这一周，肖枫开始跟老李学DCS。

DCS是集散控制系统的简称——DistributedControlSystem。他在大学课本上见过这个词，但课本上的解释太抽象，远不如老李讲得实在。

“DCS就干三件事，”老李伸出三根手指，“控制、显示、管理。控制设备怎么运行，显示设备什么状态，管理设备的历史数据。没有DCS，这么大的厂，靠人工根本操作不了。”

第一天，老李没带他去中控室，而是先把他叫到跟前，从抽屉里翻出一张皱巴巴的中国地图，铺在桌上。

“学DCS之前，你先得知道全国都用什么系统。这东西分两大类：进口和国产。进口的占高端市场，国产的有中低端，但近几年国产也在往上走。”

肖枫拿出笔记本，准备记。

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进口DCS系统

老李在地图上画了几个圈，从北到南指了一遍。

“先说进口的。中国市场最常见的进口DCS有四家：美国霍尼韦尔、美国艾默生、日本横河、德国西门子。这四家基本垄断了国内的大型石化、电力和高端化工项目。”

一、霍尼韦尔（Honeywell）

“美国霍尼韦尔，DCS行业的祖师爷之一。1975年就推出了第一套DCS，比咱们国家改革开放还早。他们的系统在国内叫TDC系列和Experion系列。”

老李在纸上写下“霍尼韦尔”三个字，后面加了个括号：（高端石化、炼油）。

“霍尼韦尔的特点是稳。一套系统连续运行十年八年不出故障是常事。但价格也贵得离谱，一套大型石化项目的DCS，几千万上亿都正常。而且他们的系统比较封闭，硬件软件都是自己的，第三方设备很难接进去。你用了霍尼韦尔，基本上就被他们绑死了。”

“咱们省的那个大型炼化厂，用的就是霍尼韦尔。人家的催化裂化装置、加氢装置，工艺太复杂，国产系统没经过验证，业主不敢用。一套系统下来，光软件授权费就够买好几套国产硬件了。”

二、艾默生（Emerson）

“艾默生也是美国的，他们的DCS叫DeltaV。这个名字有点意思，Delta是希腊字母Δ，表示变化；V是Velocity，速度。合起来就是‘变化的速度’，说白了就是响应快、灵活。”

老李在纸上写下“艾默生DeltaV”，括号里写：（精细化工、制药、电力）。

“DeltaV的特点是开放性好。它是基于Windows平台开发的，操作界面跟普通软件差不多，上手容易。而且它的硬件模块化程度高，卡件可以热插拔，坏了直接换，不用停机。国内很多精细化工企业、制药厂用艾默生，因为这些行业工艺变化快，需要灵活的控制系统。”

“但艾默生也有缺点——贵。不比霍尼韦尔便宜多少。而且他们的服务是按小时收费的，工程师上门一天，几千块就没了。”

三、横河（Yokogawa）

老李在纸上写下“横河CENTUM”，括号：（石化、炼油、电力、化肥）。

“日本横河，DCS叫CENTUM系列。横河进入中国市场很早，八十年代就进来了。在石化行业占有率很高，尤其是炼油、乙烯、化肥这些领域。”

老李的语气变得有些感慨。

“咱们厂用的就是横河的系统。这套系统，上了快三十年了。”

“三十年？”肖枫有些吃惊。

“对。九几年上的，当时是国内第一批引进横河系统的化肥厂。CENTUMCS，后来升级到CENTUMVP。这套系统，比你的年纪都大。”

肖枫算了一下，九几年的时候，他还没出生。

“三十年了，还能用？”

“能用，而且挺稳的。”老李说，“横河的特点是硬件质量过硬。日本人的工艺精度高，元器件筛选严，所以他们的卡件、模块，用几十年都不坏。咱们厂这套系统，除了偶尔换换风扇、清清灰，基本没出过大毛病。你想想，九十年代的电子产品，现在还能跑，这是什么质量？”

“那为什么现在不推广了？”

“贵。”老李笑了笑，“三十年前买这套系统，花了上千万。现在要是再买一套新的横河，还是上千万。而且备件越来越难买，有些老型号的卡件，横河已经停产了。坏了只能从旧系统上拆，或者买二手的。前年有个卡件坏了，我们从报废的旧机柜上拆了一个下来，凑合着用。”

老李顿了顿，又说：“还有一点——时代变了。三十年前，咱们觉得日本的东西好，愿意花大价钱买。现在不一样了，国产的东西也上来了，而且——安全。”

“安全？”

“化工企业的DCS，是国家关键信息基础设施。用进口系统，你永远不知道里面有没有后门。这不是阴谋论，是实实在在的风险。现在的国际形势你也知道，万一哪天跟日本的关系紧张了，横河的服务断了，备件不卖了，咱们厂的系统出了问题谁来修？一套系统管着全厂的运行，停一天就是几百万的损失。”

肖枫听着，觉得这些事离自己很远，但又好像很近。

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国产DCS系统

老李换了一张纸，写了几个名字。

“国产的主要有这几家：浙江中控、和利时。这两家是传统DCS厂商，占了国内中低端市场的大头。”

一、浙江中控（Supcon）

“浙江中控，总部在杭州，是目前国内DCS市场的龙头。他们的系统叫JX-300XP、ECS-700这些。ECS-700是他们的高端产品，对标进口系统。”

老李在“浙江中控”后面加了个括号：（化工、石化、电力、制药）。

“中控的特点是性价比高。一套ECS-700的价格，只有进口系统的三分之一到一半。而且服务好，全国都有办事处，打个电话工程师第二天就到。中控的技术，早期是从横河的技术路线发展过来的，所以操作界面跟横河有点像，严谨、细致、层次分明。”

二、和利时（HollySys）

“和利时，总部在北京，也是国产DCS的大厂。他们的系统叫MACS系列，MACSV6是现在的主流。”

老李写下“和利时MACS”，括号：（电力、核电、轨道交通、化工）。

“和利时的特点是多行业。他们不光做DCS，还做高铁信号系统、地铁综合监控、核电站控制系统。这些领域对可靠性的要求比化工厂还高，所以和利时的系统在可靠性方面是经过验证的。”

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咱们厂的横河系统

老李把话题拉回来，指了指窗外。

“咱们厂现在用的，是横河的CENTUMVP。这套系统是九几年上的CENTUMCS，后来在2010年左右升级到CENTUMVP。算下来，用了快三十年了。锅炉、汽轮机、脱硫、公用工程，全是用这套系统控制的。”

“三十年……”肖枫觉得这个数字很惊人。他见过老家的电视，用了十年就坏了，这套系统居然能跑三十年。

“这就是横河的本事。”老李说，“他们的设计理念是‘一次投资，长期使用’。硬件做得很扎实，软件也很稳定。当然，也不是没换过东西——卡件换过一批，电源换过几次，操作站的电脑换过三代。但核心的控制器和IO卡件，还是原来那些。”

“那这套系统还能用多久？”

“不好说。”老李想了想，“硬件的老化是不可逆的。电容会失效，焊点会虚焊，接插件会氧化。虽然现在还能跑，但故障率逐年上升。前年坏了一个卡件，去年坏了两个，今年已经坏了三个了。按照这个趋势，再过几年，维护成本会越来越高。”

“那怎么办？”

“换。”老李说，“公司已经在规划了。但这东西不是说换就换的——全厂的DCS系统，牵一发而动全身。停车改造，至少一个月。一个月的停产，损失是多少？而且新系统上来，能不能稳定运行，谁也不敢打包票。所以这事儿得慢慢来，急不得。”

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未来的方向——国产化

老李从抽屉里拿出一份文件，翻到其中一页，递给肖枫。

“你看看这个。”

肖枫接过来，是一份集团公司的文件，上面写着《关于推进工业控制系统国产化替代工作的通知》。他快速扫了一遍，大意是：按照国家要求，各下属企业要逐步将进口DCS系统替换为国产系统，优先选用自主可控、安全可靠的产品。

“这是去年的文件。”老李说，“集团已经在做前期调研了。咱们厂这套横河系统，用了快三十年，是第一批要换的。”

“换什么？中控还是和利时？”

老李摇了摇头，表情有些神秘。

“都不是。集团在跟另一家公司谈。”

“哪家？”

“华为。”

肖枫愣了一下。华为？做手机的那个华为？

“华为做DCS？”他有些不信。

“做。”老李说，“华为进入工业控制领域没几年，但发展速度很快。他们的DCS叫HarmonyOS工业版，也叫华为智能分布式控制系统。去年已经在几个大型化工项目上中标了。”

“华为的优势在哪儿？”

“第一，通信是华为的老本行，DCS本质就是通信加控制，华为在这方面有天然的技术积累。第二，他们的系统是基于鸿蒙的，分布式架构，设备之间可以无缝协同，这是传统DCS厂商做不到的。第三，国产化率百分之百，从芯片到操作系统到应用软件，全是华为自己的。这在当前的大环境下，是个巨大的优势。”

老李顿了顿，又说：“不过，这事儿还没定。华为的系统虽然先进，但毕竟是新东西，没经过长时间的现场验证。咱们厂的横河系统用了三十年，谁敢说华为的系统也能用三十年？所以集团的意思是，先试点，再推广。可能在两三年后，先在某个小的辅助系统上试一套华为的系统，跑个一年半载，看看效果。如果稳定，再考虑全面替换。”

“两三年后？”肖枫问。

“对。所以你赶上了。”老李看着他，“你现在学的横河系统，是过去三十年的事。但你将来要干的，可能是华为的系统——那是未来的事。DCS的原理是相通的，把横河学透了，以后学华为也不难。但你得有这个意识——你正处在一个变化的节点上。”

肖枫点了点头。

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咱们厂的横河系统长什么样

老李站起来，拍了拍肖枫的肩膀：“走，带你去中控室看看。”

中控室在热电厂房旁边的一栋二层小楼里。进门要换鞋，地上铺着防静电地板，墙上挂着温湿度计，温度常年保持在22度，湿度百分之五十。屋里安安静静的，只有电脑风扇的嗡嗡声和偶尔响起的对讲机声音。

这是肖枫第一次进中控室。

一整面墙都是大屏幕，上面显示着锅炉、汽轮机、脱硫的工艺流程图。管道、阀门、泵、塔、罐，都用线条和图标画出来，上面跳动着实时数据。蒸汽压力、汽包水位、给水流量、振动值、温度、pH值、二氧化硫浓度——他在巡检时天天看的那些数据，全都在大屏幕上一目了然。

操作台前坐着两个操作工，一人面前两台显示器，一个显示流程图，一个显示趋势曲线。他们穿着白大褂，戴着安全帽，面前摆着对讲机和记录本。

“这是张师傅和王师傅，”老李介绍道，“白班操作工。以后你跟他们多打交道。”

张师傅四十来岁，头发有点秃，转过椅子看了肖枫一眼：“新来的仪表工？”

“嗯，刚来不到一个月。”

“好好学。横河的系统挺稳定的，但出了问题也麻烦，我们第一个找你们班。”

肖枫点点头。

老李把他带到旁边一台电脑前，打开了一个软件界面。屏幕上是一个树形目录，一层一层展开，下面挂着各种功能块。

“这就是横河CENTUMVP的操作界面。你看这个目录——锅炉、汽轮机、脱硫、公用工程，每个区域下面又有子目录：模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、控制回路、联锁逻辑……”

肖枫看着屏幕上密密麻麻的文件夹，有点眼花缭乱。

“横河系统的特点是层次清晰。所有的功能块都是按层级组织的——站、单元、回路、块。一个站对应一个控制器的机柜，一个单元对应一个工艺单元，一个回路对应一个PID控制回路，一个块对应一个具体的功能模块。你只要知道设备在哪个单元，就能在树形目录里找到它。”

老李打开一个控制回路，屏幕上显示出一个方块图。输入是汽包液位测量值，输出是给水调节阀的开度指令，中间是一个PID控制器的算法块。

“这是锅炉汽包液位的PID控制回路。你学过自控原理，PID应该知道吧？”

“比例、积分、微分。”肖枫说。

“对。DCS里最常用的就是PID控制。锅炉的液位、压力、温度，汽轮机的转速、油压，脱硫的pH值，全都是PID在调。参数设得好，系统就稳；设不好，波动就大。”

老李又打开一个联锁逻辑页面。屏幕上是一个逻辑图，各种与门、或门、非门连在一起，条件判断一层套一层。

“这是汽轮机的振动联锁。你看这个逻辑——振动值超过80微米，延时3秒，如果还在80以上，就触发报警；振动值超过120微米，延时1秒，如果还在120以上，就触发跳机，汽轮机直接停机。”

“为什么要延时？”肖枫问。

“为了防止误动作。有时候振动是瞬时波动，不是真正的故障。延时可以过滤掉这些假信号。但也不能延时太长，否则真的出故障时来不及保护。”

肖枫看着那些逻辑图，觉得比大学里学的复杂多了。

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DCS的硬件组成

看完中控室，老李带肖枫去了电子间。

电子间在中控室旁边，也是一个恒温恒湿的房间。一排排灰色的机柜整齐地排列着，每个机柜上都贴着标签：“FCS0101”“FCS0102”“FCS0201”……

“这是横河系统的特点——控制站叫FCS，FieldControlStation，现场控制站。咱们厂一共有八个FCS，分布在不同的区域。热电这边是FCS01到FCS03，脱硫是FCS04，其他的是别的车间的。”

老李打开一个机柜的门，里面是一排一排的模块，每个模块上都有指示灯，红的绿的黄的，一闪一闪的。

“最上面这个是处理器模块，也叫CPU。它是控制站的大脑，所有的控制逻辑都在这里面运行。横河的特点是处理器冗余——两个CPU同时运行，一个主用，一个备用。主用的坏了，备用的自动切换，零中断。”

肖枫凑近看，两个处理器模块并排装在一起，指示灯都是绿色的，表示运行正常。

“处理器下面是IO卡件。这些是系统的神经末梢——模拟量输入卡接收压力、温度、流量这些连续信号；模拟量输出卡输出阀门开度、变频器转速这些指令；开关量输入卡接收泵的运行状态、阀门的开关状态；开关量输出卡输出启停泵、开关阀的命令。”

老李指着不同的卡件，一一说明。

“横河的卡件跟别的厂家不太一样。他们的模拟量输入卡叫AAI卡，每个卡有16个通道。而且横河的卡件有内置的隔离功能，不需要外加安全栅。这是横河的一个优势——省空间，也省钱。”

“那安全栅呢？”肖枫问。

“横河的系统，安全栅集成在卡件里了。你看到卡件上面那一排端子了吗？现场电缆直接接在端子上，信号经过卡件内部的隔离电路，再到AD转换器。这样设计的好处是减少了一个中间环节，故障点少了，可靠性更高。”

老李又打开旁边一个机柜，里面是电源模块和通讯模块。

“这是横河系统的另一个特点——电源也是冗余的。两个电源模块并排，一个坏了另一个自动顶上。通讯模块也是冗余的——控制站之间的通讯是光纤环网，任何一个节点断了，数据从另一个方向走，不影响通讯。”

肖枫看着那一排排的机柜和模块，觉得横河的系统确实设计得很精致，每一个细节都考虑到了冗余和可靠性。

“横河的东西，做工确实好。”老李拍了拍机柜的门，“日本人的工艺精度高，元器件筛选严，所以他们的系统能用三十年不坏。但价格也贵——这一个处理器模块，就要好几万。一个IO卡件，也要一两万。备件成本太高了。而且现在有些老型号的卡件，有钱也买不到了。”

站在变化的节点上

回到班里，老李坐下来，拧开保温杯喝了口水。

“刚才说的那些，你都记住了吗？”

“大概记住了。”肖枫说，“横河的系统很稳定，设计也很精致，用了快三十年了。但备件越来越难买，维护成本越来越高。未来可能要换成国产的，可能是华为的。”

“总结得不错。”老李点了点头。

他靠在椅背上，看着窗外厂区的方向。

“你知道吗，我刚来的时候，这套系统还是新的。那时候觉得，这玩意儿真先进——电脑上点点鼠标，锅炉就烧起来了，汽轮机就转起来了。现在三十年过去了，这套系统还在跑，但已经老了。”

他转过头看着肖枫。

“你可能赶不上这套系统的尾巴了——它退休的时候，你也许已经能独当一面了。但你赶得上下一套系统的头——那套新的，不管是中控、和利时还是华为，将来都得你们年轻人来学、来管、来维护。”

“所以你现在学的这些，横河的架构、PID的控制、联锁的逻辑、卡件的原理——这些东西，换什么系统都不会变。把基础打牢了，以后换什么系统都不怕。”

肖枫点了点头。

他想起入职那天，老李问他“打算干多久”。他当时说“先干着看看”。现在他觉得，也许可以多干一阵子——至少把新系统学完。

周五下午，早班快结束的时候，老李问肖枫：“这周学的怎么样？”

“大概知道DCS是什么了。”肖枫说，“横河的系统很稳定，用了快三十年了。DCS的核心是控制、监视、报警、记录。硬件包括控制器、IO卡件、电源、通讯模块。信号从现场到中控室，中间经过电缆、安全栅、卡件、交换机。未来可能要换国产系统，可能是华为的。”

“总结得不错。”老李点了点头，“下周开始，你去中控室坐着，跟着操作工学看趋势、查报警。有什么不懂的，回来问我。”

“好。”

四点整，肖枫换了工服，走出厂区。夕阳挂在西边，把天边染成了橘红色。远处的烟囱还在冒着白色的水蒸气，在夕阳下像一根金色的柱子。

他回到宿舍，洗了个澡，躺在床上。

拿出手机，翻开笔记本，把这一周学的东西又看了一遍。

横河CENTUMVP，用了快三十年，快要退休了。未来几年，可能要换成国产的新系统。他刚好站在这个交接的节点上——旧系统的尾巴他没赶上，新系统的头他赶上了。

他又想起老李说的那句话：“把基础打牢了，以后换什么系统都不怕。”

他把笔记本合上，放在枕头旁边。

窗外那个嗡嗡的声音还在响。

他听着那个声音，慢慢睡着了。