DCS的特點

分散控制系統的基本結構

DCS概述

新課導入什么是DCS?DCS控制系統是計算機技術、控制技術、通信技術和CRT顯示技術發展的產物計算機其實就是程序執行機構，控制系統依然是依靠計算機程序而發揮作用DCS控制系統從控制角度看，它有過去控制儀表的控制功能

1.分散控制系統的特點1.1系統模塊化和智能化

體現在硬件和軟件兩個方面1.2采用局域網絡通信技術DCS采用工業局域總線網絡形式進行通信。傳輸控制信息，進行全系統信息綜合管理，通過通信網絡和人機接口軟件，實現對分散在現場的控制儀表和生產設備進行操作管理。1.分散控制系統的特點1.3軟件工程豐富DCS具有豐富的軟件功能。它能為各種工業過程提供相適應的控制軟件，控制涉及行各業，范圍非常廣泛。就電廠控制軟件而言不僅可以完成控制，而且還可以完成報警、表、儀表故障監視、事故追憶等各種功能。1.分散控制系統的特點1.4具有很高的可靠性由于構成DCS控制系統的所控制對象，分散在控制現場不同位置，當局部控制設備生故障時不會影響控制全局。另外，DCS所有重要控制回路都采用了硬件冗余措施，順局部控制設備發生故障，冗余設備會自動立即替代故障設備，所以DCS具有非常高加黨性1.分散控制系統的特點1.5安裝維修方便DCS的控制方案靠軟件組態來實現，這就大大節約了安裝設備的時間和成本。由于系統具有自動診斷和自檢測燈智能功能，硬件采用帶電插拔技術，這會使系統的維修十分方便。

DCS的發展趨勢

分散控制系統的基本結構

DCS概述1.向開放式系統方向發展在DCS發展過程中，各個分散控制系統的開發商所開發的硬件體系結構和軟件體系結構各不相同，其系統之間互不兼容，這使得分散控制的用戶無法根據具體情況方便的選用同廠家的相關硬件設備或軟件資源，分散系統的開放性要求日顯突出。目前分散控制系統造商在這方面已做了大量工作，并取得長足的進展，如（OLEforProcessControl，OP(標準的制定，大大簡化了I/O驅動程序的開發，并提高了操作界面的系統性能。1.向開放式系統方向發展用戶可根據自己的實際需要自由選擇不同廠家的產品，根據各軟硬件廠家的特長，合理組織系避免重復投資，大大降低了系統的開發成本，更加便于經驗的交流和推廣。由于計算機特是微型計算機性能價格比的不斷提高，分散控制系統中的運行員操作站等設備也由原來的專用計算機改為普通的微型計算機。2.向智能化方向發展DCS在自身發展壯大的間時向智能化方向發展的趨勢十分明顯，如DCS具有自診斷、自適應（根據對象特性的變化調整控制策略）等功能。隨著現場控制單元中現場測控功能的下移分散和通信技術的發展，特別是現場總線的發展，出現了各種精度高、量程寬、重復性好，可靠性高，具有雙向通信和自診斷功能、操作使用維護方便的現場智能儀表。這些智能儀表與分散控制系統的有機結合大大加強了分散控制系統的功能。3.現場控制接口向現場總線拓展現場總線是20世紀80年代中期在國際上發展起來一種適合生產現場，在測控設備之間實現雙向串行多點數字通信的網絡總線，簡稱FCS。盡管目前現場總線FCS的國際標準尚不理想，但作為一種技術發展趨勢不可阻擋。現場總線適應了工業過程向分散化、網絡化、智能化發展的方向，其具有的系統開放性、結構的高度分散性、設備的互換性、儀表的智能化特性、對現場環境的適應性等特點，使得現場總線具有廣闊的發展應用前景。4.向管理控制一體化方向發展分散控制系統在宏觀上，處于信息獲取和利用的底層，僅僅將信息用于工業過程中的控制現場。對于大型復雜的系統，各個分散控制系統將形成所謂“信息孤島”。目前分散控制已向全廠信息管理系統(SIS)、實時信息監控系統（CIS)乃至企業資源計劃（ERP)滲透發展。

DCS控制系統的原理結構

分散控制系統的基本結構

DCS概述

1.分散控制系統原理1.分散控制系統原理

無論DCS的控制設備多么復雜，所有DCS均由四類接口組成運行操作接口開發維護結構現場過程控制接口網間通信接口1.1運行操作接口運行操作接口，也稱為操作員站，運行人員通過此設備（一般現場配置6臺左右)對現場的所有對象實施控制現場過程控制接口操作。CRT監視器上主要顯示的是工藝流程圖，運行人員可以方便地在流程圖上操作各種設備。例如，使用鼠標點擊某個閥門圖標，以完成閥門的打開、關閉、自動和手動等操作。1.2開發維護接口開發維護接口，也稱為工程師站，和操作員站外形一樣，只是該設備放置在工程師工作的房間。工程師可以利用此設備改變現場控制設備的參數或對控制系統重新組態等工作。1.3現場過程控制接口

現場過程控制接口，也稱為過程控制單元。控制單元由安裝在控制室內的多個機柜組成。每個機柜相當于一臺計算機，運行其中的程序完成對現場所有設備的控制。過程控制單元在操作員站的控制下進行工作，當需要改變現場設備的狀態時，操作員站發出的命令(通過鼠標點擊等操作)將通過過程控制單元來控制現場。1.4網間通信接口網間通信接口，也稱為網橋，主要作用是將工業過程控制的局域網和外界的網絡（例如工廠的廠級網絡或Internet大型網絡）連接起來，實現信息共享，將現場的“信息孤島”溶人廠網或更大的網絡之中。如果在現場控制允許情況下，運行人員可以在家中通過網絡對現場設備進行控制和操作。1.5分散控制系統的功能直接控制級直接控制級又稱過程控制級，它是分散控制系統的基礎。在這一級上，分散控制單元直接與生產現場各類裝置(如變送器、執行器、各類開關接點等）相連，可對生產過程實現數據采集、過程控制、設備監測、系統測試和診斷、報警及冗余切換等功能。過程管理級生產管理級經營管理級1.5分散控制系統的功能生產管理級過程管理級又稱監督控制級，它主要包括監控計算機、操作員站和工程師站。它能綜合監視各站的信息，完成各生產過程的優化控制計算和最佳設定值的設定，負責各直接控制級的協調管理以及與上位機的聯系。同時還可實現綜合顯示、操作指導、集中操作、歷史數據存儲、定時報表打印、控制回路組態和參數修改、故障報告和處理等功能。1.5分散控制系統的功能經營管理級經營管理級與工廠的經理部、市場部、計劃部以及人事部等辦公自動化管理信息系統連接起來，對全廠進行總體協調和管理，負責企業的經營方向和決策，實現整個生產系統的最優化。它全面收集來自