淺析DCS、SIS和MIS三大控制系統的區別

2020-12-12 電子發燒友

淺析DCS、SIS和MIS三大控制系統的區別

胡薇 發表於 2018-08-23 15:25:45

一、DCS、SIS和 MIS定義和分工

1.DCS

集散控制系統 (Distributed  Control  system)  是以微處理器為基礎的集中分散型控制系統。自70年代中期第一套集散控制系統問世以來，集散控制系統已經在工業控制領域得到了廣泛應用。集散控制系統的主要特性是通過實時監控達到集中管理和分散控制。

2.SIS

廠級監控信息系統 ( Supervisory  Informntion  System )是集過程實時監測、優化控制及生產過程管理為一體的廠級自動化信息系統。SIS的目標是通過大規模的數據搜集處理，實現生產實時信息與管理信息的共享，在此基礎上，通過計算、分析、統計、優化、數據挖掘手段，實現化工廠生產過程監視、工藝設備性能及經濟指標分析和運行指導。主要特性體現再系統決策支持上。

3. MIS

管理信息系統 ( Management  Information  System) ，是一個由人、計算機等組成的能進行信息的收集、傳送、儲存、維護和使用的系統，能夠實測企業的各種運行情況，並利用過去的歷史數據預測未來，從企業全局的角度出發輔助企業進行決策，利用信息控制企業的行為，幫助企業實現其規劃目標。這裡給出的定義強調了管理信息系統的功能和性質，也強調了管理信息系統中的計算機對企業管理而言只是一種工具。

二、DCS、SIS和 MIS關係

DCS系統重在實時監控和精確控制，以設備安全、穩定運行為目的。SIS是建立在DCS基礎上的，通過對監測數據的實時分析對全廠生產運行實時指揮調度，以保證生產整個系統的運行質量和經濟性為目的。而MIS是管理信息系統，主要任務是信息處理、任務流轉和工作協同等，為全廠的生產經營和行政管理人員提供所需的信息，強調生產、輔助、財務等關係協調，主要完成設備和維修管理直至生產經營管理、財務管理以及辦公自動化。因此，SIS系統、MIS系統、DCS系統是面向不同層次、不同目標，具有不同功能的三種系統，既有相互聯繫，又有重大區別。這三個系統應該並存，相互不能代替，有些功能可以交叉。

三、電廠經典案例

通過數位化電廠的建設，希望能夠達到提高生產效率、減少能源損耗、優化人力資源配置、降低維修費用、增強安全性和可靠性等目的。

數位化電廠功能結構圖如下圖：

1、實現下面這些功能：

（1）以先進的DCS統一控制汽機、鍋爐、輔助系統、電氣和仿真系統。在該系統中，可以針對不同特點的系統，採用不同的控制器和控制策略，形成一系列的控制器、控制軟體和在線優化仿真功能，但是必須採用統一的I/O設備、統一的通信協議、統一的人機互動界面，這樣才能保證系統間的無縫連接、保證統一的運行和統一的維護。

（2）DCS與SIS的資料庫一體化。取消DCS與SIS之間的連接接口，一方面簡化系統設備和連接，另一方面促使SIS的優化計算等功能能夠直接應用於DCS，此外還可以節約投資。

（3）實現SIS和DCS的高級應用功能。通過計算、分析、統計、優化、數據挖掘手段，實現發電廠生產過程監視、機組性能及經濟指標分析、機組優化運行指導、機組負荷分配優化、鍋爐吹灰優化、設備故障診斷、壽命管理等應用功能。這些功能將大大降低能耗、節約成本，同時有助於環境保護。

（4）實現三維設備信息系統。建立適合於發電廠的、有效的三位設備資料庫，並在此基礎上建立三維設備管理信息系統。同時還要解決該資料庫與生產過程資料庫、MIS中的物資、檢修等資料庫的融合問題，建立各資料庫數據之間的連結，達到從任何一個數據點出發可以到達其它任何有關數據位置的情況。

（5）在上述基礎上，強化MIS功能。建立工作流程的規範化和自動化，加強對生產過程、設備物資、檢修維護的科學化管理。

2、數位化電廠的價值

（1）優化人力資源配置

採用一體化集中控制方式後，可以大幅度減少輔助車間的運行人員，向「無人化」工廠發展。

同時，由於對輔助車間的統一管理和控制，便於優化控制，減少和及時處理輔機的各類事故。

（2）增強安全性和可靠性

MIS功能的強化，可以對設備信息進行實時、準確的掌握，有助於從全局角度加強設備的安全監管，增強設備的安全性。

（3）減少建設費用

一體化的控制系統，可以減少採購費用，避免在各種通信接口或通信界面上的投資。

（4）減少檢修維護費用

SIS和DCS的高級應用功能，可以對設備狀態、金屬壽命等進行有效監控和管理，從而避免不必要的維修和設備更換。採用數位化全壽命周期管理技術，可以準確掌握各種基建和設備信息，順利進行設備改造和維修維護。

（5）提高生產效率、減少能源損耗

SIS和DCS的高級應用功能，可以有效優化生產過程、提高生產效率，減少能源損耗。

根據愛默生公司的一份報告指出，採用數位化電廠後（不包括全壽命周期管理），600-800MW燃煤機組的預期的節省大量花費。按照期望的建設費用，在30年運行期內每年減少6%。

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