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摘要：
       隨著電站汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)市場(chǎng)的逐步復(fù)蘇，新發(fā)電機(jī)組招標(biāo)和老機(jī)改造正在緊鑼密鼓的蓄勢(shì)待發(fā)。而基于我們輕車熟路的DEH控制系統(tǒng)卻逐步將被DCS系統(tǒng)所取代。我們的生存面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們費(fèi)盡心血設(shè)計(jì)、調(diào)試的多種DEH控制系統(tǒng)成功投入運(yùn)行，卻沒有一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)是完全屬于自己的。業(yè)績(jī)被別人一個(gè)個(gè)地寫入產(chǎn)品樣本中，而配套產(chǎn)品成本完全受制于成套供應(yīng)商，并且大有逐步蠶食我們打下的天下之勢(shì)。
      我們究竟是否需要開發(fā)自己DCS系統(tǒng)以完善配套DEH控制系統(tǒng)、逐步擴(kuò)展我們的市場(chǎng)空間，還是維持現(xiàn)狀坐觀工控產(chǎn)業(yè)的日新月異的發(fā)展？下面我就針對(duì)以上情況談一點(diǎn)自己的看法，供領(lǐng)導(dǎo)和有識(shí)之士參考。
關(guān)鍵詞：
     FCS (現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng))、DCS (集散控制系統(tǒng))、PCS(過程控制系統(tǒng))、 PLC(可編程邏輯控制器)
1．集散控制系統(tǒng)DCS與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS的比較
1．1 FCS是在DCS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，F(xiàn)CS順應(yīng)了自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展潮流，它必將替代DCS。這已是業(yè)內(nèi)人士的基本共識(shí)。然而，任何新事物的發(fā)生，發(fā)展都是在對(duì)舊事物的揚(yáng)棄中進(jìn)行的，F(xiàn)CS與DCS的關(guān)系必然也不例外。FCS代表潮流與發(fā)展方向，而DCS則代表傳統(tǒng)與成熟，也是獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的事物。特別是現(xiàn)階段，F(xiàn)CS尚沒有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而呈群雄逐鹿之勢(shì)，DCS則以其成熟的發(fā)展，完備的功能及廣泛的應(yīng)用而占居著一個(gè)尚不可完全替代的地位。本人認(rèn)為：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS應(yīng)該與集散式控制系統(tǒng)DCS相互兼容。
    無論是FCS或者是DCS，它們最終是為了滿足整個(gè)生產(chǎn)過程而進(jìn)行的系統(tǒng)控制（PCS）。
    首先以工程成本與效益看，現(xiàn)場(chǎng)總線的根本優(yōu)勢(shì)是良好的互操作性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從而布線費(fèi)用低；控制功能分散，靈活可靠，以及現(xiàn)場(chǎng)信息豐富。然而這些優(yōu)勢(shì)是建立在 FCS系統(tǒng)初裝的前提下，倘諾企業(yè)建立有完善的DCS，現(xiàn)在要向FCS過渡，則必須仔細(xì)考慮現(xiàn)有投資對(duì)已有投資的回報(bào)率。充分利用已有的DCS設(shè)施，現(xiàn)有DCS的布線以及成熟的DCS控制管理方式來實(shí)現(xiàn)FCS是我們應(yīng)選之途。
    雖然現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)已有的數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議有優(yōu)勢(shì)可言，但向其過渡的代價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)是必須分析清楚的。再者，從技術(shù)的繼承及控制手段上，也要求FCS與DCS應(yīng)相兼容。FCS實(shí)現(xiàn)控制功能下移至現(xiàn)場(chǎng)層，使DCS的 多層網(wǎng)絡(luò)被扁平化，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立功能得以加強(qiáng)，因此，在FCS中有必要增加和完善現(xiàn)場(chǎng)子層設(shè)備間的數(shù)據(jù)通訊功能。
    由于歷史的原因，DCS通常擁有大型控制柜用以協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備，同時(shí)更強(qiáng)調(diào)層與層的數(shù)據(jù)傳輸?？梢?，兩種控制在策略上各具優(yōu)勢(shì)。DCS適用于較慢的數(shù)據(jù)傳輸速率；FCS則更適用于較快的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及更靈活的處理數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)量超過一定值過于偏大時(shí)，如果同層的設(shè)備過于獨(dú)立，則很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的堵塞。要解決這個(gè)問題，擬設(shè)立一個(gè)適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控層用以協(xié)調(diào)相互通訊的設(shè)備，必然是有益的，DCS就能輕松地勝任這一工作。可見，為使FCS的控制方式和手段完善化，是有必要借鑒DCS的一些控制思想的。
    要把握新世紀(jì)工業(yè)過程控制的發(fā)展趨勢(shì)，無論在學(xué)術(shù)研究或是工程應(yīng)用方面都有必要使FCS綜合與繼承DCS的成熟控制策略；與此同時(shí)，DCS的發(fā)展也應(yīng)追尋FCS控制策略的新思想，使其具有新的生命力。DCS應(yīng)能動(dòng)地將底層控制權(quán)交付給FCS系統(tǒng)，將較高層的系統(tǒng)協(xié)調(diào)管理功能發(fā)揚(yáng)光大，完成對(duì)新時(shí)代，新形勢(shì)的工業(yè)控制系統(tǒng)的智能設(shè)備集成。
1．2現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸特點(diǎn)
    現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）是順應(yīng)智能現(xiàn)場(chǎng)儀表而發(fā)展起來的。它的初衷是用數(shù)字通訊代替4－20mA模擬傳輸技術(shù)，但隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與智能儀表管控一體化（儀表調(diào)校、控制組態(tài)、診斷、報(bào)警、記錄）的發(fā)展，在控制領(lǐng)域內(nèi)引起了一場(chǎng)前所未有的革命?？刂茖＜覀兗娂婎A(yù)言：FCS將成為21世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流。
    然而就在人們沸沸揚(yáng)揚(yáng)的對(duì)FCS進(jìn)行概念炒作的時(shí)候，卻沒有注意到它的發(fā)展在某些方面的不協(xié)調(diào)，其主要表現(xiàn)在迄今為止現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，這使得各廠商的儀表設(shè)備難以在不同的FCS中兼容。此外，F(xiàn)CS的傳輸速率也不盡人意，以基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）正在制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為例，它采用了ISO的參考模型中的3層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層）和極具特色的用戶層，其低速總線H1的傳輸速度為31.25kbps，高速總線H2的傳輸速度為1Mbps或2.5Mbps，就針對(duì)西門子推出的PROFIBUS總線而言：其市場(chǎng)站有率相對(duì)較大，但由于受通訊線路長(zhǎng)度的影響，在100M線路長(zhǎng)度下最高通訊速率為12Mbps，這在有些場(chǎng)合下仍無法滿足實(shí)時(shí)控制的要求。由于上述原因，使FCS在工業(yè)控制中的推廣應(yīng)用受到了一定的限制。當(dāng)人們冷靜下來對(duì)這些問題進(jìn)行思考時(shí)，不禁想起了在商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)。
    以太網(wǎng)具有傳輸速度高、低耗、易于安裝和兼容性好等方面的優(yōu)勢(shì)，由于它支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以在商業(yè)系統(tǒng)中被廣泛采用。但是傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用總線式拓樸結(jié)構(gòu)和多路存取載波偵聽碰撞檢測(cè)（CSMA/CD）通訊方式,在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合下，重要數(shù)據(jù)的傳輸過程會(huì)產(chǎn)生傳輸延滯，這被稱為以太網(wǎng)的“不確定性”。研究表明：商業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用中的傳輸延滯在2～30ms之間，這是影響以太網(wǎng)長(zhǎng)期無法進(jìn)入過程控制領(lǐng)域的重要原因之一。因此對(duì)以太網(wǎng)的研究具有工程實(shí)用價(jià)值，從而產(chǎn)生了一種新型以太網(wǎng)椆ひ狄蘊(yùn)?/P> 
1．3工業(yè)以太網(wǎng)的研究現(xiàn)狀
   近年來控制與通訊工程師們致力于新型工業(yè)以太網(wǎng)的研究工作，其中有代表性的是FF制定的快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速度為100Mbps。綜觀工業(yè)以太網(wǎng)的研究現(xiàn)狀，出現(xiàn)了兩個(gè)值得注意的發(fā)展方向：以太網(wǎng)集線器和具有實(shí)時(shí)功能的以太網(wǎng)的協(xié)議。
a、以太網(wǎng)集線器
    FF將以太網(wǎng)技術(shù)加入到H2協(xié)議中，并以它作為H2的底層協(xié)議，其網(wǎng)絡(luò)采用星型拓樸結(jié)構(gòu)。
集線器（HUB）置于網(wǎng)絡(luò)中心并通過以太網(wǎng)I/O接口掛接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表和普通現(xiàn)場(chǎng)儀表（通過通道組）分別掛接在不同的以太網(wǎng)I/O接口上。以太網(wǎng)I/O接口高速(約100 kHz)掃描所有實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表和通道組，然后傳送數(shù)據(jù)包到上層控制器。
    通常普通控制算法在現(xiàn)場(chǎng)控制器中進(jìn)行（可由上層控制器下載），而高級(jí)控制算法則在上層控制器中進(jìn)行，其控制輸出經(jīng)以太網(wǎng)集線器和以太網(wǎng)I/O接口傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行儀表。由于實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表掛接在專用的以太網(wǎng)入口地址，并用完全分離的線路傳輸數(shù)據(jù)，所以保證了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生傳輸延滯和線路阻塞。
    集線器作為網(wǎng)絡(luò)的仲裁器，除了控制通信雙方的傳輸時(shí)間外，還對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，使每條信息都包含傳輸優(yōu)先級(jí)等實(shí)時(shí)參數(shù)。此外智能化的集線器還可以動(dòng)態(tài)檢測(cè)需要通訊的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所在以太網(wǎng)I/O口，并為之提供數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，這樣可大大縮短現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間和減少數(shù)據(jù)的重發(fā)次數(shù)。集線器與其它集線器相連可實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)共享。
     經(jīng)驗(yàn)證這種采用以太網(wǎng)集線器技術(shù)的FCS可使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間控制在200納秒的范圍之內(nèi)，這已足以滿足多數(shù)場(chǎng)合的實(shí)時(shí)控制要求。
b、在以太網(wǎng)的協(xié)議中加入實(shí)時(shí)功能
   一些FCS的生產(chǎn)商（如ControlNet、Profibus、Modbus和Java等）在開發(fā)自己的工業(yè)以太網(wǎng)FCS時(shí)，在工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中加入實(shí)時(shí)功能，此項(xiàng)技術(shù)被稱為“地道”，它其實(shí)僅僅是在設(shè)備中加入特殊的協(xié)議芯片，這里不做具體介紹。
c、工業(yè)以太網(wǎng)的研究課題
    上述研究工作的進(jìn)展為以太網(wǎng)進(jìn)入FCS提供了可行性，但要使以太網(wǎng)能在FCS中發(fā)揮其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，以滿足現(xiàn)代工業(yè)控制中日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和信息傳輸種類（如語音、圖象和視頻等）的需要，還有待于研究工作取得更大的突破性進(jìn)展。目前的研究工作應(yīng)集中解決以下兩個(gè)方面的問題：
1．4盡快推出FCS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
    當(dāng)今的FCS領(lǐng)域出現(xiàn)了世界各大廠商各自為戰(zhàn)的混亂局面。其中有影響的為Inbbb公司的Bitbus、德國(guó)的HART和Profibus、丹麥的P-NET、Honeyvell及AB的WorldFIP、Foxboro,ABB和橫河的ISP、FF的H1和H2和Echelon的Lonworks、菲利普的CAN等。這種混亂局面是由于各大廠商為了搶占市場(chǎng)急于推出自己的產(chǎn)品，而FCS的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)又遲遲不能出臺(tái)所造成的。標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一使各廠家推出的FCS成為一個(gè)個(gè)“自動(dòng)化孤島”，不同系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的兼容性都很差。FCS的用戶強(qiáng)烈呼吁盡快出臺(tái)FCS的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以期望實(shí)現(xiàn)FCS的“世界大同”。
    1994年6月WorldFIP和ISP聯(lián)合成立了FF，它包括了世界上幾乎所有的著名控制儀表廠商在內(nèi)的100多個(gè)成員單位，致力于IEC的FCS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。但由于部分成員為了自身利益，力圖阻止FCS的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，形成了FF的FCS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)難以“一統(tǒng)天下”的令人擔(dān)憂的局面。解決這一問題的途徑是：一是要求FF在其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中推出完善的用戶層和嚴(yán)格的互操作性的產(chǎn)品認(rèn)證；二是提高用戶抵制非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的FCS的自覺性。
    工業(yè)以太網(wǎng)向FCS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的延伸。必須指出，工業(yè)以太網(wǎng)FCS中，其現(xiàn)場(chǎng)級(jí)總線的傳輸速度并不理想，這是因?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)還只是在上層控制網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，而許多廠商出于安全考慮，在許多技術(shù)問題沒有解決之前，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)尚未使用工業(yè)以太網(wǎng)，所以FCS總體的傳輸速度沒有什么質(zhì)的飛躍。為了實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的延伸，除了改進(jìn)以太網(wǎng)的通訊協(xié)議之外，還需要解決網(wǎng)絡(luò)的本安、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的冗余和通過以太網(wǎng)向現(xiàn)場(chǎng)儀表供電等技術(shù)問題。
    本人認(rèn)為，在保留FCS特色的基礎(chǔ)上解決上述問題才能使工業(yè)以太網(wǎng)具有生命力。工業(yè)以太網(wǎng)的介入為FCS的發(fā)展注入了新的活力，隨著FCS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的推出以及有關(guān)技術(shù)問題的突破性進(jìn)展，一個(gè)代表21世紀(jì)潮流的工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)時(shí)代就會(huì)到來。
2． PLC與DCS、 FCS比較
    PLC是由早期繼電器邏輯控制系統(tǒng)與微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的，它是以微處理器為主的一種工業(yè)控制儀表，它融計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)于一體，集順序控制、過程控制和數(shù)據(jù)處理于一身，可靠性高、功能強(qiáng)大、控制靈活、操作維護(hù)簡(jiǎn)單。近幾年來，可編程序控制器及組成系統(tǒng)在我國(guó)冶金、電廠、輕工石化、礦業(yè)、水處理等行業(yè)更是到了廣泛的應(yīng)用，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
    由于工業(yè)生產(chǎn)過程是一個(gè)分散系統(tǒng)。用戶往往關(guān)心的不只是一個(gè)控制系統(tǒng)（例如DEH），因?yàn)樗皇钦麄€(gè)生產(chǎn)過程的一部分。他需要了解、控制整個(gè)控制系統(tǒng)。例如，電廠生產(chǎn)原料是煤、水，而制成品是電。因此生產(chǎn)過程控制（PCS）的方式最好是分散進(jìn)行，而監(jiān)視、操作和最佳化管理應(yīng)以集中為好。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，控制管理的要求不斷提高，過程參數(shù)日益增多，控制回路越加復(fù)雜，在70年代中期產(chǎn)生了集散控制系統(tǒng)DCS，他一經(jīng)出現(xiàn)就受到工業(yè)控制界的青睞。DCS是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)于一體的系統(tǒng)。與常規(guī)的集中式控制系統(tǒng)相比有如下特點(diǎn)：
　　1． 實(shí)現(xiàn)了分散控制。它使得系統(tǒng)控制危險(xiǎn)性分散、可靠性高、投資減小、維護(hù)方便。
　　2． 實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視、操作和管理。使得管理與現(xiàn)場(chǎng)分離，管理更能綜合化和系統(tǒng)化，
　　3． 采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，這是DCS的關(guān)鍵技術(shù)，它使得控制與管理都具實(shí)時(shí)性，并解決系統(tǒng)的擴(kuò)充與升級(jí)問題。
　　目前，由于PLC把專用的數(shù)據(jù)高速公路（HIG HWAY）改成通用的網(wǎng)絡(luò)，并逐步將PLC之間的通信規(guī)約靠攏使得PLC 有條件和其它各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)集成，以組成大型的控制系統(tǒng)，這使得PLC 系統(tǒng)具備了DCS的形態(tài)，這樣，基于PLC的DCS系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)該說，PLC就其現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，更接近PCS系統(tǒng)所要求的FCS控制系統(tǒng)。
    不過，由于受傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理驗(yàn)的影響，完全由PLC系統(tǒng)來構(gòu)成傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)還較難于讓國(guó)內(nèi)保守的設(shè)計(jì)院大量采用，雖然國(guó)外已經(jīng)有大量的基于PLC構(gòu)成的DCS系統(tǒng)正在正常的運(yùn)行。
3．我們采用什么樣的系統(tǒng)？
    我們?nèi)绻兄居谠诠I(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中施展才能就必須發(fā)展DCS或FCS系統(tǒng)。因?yàn)樗俏磥砉た仡I(lǐng)域的主流發(fā)展方向。至于采用別人的DCS、FCS系統(tǒng)還是自己開發(fā)DCS、FCS系統(tǒng)就要看看究竟我們具備什么樣的能力，在下面的看法中我將要詳細(xì)分析我們的主要特點(diǎn)和究竟在技術(shù)上需求什么！
    如果說今后選擇控制系統(tǒng)，我認(rèn)為應(yīng)該選擇代表成熟的集散式控制系統(tǒng)DCS并具備先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS，它們之間應(yīng)該相互兼容。
3．1采用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)
    這就是我在摘要中所提及的“維持現(xiàn)狀坐觀工控產(chǎn)業(yè)的日新月異的發(fā)展”。這種方式相對(duì)來講無需投入較大的人力、物力開發(fā)產(chǎn)品，只須完全選用別人的產(chǎn)品，被動(dòng)學(xué)習(xí)新的知識(shí)，而自動(dòng)控制開發(fā)處則充當(dāng)工程調(diào)試隊(duì)。這種方式就目前情況而言可以維持生存，但縱觀實(shí)例是不可能有大的發(fā)展。
3．2采用別人的硬件和軟件系統(tǒng)（OEM）自己構(gòu)成DCS系統(tǒng)
    這種方式我們也曾經(jīng)嘗試過，不過，我們僅僅是降低了部分生產(chǎn)成本。降低產(chǎn)品總成本的主動(dòng)權(quán)不屬于我們，而業(yè)績(jī)則屬于軟硬件開發(fā)商。
3．3與別人合作，共同開發(fā)新型DCS系統(tǒng)
    這種方式我們也曾經(jīng)嘗試過，產(chǎn)品自主權(quán)不完全屬于我們。技術(shù)水平我們先不用評(píng)說。但市場(chǎng)接納程度還不理想。一但合作方短時(shí)間沒有足夠的回報(bào)率他是不可能再投入人力、物力以完善系統(tǒng)、提高技術(shù)水平。因?yàn)樗豢赡茉谝豢脴渖系跛?，他還必須生存！這也是人之常情。
    如果利用別人的成熟產(chǎn)品之品牌組成全方位合作模式，應(yīng)該說在世界范圍是有成功的例子。關(guān)鍵是應(yīng)該認(rèn)真分析、了解為什么市場(chǎng)接納不夠？怎樣才能滿足市場(chǎng)生存要求？
3．4完全自己開發(fā)DCS系統(tǒng)
    這種想法由來已久！如果DCS開發(fā)成功，那不言而喻是一件好事！無論在電站自動(dòng)化或者是其他行業(yè)中，工程應(yīng)用的種種努力都是在為自己而作。其產(chǎn)品成本完全掌握在自己手里。獲得更大的利潤(rùn)不再是一句空話。不過，我們應(yīng)該在動(dòng)手之前，充分了解自己究竟有沒有能力開發(fā)產(chǎn)品，又有沒有能力將其推向市場(chǎng)。這往往是我們考慮得較多的問題，從而導(dǎo)致我們無法下定決心的關(guān)鍵所在。那就先讓我們分析一下究竟需要什么技術(shù)和人才吧！
    前面講了DCS系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)于一體的系統(tǒng)。那就需要計(jì)算機(jī)、圖形顯示技術(shù)（軟硬件件開發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)），控制技術(shù)（系統(tǒng)工程師、硬件接口），網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定）。
計(jì)算機(jī)、圖形顯示技術(shù)（軟硬件件開發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)）: 
DCS系統(tǒng)的軟件技術(shù)包括如下方面：
用于控制組態(tài)的軟件和圖形監(jiān)視軟件、各DI、DO、AI、AO及專用功能模件的嵌入式操作系統(tǒng)軟件及控制、管理軟件。
用于完成系統(tǒng)要求的硬件平臺(tái)，如工程師站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、操作員站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、DCS機(jī)柜內(nèi)的通用、專用模件。所有軟件的運(yùn)算、控制指令必須經(jīng)過與此相配的硬件系統(tǒng)執(zhí)行。
控制技術(shù)（系統(tǒng)工程師、硬件接口） 
完成整個(gè)控制系統(tǒng)要求的專業(yè)化技術(shù)知識(shí)。應(yīng)該熟悉控制對(duì)象的工藝過程、特性及要求。
c. 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定）。
DCS具有一定的通訊手段，為了兼容今后的FCS系統(tǒng)，應(yīng)具備多種現(xiàn)場(chǎng)通訊手段或通訊轉(zhuǎn)換卡件。需要熟悉多種通訊協(xié)議和接口（集線器、交換器、服務(wù)器及光纖通訊、光電轉(zhuǎn)換接口等）。
4．DCS軟件系統(tǒng)及其發(fā)展方向
    隨著計(jì)算機(jī)的普及發(fā)展，企業(yè)網(wǎng)（Intranet）和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的商業(yè)化，Microsoft bbbbbbs受歡迎的程度與日俱增，這大大增加了工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)bbbbbs開發(fā)的普遍要求。 
    當(dāng)今的集散控制系統(tǒng)（DCS）環(huán)境下的控制系統(tǒng)軟件（或應(yīng)用程序）與一般環(huán)境下的應(yīng)用程序相比：一方面其功能已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。比如，DCS網(wǎng)絡(luò)下的控制系統(tǒng)軟件能夠調(diào)用、執(zhí)行DCS網(wǎng)絡(luò)中其它計(jì)算機(jī)上的一個(gè)程序，并與之交互，這是其它環(huán)境下的應(yīng)用程序無法實(shí)現(xiàn)的；另一方面，DCS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)分散進(jìn)行，然后集中監(jiān)視、操作、管理，這些應(yīng)用程序由于工作于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，因而分布極廣，已被配置在網(wǎng)絡(luò)中10臺(tái)、100臺(tái)、1000臺(tái)甚至更多臺(tái)的機(jī)器上運(yùn)行，如果這些應(yīng)用程序不夠健壯、沒有靈活的可伸縮性，將給日后的維護(hù)、升級(jí)、重新配置帶來極大的困難，至少要消耗大量人力、財(cái)力和物力。而這種維護(hù)、升級(jí)、重新配置隨著市場(chǎng)的發(fā)展，用戶需求的擴(kuò)大是不可避免的。
    為了解決這一問題，微軟在對(duì)bbbbbbs系統(tǒng)本身進(jìn)行改進(jìn)、升級(jí)的同時(shí)，對(duì)bbbbbbs應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)等也進(jìn)行了重新定義，這就是：遵循組件對(duì)象模型（COM）/分布式組件對(duì)象模型（DCOM）標(biāo)準(zhǔn)、通過ActiveX實(shí)現(xiàn)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。 
    客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的主要思想是：根據(jù)COM/DCOM標(biāo)準(zhǔn)，將應(yīng)用程序分割成若干個(gè)相互獨(dú)立的邏輯單元，每個(gè)邏輯單元為應(yīng)用程序提供一定的服務(wù)（以后就會(huì)明白這些邏輯單元被稱為ActiveX組件），通過ActiveX把這些邏輯單元有機(jī)地結(jié)合起來，使它們協(xié)同工作，完成特定的任務(wù)。應(yīng)用程序是ActiveX組件對(duì)象的集合，這些ActiveX組件對(duì)象知道怎樣相互通信、相互調(diào)用，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序要求的功能。 
    針對(duì)Intranet下控制系統(tǒng)的特殊情況，微軟給出了一個(gè)三層的服務(wù)系統(tǒng)模型：用戶邏輯（或用戶服務(wù)）、商業(yè)邏輯（或商業(yè)服務(wù)）和數(shù)據(jù)邏輯（或數(shù)據(jù)服務(wù)）。用戶服務(wù)提供用戶可交互的或顯示對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、處理結(jié)果的屏幕界面等，由于bbbbbbs應(yīng)用程序的屏幕界面已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以用戶服務(wù)相對(duì)來說變化不會(huì)太大，將它作為一個(gè)獨(dú)立的邏輯單元，可被多個(gè)應(yīng)用程序使用，從而實(shí)現(xiàn)了代碼的重用；商業(yè)服務(wù)提供用戶處理數(shù)據(jù)的各種規(guī)則，這些規(guī)則根據(jù)不同的用戶有所不同，即使同一用戶不同時(shí)期也可能不同。將它作為一個(gè)獨(dú)立的邏輯單元并統(tǒng)一放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，有利于應(yīng)用程序的日后維護(hù)。如果以后這些規(guī)則需要改變，只須重新配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的商業(yè)服務(wù)，而不需要重新編譯客戶機(jī)的應(yīng)用程序；數(shù)據(jù)服務(wù)為用戶提供各種數(shù)據(jù)，它是用戶的數(shù)據(jù)源。實(shí)際中，這些數(shù)據(jù)源可能是Oracle、SQL Server、FoxPro、Access以及其它集散控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫（如：Fix系統(tǒng)）等等。 
4.1 組件對(duì)象模型（COM）與分布式組件對(duì)象模型（DCOM） 
    多年來，軟件工程師們一直在嘗試編寫可迅速嵌入各程序開發(fā)項(xiàng)目的可重用代碼－－軟件組件（或簡(jiǎn)稱為組件）。就像硬件工程師們先設(shè)計(jì)和制造出可用于各種電子設(shè)備的元件，然后利用它們組裝成設(shè)備一樣，控制系統(tǒng)軟件開發(fā)者可以利用軟件組件去組裝自己的程序塊，且很放心地知道這些組件是無故障的。這些組件不使用全局變量，并且獨(dú)立于任何應(yīng)用程序。組件對(duì)象模型（Component bbbbbb Model---COM）就是軟件組件采用的一種常規(guī)結(jié)構(gòu)。它根據(jù)面向?qū)ο缶幊蹋╞bbbbb Oriented Programming---OOP）的思想，將組件對(duì)象化，給出了面向?qū)ο筌浖M件（或簡(jiǎn)稱為對(duì)象組件）的標(biāo)準(zhǔn)。 
    COM首次是在對(duì)象鏈接與嵌入（bbbbbb bbbbing and bbbbbding---OLE）2.0版中引入的，它是一種標(biāo)準(zhǔn)，而非一種實(shí)現(xiàn)。COM解釋了組件之間該如何通信，但為了具體實(shí)現(xiàn)它，還需要用到另一個(gè)東西，即ActiveX。