DCS系統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。
在役進口DCS存在的主要應用風險
1、DCS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、新冠疫情等突發事件，美國對中興、華為、大疆、大華、海康威視等中國企業實施禁售，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。
2、DCS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。
3、DCS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，而沒有采用國際標準總線協議，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。
國產主流DCS品牌
1、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。
2、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，是國內領先、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。
3、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，中國領先的自動化、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。
4、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。
5、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，是國內最早從事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。
6、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行業領跑者。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。
7、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。
8、杭州優穩自動化系統有限公司
杭州優穩自動化系統有限公司依托浙江大學工業自動化國家工程研究中心、浙江大學控制工程國家實驗室(籌)，貫徹“秉承浙大自控的領先科技，聚焦控制工程的重大需求，提供優質穩定的自控產品，滿足行業用戶的個性需求”的技術理念，通過產學研合作建立浙大優穩工業自動化儀表與控制裝置聯合技術中心；技術團隊50%以上擁有碩士或博士學位，并具有合理的專業構成、扎實的科研積累與豐富的技術經驗，形成了獨具特色的計算機控制系統技術體系，在可靠性設計技術、數據I/O技術、實時控制技術、實時數據庫技術、軟件平臺技術等關鍵核心技術上有11項重大創新與技術突破。
9、浙江正泰中自控制工程有限公司
浙江正泰中自控制工程有限公司隸屬正泰集團，是中國智慧信息及智能控制解決方案提供商。
10、其它國產DCS品牌
北京三維力控科技有限公司、華能睿沃、華電睿藍和匯川技術等。
進口DCS國產化替代方案
1、進口DCS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、進口DCS的系統級替代方案
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最低，達到最經濟的效果。
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、進口DCS的子系統級替代方案
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。當無法采購備件時，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。
4、進口DCS的卡件級替代方案
當無法獲得任何進口卡件的風險時，可與國內優秀DCS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。
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，可以通過以上三種進口DCS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。
