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随着工业控制的实际需要的细化，中小型DCS系统发展迅速，其中小型DCS(10万美元，30回路以下)增长最快，其次为中型DCS(50万美元，150回路以下)。
FOXBORO公司推出新近推出的中小型DCS系统叫做FOXBORO A2。它的架构全部采用当前的主流技术和通讯标准，这就使得它的适应性非常强，能与很多的第三方硬件及DCS系统集成。而且，它充分照顾规模扩展的可能性，以“搭积木”的方式轻易实现扩容。
从这个产品的一些特点，我们可以看出当今DCS系统的发展方向及主要特征。
其突出特点是:
(1) 系统结构灵活，可伸缩性强;
(2) 软件组态便捷，简单易用;
(3) 连接协议开放，便于集成;
2 灵活多样的模块化系统架构
DCS的基本思想是“分散控制，集中管理”，但当前主流的大型DCS产品都是通过集中的控制器在现场模块与人机界面之间转承数据的。这就形成了“瓶颈”，违背了“分散控制”的原则。A2的每个基板上集成了控制功能，分散了控制规模，分散了控制风险。
A2的硬件是Eurotherm公司的产品，硬件完整架构可分为四层:I/O卡件层，控制处理器层，工厂操作层和企业管理层, A2系统结构如图1所示。
(1) I/O卡件是以基板的方式组织起来的，每个基板可插8到16个I/O卡件，最多512点。每个基板都有一个IOC卡件，用于处理通讯、监测卡件及实现控制策略。只要连接一台上位机作监视、操作用，一个基板就可构成一个8回路的基本控制系统。
I/O卡件趋向小型化(AI卡配2到4通道;AO卡配2通道;DI卡配4到8通道;DO卡配4通道)，这样做的好处是:
l 真正做到按需要配置硬件，使I/O点数精准，避免不必要的资金占用;真正做到按实际规模购置软件功能，不浪费投资;
l 可容易地实现分散的远程I/O功能，对一些控制分散的场合更能突现其优越性;
l 能更充分地体现“分散控制，集中管理”的DCS宗旨，正因为每卡件的点数较少，则相隔的I/O点之间会位于不同的卡件，这种“卡件隔离”相对于多点卡件的“通道隔离”当然能更有效地分散控制风险。
(2) 控制处理器分三种:4回路的T640;40回路的T800;100回路的T940
l T640形如二次表，前端有小液晶屏和操作面板，集控制与操作功能于一体。可独立实现4回路PID控制。
l T800是T640的增强版，也有一体化的大液晶触摸屏和操作面板，HMI、历史、控制软件集成为一体它能独立实现40路的PID控制。
l T940是冗余的功能强大的通讯、控制器。它没有集成操作部件。它支持多种通讯方式 (串口、Profibus DPV1、Modbus RTU和TCP)，能胜任用户所需要的各种复杂控制逻辑。可独立实现100个回路PID控制。每个T940可挂接16个基板。
(3) 工厂操作层是由运行Microsoft Windows的工业控制计算机组成，在这一平台上完成基本的工艺操作，还有过程报警、历史趋势、先进控制等功能。
(4) 企业管理层通过企业网来联接工厂操作层的工作站，完成远程监视，提供决策支持，实现管控一体化。
用户可根据实际需要配置系统组成，灵活到最小的4回路T640控制器带I/O的微系统，大到25000点的全功能的工厂管控系统。而且，硬件的扩展是兼容的，用户只需要购买新增部分的部件，即可挂接组成大的系统，最大限度地保护了前期投资，使扩容成本降到了最低。
3 组态工具先进便捷
以往的DCS均采用先让工程设计人员填写工作单或绘制组态图(或称SAMA图)，再在操作站或工程师站上键入生成，形成应用软件，同时拷贝出软盘的方式。既繁琐低效，又易错难查。
现在，操作站和工程师站采用高档PC机或工控机，Windows 操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDE(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术，可通过以太网接口与管理网络相连，采用通过监控图形软件是当前DCS发展的趋势。
(1) 控制组态环境
连续控制方案采用软连线的图形组态，所谓软接线就是控制器中各个单元内软件功能块的参数进行连接的技术。它采用了由系统数据库编辑器所提供的“功能块结构”技术，该数据库编辑器支持功能块的综合库。A2控制器的所有输入、输出、PID、报警、算数、逻辑相关的参数之间均可以按应用要求进行连线处理，以实现控制应用。
顺序控制使用基于 IEC 1131-3标准的SFC进行图形组态。启动动作的步骤 可以是结构化文本描述语句(ST)或是嵌入式SFC。
(2) 流程图组态环境
浏览器与服务器系统是基于世界领先的HMI-InTouchTM软件，它为工厂或生产过程中的所有控制与信息资源提供了单一的集成视窗。采用拖放和S88技术，使组态Foxboro A2自动系统控制器或其它Invensys产品变得简便直观。支持三维流程图、动画、趋势图、组画面等功能
4 标准的通讯协议
要使产品的应用场合广泛，必须做到通讯协议的标准化和开放性。
大体上可分从以下三个方面体现:
(1) ArchestrA总体架构
DCS网络是DCS的生命线，在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。ArchestrA体系将Invensys系统、第三方设备以及用户自己的应用程序整合为一体，将当前与未来的应用都嵌入到同步的工厂级应用模式中，并且鼓励其正在进行的改变与提高。它包含了一整套独特新颖的成套工具与新式应用基础服务，允许迅速地生成新的应用程序、产品以及服务。通过对现有系统的集成进行升级，可延长用户全厂的信息和控制系统基础结构的使用寿命。
(2) 基于Ethernet、Modbus、Frofibus 或DeviceNet 多种可选的通信协议分布式通信网络。当然也可以与任何遵循相同协议的第三方硬件通讯。
(3) 工厂操作工作站与企业网之间可用DDE、OPC等协议交换数据。
5 A2在炼厂的应用实例
在100点左右的规模上运用A2，非常适合。其系统结构示意图如图3。
具体的使用效果如下:
(1) 系统安装简便迅速
每套系统都在三天内完成现场施工;
(2) 组态简单
从培训到组态完成，一周时间内即完成;
(3) 操作、维护容易
系统运行稳定，操作简单易用，内置式诊断功能以帮助维护;
(4) 联网方便
通过以太网、以OPC协议与企业实时数据库实现数据传输;
(5) 投资少
相对于大型DCS来说，A2成本优是非常明显的。
6 结束语
可以说，A2系统是个大集成者:
(1) 它是Invensys收编了Eurotherm和Wonderware两家硬、软件先锋企业后整合双方优势的成果;
(2) 它采用的基本架构是ArchestrA，是I/A’S的未来发展方向，代表了FOXBORO最新的科研成果;
(3) 由于它在硬、软件方面都采用国际标准，所以组件和系统功能软件都能随意拆分组合，不但使系统规模可伸缩，它还能无缝地与其它系统融合，这极大地延伸了A2的应用范围。
所以对于一些中小规模的应用场合，A2是相当理想的选择。
当然，A2也有其不足之间，那就是目前还没有卡件冗余的结构方式。对于一些要求苛刻的应用场合，对选用A2存在顾虑。期待Invensys在今后的发展战略中能有这方面的考虑。