DCS控制系统特点
- 格式:doc
- 大小:53.00 KB
- 文档页数:4
DCS系统的优势和特点DCS(分散控制系统)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。
它通过将各个子系统互联互通,实现对工业过程的监控和控制。
DCS系统具有许多优势和特点,本文将详细介绍其中的几个方面。
一、集中化管理能力DCS系统具备集中化的管理能力,可以对整个工业过程进行全面监测和控制。
通过集中化的操作界面,操作人员可以实时了解各个子系统的状态和参数,从而进行相应的调整和优化。
这种集中化管理的能力大大提高了工作效率,减少了人为错误的发生。
二、高度可靠性DCS系统具有高度的可靠性,可以确保工业过程的持续运行。
首先,DCS系统采用冗余设计,即在关键部件和网络上设置备用设备,一旦出现故障,备用设备能够自动接管工作,保证系统正常运行。
其次,DCS系统具备自动化的诊断和报警功能,可以及时发现故障并采取相应措施,减少停工时间和损失。
三、灵活可扩展性DCS系统具有灵活可扩展的特点,可以根据工业过程的需求进行定制和扩展。
通过添加新的子系统或调整网络拓扑结构,DCS系统可以适应不同规模和复杂度的工业过程。
同时,DCS系统可以与其他现有的工业系统进行集成,实现信息的共享和交换,提高整个工业系统的效率和智能化程度。
四、智能优化功能DCS系统具备智能优化的功能,可以根据实时数据和算法进行过程控制和优化。
通过分析和比较不同参数的变化趋势,DCS系统可以调整控制策略,使工业过程达到最佳状态。
同时,DCS系统还可以进行能耗管理和产能优化,实现资源的合理利用和提升企业的经济效益。
总结DCS系统作为一种先进的控制系统,具有集中化管理能力、高度可靠性、灵活可扩展性和智能优化功能等特点。
它在工业自动化领域发挥着重要的作用,提高了生产效率和产品质量,降低了成本和风险。
随着科技的不断发展,DCS系统将进一步完善和应用,为工业制造带来更多的优势和便利。
复习题(和利时DCS)一、填空题1、DCS控制系统的特点:(分散控制,集中管理)。
2、HOLLiAS—MACS网络由(系统网)和(控制网)组成。
3、HOLLiAS—MACS系统软件包括:(工程师站)组态软件;(操作员站)在线软件;现场控制器运行软件等。
4、下装包括:控制程序和算法下装到(控制站),图形和报表下装到(操作员站)。
5、DP主站指(主控模块),地址10-73;DP从站指I/O模块,模块地址从(8)开始。
6、I/O单元由(I/O模块)及对应端子模块共同构成。
I/O模块与对应端子模块通过DB25预制电缆连接,完成现场信号的采集、处理与控制。
每个I/O单元通过PROFIBUS-DP现场总线与(主控单元)建立通讯。
7、主控机笼单元SM150底板上DN表示(域号),CN表示(站号)。
8、二进制10000转化为十进制是(16)。
9、和利时MACS V6 SM系列主控模块型号是(SM220),控制站地址从(10)开始,I/O模块地址从(8)开始,每个SM131 I/O机笼有(14)个槽位,(12)个I/O模块和(2)个电源模块,I/O模块地址计算时组地址编号从(2)开始。
二、选择题1、每个I/O机笼可以安装(D )个模块。
A、12B、8C、10D、142、和利时MACS V6.5.1SM系列主控模块型号是(A)A、SM220B、SM201C、FM801D、SM4123、一般情况下,1个I/O模块配1个端子模块;冗余配置时,2个I/O模块配(B )个冗余端子模块。
A、2B、1C、3D、44、SM硬件产品包括(ABC)。
A、SM模块B、SM机笼C、SM机柜D、Autothink组态软件5、主控机笼单元SM150前面板上设有(ABCDE)A、控制站号拨码开关B、域号拨码开关C、控制网接口D、冗余系统网接口E、掉电保护功能以及终端匹配电阻6、现场控制站的站号由下面哪个拨码开关设定?(B)A、DNB、CNC、RN1D、RN2E、TR简答题1、HOLLiAS—MACS系统硬件的组成?答:由工程师站、操作站、现场控制站、系统网络、控制网络等组成。
DCS系统介绍DCS(分散控制系统)是一种用于实时过程控制的系统,它结合了计算机技术、通信技术和控制技术,可以监测、控制和优化复杂的工业过程。
DCS系统主要在工业自动化领域应用,例如化工厂、发电厂、油田、石油化工厂等。
DCS系统由多个分散的控制器组成,这些控制器通过数据通信网络相互连接,共同实现对整个系统的控制和监测。
DCS系统的核心是控制器,它们既可以是单独的物理设备,也可以是运行在计算机上的软件。
DCS系统通常采用分布式架构,将控制和监测功能分布到不同的控制器上。
这些控制器可以通过本地区域网络或广域网络相互连接,实现数据共享和协同控制。
这种分布式的架构使得系统更加稳定可靠,能够快速响应变化,并且具有很高的可扩展性和可靠性。
DCS系统具有以下几个主要特点:1.实时性:DCS系统可以对工业过程进行实时控制和监测,能够快速响应变化。
它可以收集和处理大量的实时数据,提供准确的控制算法和数据分析。
2.分散性:DCS系统由多个分散的控制器组成,这些控制器可以分布在不同的地点,相互之间通过网络连接。
这种分散的架构使得系统更加灵活,便于扩展和维护。
3.可扩展性:DCS系统具有很高的可扩展性,可以根据实际需求添加或移除控制器。
新的控制器可以很容易地与现有的系统集成,不会影响系统的整体运行。
4.可靠性:DCS系统具有很高的可靠性,它可以实现冗余配置,以确保系统在控制器故障或通信故障的情况下仍然正常运行。
此外,DCS系统还可以进行故障诊断和预测,及时发现和修复故障,减少停机时间。
5.开放性:DCS系统采用开放的标准和协议,可以与其他系统和设备进行集成。
例如,它可以与企业资源计划(ERP)系统、质量管理系统、人机界面(HMI)等系统相连接,实现数据共享和协同工作。
DCS系统可以实现多种控制策略,例如PID控制、模型预测控制、优化控制等。
它可以对工业过程进行自动化控制,提高生产效率和产品质量,减少能源消耗和废品产生。
DCS控制系统的优点与缺点(优缺点)一、概述:1、DCS控制系统(分散控制系统)的工作原理主要基于分散控制的思想,即将控制任务分配给多个控制器进行处理。
这些控制器分布在生产现场的各个设备和单元,可以独立运行并实时采集、处理各种数据。
通过这些控制器与上级控制系统通过网络进行通信,实现联动控制和数据传输。
2、DCS控制系统的基本功能包括实时监测、实时控制和实时管理。
实时监测通过连接各种传感器和执行器,采集并监测生产现场的各种参数和状态,如温度、压力、流量等。
实时控制则是根据预设的控制策略,通过与各种执行器的联动操作,调整和控制设备的工作状态,如通过控制阀门的开度来调节液位,或通过调整变频器的频率来控制电机的转速。
实时管理则通过与上级管理系统进行数据交互和通信,实现对生产过程的实时管理和监控,使管理人员能够远程调整和优化生产过程,提高生产效率。
3、DCS控制系统的主要特点包括数据采集、控制、监测和报警。
数据采集通过传感器和输入/输出模块完成,控制是系统的核心功能,监测实时跟踪工业自动化过程的各项参数,并根据设定的控制策略进行调整和优化。
报警功能则在系统出现异常或故障时及时发出警报,提醒工作人员进行处理。
4、DCS控制系统的核心技术包括控制器技术、网络通信技术、数据处理技术和安全保障技术。
这些技术共同作用,使得DCS控制系统能够广泛应用于工业自动化生产线、大型设备控制和环保监测与治理等领域。
二、DCS控制系统的优点:1、高可靠性:由于DCS将系统控制功能分散在每台计算机上,系统结构采用容错设计,计算机故障不会导致系统其他功能的丧失。
此外,由于系统中的每台计算机都承担一项任务,因此可以使用具有特定结构和软件的专用计算机来实现所要实现的功能,从而提高系统中每台计算机的可靠性。
2、开放性:DCS采用开放、标准化、模块化、系列化设计。
系统中各计算机采用局域网通信,实现信息传输。
当系统功能需要更改或扩展时,新添加的计算机可以方便地连接到系统通信网络或从系统通信网络中移除,几乎不会影响系统中其他计算机的工作。
DCS控制系统介绍DCS控制系统(Distributed Control System)是一种基于现代信息技术的自动化控制系统,用于工业生产过程的监控、控制和数据处理等功能。
它基于计算机网络、通信技术和控制算法等技术,将控制任务分散到不同的控制节点上,实现多任务分布式自动化控制。
DCS控制系统由监控层、控制层和执行层构成。
监控层是最高层,主要负责监控过程工艺参数、生产状态和设备运行状态等信息,提供用户界面供操作员使用。
控制层是中间层,负责控制过程参数,调节和改变系统的工作状态。
执行层是最底层,主要负责执行控制层的指令,控制、调节和保护各种设备。
1. 分布式体系结构:DCS控制系统采用分布式体系结构,将控制任务分散到多个控制节点上,使系统具有高可靠性和高稳定性。
即使一些节点发生故障,其他节点仍然可以继续工作,保证系统的连续运行。
2. 多任务运行:DCS控制系统具有多任务运行的特点,可以同时处理多个任务,实现复杂的控制算法和优化运算。
系统可以根据需要进行任务的优先级调度,确保重要任务的执行效果和实时性。
3. 网络通信技术:DCS控制系统基于计算机网络和通信技术,实现控制节点间的数据交换和通信,实现远程控制、监控和故障诊断等功能。
控制节点可以通过网络实现数据共享和远程监控,提高系统的管理效率和设备的利用率。
4. 开放性接口:DCS控制系统通常采用开放式接口设计,使其可以与其他系统进行数据交换和集成。
如与企业资源计划(ERP)系统集成,实现生产计划和物料管理的统一、同时,也可以与其他自动化系统集成,如SCADA系统、MES系统等,实现全面的生产过程控制和管理。
5. 可扩展性:DCS控制系统具有较好的可扩展性,可以根据生产工艺的变化和需求的变化进行扩展和改造。
可以增加新的控制节点,增加新的功能模块,实现对系统的功能和性能的扩展,提高系统的灵活性和适应性。
DCS控制系统在工业生产中有着广泛的应用,包括化工、石油、电力、冶金、食品、制药等行业。
DCS是分布式控制系统的英文缩写DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),也叫集散控制系统。
它的特点是集中管理、分散控制。
集中管理是指这个系统他可以把你所有的控制点都集中在中央控制室来管理。
分散控制呢就是说控制点是可以分散在任何地方的。
其实和PLC在这点上相差不多。
也就是在现场控制点上拉根线到中控室的一个机柜上,机柜里面有很多控制卡件(卡件是一般是智能的)。
这个机柜叫做现场控制站,然后现场控制站通过工业以太网(目前使用的、以后发展方向为现场总线)和计算机连接在一起。
DCS是一个包含硬件和软件的系统。
硬件包括计算机的所有组成部分,它的CPU和电脑CPU一样可以高速处理数据,I/O单元就是刚才说到的卡件了。
卡件有很多类型(有4—20MA电流输入/输出卡件、1-5V电压输入/输出卡件、热电偶/电阻输入卡件、开关量输入卡件等等等),用的时候只需要选择相应卡件往机柜里面的机箱中一插就好了,一般DCS都支持热拔插。
由于DCS使用的特殊性,一般在化工也中,所以数据需要保存,都是保存在和它连在一起的电脑中的。
软件就是组态软件和监控软件了,组态软件就是给控制卡件和控制点一个IP地址,让它们对应上。
还有就是控制方案的设计。
监控软件主要是用于监控各个控制点的运行情况的。
关键词:可编程序控制器(PLC),分散控制系统(DCS),现场总线控制系统(FCS)1.前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统,正以迅猛的势头快速发展,是目前世界上最新型的控制系统。
现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。
现场总线控制系统的出现,将给自动化领域带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。
在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。
DCS系统原理和结构DCS(分布式控制系统)是一种在工业过程控制领域中被广泛应用的自动化控制系统。
它的原理和结构是通过集中管理和控制分布在整个系统中的分散设备,实现对工业过程的自动化控制。
1.可分布性:DCS系统的设备分布在整个系统范围内,通过分布式的结构和网络连接,实现各个设备之间的信息交互和共享。
这种可分布性的特点使得DCS系统具备高度的灵活性和可扩展性。
2.分散性:DCS系统采用模块化的设计方式,将整个系统划分为多个功能模块,每个模块对应一个具体的任务。
这样可以降低系统的复杂性,提高系统的可靠性和可维护性。
3.高可用性:DCS系统采用冗余设计,通过多个相同的设备并行工作,保证系统在一些设备发生故障时能够自动切换到备用设备。
这种冗余设计可以降低系统的停机时间,提高系统的可用性。
4.分层结构:DCS系统采用分层的结构,将整个系统划分为多个层次,每个层次对应不同的功能和责任。
常见的DCS系统通常包括控制层、运行层、管理层和信息层。
控制层负责对过程进行实时监测和控制,运行层负责对过程进行计划和调度,管理层负责系统的管理和维护,信息层负责采集和存储过程数据。
5.数据共享:DCS系统通过网络连接将各个设备连接在一起,实现数据的共享和交换。
各个设备可以实时获取和传递数据,以便进行控制决策和调度操作。
这种数据共享的机制可以保证整个系统各个部分之间的协调和一致性。
硬件部分包括传感器、执行器、PLC(可编程逻辑控制器)、DCS控制器、通信模块等。
传感器用于将过程中的各种参数(温度、压力、流量等)转换为电信号,以便进行监测和控制。
执行器用于接收控制指令,并对过程进行调节和控制。
PLC是一种专用的计算机设备,负责对设备进行控制和监测。
DCS控制器是DCS系统的核心设备,负责整个系统的控制和管理。
通信模块用于设备之间的数据传输和通信。
软件部分包括操作系统、HMI(人机界面)、控制逻辑编程、数据存储等。
操作系统负责整个DCS系统的运行和管理。
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。
集散控制系统DCS的特点随着信息技术的飞速发展,当前,DCS系统在煤、电、化工等工业领域应用广泛,逐渐从原来的配角角色转变为决定各工业企业安全经济运行的主角地位。
通过各项实践证明,集散控制系统的应用,在大大减轻了工作人员的工作强度的同时,也提高了工作效率。
集散控制系统(DCS)是一种以微处理器为基础的分散型综合控制系统,DCS系统综合了计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术、冗余及自诊断技术,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。
目前,DCS集散控制系统在各大行业都有一定的领域了。
也许有人还真的不知道DCS集散系统到底有多好?好在哪里?有哪些特点?今天小编就想大家介绍一下DCS的特点。
其主要特点是控制分散,集中管理。
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。
DCS在控制上的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态,可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要,使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。
随着企业改革的高柔性、高效益的要求,以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应,以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后,先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。
需要强调的是,广泛应用各种先进控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能最有效、最直接、也是最具价值的发展方向。
仪表技术向数字化、智能化、网络化方向发展工业控制设备的智能化、网络化发展,可以促使过程控制的功能进一步分散下移,实现真正意义。
DCS系统与PLC系统的区别和联系DCS(分布式控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)是工业自动化领域中常见的两种控制系统。
它们在工业生产过程中起着至关重要的作用,并在许多方面有着相似之处,但也存在一些明显的区别。
本文将探讨DCS系统与PLC系统之间的区别和联系。
一、DCS系统的定义与特点DCS系统是指一种由多个分布式控制器组成的集中控制系统。
它将分散在不同位置的控制器通过网络进行连接,形成一个统一的整体控制系统。
DCS系统的特点如下:1. 高度分布式:DCS系统中的控制器可以分布在各个工艺单元或设备上,实现更加灵活的控制与监测。
2. 大规模处理能力:DCS系统支持处理大规模设备和复杂过程的能力,可以同时对多个设备进行控制和监控。
3. 强大的数据处理能力:DCS系统能够实时采集、处理和存储大量的工艺数据,为生产优化和故障诊断提供有力支持。
4. 开放性与可扩展性:DCS系统采用标准接口和协议,可以与其他系统进行互联互通,并可以根据实际需要进行扩展。
二、PLC系统的定义与特点PLC系统是一种特定用途的数字计算机,用于自动化控制过程中的逻辑和序列控制。
它通常通过编程来控制输出设备的状态,具有以下特点:1. 高度可编程性:PLC系统采用专门的编程语言(如Ladder Diagram)来编写控制逻辑,并可根据实际需求进行修改和调整。
2. 快速的响应时间:PLC系统具有低延迟和高实时性的特点,能够快速响应输入信号并进行逻辑判断和输出控制。
3. 简单可靠的硬件结构:PLC系统通常采用模块化的硬件结构,易于安装和维护。
其硬件组件包括中央处理器、输入/输出模块、电源模块等。
4. 适用于小规模控制:PLC系统通常适用于小规模的控制任务,如机械设备、自动化生产线等。
三、DCS系统与PLC系统的区别1. 应用领域不同:DCS系统主要应用于连续过程控制,如化工、电力、石油等;而PLC系统广泛应用于离散制造业,如机械加工、物流、制药等。
集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。
集散控制系统的基本组成
集散控制系统一般有以下四部分组成:
现场控制级
又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供CRT操作站显示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到监控计算机。
输出装置在有上位机的情况下,能以开关量或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。
这一个级别直接面对现场,跟现场过程相连。
比如阀门、电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。
它们都是工业现场的基础设备、同样也是DCS 的基础。
在DCS系统中,这一级别的功能就是服从上位机发来的命令,同时向上位机反馈执行的情况。
拿军队来举例的话,可以形容为最底层的士兵。
它们只要能准确地服从命令,并且准确地向上级汇报情况即完成使命。
至于它与上位机交流,就是通过模拟信号或者现场总线的数字信号。
由于模拟信号在传递的过程或多或少存在一些失真或者受到干扰,所以目前流行的是通过现场总线来进行DCS信号的传递。
过程控制级
又称现场控制单元或基本控制器,是DCS系统中的核心部分。
生产工艺的调节都是靠它来实现。
比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。
上面说到现场控制级是“士兵”,那么给它发号施令的就是过程控制级了。
它接受现场控制级传来的信号,按照工艺要求进行控制规律运算,然后将结果作为控制信号发给现场控制级的设备。
所以,过程控制级要具备聪明的大脑,能将“士兵”反馈的军情进行分析,然后做出命令,以使“士兵”能打赢“战争”。
这个级别不是最高的,相当于军队里的“中尉”。
它也一样必须将现场的情况反馈给更高级别的“上校”也就是下面讲的过程管理级。
过程管理级
DCS的人机接口装置,普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。
操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况、
这个级别是操作人员跟DCS交换信息的平台。
是DCS的核心显示、操作跟管理装置。
操作人员通过操作站来监视和控制生产过程,可以通过屏幕了解到生产运行情况,了解每个过程变量的数字跟状态。
这一级别在军队中算是很高的“上校”了。
它所掌握的“大权”可以根据需要随时进行手动自动切换、修改设定值,调整控制信号、操纵现场设备,以实现对生产过程的控制。
经营管理级
又称上位机,功能强、速度快、容量大。
通过专门的通信接口与高速数据通路相连,综合监视系统各单元,管理全系统的所有信息。
这是全厂自动化系统的最高一层。
只有大规模的集散控制系统才具备这一级。
相当于军队中的“元帅”,他们所面向的使用者是厂长、经理、总工程师等行政管理或运行管理人员。
它的权限很大,可以监视各部门的运行情况,利用历史数据和实时数据预测可能发生的各种情况,从企业全局利益出发,帮助企业管理人员进行决策,帮助企业实现其计划目标。
编辑本段DCS系统的产生背景
上世纪30年代40年代,工业自动化装置采用的是分散性控制系统。
也就是所有设备都是独立运行,不联网控制。
操作员根据生产需求进行计算后,将独立设备的特性调节到适合的程度,然后就开始工作。
之后采用了气动、电动模拟仪表组成过程控制系统,实现了一定程度上的集中监视、操作和分散控制。
较好的适应了工业生产的需求。
可是,随着生产规模和复杂程度的不断提高,原有的控制系统显得滞后、笨重、繁冗、因为一台仪表只有一种控制规律,要实现某些复杂的控制就很困难。
另外,控制仪
表数量越来越多,用原来落后的仪表盘控制的话,控制盘越来越长,看得人眼睛都会花掉。
最致命的就是老系统之间不便于实现通信,很难分级控制和综合管理。
再一个就是它的系统变更比较麻烦,只有通过更换仪表和变更仪表连线才能实现。
第三次科技革命开始后,随着计算机技术的发展,人们开始尝试将计算机用于过程控制。
试图利用计算机所具有的功能特点,来克服常规模拟仪表的局限性。
但当时采用的办法是用一台计算机控制几十甚至上百个回路,这样做的危险性很高,如果计算机出现故障,会导致很严重的后果,这就是所谓的“危险集中”。
若采用双机双工系统,虽可以提高系统的可靠性,但成本太高,如果工厂的生产规模不大,则经济性很差,用户难以接受。
直到上世纪70年代开始,随着计算机技术的日渐成熟,大规模集成电路及微处理器的诞生后,人们开始思考是否能将“危险分散”。
就是原来靠一台大计算机完成的“艰巨”任务,能否用几十台微处理来完成?这样的话,即使某一处理器坏了,也不至于会“牵一发而动全身”,从而使危险系数大大降低。
答案是肯定的。
至此DCS就诞生了。
进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS 之中。
PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。
现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
编辑本段集散控制系统的特点
DCS控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比,具有很显著的特点。
1、系统构成灵活。
从总体上看,DCS就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。
你可以把他现象成“因特网”。
根据生产需求,你可以随时加入或者撤去工作站。
系统组态很灵活。
2、操作管理便捷。
DCS的人机反馈都是通过CRT跟键盘、鼠标等实现的。
你可以想象成在因特网冲浪一样,你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。
3、控制功能丰富。
原先用模拟控制回路实现的复杂运算,通过高精度的微处理器来实现。
难道还有什么算法CPU实现不了的吗?!
4、信息资源共享。
你可以把工作站想象成因特网上的各个网站,只要你在DCS系统中,并且权限够大,你就能了解到你要的任何参数。
5、安装、调试方便。
相比原先的模拟控制系统,那么多的飞线头,一大堆类似头发丝的电线。
DCS系统算是很方便了。
6、安全可靠性高。
难道现在还有什么东西的可靠性比电脑更高吗!?
DCS系统的硬件结构
DCS的硬件系统主要由集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备等组成。
通过通信网络将这些硬件设备连接起来,共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。
现场控制站
现场控制站中的主要设备是现场控制单元。
现场控制单元式DCS直接与生产过程进行信息交互的IO处理系统,它的主要任务是进行数据采集及处理,对被控对象实施闭环反馈控制、顺序控制和批量控制。
用户可以根据不同的应用需求,选择配置不同的现场控制单元构成现场控制站。
它可以是以面向连续生产的过程控制为主,辅以顺序逻辑控制,构成的一个可以实现多种复杂控制方案的现场控制站;也可以是以顺序控制、连锁控制功能为主的现场控制站;还可以是一个对大批量过程信号进行总体信息采集的现场控制站。
现场控制站是一个可以独立运行的计算机检测控制系统。
由于它是专为过程检测、控制而设计的通用型设备,所以其机柜、电源、输入输出通道和控制计算机等,与一般的计算机系统有所不同。
操作站
运行在PC硬件平台、NT操作系统下的通用操作站的出现,给DCS用户带来了许多方便。
由于通用操作站的适用面广,相对生产量大,成本下降,因而可以节省用户的经费,维护费用也比较少。
为了实现监视和管理等功能,操作站必须配置以下设备:1、操作台,也就是高档电脑桌;2、微处理机系统,就是高档电脑;3、外部存储设备,简单说就是大容量硬盘;4、图形显示设备,就是电脑显示器;5、操作键盘跟鼠标;6打印输出设备。