西門子華東地區代理商PLC中國(授權)一級代理

分布式控制系統DCS（Distributed Control System）主要用于過程控制領域。為了解決國產自主可控問題，國內扶持了一批本土DCS企業與外資品牌競爭，經過幾十年的蓬勃發展，如今我國DCS市場已進入相對穩定和成熟的時期。2022年國內DCS市場規模為20.47億元，同比增長8.5%。主要應用領域是化工、電力、石油、冶金等流程性行業。

進口DCS在信息安全方面存在較大隱患，硬件在設計、制造、封裝、測試等環節存在可能被植入后門的漏洞，可利用后門遠程操控破壞生產裝置，造成停產、爆炸等重大生產事故。通過后門可以竊取工業生產數據，通過網絡傳播病毒和木馬，嚴重影響工業控制系統信息安全。在涉及國家能源安全的煉油石化行業項目建設中，如果不能實現控制系統的自主可控，則會始終處于受制于人、被動挨打的局面。

一、在役進口DCS存在的主要應用風險

1DCS穩定運行受外部環境因素影響較大

隨著世界政治經濟環境的變化，尤其是近年來，爆發中美貿易戰、xinguan疫情等突發事件，美國對中興、華為、大疆、大華、海康威視等中guoqi業實施禁售，嚴重威脅中國高科技企業的供應鏈安全。如果局勢進一步惡化，出現對進口DCS的禁售，將影響在役DCS的運行和維護，系統的損壞部件無法及時替換，將導致DCS無法正常運行進而影響各行業的生產。從中長期看，將影響DCS的升級改造，老舊系統無法得到升級，DCS超期運行會影響系統運行的安全性、穩定性，生產企業新的技術、新的工藝也將無法得到實施。因此，若在供應層面沒有“備胎”計劃，將會對企業生產造成巨大的影響，甚至可能造成企業“停擺”，嚴重影響企業運營安全。

2DCS安全防范等級偏低

隨著工業互聯網、云計算等新技術的出現，DCS已逐步從封閉隔離系統演進為開放交互系統，隨之而來產生了信息安全隱患。近年來，針對工業控制系統的安全事故頻發，如2010年的“震網”病毒、2012年的超級病毒“火焰”、2014年的Havex病毒等，專門針對工業控制系統的病毒爆發給用戶帶來了巨大損失。2016年11月，中國頒布了《中華人民共和國網絡安全法》；2017年5月，公安部發布GA/T 1389-2017《網絡安全等級保護定級指南》，將工業控制系統信息安全提高到國家層面，并提出了對工業控制系統信息安全的具體技術要求和管理要求。

現有的進口DCS從產品層面并沒有完全響應中國公安部的要求，而是主要沿用IT思路，通過在控制系統外圍，采用串聯或者旁路防護的方式，部署防火墻、補丁等手段進行安全加固，使得防護與控制分離，防護功能不完全，不能完全滿足信息安全等級保護的要求。

3DCS軟硬件供應和服務保障存在隱患

國外DCS廠商由于目前在華的銷售量逐年下降，其在中國資源投入正逐漸減少，存在全生命周期服務質量無法保障的風險，技術服務不到位會造成較大的生產隱患。進口DCS核心技術開發業務均沒有放在中國，進口系統軟硬件一旦發生故障，故障處理的時效較低，問題分析處理的深度不足。處理問題的人員由于不了解產品的核心技術，只能進行簡單的排查，嚴重的故障及問題無法及時得到技術服務。即使聯系在國外的開發人員，由于中美時差影響，溝通效率也很差，無法有效快速地解決客戶現場問題。近年來，由于國家間的利益沖突，存在較大的斷供、停止維保和技術服務風險，在建項目或者生產擴容無法開展的風險突顯。一旦以美國為首的西方國家形成聯盟，對中國實行嚴格的出口限制政策，勢必對進口DCS的后期運維和服務造成較大影響。

4
進口DCS廣泛使用私有通信協議

進口DCS在控制器與I/O模塊之間的通信，均采用了私有的通信協議，而沒有采用guojibiaozhun總線協議，使得其系統本身比較封閉，如果I/O模塊發生損壞，只能使用原廠的卡件進行替換，而無法選用第三方的產品進行替代。

二、國產主流DCS品牌

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和利時科技集團有限公司

和利時科技集團有限公司創建于1993年，是全球智能化系統解決方案主力供應商。公司總部位于北京，在杭州、西安、新加坡設有研發、生產及服務辦公基地，在國內數十個中心城市及印度、馬來西亞、印尼等地設有分支機構或辦事處。和利時業務由工業智能化、交通智能化、食藥智能化三大板塊構成，覆蓋國計民生主要行業。自創立以來，和利時始終堅持自主創新研發，為用戶提供定制化的整體解決方案、穩定可靠的產品和全生命周期的服務，幫助用戶提升市場競爭力。

和利時DCS主打產品是HOLLiAS MACS控制系統，在許多行業的工業過程控制領域得到了廣泛應用。該系統目前包括兩種型號：HOLLiAS MACS-S系統、HOLLiAS MACS-K系統。02

中控技術股份有限公司

中控技術股份有限公司成立于 1999 年，是國內lingxian、全球化布局的智能制造整體解決方案供應商，已累計服務海內外客戶3萬多家，覆蓋化工、石化、油氣、電力、制藥、冶金、建材、造紙、新材料、新能源、食品等數十個重點行業。公司核心產品被廣泛應用在50多個國家和地區，助力全球流程工業企業實現“安全、質量、低碳、效益”四大關鍵目標和可持續發展，為人類創造更加輕松美好的生活環境。

中控技術DCS主打產品是ECS-700控制系統，該系統首次打破了國外公司對中國石化核心裝置控制系統的壟斷。03

南京科遠智慧科技集團股份有限公司

南京科遠智慧科技集團股份有限公司（簡稱：科遠智慧）創立于1993年5月，中國lingxian的自動化、信息化、智能化技術、產品、解決方案供應商，智慧產業建設引領者。圍繞“3060”碳達峰、碳中和目標，業務涉及“智慧工業”、“智慧城市”等板塊。

南京科遠DCS主打產品是NT6000分散控制系統。該系統自推出以來一直以安全、可靠、先進、易用性備受市場青睞，在國內外具有廣泛的應用業績和良好的用戶口碑。

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國能智深控制技術有限公司

國能智深控制技術有限公司（曾用名：北京國電智深控制技術有限公司）成立于2002年，與多家外國公司建立了合作和代理關系，如與美國西屋電氣公司和美國METSO公司臺作，成功地引進了WDPF、OVATION、MAX1000、max DNA等DCS系統；與ABB公司、SCHNEIDER公司、德國西門子公司、美國FOXBORO公司也建立了良好的合作關系，可以廣泛地提供各種自動控制系統工程實施服務。

國能智深DCS主打產品是EDPF-NT分散控制系統，該系統在常規功能基礎上拓展了三維可視化監控、視頻巡檢、基于鍋爐CT的智能燃燒優化、控制優化、機組自啟停APS、智能運行故障診斷和事故預報、iDS3000旋轉機械故障診斷及事故預報、三維可視化在線仿真等先進功能。05

上海新華控制工程有限公司

上海新華控制工程有限公司（GE新華）公司成立于1983年，是國內Zui早從事DEH、國產DCS系統研發、生產的國產DCS廠商。后在此基礎上組建上海新華控制技術（集團）有限公司。2005年3月31日，新華集團將從事電廠分散控制工程業務的新華控制工程有限公司90%股權轉讓給美國通用電氣公司，因此它的DCS系統嚴格來講已經不屬于國產DCS系統。

GE新華DCS主打產品是OC6000e，該產品是GE能源集團推出的新一代分散控制系統，基于OC4000和Mark Vle系統，并結合了新華多年的分散控制系統的工程經驗。06

上海新華控制技術集團科技有限公司

上海新華控制技術集團科技有限公司（簡稱“新華科技”）所屬正泰集團自動化業務板塊，是一家致力于自動化、數字化、智能化的高新技術企業。其前身是中華電液控制技術開發中心成立于1985年，從事火力發電設備控制系統的研發與生產。上世紀90年代初，新華先后研制并成功投運國產首套火電廠數據采集系統（簡稱“DAS”）、大型汽輪機組數字式電液調節系統（簡稱“DEH”）、和大型火電機組分散式數字控制系統（簡稱“DCS”），成為中國具有實力的火電廠DEH和DCS研發、生產和工程基地，致力于成為中國工業自動化xingyelingpaozhe。產品已廣泛應用于智能制造、發電、軌道交通、冶金、水務、化工、造紙、建材等專業領域，累計應用業績近萬套。

上海新華DCS主打產品有 TiSNet-P600+過程控制系統、三重冗余核電控制系統 T3000、面向過程自動化的控制系統 E1000、TiSNet-P600、DCS-XDC800及配套設備 TiSNet-Remote I/O（新華遠程 I/O）、新華管控一體化解決方案 MCTS、TiSNet 系統可視化圖形組態軟件 OnXDC、新華分布式實時數據庫 XH-fS等。

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 上海自動化儀表有限公司

上海自動化儀表有限公司1993年10月改制為上海自動化儀表股份有限公司，2015年7月改制為上海自動化儀表有限公司，長期為火電、核電、軌道交通、環保、石化、冶金、水泥等業務領域提供自動化系統控制和解決方案。上海自儀DCS系統是由上海自動化儀表有限公司自行開發研制的中小型國產DCS系統。該系統基于高性能100M全雙工交換機、星型、冗余工業以太網架構，全雙工交換機的星型網絡結構。可以提供連接至PLC和其它外部系統或子系統的接口。

上海自儀DCS主打產品是SUPMAX800集散控制系統，具有開放式結構、易于擴展、性能可靠等特點。
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 其它國產DCS品牌

杭州優穩、正泰中自、力控技術、華能睿沃、華電睿藍和匯川技術等。

三、國產化替代方案

1國產化替代原則

由于歷史原因，進口DCS使用數量多，若一次性對所有進口系統進行國產化替代，一方面拆除投用時間較短的DCS會造成投資浪費，另一方面停機改造會影響企業的正常生產。因此國產DCS替代進口DCS，應分時間、分層次進行。主要原則如下：

1）分步實施。短期內主要解決DCS面臨的備件供應風險，保證系統運行穩定；中期主要實現國產DCS對進口DCS子系統級、系統級替代，滿足企業子系統損壞或擴容需求，以及生命周期末期DCS升級換代的需求；長期主要從實現DCS的標準化，可替代化，推出自主可控的控制網工業以太網協議、以及自主可控的IO總線通信協議，從根本上解決DCS的供應風險。

2）逐步替代。應以保證各企業正常生產為根本目的，在進口DCS正常運行期間，不進行整體的替換，僅替換損壞的模塊，或對小規模擴容增加單個控制站，避免整體替換對企業生產帶來的影響。當進口DCS到達其使用壽命的末期，需要整體升級時，再整體替換成為自主可控的國產DCS。

3）物盡其用。在替換或整體升級進口DCS時，注意保護DCS資產，如機柜、線纜、端子等使用壽命較長的物資，可以在新系統中繼續使用，避免產生浪費。

2系統級替代方案

系統級替代方案要注意以下幾個方面：

1）統籌確定替換對象。由相關管理部門統一做好規劃，制定系統級替換方案。對于在役10a以上的DCS，采用國產成熟DCS進行整體更換。基于對生產裝置的資料梳理、分析，按項目、分裝置制定替換方案，明確組態設計、現場調試、利舊部件、預算成本、裝置停車時間等關鍵要素。利用裝置大修時間，分批次替換系統。優先對存在應用問題或擴容需求的進口DCS整體替換，力求對生產的影響降至Zui低，達到Zui經濟的效果。

2）落實優質資源保障項目實施。針對各項目、各裝置特點，由國產DCS廠商組建專門負責國外DCS替換改造項目的工程服務團隊，確保安全、平穩、高質量完成系統替換。中國石油化工股份有限公司計劃自2008年起用4至5年時間，對使用12年以上、存在隱患問題的原用進口控制系統進行專項治理更換，國產廠商和企業用戶均積累了豐富的改造工程實施經驗，形成一套進口DCS替換項目的工程實施執行程序。在設計資料梳理、適應性的裝配設計、控制程序解讀、質量保證、FAT測試、進度控制等方面都能較好地滿足石化行業DCS替換的實施要求。

3）可行性分析。進口DCS系統級替代方案屬于成熟方案，已在現場多次實施，技術可行。系統級替代的優點：一是國產系統成熟，在功能、性能、可靠性方面均優于或相當于進口DCS，應用可靠性高、穩定性好、維護容易，不容易出安全事故；二是采用IEC 61131-3規定的標準編程語言組態，方便原系統組態的移植及復用，并支持工控編程唯一的全球標準PLCOPEN編程標準，使編程接口標準化；三是自主可控的國產系統可顯著提高控制系統的信息安全性；四是采用通用型I/O卡可有效降低升級時接線復雜度及設計復雜度。

3子系統級替代方案

以逐步替代進口控制柜或控制器方式替換進口DCS的方案，存在一定風險。首先對運行故障較多或者需要擴容的進口DCS整體替換成國產DCS，淘汰下來的進口DCS部件，如主控制器、卡件等作為統一庫存，調配給其他同型號在役DCS作為備件或擴容用部件。當無法caigou備件時，可以選擇性能可靠的國產產品，按照子系統替代方式逐步進行國產化。子系統替代方案注意事項如下：

1）替代方案。由國內廠商提出切實可行的替代方案，采用其成熟國產DCS控制器，通過OPC協議與進口DCS進行通信，實現子系統級替代。如通信接口采用和利時公司HH800i工業網閘，支持OPC，Modbus-TPC等多種工業通信協議，是專用的工業級通信設備，通信實時性優于傳統通信站，接近DCS內部站間通信水平。

2）可行性分析。一是方案已初步驗證可行，國產DCS在實際工程應用中已多次與進口DCS通過OPC連接通信，可實現準確通信，技術成熟、可靠性較高。通信接口采用成熟產品HH800i網關，兼具通信接口功能與信息安全功能，具備通信可靠，延時小等特點，并具備信息安全能力；二是還需要進行大量的工程驗證，為達到成熟穩定的替換效果，可以進行現場工程試驗以進一步驗證使用效果。

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卡件級替代方案

當無法獲得任何進口卡件的風險時，可與國內youxiuDCS廠商開展聯合攻關，研究國產卡件在進口DCS中替換進口故障卡件。利用DCS支持Profibus-DP及Modbus總線協議的特點，使用該總線協議進行進口DCS控制器與國產I/O卡件數據通信測試，由于國產卡件和進口系統基于Profibus-DP及Modbus現場總線協議進行信息交互，通過工程實踐，探索實現國產I/O模塊與進口DCS兼容，實現所需功能。

結束語

面對復雜多變的國際政治經濟形勢，須充分認識DCS安全的重要性，基于國產DCS的迅猛發展，可以通過以上三種國產化替代方案，經過科學縝密的試驗驗證，穩妥實施在役進口DCS的國產化替代，化解進口DCS安全風險。