DCS控制系统及其应用
储运092
小组成员：陈熙巨萌
路西赵宁
马振彭方超
王赞赞吴志伟
张力赵志坤
DCS控制系统应用概况
集散控制系统（Total Distributed Control System，DSC）是20世纪70年代中期发展起来的以微处理器为基础的分散型计算机控制系统。它是控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）、阴极射线管（CRT）图形显示技术和网络技术相结合的产物。该装置时利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。
DCS自20世纪70年代问世以来，发展异常迅速。目前，它作为新一代工业自动化过程控制设备，在世界范围内被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、电力、食品等工业，我国在石油、冶金、化工与电力等行业也已普遍推广应用。随着现代化工业的飞跃发展、生产装置的规模不断扩大、生产技术及工艺工程愈趋复杂，常规模拟仪表存在难以克服的弊病：首先是控制功能过于单一，难以实现某些复杂控制功能；其次是难于集中操作和监视，长达几十米的高密集排列仪表屏，操作和调整都十分困难。20世纪50年代末期人们开始将电子计算机用于过程控制，试图利用计算机能执行复杂运算、处理速度快和管理监视集中等特点来弥补常规仪表过于分散和控制能力单一的不足，为工业过程控制开辟一条新的途径。经过多年的摸索和实践，虽然取得了一定的成果，但也暴露了它本身存在的严重弱点：首先是危险高度集中，在一个大型工厂中，一台计算机要控制几十个，甚至几百个回路，当计算机的公共部分发生故障时，轻则造成装置或整个工厂停车，重则导致设备的损坏甚至发生火灾、爆炸等恶性事故；其次是成本高，为了提高计算机的可靠性，一般都采用双机、双工运行或常规仪表备用，这样不仅维修工作量大，而且成本将成倍增加，如果工厂的生产规模不大，则经济性更差。
为继承常规模拟仪表及集中控制计算机系统的优点，并摒弃其不足，人们开始了新的探索。20世纪70年代初随着微处理机技术的高速发展，过去有一台大型计算机完成的功能，可以由几十甚至几百台微处理机来完成，各微处理机之间又可以用计算机网络连接起来，构成一个完整的系统，正是在这一基础上出现了集散控制系统。人们按控制功能或按区域将微处理机进行分散配置，每个微处理机只需控制少数几个回路，使危险性大大分散。该系统又使用若干个彩色图形显示器进行监视和操作，并运用通讯手段，将各微机连接起来，它比常规模拟仪表有更强的通信、显示、控制功能，又比集中过程控制计算机安全可靠。这是一种分散型多微处理机综合过程控制系统，又称分散型综合控制系统，俗称集散控制系统，简称DCS。
最早提出这种设计思想的是美国霍尼威尔（Honeywell）公司，并在1975年12月正式向市场推出了世界上第一集散控制系统——TDC2000系统。
从1975年第一套DCS诞生到现在,DCS经历了三个大的发展阶段，或者说经历了三代产品。从总的趋势看，DCS的发展体现在以下几方面：
(1)系统的功能从底层（现场控制层）逐步向高层（监督控制、生产调度管理）扩展；
(2)系统的控制功能由单一的回路控制逐步发展到综合了逻辑控制、顺序控制、程序控制、批量控制及配
方控制等混合控制功能；
(3)构成系统的各个部分由DCS厂家专有的产品逐步改变为开放的市场采购产品；
(4)开放的趋势促使DCS厂家越来越重视采用公开标准，使得第三方产品更加容易集成到系统中来；
(5)开放性带来的系统趋同化普偶是DCS厂家向高层的、与生产工艺结合紧密的高级控制功能发展，以求
得与其它同类厂家的差异化；
(6)数字化的发展越来越向现场延伸，这使得现场控制和系统体系结构发生了重大变化，将发展成为更加
智能化、更加分散化的新一代控制系统。
第一代DCS（初创期）是指从其诞生的1975~1980年间所出现的第一批系统，以Honeywell的TDC-2000为代表，还有Yokogawa（即横河）公司的Yawpark系统、Foxboro公司的Spectrum系统、Bailey公司Netwook90系统等。第一代DCS是由过程控制单元、数据采集单元、CRT操作站、上位管理计算机及连接各个单元和计算机的高速数据通道等五个部分组成，奠定了DCS的基础体系结构。这个时期的系统的特点是：比
较注重控制功能的实现，系统的设计重点是现场控制站；系统的人机界面功能则相对较弱，在实际中只用CRT操作站进行现场工况的监视，使得提供的信息也有一定的局限；在功能上更接近仪表控制系统；各个厂家的系统均由专有产品构成，包括高速数据通道、现场控制站、人机界面工作站及各类功能性的工作站等，不仅系统的购买价格高，系统的维护运行成本也高。可以说，DCS的这个时期是超利润时期，其应用范围也受到一定的限制。
第二代DCS（成熟期）是在1980~1985年推出的各种系统，其中包括Honeywell公司的TDGC-3000、Fisher 公司的PROVOX、Taylor公司的MOD300及Westinghouse公司的WDPF等。第二代DCS的最大特点是引入了局域网（LAN）作为系统骨干，按照网络节点的概念组织过程控制站、中央操作站、系统管理站及网关，使得系统的规模、容量进一步增加，系统的扩充有更大的余地，也更加方便。在功能上，这个时期的DCS逐步走向完善，除回路控制外，还增加了顺序控制、逻辑控制等功能，加强了系统管理站的功能，可实现一些优化控制和生产管理功能。
第三代DCS（扩展期）以1987年Foxboro公司推出的I/A Series为代表，该系统采用了ISO标准MAP （制造自动化规约）网络。这一时期代表产品还有Honeywell公司的TDC-3000/UCN、Yokogawa公司的Centum-XL/μXL、Bailey公司的INFI-90、Westinghouse公司的WDPFⅡ等。这个时期的DCS在功能上实现了进一步的扩展，增加了上层网络，将生产的管理功能纳入到系统中，形成了直接控制、监督控制和协调优化、上层管理三层功能结构；在网络方面，各个厂家已普遍采用了标准的网络产品；由IEC61131-3所定义的五种组态语言为大多数DCS厂家所采纳；在构成系统的产品方面，除现场控制站基本上还是各个DCS厂家的专有产品外，人机界面工作站、服务器和各种功能站的硬件和基础软件，如操作系统等，已全部采用了市场采购的商品，使系统的成本大大降低，DCS已逐步成为一种大众产品，在越来越多的应用中取代了仪表控制系统而成为控制系统的主流。
新一代DCS 其技术特点包括全数字化、信息化和集成化。DCS发展到第三代，尽管采用了一系列新技术，但是生产现场层仍然没有摆脱沿用了几十年的常规模拟仪表。生产现场层的模拟仪表与DCS各层形成极大的反差和不协调，并制约了DCS的发展。因此，将现场模拟仪表改为现场数字仪表，并用现场总线（field bus）互联。由此带来的DCS控制站的变革，即将控制站内的软件功能模块分散的分布在各台现场数字仪表中，并可统一组态构成控制回路，实现彻底的分散控制。
集散控制系统的组成
一个基本的DCS应包括至少一台现场控制站、一台操作员站、一台工程师站（也可利用一台操作员站兼做工程师站）、一条系统网络四大组成部分：
1 、现场控制站
现场控制站是DCS的核心，系统主要的控制功能由它来完成。系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证，因此对它的设计、生产及安装都有很高的要求。现场控制站的硬件一般都采用专门的工业级计算机系统，其中除了计算机系统所必需的运算器（即主CPU）、存储器外，还包括了现场测量单元、执行单元的输入/输出设备，即过程量I/O或现场I/O。在现场控制站内部，主CPU和内存等用于数据的处理、计算和存储的部分被称为逻辑部分，而现场I/O则被称为现场部分。
2 、操作员站
操作员站主要完成人机界面的功能，一般采用桌面型通用计算机系统，如图像工作站或个人计算机等。其配置与常规的桌面系统相同，但要求有大尺寸的显示器（CRT或液晶屏）和性能好的图形处理器，有些系统还要求每台操作员站使用多屏幕，以拓宽操作员的观察范围。为了提高画面的显示速度，一般都在操作员站上配置较大的内存。
3 、工程师站
工程师站是DCS中的一个特殊功能站，其主要作用是对DCS进行应用组态。应用组态是DCS应用过程当中必不可少的一个环节，应为DCS是一个通用的控制系统，在其上可实现各种各样的应用，关键是如何定义一个具体的系统完成什么样的控制，控制的输入/输出量是什么控制回路的算法如何，在控制计算中选取什么样的参数，在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控，还有诸如报警、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义，所有这些都是组态所要完成的工作，只有完成了正确的组态，一个
通用的DCS才能够成为一个针对具体控制应用的可运行系统。
特殊功能站是执行特定功能的计算机，如专门记录历史数据的历史站；进行高级控制运算功能的高级计算站；进行生产管理的管理站等。服务器的主要功能是完成监督控制层的工作，如整个生产装置乃至全厂的运行状态监视、对生产过程各个部分出现的异常情况的及时发现并及时处置、向更高层的生产调度和生产管理，直至企业经营等管理系统提供实时数据和执行调节控制操作等。或者简单讲，服务器就是完成监督控制，或称SCADA功能的主节点。
4、DCS网络
DCS网络包括系统网络、现场总线网络和高层管理网络。
系统网络是连接DCS系统各个站的桥梁。由于DCS是由各种不同功能的站组成的，这些站之间必须实现有效的数据传输，以实现系统总体的功能，因此系统网路的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能。
现场总线将现场检测变送单元和控制执行单元被数字化，因此DCS将成为一种全数字化的系统。在以往采用模拟式变送单元和执行单元时，系统与现场之间是通过模拟信号线连接的，而在实现全数字化后，系统与现场之间的连接也将通过计算机数字通信网络，即通过现场总线实现连接，这将彻底改变整个控制系统的面貌。
高层管理网络将DCS从单纯的低层控制功能发展到了更高层次的数据采集、监督控制、生产管理等全厂范围的控制、管理系统，使DCS成为一个计算机管理控制系统，包含了全厂自动化的丰富内涵。
5 、DCS软件
DCS软件包括现场控制站软件、操作员站软件和工程师站软件。
现场控制站软件的主要功能是完成对现场的直接控制，包括回路控制、逻辑控制、顺序控制和混合控制等多种类型的控制：现场I/O驱动，完成过程量的输入/输出；对输入的过程量进行预处理，如工程量的转换、统一计量单位、剔除各种因现场设备和过程I/O设备引起的干扰和不良数据、对输入数据进行线性化补偿及规范化处理等；实时采集现场数据并存储在现场控制站内的本地数据库中，这些数据可作为原始数据参与控制计算，也可通过计算或处理成为中间变量，并在以后参与控制计算，所有本地数据库的数据（包括原始数据和中间变量）均可成为人机界面、报警、报表、历史、趋势及综合分析等监控功能的输入数据；控制计算，根据控制算法和检测数据、相关参数进行计算，得到实施控制的量；通过现场I/O驱动，将控制量输出到现场。
为了实现现场控制站的功能，在现场控制站中建立于本站的物理I/O和控制相关的本地数据库，这个数据库中直保存与本站相关的物理I/O点及与这些物理I/O点相关的，经过计算得到的中间变量。本地数据库可以满足本现场控制站的控制计算的物理I/O对数据的需求，有时也可从网络上将其他节点的数据传送过来，这种操作被称为数据的引用。
操作员站软件的主要功能是人机界面，及HMI的处理，其中包括图形画面的显示、对操作员操作命令的解释与执行、对现场数据和状态的监视及异常报警、历史数据的存档和报表处理等。为了上述功能的实现，操作员站软件主要由以下几个部分组成：图形处理，根据由组态软件生成的图形文件进行静态画面（又称为背景画面）的显示和动态数据的显示及按周期进行数据更新；操作命令处理，包括对键盘操作、鼠标操作、画面热点操作的各种命令方式的解释与处理；历史数据和实时数据的趋势曲线显示；报警信息的显示、事件信息的显示、记录与处理；历史数据的记录与存储、转储及存档软件；报表记录和打印；系统运行日志的形成、显示、打印和存储记录。
工程师站软件可分为两个大部分，其中一个部分是在线运行的，主要完成对DCS系统本身运行状态的诊断和监视，发现异常时进行报警，同时通过工程师站上的CRT屏幕给出详细的异常信息，如出现异常的位置、事件、性质等。
工程师站软件的最主要部分是离线态的组态软件，这是一组软件工具，是为了将一个通用的、对多个应用控制工程有普遍适应能力的系统，变成一个针对某个具体应用控制工程的专门系统。为此，系统要针对这个具体应用进行一系列定义，如系统要进行什么样的控制；系统要处理哪些现场量，这些现场量要进行哪些显示、报表及历史数据存储等功能操作；系统的操作员要进行哪些控制操作，这些控制操作具体是如何实现的，等等。
在工程师站上，要做的组态定义主要包括以下方面：系统硬件配置定义，包括系统中各类站的数量、每个站的网络参数、各个现场I/O站的I/O量配置（如各种I/O模块的数量、是否冗余、与主控单元的连接方式等）及各个站的功能定义等；实时数据库的定义，包括现场物理I/O点的定义（改点对应的物理I/O 位置、工程量转换的参数、对该点所进行的数字滤波、不良的剔除及死区等处理）以及中间变量点的定义；历史数据库的定义，包括要进入历史数据库的实时数据、历史数据存储的周期、各个数据在历史数据库中保存的时间及对历史库进行转储（即将数据库转存到磁带、光盘等可以动介质上）的周期等；历史数据和实时数据的趋势显示、列表及打印输出等定义；控制算法的定义，包括确定控制目标、控制方法、控制周期及定义与控制相关的控制变量、控制参数等；人机界面的定义，包括操作功能定义（操作员可以进行哪些操作、如何进行操作等）、现场模拟图的显示定义（包括背景画面和实时刷新的动态数据）及各类运行数据的显示定义等；报警定义，包括报警产生的条件定义、报警方式的定义、报警处理的定义（如对报警信息的保存、报警的确认、报警的清除等操作）及报警列表的种类与尺寸定义等；系统运行日志的定义，包括各种现场事件的认定、记录方式及各种操作的记录等；报表定义，包括报表的种类、数量、报表的格式、报表的数据来源及在报表中各个数据项的运算处理等；事件顺序记录和事故追忆等特殊报告的定义。
集散控制系统的特点
从仪表控制系统的角度看，DCS的最大特点在于其具有传统模拟仪表所没有的通信功能。从计算机控制系统的角度看，DCS的最大特点则在于它将整个系统的功能分成若干台不同的计算机去完成，各个计算机之间通过网络实现互相之间的协调和系统的集成。在DCS中，检测、计算和控制着三项功能由称为现场控制站的计算机完成，而人机界面则由称为操作员站的计算机完成。而在一个系统中，往往有多台现场控制站和多台操作员站，每台现场控制站或操作员站对部分被控对象实施控制或监视，这种划分是功能相同而范围不同的计算机。因此，DCS中多台计算机的划分有功能上的，也有控制、监视范围上的。这两种划分形成了DCS的“分布”一次的含义。
DCS有一系列特点和优点，主要表现在以下六个方面：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。
DCS分散性的含义是广义的，不但是分散控制，还有地域分散、设备分散、功能分散和危险分散的含义。分散的目的是为了使危险分散，进而提高系统的可靠性和安全性。
DCS的集中性是指集中监视、集中操作和集中管理。DCS通信网络和分布式数据库是集中性的具体体现，用通信网络把屋里分散的设备构成统一的整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享。因此，可以同时在多台操作员站上实现集中监视、集中操作和集中管理。
DCS的自治性是指系统中的各台计算机均可独立的工作，例如，过程控制站能自主的进行信号输入、运算、控制和输出；操作员站能自主的实现监视、操作和管理；工程师站的组态功能更为独立，既可在线组态，也可离线组态。
DCS的协调性是指系统中的各台计算机用通信网络互联在一起，相互传送信息，相互协调工作，以实现系统的总体功能。
DCS的灵活性和扩展性表现在DCS采用模块式结构，提供各类功能模块，可灵活的组态构成简单、复杂各类控制系统。另外，还可根据生产工艺和流程的改变，随时修改控制方案，在系统容量允许范围内，只需通过组态就可以构成新的控制方案。
DCS采用了一系列冗余技术，如控制站主机、IO板、通信网络和电源等均可双重化，而且采用热备份工作方式，自动检查故障，一旦出现故障立即自动切换。同时，通过故障诊断与维护软件，实施检查系统的硬件和软件故障，并采用故障屏蔽技术，使故障影响尽可能地小。
DCS采用高性能的电子元器件、先进的生产工艺和各项抗干扰技术，可使DCS能够适应恶劣的工作环境。
DCS为操作人员提供了友好的人机界面（MMI）。操作员站采用彩色CRT和交互式图形画面，常用的画面有总貌、组、点、趋势、报警、操作指导的流程图画面等。由于采用图形窗口、专用键盘、鼠标或球标器等，甚至采用动态画面、工业电视、合成语音等多媒体技术，图文并茂，形象直观，使得操作简单。
集散型控制系统的体系机构
中央计算机中控制系统的形成
在20世纪60年代前期，大量的工业控制计算机用来解决一些特定而明确的工业控制问题（如进行数据采集、数据处理、过程监视等），这类计算机通常称为专用机。由于专用机只用来处理一个特定的事情，因此，工厂中就必然需要一系列的这类计算机来解决各种各样的问题，而且各种专用机之间也不能直接发生联系。若需要相互之间的联系的话，也只有依靠数据传输介质（磁带、纸带、卡片）来传输，这样来传送它们之间的联系信息实在是太麻烦和费时。后来，由于中央计算机的引入，各计算机都可以连接到中央计算机上，因此各专用机之间的联系就可以通过中央计算机转换而实现，这样无疑给系统的集成带来了方便。由于专用机之间可以不用人工干预就可以达到相互联系的目的，进而整个系统就可以协调一致的运转，从而奠定了集中控制模式的基础。
到了20世纪60年代中期，由于出现了大型而高速的过程控制计算机，就使得采用单独的一台大型控制计算机来代替先前的众多专用小型机，以监视和控制多个装置成为可能，这样的系统就形成了中央集中式的计算机控制系统。在当时，由于很多工厂企业都有中央控制室，因而分布在各车间的变送器，执行器以及其他的各种仪器仪表都直接连接到控制室。
DCS 体系结构的形成
对于集中式计算机控制系统，其两大应用指标就是中央计算机的处理速度和计算机自身的可靠性。计算机的处理速度越快，它在一定时间范围内就可以管理更多的被控设备。可它的处理速度是受到当时技术条件的限制，此外有一点就是与以往一样，工厂中已有的仪器仪表装置（如所有的变送器、执行器等）都不得不连接到计算机上，这样在计算机和仪器仪表间就存在着成百上千的连接装置。若是利用中央计算机来进行技术改造，利用现存的连接装置，整个控制系统的完成就比较省劲。若是要重建工厂就不太容易了，因为计算机变得越来越便宜，而连接装置的造价则相对变化不大，这就会使得连接装置比计算机的花费还要大。另外，所有的控制功能都集中到单台计算机上来完成，而一旦计算机出了问题，就意味着所有功能都将失效，这是设计师和工程师们很头痛的事情。对于这种状况，必须寻求一种更加可靠的计算机自动化控制系统，其方案有以下两种：
（1）使计算机本身更加可靠。
（2）引入功能上可代替的集散型控制技术，以改善系统的可靠性。
对于第一种方案，就意味着要中央计算机更加可靠，其实施的方法可以采用大规模集成电路过程控制计算机或是采用多计算机（多CPU）结构。大家都知道，后来是朝着集散型控制技术方向去发展的。其原因可以归纳如下：
20世纪60年代末到70年代初，由于低成本的集成电路技术的发展，出现了小型、微型计算机，使得小型、微型计算机的功能更加完善，而且价格便宜，因而可以用小型计算机代替中央计算机的局部工作，以对其周围的装置进行过程监听和控制，有人将这些小型机叫做第一级计算机。而中央计算机只处理中心自动化问题和管理方面的问题，从而产生了两极自动化控制系统的结构，也有人把这种结构叫做分散式计算机系统，这种结构在20世纪70年代得到了很广泛的应用，在20世纪70年代末，一开始是当多计算机自动化系统由制造商们推出，而一旦用户采用了分散式计算机控制系统，就必然会在满足自己应用的前提下，选择价格更加合理的不同厂家的计算机产品，而且当分散式控制系统逐渐建成后，就会与现存的过程控制计算机集成起来，一起完成它们的主要功能，这些小型计算机主要是完成实时处理、前端处理功能，而中央计算机只充当后继处理设备。这样，中央计算机不能直接跟现场设备打交道，从而把部分控制功能和危险都分散到前端计算机上，如果中央计算机一旦失效，设备的控制功能依旧能得到保证。图1中所示的多计算机结构比较适合于小型工业自动化过程，在这些系统中存在的前端计算机较少，然而当控制规模增大后（例如一座钢铁厂的自动化控制系统），就得有很多台前端计算机才能满足应用要求，从而使中央计算机的负载增大，难以在单台中央计算机的条件下及时的完成诸如模块上优化、系统管理等方面的工作，在这种应用的条件下，就出现了具有中间层次计算机的控制系统，在整个控制系统中，中间计算机分布在各
个车间和工段上，处于前端机和中央计算机之间并担当起一些以往要求中央计算机来处理的职能，到此，系统结构就形成了三级计算机控制模式，这样的结构模式在工厂自动化方面得到了广泛的运用，至今仍常常见到。举例来说，对于一座炼油厂，一定存在不同的车间，各车间中都有相应的各种被控装置，只要在各车间安装一台中间级控制计算机，它直接向下与前端计算机相连，向上与中央计算机相连，前端计算机就直接控制诸如温度、压力、流量等。把中央计算机与工厂办公自动化系统连接起来，工厂自动化控制系统就集成到信息处理系统中，是工厂制造与办公室、实验室、仓库等商业和事务管理等系统构成了一体化，这也是现代化工厂的机构模式。
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图1
DCS的功能分层体系
目前，层次化已经成为DCS的体系特点，使其体现集中操作管理、分散控制的思想。可以将DCS的层次分为以下四级
（1）现场装置管理层次的直接控制级（过程控制级）在这一级上，过程控制计算机直接与现场各类装置（如变送器、执行器、记录仪表等）相连，接受上层的管理信息，并向上传递装置的特性数据和采集到的实时数据。
（2）过程管理级在这一级上的过程管理计算机主要有监控计算机、操作站、工程师站。它综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等。
（3）生产管理级（产品管理级）在这一级上的管理计算机根据产品各部分的特点，协调各单元级的参数设定，是产品的总体协调员和控制器。
（4）工厂总体管理级（经营管理级）这一级居中中央计算机上，并与办公自动化连接起来，担负起全厂总体协调管理，包括各类经营活动、人事管理等。
DCS各层次的功能
新型的DCS是开放性的体系结构，可方便的与生产管理的上位计算机相互交换信息，形成计算机一体化生产系统，实现工厂的信息管理一体化。
1. 直接控制级
直接控制级是DCS的基础，其主要任务有：
（1）进行过程数据采集即对被控设备中的每个过程量和状态信息进行快速采集，使进行数字控制、开环控制、设备监测、状态报告的过程等获得所需要的输入的信息。
（2）进行直接数字的过程控制根据控制组态数据库、控制算法模块来实施实时的过程量（如开关量、模拟量等）的控制。
（3）进行设备监测和系统的测试和诊断把过程变量和状态信息取出后，分析是否可以接受以及是否可以允许向高层传输。进一步确定是否对被控装置实施调节，并根据状态信息判断计算机系
统硬件和控制板的性能（功能），在必要时实施报警、错误或诊断报告等措施。
（4）实施安全性、冗余化方面的措施一旦发现计算机系统硬件或控制板有故障，就立即实施备用件的切换，保证整个系统安全运行。
例如，由中国石化总公司和原航空航天部联合研制的友力-2000系统的过程控制级就是由监测站或（和）控制站组成，可以完成A/D、D/A转换，信号调理，开关量的输入/输出，并把采集到的现场数据由A/D转换、信号调理和某些信号的直接输入，经过整理、分析，实时的通过高速数据公路传递到上一层计算机中，对于要求控制的量实施实时的调节控制，当发现某一CPU板后数据采集板或信号输出板等出现故障就立即向上报告。并根据条件实施切换，以确保系统的正常工作。
2. 过程管理级
过程管理级主要是应付单元内的整体优化，并对其下层产生确切的命令，在这一层可完成的功能有：（1）优化过程控制者可以更具过程的数学模型以及所给定的控制对象来进行，优化控制只有在优化执行条件确保的条件下方能达到，但即使在不同策略条件下仍能完成对控制过程的优化。
（2）自适应回路控制在过程参数希望值的基础上，通过数字控制的优化策略，当现场条件发生改变时，经过过程管理级计算机的运算处理就得到新的设定值和调节值，并把调节值传送到直接过程控制层。
（3）优化单元内各装置，使它们密切配合这主要是根据单元内的产品、原材料、库存以及能源的使用情况，以优化准则来协调相互之间的关系。
（4）通过获取直接控制层的实时数据以进行单元内的活动监视、故障检测存档、历史数据的存档、状态报告和备用。
例如，友力-2000DCS的过程管理级是由多个操作站和工程师站组成的。操作站相互备份，完成数据、图形、状态的显示；历史数据库的存档，故障声响报警，故障记录打印，故障状态显示，定时报表打印；实时动态调整回路参数，优化控制参数等过程控制功能，在工程师站上可进行控制优化，通过重新对控制回路的组态，有高速数据公路下载到直接过程控制级，以改变回路的控制算法，实施优化策略。
3.生产管理级
产品规划和控制级完成一系列的功能，要求有比系统和控制工程更宽的操作和逻辑分析功能，根据用户的订货情况、库存情况、能源情况来规划各单元中的产品结构和规模，并且可使产品重新计划，随时更改产品机构，这一点是工厂自动化系统高层所需要的，有了产品重新组织和柔性制造的功能，就可以应付由于用户订货变化所造成的不可预测的事件。由此，一些较复杂的工厂在这一控制层就实施了协调策略。此外，对于纵观全场生产和产品监视，以及产品报告也都是在这一层来实现的，并与上层交互传递数据。在中小企业的自动化系统中，这一层可能就充当最高一级管理员。
4. 工厂经营管理级
经营管理级居于工厂自动化系统的最高一层，它的管理范围很广，包括工程技术方面、经济方面、商业事务方面、人事活动方面以及其它方面的功能。把这些功能都集成到软件系统中，通过综合的产品计划，在各种变化条件下，结合多种多样的材料和能量调配，以达到最优化的解决这些问题。在这一层中，通过与公司的经理部、市场部、计划部以及人事部等办公自动化相连接，来实现整个制造系统的最优化。
在经营管理这一层，其典型的功能有：市场分析，用户信息的收集，订货统计分析，销售与产品计划，合同事宜，接收订货与期限监测，产品制造协调，价格计算，生产能力与订货的平衡，订货的分发，生产与交货期限的监视，生产、订货和合同的报告，财务方面的报告等。
集散控制系统的调试、安装与验收
集散控制系统的调试
为确保集散系统正常运行，必须认真细致地进行调试工作，DCS的调试分三个部分，工厂调试，用户现场调试和在线调试。
一.、工厂调试
工厂调试是集散系统调试的基础，它是在生产厂专业人员的指导下，用户对硬件、系统软件和应用软件（向厂方购买的应用软件包）进行应用性调试。目的是在专家指导下学会软件包的使用方法，了解软件包结合用户的工艺过程能实现何种功能。另外，在制造厂应完成复杂回路(如前馈等)和特殊设备（如智能变送器等）的调试。在局部调试完成后，还需进行全方位的调试，包括每一个I/O点及其相应回路的调试，同时要观察相关的标准画面。
1.硬件调试
TDC-3000系统对系统硬件提供了一套测试软件，通过测试软件的运行就可完成系统硬件的测试。另外通过系统菜单（system menu）可查看网络级的状态信息，包括网络组态文件和LCN状态显示，重要的画面有NCF状态显示、LCN全貌显示、操作台、接口和节点的状态显示。
2.用户应用软件的调试
用户应用软件调试包括网络组态文件、区域数据库、用户数据点、用户流程画面、CL/PM和CL/AM程序、LM阶梯图、BUTTON键的调试以及控制回路的测试。
（1）网络组态文件的调试应用软件调试首先应检查用户的网络组态文件，因为它规定了单元的名称、操作站名称和区域的名称，同时还规定了系统中许多属性，确定了LCN网络上节点的
组态、历史模块HM的分卷组态。如果检查中发现上述各项内容有不合适的地方，则应及时进
行修改并重新对HM进行分卷。
（2）区域数据库的检查区域数据库是系统数据和操作的格式定义，因此在用户数据点调试之前，必须先检查它的属性内容是否正确。检查内容主要包括：单元分配、路径目录、总貌、操
作编组、过程模件编组、区域趋势、单元趋势、单元摘要、批量摘要、系统状态、报警画面、
标准报表、过程日记、系统日记、实时日记、报表、打印趋势和LCN报警等。具体方法是在
工程师菜单下选择AREA DA TA BASE项，进入AREA CONDIFURATION子菜单，再按工程
师键盘上的COMMAND键，即出现选择区域数据库画面，由此调节出所需查看个性的区域。
（3）用户数据点的调试用户数据点是集散控制系统工作的基础。它的编制直接关系到DCS系统是否能长期、稳定地运行，所以对用户数据点必须仔细地调节测试，以确保正确无误。
用户数据点包括PM的调节PV点、调节回路、数字复合点、逻辑点、模入/模出点、数字输入/输出点、脉冲输入点、时间点、数值点和标志点; AM的调节PV点、时间点、数值点、用户数值点和标志点等。在检查中必须注意各个参数之间的匹配，任何不适当的选择应在调试中逐点予以修正。
除了对数据点进行单点调试外，还须对数据点按回路进行联调。一般来讲，在用户数据点调试阶段，可结合工艺过程，构成一检测控制回路图，再按信号流程逐点调出相应数据点进行回路的调试，以确保控制作用正常，切换无扰动。
（4）用户流程图画面的调试用户流程图画面的编制同数据点的建立一样，工作量占用户应用软件编制工作量的1/3以上，因此流程图画面的调试也是应用软件调试工作的重要部分。这部分的
工厂调试主要检验触摸目标（target）、条件（condition）和变体（variant）等设置是否达到了
设计时的预想目标，是否能响应用户数据点库的内容，画面上数据是否能真实反映实时数据，
棒图是否能随着数据点库的变化而相应的变化，流程图画面是否超出了编译区域等方面。除了
验证以上这些内容外，还要对流程图画面的布局、管线、设备、数值、文本及背景颜色的协调
进行调整，使整幅画面文字、图形、色彩都十分和谐。
（5）用户程序的调试用户程序的调试包括CL/PM 和CL/AM的调试。CL/AM的程序调试主要结合用户的应用数据库进行编译调试，调试过程中编译器将自动给出有关出错信息，据此用户可
及时进行修改。编译调试完成后，还可以通过PROCESSMODULE的详细画面，按多执行CL/PM
程序，以检验程序的读写功能是否正确无误。
CL/AM的调试与CL/PM类同，只要注意与CL/AM程序相关的设备和PM，LM等是否处于正常工作状态。
（6）LM阶梯图程序（LANDDER LOGIC）的调试在工厂调试阶段，对阶梯图的调试一般有以下两种方式：纯模拟方式和半模拟方式。
《》纯模拟方式的调试
通过编程器或PC完成阶梯图程序的编制后，使用LM的强制（force）功能,即以软件手段强制改变输入数据点的状态，从而观察输出线圈的变化，以检查逻辑关系的正确与否。这种调试不涉及I/O卡，故称为纯模拟方式调试，纯模拟方式调试过程中输入，输出状态的变化，可在编程器或PC机的CRT上观察，也可直接输入，输出卡上的状态指示灯。
纯模拟方式调试过程中，对某些影响整个系统的信号，如紧急连锁系统中的全线停车信号，调试时应先分步进行，然后进行系统联调。另外，对于比较重要的连锁信号，调试时除应注意输出线圈的状态外，还应该特别注意不同组合的输入变化对输出的影响。
《》半模拟方式的调试
通过输入卡上接线直接改变输入状态而进行的调试成为半模拟方式的调试。这种方式在检查阶梯图逻辑合理性的同时，也检查了输出卡的硬件质量。模拟输入信号由信号发生器供给，数字输入信号通过接点的短接与否实现“开”，“闭”状态输入。
（7）BUTTON键的调试该项调试就是试一试BUTTON键是否按组态的功能进行操作。
如果没有达到预期的目的，就个性组态，直到满意为止。
在LM中强制功能是调试过程中必不可少的，它对信号的控制能力具有高级别，即使试车阶段仍然会经常用到它。因为没有强制功能，将使调试过程变得相当繁琐，且容易出错。
（8）回路的测试这项测试是DCS用户软件工厂调试阶段中至关重要的部分。它需要制造厂提供有关的测试工具，如电流变，万能表，信号发生器，电线和专用接线工具等。回路测试包括对
用户编制的应用软件的测试和I/O通道的测试。如果有智能变送器，安全栅等其他装置，可一
并联入系统进行全面测试。
必要时还可以与用户的CL/PM，CL/AM程序的调试结合进行。
TDC-3000回路调试的具体方法是在AI加信号发生器，然后在AO端用电流表测试输出值。
对DI和DO可通过接点的短接与输入信号来完成测试。
2 ，现场调试
现场调试是在工厂调试的基础上进行的真正的在线调试，不允许有任何错误与疏漏。特别是对于危险性极大的化工生产装置，任何差错都会带来意想不到的结果。
现场测试主要检查一下几个方面：现场仪表的的安装与接线，以及它与集散控制系统的通信，检查数据点组态，操作画面，程序控制和紧急连锁。
现场调试需要工艺，电气和设备等专业配合，调试之前需要做好各方面的准备，首先是安装工作全部完工，设备完好无损，接地符合要求，通信系统可靠，后勤保障充沛，其次是调试大纲，调试方法和各类调试报告均应准备齐全，对参加调试的工作的操作工进行培训，使之达到熟练操作的程度，再次是成立调试小组，统筹安排现场调试阶段的工作，例如有关气密试验，工艺管线吹扫和分段式据点的调试等。
（1）数据点调试
数据点调试包括现场仪表接线及安装的检查，现场仪表的通信检查及数据点组态检查三方面的内容。
数据点调试报告有模拟输入/输出数据点调试报告，数字输入/输出调试报告和脉冲输入数据点调试报告，调试中应该注意警报，联锁功能的检查。
阅读完毕后，应认真填写专门的调试报告，测试者应该在报告上签字确认对调试结果负责。未经调试小组同意，不得随意修改调试数据。
（2）控制程序的调试
控制程序的调试分为连续控制程序测试和非连续控制程序调试。
1，连续控制程序的测试连续控制程序调试是在系统提供的标准操作画面上进行，用户在现场给出输出信号，考核调节回路输出是否正确，一般经离线调试后的连续控制程序是不会出问题的。
2，非连续控制程序的测试非连续性控制程序是指顺序和批量控制程序，这些程序一般都有专门的操作界面，在操作过程中有提示信息。非连续控制程序的调试比较复杂，调试时应该准备好所需的现场条件才能启动程序，仔细考察运行结果。一般复杂的顺序控制调试不会很顺利，出了问题应该先检查程序逻
辑，再看数据点组态和程序语句匹配与否。无论调试怎么复杂，调试要求的现场条件必须从现场加入，这是顺序控制程序中必须遵守的。因为这样可以进一步检查数据点的调试结果和现场变送的情况，确保试车运行过程中不会出错，对某些经常用到的顺控程序，由于其程序千差万别，调试人员只能自行设计调试报告，并在调试完成后签字确认。
3,操作画面的调试
操作画面的调试就是调试由用户自行设计编制的流程图操作画面。作为工艺过程的主要操作界面，其调试是与调试点的调试，控制程序的调试及连锁系统的调试同时进行。这一调试的关键是要求画面能真实反映工艺过程的状态。
4，紧急联锁调试系统
紧急联锁调试系统的运行直接关系到装置的安全生产，它的现场调试必须谨慎，细致。对于直接关系到装置安全的联锁部分，必须在调试过程中，每天调试一次。
紧急联锁系统的调试方法是按逻辑框图逐项进行的，在现场制造联锁源，观察连锁结果是否正确。如出现为题应坚持阶梯图程序。
在现场调试阶段实验紧急连锁系统，由于和试车有关的各项准备都在同步进行，如压缩机单机试车，工艺管线气密性试验等可能对连锁试验系统带来干扰，所以联锁系统调试小组必须谨慎行事，服从现场统一指挥。
集散控制系统的安装
DCS在完成现场开箱检验后就可以进行安装工作，但在安装之前必须具备苏虚的各项条件，经生产商确认无误时才开始安装。
安装前的准备工作包括地基，电源和接地三个方面。电源一般采用UPS电源，在接到DCS带电部分之前，需要向生产商递交一份有关电源的测试报告，以保证电压准确无误，安装基础在安装之前亦需与就位设备一一对应。DCS的接地要求较高，要求有专用的工作接地极，且要求它的入地点远离避雷入地点，应大于4m，接地体与交流电中的中线及其他用电设备接地体间距离大于3m，DCS的工作地应与安全的分开。另外还要检查他的电阻，要求小于1。
在准备工作结束后即可开始DCS的安装。系统安装工作包括机柜，设备安装和卡件安装，系统内部电缆连接，端子外部仪表信号线的连接，系统电源，接地的连接，要防止静电对电子模件的损坏，在安装电子结构的设备时，操作人员一定要带上放静电器具。另外，在系统安装时应注意库房到机房的温度变化梯度是否符合系统要求。
集散控制系统的验收
DCS的验收分工厂验收和现场验收两个阶段，工厂验收是在工厂进行，现场验收则是在系统运抵用户现场后的验收。
1，工厂验收
工厂验收主要是对系统硬件，软件性能的验收，完成供货清单上所有设备的清点，检查厂商
提供的软件是否满足用户要求。事后由制造商拟定一个双方认可的验收报告，由双方签字确
认。
2，现场验收
当集散系统运抵用户的应用现场后，应将所有设备暂时安放在一个距控制室较近的宽敞场所。
不同的DCS多暂存环境有不同的要求，对TDC-3000系统来说，一般希望温度为-50-+70摄
氏度，相对湿度为5%-95%,压力为37.3-104MPa,振动应小于0.5g（0-60Hz）,冲击应小于
25g/30ms。对于可移动的磁介质临时存放要防止磁场干扰，且对环境要求为-20-+50摄氏度，
相对湿度为20%-80%。超过极限使用时应在使用温度下放置24h.
现场验收包括开箱检验，通电检验及在线检验3步。
（1）开箱检验
开箱检验主要是确认运输过程中有否损坏，另外也检查装箱时是否符合装箱单。这是
现场检验的一个重要内容，因此整个过程要有记录。对箱外包装和箱内设备均应有摄
影记录。应对所有设备按清单进行清点。
开箱时应有制造商，运输单位及最终用户三方在场，开箱完毕由制造商和最终用户
形成一开箱检验报告。对损坏情况，设备短缺情况，都应有详细说明，并确认其原
因，提出修复或更换方案
（2）通电检验
通电检验之前首先需要进行电源测试，然后将系统所有模件开关处于“关”的位置，
这时才能开启总电源，所有模件逐个通电，直至全部完成，接着启动系统测试软件，
检查各部分状态。整个通电过程应保证72h连续带电考核。该过程亦需形成记录，并
写出通电检验报告。
(3 ) 在线检验
完成前面（1），（2两项验收，只是完成了现场验收的一部分，还必须进行现场的在线
检验，这部分检验应该在装置开车平稳后进行，且最好在满负荷的情况下进行，因为
空载时，问题可能暴露不出来。
在产品保质期内，用户应得到厂商的技术支持，只要不是由用户原因造成的损失，都
应给予修复或更换。因此也可以说DCS的现场验收与检验工作可以一直延续到DCS
的保证期满。
集散控制系统的管理维护及二次开发
1，DCS的管理
DCS是多种技术，多个学科的综合，它的发展又特别迅速，因此要不断提高DCS的应用水平，就需要多方面联合作战，为此必须建立一个专门的管理机统一全厂的DCS应用与开发的计划，统一布置备品备件，统一订购，统一开展国产化工作，统一设计和开发综合信息管理系统，综
合安装培训和横向联合，开发高层次的控制软件已经成为了大势所趋。
除了进行计划管理外，还应该进行项目管理和维护管理，项目管理是负责确定设计，施工投用各个阶段的人员组成，分工和检查验收标准。维护管理除了要制定维修操作规程外，还应建立起一套有关维护，检修，管理的规章制度，例如技术管理，设备管理，安全管理和备品备件等的管理制度，以及操作的管理标准，以及操作的岗位标准，软硬件的完好率和使用率考核办法等。
2，系统维护
转入正常运行的集散系统应有完整的维修制度。维修工作内容包括：系统的运行状况和环境状况的检查，参数及组态的修改，故障和设备缺陷的处理备件及维修工具的保管，设备及工作室的卫生工作。在维护过程中应该详细的做好工作记录。以上这些工作不是轻易能完成的，因此必须有专人负责，也就是说有专门的维修班子。最好不要同仪表的维修班子和在一起，以便各司其职，任务分明。
3，系统应用软件的继续开发
系统第一次开车投运时的应用软件往往是最基本的，这时的工作重点是要各方面协调，把系
统运转起来，操作人员和工艺人员也需要有个熟悉，了解，适应的过程，一般在一年以后，
应用软件的开发才被提到议事日程上来，内容一般包括：引进软件的消化吸收和真正采用，
第一版软件的修改与补充，如控制方案，整定参数和操作画面等的修改，开发先进控制软件，
实现局部或全装置优化，全厂系统联网和接口的开发。这一工作是困难的，是需要各方面人
员协同攻关的。必要时可与大专院校研究部门合作开发，以取得更大的经济效益。
石油化工工业应用DCS概况
一、国外DCS应用概况
目前，在世界范围内，DCS作为新一代工业自动化过程控制设备，已经在炼油、石油化工、化工、冶金、电力、轻纺等领域中广泛地被采用。就发达国家石化工业而言，新建的较大规模生产装置几乎全部使用DCS,对老装置的改造也基本考虑采用DCS；就仪表制造厂而言，原来生产常规控制系列仪表的制造厂商也逐步转向生产DCS,有的虽然还生产一定量的常规仪表，但比重越来越小。国际上DCS 的应用已形成趋势。
为了不断提高产品质量，增加利润，提高企业的竞争力，国外石化企业纷纷采用DCS。例如美国Ashland 石油公司Catlettsburg炼油厂，年加工原油能力为1000万吨，从1988年9月起使用9套TDC3000PM(Process Manager)型改造了原油蒸馏，糠醛，脱蜡，加氢等装置，规划使用17套同类DCS,并采用光纤与300公里外总部的IBM主机相连。该厂润滑油系统使用最新设备TDC 3000 PM 后，提高了润滑油产品质量，降低了能耗，效益显著，约一年多即可收回成本。
加拿大Shell Canada 炼油厂年加工原油570万吨，已有25年生产历史，自动部分原用气动仪表，现11套生产装置及公用工程正逐步更新改造为TDC 3000集散系统，全厂通过光缆，高速通信网络LCN把各套DCS连接起来，并与全厂管理使用计算机联网，进行集中管理与控制。ESSO帝国石油公司加拿大SARNIA 炼油厂从1979年开始，从事控制系统管理现代化课题的调查研究，采用DCS及IBM公司的ACS技术，至1986年逐步实现了全厂五个区域（两个燃料，一个润滑油，一个乙烯裂解及油品贮存区）的综合过程控制管理系统，对全厂工艺生产进行监督控制与管理，仅贮存自动化的油罐优化调度项目，每年即可获经济效益500—600万美元，全部计划计划投资为3000万美元，两年半即可收回。
加拿大Shell Canada 炼油厂年加工原油570万吨，已有25年生产历史，自控部分原用气动仪表，现11套生产装置及公用工程正逐步改造更新为TDC 3000 集散系统，全厂通过光缆、高速通信网络LAN把各套DCS连接起来，并与全厂管理用计算机联网。进行集中管理与控制。ESSO帝国石油公司加拿大SARNIA 炼油厂从1979年开始，从事控制系统管理现代化课题的调查研究，采用DCS及IBM公司的ACS技术，至1986年逐步实现了全厂五个区域（两个燃料，一个润滑油，一个乙烯裂解及油品贮运区）的综合控制管理系统，对全厂工艺生产进行监督控制与管理，仅贮运自动化的油罐优化调度项目，每年即可获经济效益500~600万美元，全部计划投资为3000万美元，两年半可收回。
二、我国石油化工工业DCS应用情况
1、概述
石化工业的特点是连续大生产，特别强调安全、稳定、长期、满负荷、优化的运行。随着生产装置的大型化、复杂化，过程控制在生产上占有的地位日趋重要。多年来，我国石化工业也努力采用先进的电子技术改造传统生产方法，积极开发投资少、见效快、经济效益好的微机控制项目。例如催化裂化监控系统、常减压控制系统、加热炉低氧燃烧控制、油品调和的离线调优等。同时在一些工艺复杂、效益较高、管理有一定基础的重要关键生产装置上采用DCS。
截止到1990年，中国石油化工总公司范围内用于过程控制的大小不同规模的DCS共122套，其中已投用的90 套，在建的32套。除4套为国产外，其余均为国外引进产品。
石化总公司的122套DCS，用于炼油专业的27套，化工专业的47套，化纤专业的18套，化肥专业的13套，公用工程、三剂生产等系统14套，另有3套用于中试装置。除此3套外，其余119套DCS分别用在25个企业的71个生产厂。
2.DCS应用情况
纵观一头用的90套DCS，绝大部分都取得了较好的经济效益，对工业生产起了促进作用，具有常规仪表无法代替的优点，充分显示了DCS安全可靠性高、控制算法丰富、组态灵活、调节品质高、人机界
面友好、操作方便、易于扩展、信息管理集中等特点。
例如高桥石化公司炼油厂1#常减压装置采用SPECTRUM 系统与FOX-300 上位机，除对全装置实现常规控制外，开发了常压塔计算机集成优化系统，实现了基于动态内回流的常压塔测线产品质量的在线计算、多测线产品质量及收率的智能化协调控制与最佳回流取热分配控制，并利用人工智能方法构造上级协调系统，开发了常压塔整体智能决策与优化专家系统。该项目突破传统思维模式，代之以信息流、物料流和能量流为主干分解方法，充分发挥了DCS信息采集功能、通信功能和运算功能强的优势，并以此为依托，开发和实施了高质量的数学模型和优化控制软件。该系统在现场长时间投用以来，性能可靠，提高轻油收率。
天津石化公司涤纶厂，采用DCS 及一台268 微机，对间歇缩聚装置十条生产线进行控制，实现聚酯粘度数学模型优化控制，并与本厂微机局域网PLaN-5000 联网，把实时生产信息自动传送至调度室，向管控一体化迈出了可喜的一步。该厂还在连续缩聚装置上，用286微机作DCS上位机，以模拟预估法实现了第四系列聚酯过程分子量分布（MWD）控制，并建立了在线专家系统，进行MWD的监督控制，提高了熔体合格率。
巴陵石油公司锦纶厂己内酰胺装置采用横河YEWPACK系统改造原气动表，自1989年4月投用以来，工艺指标控制合格率、产品质量、原材料消耗均达到历史最好水平，产品一级率提高20%。此外，他们还总结了以往操作中的经验，设计了各个生产岗位18 类70多条操作决策指南，输入到YEWPACK系统中作为故障状态的指导；还设计了操作演示画面，尽量发挥DCS资源功能。
上海石化总厂塑料厂高压聚乙烯装置，1986年工艺技术改造引进DCS，自1987年投用以来，实现过氧化物温度高选等复杂调节，提高控制精度，稳定生产，每年提高产量2000吨。
集散型控制系统在炼油厂中的具体应用
催化裂化装置是炼油处理中一个很重要的装置，它主要有反应—再生、分馏、吸收稳定、气压机、主风机系统组成。而且，此过程反应快，控制复杂，所以很多炼油厂都采用DCS来对此装置进行数据采集和控制。下面简单介绍某一催化裂化装置采用友力—2000 DCS系统实现控制的情况。
一、友力-2000系统硬件结构
1.系统结构
友力-2000系统由两个控制站、一个检测站、四台操作站构成，各站由以太网连成一个两级集散型控制系统。
2．操作站
操作站由Compaq 386/16主机，19in大屏幕显示器，专用、通用键盘，声光报警装置及打印机组成。
3.监测站
监测站具有对生产过程的各种参数的采集、处理、并传送到操作站显示、储存的功能。监测站由主机、S1板、PI板、双机切换电路、监测站机柜电源等部件构成。
4.控制站
控制站可采集、处理最多64路模拟量输入信号及32路开关信号，可输入最多40路4~20mA控制信号及16路开关信号，根据用户组态可构成多种PID闭环控制回路、前馈等复杂控制回路，并可实现顺序控制。控制站由主机、信号输入通道。控制信号通道、双机切换通道、控制站机柜电源组成。
5.信号调节器
信号调节器将现场输入的各种检测信号（4~20mA,0~50mV）统一变换成0~5V的标准信号送到监测站、控制站。对于送到控制站的信号，信号调节器采用隔离放大器实现了信号的主机及信号各路之间的隔离。并且信号调节器内设有温度测量电路，供进行热偶补偿计算用。
6.手操台
手操台最多可安装14台I系列手操器，串联在控制站D/A输出通道上，两控制站各连接5台用于最
重要的控制回路。当控制站一旦发生重大故障时，可自动无扰动地切换至手操器操作，从而为整个装置的安全运行提供一套备份手操控方式。
手操台装有一套用于系统自保的继电保护，通过操作台的手动按钮可直接将反应进料，主风，滑阀等重要控制阀门设置为安全状态。
7.报警灯
友力-2000系统安装有28个面板灯，由用户定义来指示相应工位的报警，还可以安装可燃气体报警灯。
8.安全栅柜
安全栅柜供安装齐纳型安全栅，将来自防爆区的检测信号经安全栅接入控制系统，系统送出的电源及控制信号亦经安全栅再送入防爆区内。采用安全栅限制了进入防爆区电信号的最大功率，保证了系统的无火花安全防爆性能。
友力-2000系统在催化裂化装置应用中的控制流程
1.反应温度控制
反应温度是影响催化裂化产品分布和回收率的关键参数之一，又是反应-再生系统热平衡控制、物料平衡控制各变量中最活跃和最难以控制的变量。这里采用了调节再生催化剂流量和原料预热温度来稳定反应温度的控制方式。反应温度一般控制在490~510℃。TICA104反应温度控制回路模块连接图如图-2所示。
模块连接图中，T104ZNM、T104INU、T104ALC、T104DCP、T104OUT构成了控制回路的主体，完成采样、输入处理、报警、PID控制与输出。H102ZNM1、H102ZNM2、H102INU、H102CAC、H102SSU 构成了控制回路和外部手操器的跟踪功能，当外部手操器处于DDC状态时，回路输入自动调节信号。工位H102SSU用于实现上述跟踪的切换。当控制站故障时，DDC后备手操作器处于保持状态，此功能有硬件完成。
回路的热电偶毫伏信号到对应温度的切换，利用输入处理模块的补偿输入与折线化处理功能完成。TICA104设置了上、下限报警，当反应温度或反应温度急速下降时进行报警，提醒操作人员注意，以防催化剂在提升管中“和泥”，破坏催化剂循环，造成事故。
2.反应压力控制
正常生产中，反应压力靠调节离心式富气压缩机负荷来改变其入口压力，进而稳定反应压力。回路模块连接图如图-3所示，图中P302DC2、P302OUT2将入口压力报警信号远传至主风机、气压机控制室，还设置了富气压缩机反喘振随动控制回路，
3再生器压力-两器差压切换控制
再生器压力控制或两器差压控制是反应-再生系统的关键控制回路且影响控制的因素较多。一般的控制方案有三种：再生气压力定值控制、两器差压控制、再生气压力和两器差压自动选择控制。现采用了以再生气压力定值调节为主，辅以两器差压控制的人工切换控制方案。该回路设置了DDC后备手操器，模块连接如图-4所示，图中P105ZNM、P105INU、P105ALC、P105DCP、P105TST构成两器差压控制主体。P105SSU用于两种控制方案的切换，其他模块用于控制输出与后备手操器的跟踪处理。再生器压力控制，当P105SSU-SU=1时，实行在生气定值压控，即用再生气压力直接控制双动滑阀。此种方案有利于主风流量的稳定和主风机组的平稳运行，能有效地排除反应压力波动对主风流量的影响，易操作。但不利于克服反应波动对催化剂循环量的影响。由于提升管催化裂化操作弹性较大，这种方案在实际操作中得到普遍接受。
两器差压控制，当P105SSU-SU=2时，实际两器差压控制即用反应器和再生器之间的差压控制双动滑阀，使再生器压力反应器压力浮动，以保证两器差压的恒定。此外方案有利于两器的压力平衡，可排除反应压力波动对催化剂循环量的干扰。这种方案供操作人员依生产需要加以选择。
图2模块连接图
图3 回路模块连接图
图4两器差压切换控制模块连接图
4.自保系统
自保系统对催化裂化装置的安全运行十分重要，它用于对破坏系统压力平衡和催化剂循环异常等事故的紧急处理。利用友力-2000集散型控制系统提供的顺控表可构成相应的自保系统。如果利用独立的外部保护装置，其保护动作速度会更快些，因此，系统中采用了由高可靠继电器构成的外部自保装置处理紧急情况。自保项目有：进料流量低限自保、再生/待生单动滑阀压降低限自保、主风流量低限自保、提升流量低限自保。
5分流塔顶温度控制
分流塔顶温度的高低基本上决定了塔顶产品的质量，采用塔顶温度和塔顶回流量串级的控制方案。主环TICA223的输出跟踪FIC206的给定值，可以实现无扰动串级投入和切除。模块连接图如图-5所示，图中T223ZNM、T223INU、T223ALC、T223DCP构成了控制回路的主环，F206ZNM、F206INU/\、F206DCP、F206OUT构成了回路的副环。
图5 温度控制模块连接
6油浆系统的控制
对分馏塔油浆系统的控制，采用了又将循环量定值控制，以洗涤催化反应油气中夹带的催化剂和充分回收油浆系统的高温热能；分馏塔底液位控制油浆换热三通阀，即控制油浆换热系统的取热量，从而控制分馏塔油浆换热段的平衡，保持液位稳定；油浆回炼量和油浆外送量采用定值控制。
7.吸收稳定系统的控制
吸收稳定系统是I催化裂化装置中的最后一个生产单元，其控制的总目标是：使干气带出的C3、C4最少，脱乙烷汽油中携带的C2最少；液化石油气中C5含量最少，稳定汽油用的蒸汽压达到要求。这个生产单元所涉及的控制，多为回路PID控制。
DCS优缺点
优点
DCS有一系列特点和优点，主要表现在以下六个方面：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。
DCS分散性的含义是广义的，不但是分散控制，还有地域分散、设备分散、功能分散和危险分散的含义。分散的目的是为了使危险分散，进而提高系统的可靠性和安全性。
DCS的集中性是指集中监视、集中操作和集中管理。DCS通信网络和分布式数据库是集中性的具体体现，用通信网络把屋里分散的设备构成统一的整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享。因此，可以同时在多台操作员站上实现集中监视、集中操作和集中管理。
DCS的自治性是指系统中的各台计算机均可独立的工作，例如，过程控制站能自主的进行信号输入、运算、控制和输出；操作员站能自主的实现监视、操作和管理；工程师站的组态功能更为独立，既可在线组态，也可离线组态。
DCS的协调性是指系统中的各台计算机用通信网络互联在一起，相互传送信息，相互协调工作，以实现系统的总体功能。
DCS的灵活性和扩展性表现在DCS采用模块式结构，提供各类功能模块，可灵活的组态构成简单、复杂各类控制系统。另外，还可根据生产工艺和流程的改变，随时修改控制方案，在系统容量允许范围内，只需通过组态就可以构成新的控制方案。
DCS采用了一系列冗余技术，如控制站主机、IO板、通信网络和电源等均可双重化，而且采用热备份工作方式，自动检查故障，一旦出现故障立即自动切换。同时，通过故障诊断与维护软件，实施检查系统的硬件和软件故障，并采用故障屏蔽技术，使故障影响尽可能地小。
缺点（与FCS比较）
从传统控制系统DCS到现场总线控制系统FCS，控制系统发生了很大的变化，因此与FCS相比，DCS有如下缺点：
（1）浪费一次性投资
由于现场总线的投资门槛低，可扩展性好，用户可根据使用的需要灵活调整投资方案，逐步投入，滚动发展，因此一次性投资较节省，投资风险性较小。此外，现场总线控制系统中分散在现场的智能设备能直接执行多种传感控制报警和计算功能，因此可以变送器的数量，不再需要单独的调节器和计算单元等，也不再需要传统控制系统中的信号调理、转换、隔离等功能单元及其复杂接线。还可以用工控机作为操作站，从而节省了大量硬件投资，控制室的占地面积也可以大大减少。所以，传统控制系统比现场总线控制系统浪费了大量投资资源。
（2）浪费安装费用
现场总线系统的接线十分简单，一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、架桥的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无须增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上。既节省了投资，减少了设计、安装的工作量。据有关资料介绍，现场总线系统比传统控制系统可节约安装费用６０％以上。所以，传统控制系统比现场总线控制系统
和利时d c s介绍
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。
DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程： 被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。 被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。 测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。 调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。 执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。 我们可以把上述过程引申如下：
百科名片 DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。 基本介绍 首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率 DCS ，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC）功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的网络节点。工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。DCS自1975年问世以来，已经经历了三十多年的发展历程。在这三十多年中，DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS 中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则应定位到企业全面解决方案，即total solution 的层次。
DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括管理信息网，过程信息网，过程控制网， I/O 总线。 控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、I/O 卡件及端子板。 现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。 DCS 的硬件体系结构 考察DCS 的层次结构，DCS 级和控制管理级是组成DCS 的两个最基本的环节。 过程控制级具体实现了信号的输入、 变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等，但它们的结构形式大致相同，可以统称为现场控制单元FCU 。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制级的集中监视和管理，通常称为操作站。DCS 的硬件和软件，都是按模块化结
构设计的，所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统，这个过程称为系统的组态。 (1)现场控制单元 现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。 现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。 现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容： 插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备； 硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段，DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。 硬件安装不同的DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中，但更多的时候时需要可扩展的结构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。 就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配
DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成 2007年12月12日星期三 19:56 1 引言 过程控制以计算机控制作为主流。近年来，计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状，传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念，现代计算机控制系统的含义已被大大扩展，它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统，还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统，以及整个企业的决策系统和管理系统。本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。 2 DCS、FCS控制系统的基本要点 目前，在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中，有两大控制系统，即DCS和FCS。它们的各自基本要点如下: 2.1 DCS或TDCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示 4C(Communication，Computer，Control，CRT)技术于一身的监控技术。 (2) 从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。 (3) PID在中继站中，中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 (4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。 (5) 一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 (6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。 (7) 缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。 (8) 用于大规模的连续过程控制，如石化等。 (9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)
DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Co mmunication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、 DCS是分布式控制系统的英文缩写( Distributed Control System )，在国内自控行业又 称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而 言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一 个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。在系统功能方面，DCS 和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 工程师站是对DCS 进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS4行组态，配置工作的工具软件(即组态软件)，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS 随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能， DCS分散控制系统原理 第一讲绪论 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也没有动态流程图，通讯网络基本上都 是轮询方式的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令牌方式；九十年代操作站出现了 通用系统，九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开始采用以太网。总的来看， 变化主要体现在I/O板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要 表现在由专用机变化到通用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般采用 UNIX，也有小系统采用NT，相比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机现象。I/O 板主要体现在现场总线的引入DCS系统。 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业，但是各行业有它的特殊性，所以DCS 也就出现了不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起，如 HONEYWELL公司对石化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而E AILEY的产品则在 电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工 艺比较熟悉；然后要看该系统适用于多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大的差异，而国产的DCS 系统价格比进口的DCS 至少要低一半，算上备品备件则要低得更多。
计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验 一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理 图2-15为单回路水箱液位控制系统 单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。 一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。 图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线
DCS控制系统详解（化工厂） 提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制 由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考。 01基本结构 DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。 国内在翻译时，也有不同的称呼： 分散控制系统（简称DCS） 集散控制系统（简称TDCS或TDC） 分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成 三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络 1、工程师站 对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳工作状态之下。 2、操作员站 处理一切与运行操作有关的人机界面（HIS，Human Interface Station，或OI，Operator Interface，或MMI，Man Machine Interface）功能的网络节点。 主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。
某水泥有限公司D C S控制系统介绍(总11页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
某水泥有限公司DCS控制系统介绍 一系统概述 工程范围：为日产2500吨新型干法水泥生产线提供完整的集散控制系统（DCS），满足水泥生产需要，为生产高品质水泥提供稳定性保障。 控制系统设计的总体目标 ·为生产高品质水泥提供可靠的运行环境； ·提高整个水泥生产线的自动化水平； ·实现机组高品质运行，提高运行经济性； ·提高运行人员工作效率，满足机组运行全能值班要求； ·提高效益，降低能耗。 二．系统设计及应用时的设计思想 1) 功能设计：体现DCS建成后的自动化程度、处理事故能力（报警、分析、指导、处理等）及先进的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗为设计思想。具体如下： 对象控制 ·按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到能量平衡。 ·保障机组安全、可靠、高效运行和启停。 提高机组运行的技术经济效益 ·机组在额定参数的上限运行，使机组处于最佳运行工况。 ·实现高自动化投入率，提高可靠性，减少误操作，降低事故率。 完善的操作指导和事故分析手段 ·机组的运行工况可由很多监测参数反映出来，当运行工况出现异常时，一方面进行超驰功能及过程制约机制的实行，一方面提供相关参数、趋势、图表等高效方式通知运行人员及时处理。 ·操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、周期性报表等功能，有助于机组的日常管理和事故分析。 ·高效、便捷的系统在线维护。 2) 系统设计：体现DCS的高可靠性、先进性、易维护、易组态等为设计思想。具体如下： 可靠性设计 ·所有部件标准化、通用化、模块化。 ·控制系统按分层、分散、自治的原则。
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。 DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：
集散控制系统DCS简介 DCS是以微型计算机为基础，将分散型控制装置，通信系统，集中操作与信息管理系统综合在一起的新型过程控制系统。 它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。 集散控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，结合相应的软件，可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。其特点有： 1、基于现场总线思想的I/O总线技术 2、先进的冗余技术、带电插拔技术po 3、完备的I/O信号处理 4、基于客户/服务器应用结构 5、WindowsNT平台,以太网,TCP/IP协议 6、OPC服务器提供互连 7、Web浏览器风格,ActiveX控件支持 8、ODBC,OLE技术,实现信息,资源共享 9、高性能的过程控制单元。 10、支持标准现场总线 11、Internet/Intranet应用支持 (1)高可靠性 由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构
和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。 (2)开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。 (3)灵活性 通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。 (4)易于维护 功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。 (5)协调性 各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。 (6)控制功能齐全 控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。 处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。
中国石油大学 DCS自动控制系统组态 实验报告 学生姓名： 学号： 系别： 专业年级： 2015年07月14 日
一、设计任务与要求 设计任务：利用实验室的多容水箱及其辅助检测设备，并采用浙大中控作为控制器的硬件，设计一个液位控制系统，使液位能够保持在设定的范围内。 设计要求： 1、熟悉工艺流程。 2、熟悉使用浙大中控DCS设计控制系统的过程。 3、熟悉DCS设计、运行的基本原理。 4、熟悉控制系统的参数调整过程。 5、利用实验室现有装置设计一个水箱液位自动控制系统。 1.1 DCS概述： DCS，全称：DistributedControlSystem，定义：DCS是分散控制系统（DistributedControlSystem）的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。 二、串级水箱控制系统原理 被控系统原理图：PCT-III型过程控制系统实验装置原理图 上图为三容水箱液位控制系统，该装置由三容水箱主体、电动调节阀、变频泵、工频泵、储水水箱组成。 该装置包含的上水箱、中水箱、下水箱的液位构成被控对象，对每个水箱可以通过电动调节阀和改变变频泵的转速来控制其流量特性，其进入每个水箱前的
阀阻和每个水箱下边的挡板阀也可以通过人工调节改变水箱液位，故可以构成不同阶次的被控对象。 通过组态可以得知上水箱、中水箱、下水箱的液位和左右两边的流量，通过综合调节来时这个液位系统达到理想的预定值。 三、液位串级控制系统组成结构 3.1硬件部分 被控对象 水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。上、中、下水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器可对水箱的压力和液位进行检测和变送。上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。储水箱由不锈钢板制成，满足上、中、下水箱的供水需要。 检测装置压力传感器、变送器：三个压力传感器分别用来对上、中、下三个水箱的液位进行检测，其量程为0～5KP，精度为0.5级。输出：4～20mADC。流量传感器、变送器：三个涡轮流量计分别用来对由电动调节阀控制的动力支路、由变频器控制的动力支路及盘管出口处的流量进行检测。输出：4～20mADC。执行结构电动调节阀：采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。电源为单相220V，控制信号为4～20mADC或1～5VDC，输出为4～20mADC 的阀位信号；水泵：本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动：电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用。 3.2软件部分 JX-300XP控制系统由工程师站、操作员站、控制站、过程控制网络等组成。 其中控制站和操作站在整个系统中作用有，控制站组态主要对I/O、自定义变量、常规控制方案、自定义控制方案和折线表定义等在控制站组态中，对液位设定值（SV）、控制系统中右上水箱液位测量值、右下水箱液位测量值及调节阀开度等模拟量进行I/O组态，对系统控制程序中占用到的部分中间变量进行自定义变量组态，在自定义控制方案中确定控制站中使用SCX语言或图形化环境进行控制站编程。 3.2.1操作站硬件 1、操作站组成： 操作站的硬件基本组成包括：工控PC机（IPC）、彩色显示器、鼠标、键盘、SCnetⅡ网卡、操作台、专用操作员键盘、打印机等，工程师站硬件配置与操作站硬件配置基本一致，无特殊要求，它们的区别仅在于系统软件的配置不同，工程师站除了安装有操作、见识等基本功能的软件外，还装有相应的系统组态、系统维护等应用工具软件。 2.机柜
DCS控制系统介绍三篇 篇一：DCS控制系统介绍 集散控制系统的英文原名为:DistributedControlSystem，简称DCS，通常也称为集散控制系统。集散控制系统的控制功能，主要由计算机技（computer）、控制技术（Control）、显示技术（CRT）和通信技术（communicate）来完成，一般也称为4C技术，4C技术是DCS系统的四大支柱。DCS中通信技术更为重要，操作员站的操作、工程师站系统的组态以及现场设备信息的交换都依靠通信技术来完成。 第一节集散控制系统的构成 一集散控制系统的构成方式 如图是集散控制系统典型结构。功能分层是集散控制系统的体系特征反映了集散控制系统的“分散控制、集中管理”的特点。从功能上看可以分为：四个层次，分别是现场控制级的功能；过程装置控制级；车间操作管理级；全厂优化和调度管理级。从结构看分为：三大块，分别是分散过程控制装置；集中操作和管理系统；通信系统。
图4.1DCS结构 （一）集散控制系统的各层功能 1、现场控制级的功能 （1）微处理器进入现场变送器、传感器和执行器；现场总线的应用。部分或完全完成过程控制级的功能； （2）采集过程数据，对数据进行数据转换； （3）输出过程操作命令； （4）进行直接数字控制； （5）完成与过程装置控制级的数据通信； （6）对现场控制级的设备进行检测和诊断。 2、过程装置控制级的功能 过程装置控制级的结构采用过程控制设备+I/O卡件，其功能是：
（1）采集过程数据，进行数据转换和处理； （2）数据的监视和存储； （3）实施连续、批量或顺序控制的运算和输出控制作用； （4）数据和设备的自诊断； （5）数据通信。 3、车间操作管理级的功能 车间操作管理级设备有中央控制室操作站、打印机、拷贝机、工程师站、计算站，能完成功能是： （1）数据显示与记录 （2）过程操作（含组态操作、维护操作） （3）数据存储和压缩归档 （4）报警、事件的诊断和处理 （5）系统组态、维护和优化处理 （6）数据通信； （7）报表打印和画面硬拷贝。 4、全厂优化和调度管理级的功能 （1）从系统的观点：原料到销售进行优化协调，优化控制 （2）协调和调度各车间生产计划和各部门的联系； （3）主要数据的显示、存储和打印；数据通信。 （二）集散系统三大基本构成的特征 三大块与四层的关系： （1）分散过程控制装置对应于现场控制级和过程控制装置级；
dcs是什么意思 dcs相关介绍你知道dcs是什么意思吗?不知道吧，那就一起来看看为大家精心整理的“dcs是什么意思 dcs相关介绍”，欢迎大家阅读，供您参考。 dcs是什么意思 dcs相关介绍 中文名：分布式控制系统 外文名：Distributed Control System 别称：分布式控制系统 概述：DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。 系统的主要技术概述 系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。系统的设计采用合适
的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。 系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散，整个系统的可利用率至少为%;系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。 络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太;在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太，保证系统的可靠性;在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。标准的Client/Server结构。有的DCS的操作层采用Client/Server结构开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。标准的控制组态软件。系统采用IEC61131-3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。可扩展性和可裁剪性，保证经济性。
DCS控制系统应用范围： 集散型控制系统(DCS)采用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，适用于化肥、化工、食品、粮食、制药、智能生物、饲料等行业自动化系统改造及自动化系统生产线，能够保证生产安全,提高自动化水平和管理水平,提高产品质量，提高劳动生产率，降低人工费用、能源消耗和原材料消耗。 DCS控制系统结构： ◆集散型控制系统采用标准化、模块化和系列化设计，由集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。 集中管理部分包括管理计算机、工程师站.操作站。管理计算机用于系统的信息管理和优化控制，工程师站用于组态和维护，操作站用于监视和操作。 分散控制监测部分包括控制站、监测站或现场控制站，用于控制和监测。通信部分连接系统各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。 DCS控制系统系统特点：
◆各工作站独立完成合理分配的数据采集、处理、计算、监视、操作、控制等规定任务。 ◆控制功能齐全,控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批量控制于一体,系统可控性高。 ◆操作方便、显示直观、可监视性好。 ◆人机会话系统实用、简捷,工艺流程状态图、参数表、历史趋势图、实时趋势图、信息报警、故障分析、操作指导等窗口画面丰富。 ◆DCS控制系统可以通过电脑在专用软件环境下进行编程，较小的参数修改和程序变更送入PLC不会引起中断运行，并且PLC的内变量参数也可在线读写，因而方便了程序的维护和检查。 ◆积木式系统结构,开放式、标准化、模块化设计的硬件和软件，配置灵活,适应
性和扩充性好。 ◆实时采集、分析、记录、监视、操作控制过程对象参数,在线修改系统结构和组态回路，在线维护局部故障，系统可用性高。 ◆采用系统结构容错设计,任意单元失效时可保持系统的完整性,全局性通信或管理站失效时可维持局部站的工作。 ◆具有事故报警、双重化措施、在线故障处理等手段，系统可靠性、安全性高。山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。拥有国家发明专利和实用新型专利二十多件。集科研开发、工程设计、生产安装、调试服务于一体的国内规模较大的自动化控制计量设备专业制造商。 公司创建二十年来，一直致力于化肥行业自动化配料计量设备、自动包膜系统、自动控制系统的研制开发。并承接有机肥、掺混肥、微量元素肥、水溶肥、硅肥等整条生产线的制造、安装、调试。产品远销巴基斯坦、越南、南非等国家和地区。因在化肥行业的良好口碑，被授予“全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位”、“中国化肥行业优质设备配套供应商”、“自动化计量设备指定供应商”等荣誉称号。
日本横河公司集散控 制系统DCSSTARDOM概述
日本横河公司集散控制系统（DCS）STARDOM概述 1、DCS硬件的详细描述及控制功能 横河电机（YOKOGAWA）是专业从事控制系统产品的研发及制造的厂商,1975年在世界上第一个推出DCS产品。其DCS一向以高可靠性著称于世，在世界上已有十五万套横河电机的DCS在运行，其DCS在中国的市场占有率在50%以上。 横河公司先进的STARDOM产品，它的灵活性，可靠性以及性价比非常高。其中处理器，电源，以太网络全部配置成冗余工作的方式，而且功能强大的操作软件及服务器软件可以保证控制系统的更好的运行。 STARDOM系统结构图 下面描述一个典型的STARDOMDCS系统的主要配置。 在这个实例中，5个分控站分别配置了5套最先进的STARDOM系列控制站和操作站，其中控制站全部采用冗余的控制方式，即双控制器，双电源，双通讯卡，实现控制系统完全冗余，保证系统在主控制器发生故障时，无扰动的切换到后备控制器进行工作，而不会影响整个生产控制。其中处理器选用FCN控制器型号为NFCP100，CPU为32位处理器,内存32M,最大I/O数：8,192入/8,192出数字量或4000模拟量,支持冗余控制,所有I/O模块可带电插拔,配有CPU备用电池,具有保护功能,通讯接口：两个10BASET的以太网端口，一个RS232串口。保证控制系统与操作站及中心控制室组成星型工业以太网进行通讯。接地电阻要求100Ω以下，因此系统的抗干扰能力很强。
每个控制室配有二个带光纤接口的以太网交换机型号：S2008B负责冗余以太网光纤通讯，每个交换机具有8个RJ45端口，及一个光纤端口。 所有I/O卡件按照标书要求选用。 同时根据DCS控制系统的要求，我们配置了相应的DCS编程软件和操作软件VDS以及中央控制室配有冗余监控软件VDSBASICSOFTWARE1000点和HMICLIENT软件支持服务器/客户端的工作方式； 其中DCSI/O模块均符合标书中I/O的技术要求： DI：光电隔离、24VDC、每组16点、32点/卡 DO：光电隔离、24VDC,220VAC继电器输出每组16点、32点/卡，5A每通道，其中选用MIL(即连接器型的)NFDV551DO输出卡和MRO224继电器输出板。AI：光电隔离、8点分辨率12位可接两线制仪表（控制柜端子对现场供电）AO：光电隔离、4路输出/4路输入分辨率15位 I/O点数统计表：一般为I/O平均余量大于40%，机架平均余量大于40%。 每个机架提供10个槽位，其中CPU占两个槽位，同时可以通过SN通讯模件进
分散控制系统（DCS）介绍 一、系统概况： 1. DCS系统的特点 DCS系统也称分布式控制系统，其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制技术。其功能特点是：通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等。 2. 分散控制系统的构成 作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统，它以多层计算机网络为依托，将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。 1) 其硬件设备由管理操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。 管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站、历史数据站等各种功能服务站。 A. 工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口，主要用于系统组态和维护，技术人员也可以通过工程师站对应用系统进行监视。 B. 操作员总理提供技术人员与系统数据库的人机交互界面，用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。 C. 历史站保存整个系统的历史数据，供组态软件实现历史趋势显示、报表打印和事故追忆等功能。 现场控制站用于现场信号的采集处理，控制策略的实现，并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。 通信网络连接分散控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其它信息的传递。为保证DCS可靠性，电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。 2) 分散控制系统的软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组成。 3) 分散控制系统在结构上采用模块化设计方法，通过灵活组态，合理的配置，可以实现火电机组的模似量控制系统（MCS）、数据采集系统（DAS）、锅炉燃烧控制和炉膛安全系统（FSSS）、顺序控制系统（SCS）等功能。 3. 名词术语解释 DCS分散控制系统指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。 DAS数据采集系统指采用数字计算机控制系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测，对检测结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行运算分析，并提出运行指导的监视系统。
DCS控制系统 DCS控制系统（DIstributed Control System，分散控制系统）是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统。它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能，是完成过程控制、过程管理的现代化设备，具有广阔的应用前景。 目录 DCS控制系统简要 DCS控制系统的分类 系统的主要技术概述 早期国产DCS系统的发展 DCS控制系统简要 针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统（DCS），高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。 DCS控制系统基本包括模拟量控制系统（MCS），顺序控制系统（SCS），汽机DEH系统，电气ECS系统，旁路控制系统BCS系统。 目前国内主要在电力行业的DCS厂家有南京科远,上海新华,和利时,浙大中控等 DCS控制系统的分类 模拟量控制系统（MCS），是将汽轮发电机组的锅炉、汽机当作一个整体进行控制的系统，炉侧MCS指锅炉主控制系统、锅炉燃料量控制系统、送风控制系统、引风控制系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统；机侧MCS指除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统；闭式水箱水位调节系统；高、低加水位调节系统及辅汽压力调节系统等。MCS担负着生产过程中水、汽、煤、油、风、烟诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元汽轮发电机组的负荷控制任务。 顺序控制系统SCS是将机组的部分操作按热力系统或辅助机械设备划分成若干个局部控制系统，按照事先规定的顺序进行操作，以达到顺序控制的目的。炉侧顺序控制的范围包括：送风机、引风机、一次风机、空气预热器、炉膛吹灰系统等。机侧顺序控制系统的范围包括：汽机润滑油系统、凝泵、高加、除氧器、递加、真空泵、轴封系统、循环水系统、闭式水系统、汽泵、电泵、内冷水系统、密封油系统、胶球清洗系统等。