、樓下、生產(chǎn)線上或分散的域處，與集中放置操作站的控制室總距離一般也多在1km以內(nèi)。由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，全廠各生產(chǎn)車間用DCS的通信總線相連的實例較少，所以在第三代DCS中DCS通信功能的發(fā)展是與全廠管理網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）技術(shù)相融合，逐漸實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)由多重結(jié)構(gòu)向扁平化過渡，所以，第三代DCS的通信系統(tǒng)特點是具有開放性。 DCS系統(tǒng)的規(guī)模與通信能力有關(guān)系，但是用這作為劃分第一、二代DCS的方法還不妥，應(yīng)該說第一、二代DCS的信道和傳輸速率有變化，即第一代DCS采用雙絞線信道或同軸電纜，速率在1Mb/s以下，第二代DCS采用同軸電纜或光纖，通信速率為1-10Mb/s。也有人認(rèn)為，第一代DCS通信為數(shù)據(jù)高速公路，第二代DCS通信為局域網(wǎng)。有些DCS廠家還把DCS系統(tǒng)構(gòu)成多種總線互聯(lián)的結(jié)構(gòu)，如Honeywell公司把70年代的DHW(Data High Way)總線經(jīng)HG與LCN相連，UCN總線經(jīng)NIM與LCN相連，年來又將LCN改造成TPN（TPS過程網(wǎng)絡(luò)），這樣同時解決了70、80、90年代產(chǎn)品的互聯(lián)問題，既保證了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，又保護(hù)了用戶的初期投資。 至此，已經(jīng)看出DCS通信問題的復(fù)雜性，在70年代中期，數(shù)字通信已開始普及，但僅限于電信行業(yè)，業(yè)用戶迫切要求成套地提供DCS系統(tǒng)，而當(dāng)時只有一些大的計算機(jī)廠家提出數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程（協(xié)議），并無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，所以各DCS廠家都以專利形式發(fā)表（或購買）DCS通信技術(shù)。因為數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)牽涉到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信介質(zhì)（信道）、通信協(xié)議、不同用戶行業(yè)的行規(guī)等方面，所以直至目前也沒有工業(yè)（或過程工業(yè)）網(wǎng)絡(luò)的完整的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然到目前為止，IEEE802.4令牌總線傳輸方式和IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)傳輸方式的通信協(xié)議在DCS系統(tǒng)中應(yīng)用最廣；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型即ISO/OSI 7層模型，規(guī)定了通信過程分段和網(wǎng)絡(luò)功能分層，這是們討論DCS通信標(biāo)準(zhǔn)化或開放性的共同語言，僅此而己！這使人們想起了近來通過的IEC 61158標(biāo)準(zhǔn)中包括了８種類型現(xiàn)場總線的現(xiàn)實，再想想現(xiàn)在第三代DCS通信均有向以太網(wǎng)開放的趨勢，所以也不必為DCS通信所走過道路而婉惜了。 說到開放性，它的基本特征是開放系統(tǒng)應(yīng)具有可移植性、互操作性、廣泛性和可得可用性，拿這個特征來衡量以太網(wǎng)及它形成的Internet和Intranet，可以說它基本具有開放性。所以目前DCS應(yīng)該在與其互聯(lián)上下功夫，使之在系統(tǒng)集成的大環(huán)境下，摘掉DCS“孤島”的帽子。 在DCS中采用數(shù)字通信技術(shù)，還有在控制站內(nèi)采用站內(nèi)通信總線及遠(yuǎn)程I/O總線，以及在第三代DCS的控制站內(nèi)增加了連接PLC、分析儀和現(xiàn)場智能儀表的接口卡，使DCS與現(xiàn)場儀表之間的接線減少，并對現(xiàn)場儀表進(jìn)行設(shè)備管理，這為DCS向下兼容并與現(xiàn)場總線通信技術(shù)融合打下基礎(chǔ)。 四、今后發(fā)展的幾個問題 到目前為止，對于DCS所存在的問題，有３個方面的意見是一致的，即系統(tǒng)開放性問題，與現(xiàn)場傳感器、變送器、執(zhí)行器的接線問題，價格較貴問題。這些問題在第三代DCS中已開始得到解決。在２１世紀(jì)，新一代的DCS應(yīng)滿足用戶這方面的需求。 關(guān)于開放性，除去通信問題以外，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、控制策略的組態(tài)等方面，都有開放性問題，所以隨著技術(shù)進(jìn)步，DCS的開放性會逐漸加強(qiáng)，而且還應(yīng)發(fā)揮其特色，使分散型計算機(jī)控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)DCS中解放出來。當(dāng)務(wù)之急是要使DCS與CIPS系統(tǒng)的調(diào)度層、管理層、決策層（輔助決策層）進(jìn)行無縫連接，將DCS的相關(guān)信息上傳，使其實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫為上述３層所共用，避免重復(fù)建庫，為先進(jìn)控制和優(yōu)化建好平臺，與上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)管控一體化。 關(guān)于現(xiàn)場接線，這是一個更為復(fù)雜的問題。首先現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)正處于完善的過程；其次智能式現(xiàn)場變送器、執(zhí)行器還不普遍；關(guān)于防爆技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合，如何走向?qū)嵱茫€有待努力，如目前在本質(zhì)安全防爆技術(shù)中，熱電偶、熱電阻及相關(guān)補(bǔ)償導(dǎo)線等，經(jīng)齊納式安全柵與DCS控制站或控制站的遠(yuǎn)程I/O站相連，優(yōu)于兩線制溫度變送器或現(xiàn)場總線溫度變送器；另外，徹底分散的控制策略，在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）技術(shù)中已作為主要選擇，將會使與DCS控制站的相對集中控制策略的互相融合產(chǎn)生困難，而有些行業(yè)，如石化行業(yè)的生產(chǎn)裝置比較集中，現(xiàn)場檢測元件分布比較集中，對徹底分散控制要求則不強(qiáng)烈等。 總之，DCS如何解決現(xiàn)場接線繁雜、DCS控制站控制比較集中、FCS與DCS控制站的相互關(guān)系、智能控制、先進(jìn)控制與優(yōu)化如何在DCS、FCS中實現(xiàn)等問題，都有待在技術(shù)創(chuàng)新和實踐中逐步統(tǒng)籌解決。 關(guān)于價格，當(dāng)然應(yīng)從性能價格比、產(chǎn)品生命周期及用戶根據(jù)實際生產(chǎn)裝置的自控要求對DCS進(jìn)行選型、工程費用、維修費用等方面綜合考慮。更重要的是目前PLC系統(tǒng)、工控機(jī)系統(tǒng)（IPC）的價格都是以廉價著稱，所以DCS廠商在這方面面臨的形勢很嚴(yán)峻，今后５年雖然DCS可以生存，但應(yīng)在降低成本、減少維修費用、發(fā)展遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)及完善服務(wù)體系等方面多下功夫，應(yīng)對以直銷為主的方式進(jìn)行修正，即讓更多的同行能參加到DCS應(yīng)用的行列中來。 DCS在我國用情況基本上是好的，能保證過程工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。但應(yīng)用水平不高，大多數(shù)用戶對DCS的應(yīng)用，停留在取代常規(guī)控制的水平上，統(tǒng)計表明，實際應(yīng)用中DCS的功能僅發(fā)揮３０％以下。要做到DCS“物有所值”，應(yīng)在如下幾方面努力，即在開車后日常使用中逐步改進(jìn)控制方案、完善人機(jī)界面、為工藝人員提供分析用的歷史數(shù)據(jù)、加強(qiáng)DCS機(jī)器的日常維護(hù)和大修點檢、清掃等，切實做到減員增效；在DCS系統(tǒng)已完成自動化基礎(chǔ)之上，進(jìn)步開發(fā)先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù)，以發(fā)揮更大效益（注：在DCS基礎(chǔ)上實現(xiàn)先進(jìn)控制，只需增加１０％的成本，就可得到４０％的效益；在先進(jìn)控制的基礎(chǔ)上，增加實時優(yōu)化，成本只需增加１０％，就可進(jìn)步獲得４０％的效益）。 在DCS應(yīng)用行業(yè)分布上，鋼鐵廠由于工藝對象種類多、各工序工藝技術(shù)差別大及“三電”一體化要求迫切，自來水廠及污水處理廠由于工藝對象物理位置分散、機(jī)電設(shè)備多、模擬量控制回路少、所以近年來DCS在這些行業(yè)中市場占有率下降，目前PLC已成其主要選型對象，當(dāng)然PLC的價格低也是原因之一。如對DCS產(chǎn)品進(jìn)行改造，是可以保持其在這些行業(yè)中地位，如西屋公司的WDPF Ovation系統(tǒng)。現(xiàn)在已經(jīng)不是“制造廠造出什么DCS，用戶就用什么”的時代了，買方市場已經(jīng)到來。 從目前產(chǎn)品生命周期集成技術(shù)出發(fā)，應(yīng)對TQSCE(產(chǎn)品開發(fā)周期、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境)進(jìn)行全面考慮，對DCS、PLC、IPC以及CIPS系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，對過程工業(yè)、制造工業(yè)、智能建筑、城市設(shè)施、交通運輸、商業(yè)物流等各行各業(yè)不同層次的自動化的需求進(jìn)行綜合分析，對信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗進(jìn)行借鑒，作出有效的思考和行動，使DCS技術(shù)能夠得到繼承和發(fā)揚，使自動化行業(yè)能健康有序地發(fā)展，創(chuàng)造出新一代的DCS，為人類造福。 寫到這里意猶未盡。DCS經(jīng)歷了２５年歷程，在２０世紀(jì)８０年代有兩件事值得一提。某國的Y公司曾兼并了H公司，Y公司的領(lǐng)導(dǎo)說不是看重H公司的產(chǎn)品，而是看重了H公司的技術(shù)力量；又有一個跨國公司，有一段時間，由于其DCS處于整頓階段，不得不從另一國家抽調(diào)一批技術(shù)人員（屬其子公司）去參加攻關(guān)，經(jīng)歷數(shù)年，該公司的DCS產(chǎn)品又得到了發(fā)展。 這兩例說明，技術(shù)隊伍對開發(fā)DCS是多么的重要。若把開發(fā)DCS作為系統(tǒng)工程，確切地說其中有軟件工程，我們應(yīng)開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的DCS系統(tǒng)軟件。我國DCS產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，應(yīng)該從長計議，關(guān)鍵是形成一支專業(yè)化的、有創(chuàng)新能力的、適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的隊伍，使我國DCS制造業(yè)進(jìn)一步健康成長。