過程工業(yè)向著大型化和連續(xù)化發(fā)展的今天，生產規(guī)模日益擴大使得生產過程更加復雜。當前這種發(fā)展形勢迫切需要改變企業(yè)運營方式、提高信息處理效率、增強系統(tǒng)控制能力從而實現(xiàn)安全、高效生產。數(shù)字化工廠目前常用的工廠控制系統(tǒng)是DCS、SIS和 MIS，它們有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？

一、DCS、SIS和MIS定義和分工

1、DCS

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

   廠級監(jiān)控信息系統(tǒng) ( Supervisory  Informntion  System )是集過程實時監(jiān)測、優(yōu)化控制及生產過程管理為一體的廠級自動化信息系統(tǒng)。SIS的目標是通過大規(guī)模的數(shù)據搜集處理，實現(xiàn)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(tǒng)計、優(yōu)化、數(shù)據挖掘手段，實現(xiàn)化工廠生產過程監(jiān)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(xiàn)再系統(tǒng)決策支持上。

   管理信息系統(tǒng) ( 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(tǒng)，能夠實測企業(yè)的各種運行情況，并利用過去的歷史數(shù)據預測未來，從企業(yè)全局的角度出發(fā)輔助企業(yè)進行決策，利用信息控制企業(yè)的行為，幫助企業(yè)實現(xiàn)其規(guī)劃目標。這里給出的定義強調了管理信息系統(tǒng)的功能和性質，也強調了管理信息系統(tǒng)中的計算機對企業(yè)管理而言只是一種工具。

二、DCS、SIS和MIS關系

   DCS系統(tǒng)重在實時監(jiān)控和^控制，以設備安全、穩(wěn)定運行為目的。SIS是建立在DCS基礎上的，通過對監(jiān)測數(shù)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(tǒng)的運行質量和經濟性為目的。而MIS是管理信息系統(tǒng)，主要任務是信息處理、任務流轉和工作協(xié)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、財務等關系協(xié)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(tǒng)、MIS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)是面向不同層次、不同目標，具有不同功能的三種系統(tǒng)，既有相互聯(lián)系，又有重大區(qū)別。這三個系統(tǒng)應該并存，相互不能代替，有些功能可以交叉。

三、造粒經典案例

    通過數(shù)字化造粒工廠的建設，希望能夠達到提高生產效率、減少能源損耗、優(yōu)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(shù)字化化造粒工廠功能結構圖如下圖：

1、實現(xiàn)下面這些功能

（1）以先進的DCS統(tǒng)一控制提升機、破碎機、輔助系統(tǒng)、電氣和仿真系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，可以針對不同特點的系統(tǒng)，采用不同的控制器和控制策略，形成一系列的控制器、控制軟件和在線優(yōu)化仿真功能，但是必須采用統(tǒng)一的I/O設備、統(tǒng)一的通信協(xié)議、統(tǒng)一的人機交互界面，這樣才能保證系統(tǒng)間的無縫連接、保證統(tǒng)一的運行和統(tǒng)一的維護。

（2）DCS與SIS的數(shù)據庫一體化。取消DCS與SIS之間的連接接口，一方面簡化系統(tǒng)設備和連接，另一方面促使SIS的優(yōu)化計算等功能能夠直接應用于DCS，此外還可以節(jié)約投資。

（3）實現(xiàn)SIS和DCS的高級應用功能。通過計算、分析、統(tǒng)計、優(yōu)化、數(shù)據挖掘手段，實現(xiàn)工廠生產過程監(jiān)視、機組性能及經濟指標分析、機組優(yōu)化運行指導、機組負荷分配優(yōu)化、鍋爐吹灰優(yōu)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(jié)約成本，同時有助于環(huán)境保護。

（4）實現(xiàn)三維設備信息系統(tǒng)。建立適合于工廠的、有效的三位設備數(shù)據庫，并在此基礎上建立三維設備管理信息系統(tǒng)。同時還要解決該數(shù)據庫與生產過程數(shù)據庫、MIS中的物資、檢修等數(shù)據庫的融合問題，建立各數(shù)據庫數(shù)據之間的鏈接，達到從任何一個數(shù)據點出發(fā)可以到達其它任何有關數(shù)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(guī)范化和自動化，加強對生產過程、設備物資、檢修維護的科學化管理。

（1）優(yōu)化人力資源配置

采用一體化集中控制方式后，可以大幅度減少輔助車間的運行人員，向“無人化”工廠發(fā)展。同時，由于對輔助車間的統(tǒng)一管理和控制，便于優(yōu)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，有助于從全局角度加強設備的安全監(jiān)管，增強設備的安全性。

（3）減少建設費用

一體化的控制系統(tǒng)，可以減少采購費用，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(tài)、金屬壽命等進行有效監(jiān)控和管理，從而避免不必要的維修和設備更換。采用數(shù)字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(yōu)化生產過程、提高生產效率，減少能源損耗。