科创中国

全国产化分布式工业控制系统（DCS）的研发背景可以追溯到工业自动化技术的发展历程。20世纪50年代初，早期的控制系统采用模拟电路进行设计和实现，但由于其存在的精度低、体积大、维护困难等问题，使得数字化工控技术得到了广泛的应用。20世纪70年代，DCS逐渐出现并逐步成为工业自动化的主流技术之一。在国内，1980年代初期，我国开始引进DCS技术，并诞生了第一批自主研发的DCS系统。然而，在此之前几乎所有国内的工业自动化设备都依赖于进口。这一情况极大地限制了我国工业自动化的发展。为此，我国政府相继实施了一系列鼓励自主创新、推广本土技术的政策，鼓励企业加强技术研究和开发力度，逐渐破解国外技术垄断的局面，助推国产化进程。全国产化分布式工业控制系统（DCS）正是由我国多家企业联合组成的技术团队，秉承自主创新的理念，已经历多年的技术研发和实践积累，通过对全球DCS技术及市场形势的深入研究，结合国情和需要，利用现有优秀科技成果，最终开发出适应我国工业特点和需求的、独具国际先进水平的全国产化分布式工业控制系统（DCS）。

在多个节点同时进行DCS人机交互过程中，如果各个节点之间的点目录不能保证一致性，会对DCS安全运行留下重大隐患，例如，如果点目录延迟更新，可能导致操作员在某个前一时刻有效、但当前时刻已经无效的测点上进行控制操作，一旦操作导致出现问题，在问题排查过程中，也会浪费巨大的人力资源。此外，在目前一些DCS系统中点目录同步策略是：在服务节点配置完成点目录文件后，通过文件同步工具，手动将点目录文件发布给其他节点，其他节点重新启动应用之后点目录再生效，这个手动同步过程导致花费过多的时间。为了保证控制操作的有效性和良好的人机交互体验，最好能实现点目录自动化同步更新，即要求对点目录的同步更新过程要求具有自动化、快速、高效的特点。

1. 控制核心技术：DCS系统是基于微处理器技术和网络通信技术等综合应用而成，其控制核心技术是DCS研发的重要方向。主要表现为开发新型的CPU芯片，并采用先进的DSP方法和专用芯片实现高速信号处理，提高系统的实时性、可靠性、稳定性和兼容性。

2. 系统建模和控制算法：系统建模和控制算法是影响DCS系统性能的关键因素。需要针对各种不同的工业过程进行动态建模和优化设计，并开发出适应性强、响应速度快、系统稳态误差小等控制算法。

3. 人机交互界面：人机交互界面是DCS系统与操作人员之间的桥梁，它对系统的易用性、效率和安全性具有重要作用，需要开发出直观、友好、易操作的图形化界面以及相应的操作支持工具。

4. 系统集成和模块化设计：DCS系统通常由多个模块组成，每个模块都拥有相互独立的功能，并可以互相协调、交互。系统集成和模块化设计是DCS研发的关键问题，需要实现模块的高度兼容性和可扩展性，以满足不断变化的工业需求。

5. 兼容性和安全性：DCS系统需要保证与其他设备的兼容性和稳定性，同时在数据传输、用户认证、权限控制等方面保证系统的安全性，防止信息泄漏和攻击。