集散控制系统(精选)

• 友好性
DCS 的人机接口和软件面向工业控制 技术人员、工艺技术人员和生产操作人员， 操作方便，显示直观，了解生产状况直观。 DCS软件采用实用而简捷的人机会话系 统,CRT高分辨率交互图形显示,复合窗口技 术,画面丰富,纵观、控制、调整、趋势、流 程图、回路一览、批量控制、计量报表、 操作指导画面、菜单功能等均具有实时性。 平面密封式薄膜操作键盘、触摸式屏幕、 鼠标器、跟踪球等操作设备使其更便于操 作。
• 适应性、灵活性和可扩充性
DCS 的硬件和软件采用开放式、标准化 和模块化设计，系统为积木式结构，具有 灵活的配置，Байду номын сангаас适应不同用户的需要。 当工厂根据生产需要改变生产工艺和流 程时，可改变系统的某些配置和控制方案， 通过组态软件，进行一些填写表格式的操 作即可实现。
• 在线性与实时性
通过人机接口和I/O 接口，DCS 对过程 对象的数据进行实时采集、处理、记录、 监视、操作控制，并包括对系统结构和组 态回路的在线修改、局部故障的在线维护 等，提高了系统的可用性。
• 产品管理级（生产管理级）
在这一级上的管理计算机根据产品各部 件的特点，协调各单元级的参数设定，是 产品的总体协同员和控制器，负责厂级的 生产调度和优化。 要求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，并可对产品重新计划，随时更改产品 结构。对于综合全厂生产和产品监视，以 及产品报告也都在这一层实现，并与上层 交换传递数据。具体有：规划产品结构和 规模；产品监视；产品报告；工厂生产监 视。
DCS管控一体化时期：90年代初至今 • 代表产品： Honeywell，TPS系统（Total Plant System） PKS系统(Process knowledge System) FOXBORO，I/A’S 50/51系列控制系统 Invensys 横河，CENTUM－CS ABB，ADVANT系统OCS开放控制系统 • 当今的 DCS是生产过程控制系统与信息管理系统紧密结 合的“管控一体化”的新一代集散型控制系统。由于工 厂、企业的信息集成和管理已经提到一定的高度，DCS 系统的功能已不再只局限于生产过程的控制，在整个工 厂、集团公司的管理中，DCS 也能发挥相应的作用。

Cnet
基本 控制单元
M 常规仪表
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
Fnet
现场总线仪表
数据采集站
通信 接口
数据输入 输出单元
数据输入 输出单元
Cnet
数据输入 输出单元
常规仪表
过程控制站的系统结构
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
11
1.3 集散控制系统的硬件结构
管理 计算机
管理 计算机
Mnet
运行员 操作站
运行员 操作站
Snet
运行员 操作站
工程师 工作站
计算站
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
M 常规仪表
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
Fnet
现场总线仪表
3
1.1.2 控制级
控制级主要由过程控制站和数据采集站构成。一般在实际 应用中，把过程控制站和数据采集站集中安装在位于主控 室后的电子设备室中。过程控制站接收由现场设备，如传 感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需 的控制量，并送回到现场的执行器中去。过程控制站可以 同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可能仅 完成其中的一种控制功能。
现场级设备一般位于被控生产过程的附近。典型的现场级 设备是各类传感器、变送器和执行器。它们将生产过程中 的各种物理量转换为电信号，例如将4~20mA的电信号(一 般变送器)或符合现场总线协议的数字信号(现场总线变送 器)，送往控制站或数据采集站；或者将控制站输出的控制 器信号(4~20mA的电信号或现场总线数字信号)转换成机械 位移，带动调节机构，实现对生产过程的控制。

集散型控制系统介绍Whut 2011年12月所谓集散型控制系统（DCS）也就是所说的分布式控制系统，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。

DCS是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，我们根据现有的，应用比较广泛的若干种DCS的结构的总结，来说明、分析和比较DCS的结构。

一、“三点一线”式结构DCS自70年代问世以来，很多公司推出了多种不同设计、风格各异的DCS，即是同一厂家，早期的产品与近期的产品也有不少的差异，但是仅管种种DCS千差万别，其核心结构却基本上一致，可将其归纳为“三点一线”式结构。

“一线”是指DCS的骨架计算机网络；“三点”是指联接在网络上的三种不同的类型的节点，分别是：面向被控过程现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监督管理人员的工程师站。

一般情况下，一个DCS只需配备一个工程师站，而现场I/O控制站和操作员站的数目则需根据实际需要配置，这三种节点通过系统网络进行联接并互相交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS 的整体功能。

DCS的计算机网络在很多方面的要求实时性网络。

网络需要根据现场通讯实时性的要求，在确定的时限内完成信息的传送。

“确定的时限”是指无论在何种情况下，信息传送度能在这个时限内完成，而这个时限则是根据被空过程的实时性要求确定的。

系统的拓扑结构。

大致可分为星型，总线型和环型三种。

目前应用最广泛的是环网和总线网。

二、DCS的系统网络SNET各种网络解决碰撞的技术:一种是TOKEN RING（对于环型网）或TOKEN PASSING（对于总线型网）方式;另一种解决碰撞的技术是载波侦听与碰撞检测技术，即CSMA/CD 方式.DCS的基础硬件:DCS由三种节点组成：现场I/O控制站、操作员站、和工程师站，通过局域网络互联在一起形成一个系统。

对于局域网来说，所有的节点都没有什么本质的和原则的区别，它们都是具有自己特定的网络地址，都可以通过局域网接收和发送数据。

集散式控制系统（DCS）开发及应用方案一、实施背景随着工业4.0的到来，产业结构逐渐向智能化、自动化、信息化方向发展。

在此背景下，企业越发重视生产过程的优化与控制。

传统的手动控制和集中式控制系统已无法满足现代工业生产的需求，因此开发集散式控制系统（DCS）成为产业发展的必然趋势。

二、工作原理集散式控制系统（DCS）是一种分布式控制系统，它将控制功能分散到多个智能节点，实现多点控制。

每个智能节点都具备独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，同时又通过通信网络相互连接，实现信息共享和全局控制。

这种系统结构提高了控制效率，降低了控制风险，并可以根据实际生产需求进行灵活的配置和扩展。

三、实施计划步骤1.需求分析：明确控制对象和控制要求，分析现有设备和工艺流程，为系统设计提供依据。

2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的硬件架构、软件功能和网络拓扑结构。

3.硬件选型与配置：选择合适的处理器、传感器、执行器等硬件设备，并配置到相应的智能节点上。

4.软件开发：编写控制算法、数据处理和通信协议等软件程序，实现系统的各项功能。

5.系统集成与调试：将各个智能节点连接起来，进行系统集成和调试，确保系统的稳定性和可靠性。

6.用户培训与文档编写：对用户进行操作培训，编写用户手册和维修手册等文档资料。

7.项目验收与推广：完成项目验收，收集用户反馈，对系统进行持续优化和推广。

四、适用范围集散式控制系统（DCS）适用于各种工业生产领域，如石油化工、电力、制药、食品加工等。

它适用于大型生产线和复杂工艺流程的控制，同时也可以用于小型工厂和实验室的自动化控制。

五、创新要点1.分布式架构：采用分布式控制系统结构，将控制功能分散到多个智能节点上，提高了系统的可靠性和灵活性。

2.智能节点自治：每个智能节点具有独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，降低了对中心控制器的依赖。

3.信息共享与全局控制：通过通信网络实现信息共享和全局控制，提高了生产过程的协调性和一致性。

集散控制系统的发展历史 第三代产品开发了高一层次的信息管 理系统。其共同特点是: 理系统。其共同特点是:实现了开放式的系 统通信, 向上能与MAP和Ethernet接口 接口, 统通信, 向上能与MAP和Ethernet接口,或 者通过网间连接器与其它网络联系, 者通过网间连接器与其它网络联系,构成复 合管理系统;向下支持现场总线, 合管理系统;向下支持现场总线,它使得过程 控制或车间的智能变送器、 控制或车间的智能变送器、执行器和本地 控制器之间实现可靠的实时数据通信。 控制器之间实现可靠的实时数据通信。过 程控制组态采用CAD方法 使其更直观方便, 方法, 程控制组态采用CAD方法,使其更直观方便, 实现自整定功能。 实现自整定功能。
分散控制系统（DCS）是采用标准化、模块化和系列化的设计， 分散控制系统 （ DCS ） 是采用标准化 、 模块化和系列化的设计 ， 具有 以下特点： 以下特点： 自主性 协调性 在线性与实时性 高可靠性 适应性、 适应性、灵活性和可扩充性 友好性
集散控制系统的特点
集散控制系统的组成
分散过程控制级（DDC） 分散过程控制级（DDC） 计算机监督控制级（SCC） 计算机监督控制级（SCC） 生产管理级（MIC） 生产管理级（MIC） 管理 计算机 局部网络（LAN） 局部网络（LAN） 工程师 操作站 操作员 操作站 通信联络 监督 计算机 网间 联络站 至其他局域网 网间 连接器
集散控制系统的发展历史
第二代产品在原来产品的基础上, 第二代产品在原来产品的基础上,进一步提高 了可靠性,新开发的多功能过程控制站、 了可靠性,新开发的多功能过程控制站、增强型操 作站、光纤通信等更完善了DCS。 作站、光纤通信等更完善了DCS。其基本结构由 六部分组成,即局域网络、多功能现场控制站、 六部分组成,即局域网络、多功能现场控制站、增 强型操作站、主计算机、 强型操作站、主计算机、网络连接器和系统管理 站等。第二代产品的特点是采用模块化、 站等。第二代产品的特点是采用模块化、标准化 设计,数据通信向标准化迁移,板级模块化, 设计,数据通信向标准化迁移,板级模块化,单元结 构化,使之具有更强适应性和可扩充性。 构化,使之具有更强适应性和可扩充性。控制功能 更加完善,它能实现过程控制、数据采集、 更加完善,它能实现过程控制、数据采集、顺序控 制和批量控制功能。 制和批量控制功能。

●时间程序设定 ● Smith 预估控制 ●多变量解耦控制 ●一阶滞后运算 ●超前-滞后运算 ●其他运算等
(4) 控制回路组态
➢根据控制策略的需要，将一些功能模块通过软件连 接起来，构成检测回路或控制回路。
温度与压力串级控制系统回路组态图
(5)输出信号处理
●输出开路检验 ●输出上下限检验 ●输出变化率限幅 ●模拟输出 ●开关输出 ●脉冲宽度输出
程序，DCS中大都采用了程序固化的办法。 ●在冗余控制计算机系统中，还特别设有双端口随机
存储器RAM ，其中存放有过程输入输出数据、设定值 和PID参数等。
(3)总线
●总线是将现场控制站内部各单元连接起来的通信介 质。
(4)输入/输出通道
●模拟量输入/输出(AI/AO) ●开关量输入/输出(SI/SO) ●数字量输入/输出(DI/DO)
②开关量输入/输出通道(SI/SO)
●开关量输入通道(SI)主要用来采集各种限位开关、
继电器 或电磁阀连动触点的开、关状态，并输入至计 算机。
●开关量输出通道(SO)主要用于控制电磁阀、继电
器、指示灯、声光报警器等只具有开、关两种状态的 设备。
③脉冲输入通道(PI) 脉冲输入通道(PI)将现场仪表（如涡轮流量计 等）输出的为脉冲信号处理后送入计算机。
初创期(1975一l980年) 成熟期(1980一1985年)
扩展期(1985年以后)
三 、集散控制系统的发展
国际著名厂商:
TDC-2000 TDC3000
SPECTRUM I/A series
CENTUM XL
爱默生电气公司
PROVOX
国内著名厂商：
WDPF
DCS系统操作台
DCS系统控制单元

集散控制系统名词解释
集散控制系统：
集散控制系统是一种复杂的控制系统，主要应用于有关的反馈控制和数据采集，是一系列用于自动控制的技术的总和。

它由一系列控制设备、软件和系统组成，可以实现综合管理和控制，以确保机器和系统的良好运行。

它可以实现电力设备、信息技术设备和设备的多种组合，以实现集中控制和数据采集的功能。

集散控制系统的控制模型可以分为两种：集中控制和分散控制。

集中控制是将所有设备和系统集中控制在一起，将控制和监控设备联系在一起，使它们有效地运行。

集中控制的优势在于控制设备的效率高，在短时间内可以改变设备的配置，即便在遥控控制时也能有效的实现控制。

分散控制的模型指的是将控制和监控系统分布在网络的各处，通过通讯技术进行数据的采集和分析，以实现集中控制的效果。

分散控制的优势在于，设备分布在各地，操作更加方便，数据传递更加快速，有利于实现更高效地工作环境。

- 1 -。

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。

是相对于集中式控制系统而言的一种新型的计算机控制系统，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（Computer）、通信（communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调，大大提高了系统的可靠性。

DCS由上而下形成多级控制结构，即过程控制级、集中监控级和生产管理级，采用网络方式实现各级间的信息传递。

DCS既不同于分散的常规仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系统，而是吸收了两者的优点，在它们的基础上发展起来的一门系统工程技术，具有很强的生命力和显著地优越性。

1975年12月，美国霍尼韦尔（HoneyWell）公司推出TDC-2000集散控制系统，成为最早提出集散控制系统设计思想的开发商。

从而开始了DCS的初创阶段（1975-1980）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。

第二阶段（1980-1985）是DCS的成熟期。

这一时期的DCS系统最大的特点是引入了局域网作为系统骨干，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。

DCS的主要特点是:分散控制,集中管理.
第一章 集散控制系统的基本概念
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产 物．
DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程 中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可 进行数据交换．操作采用计算机操作站，通过网络与控制 器连接，收集生产数据，传达操作命令．而且，随着计算 机技术的发展，网络技术已经使集散控制系统不仅主要用 于分散控制，而且向着集成管理的方向发展，系统的开放 不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接， 而且使得他们可以方便地进行数据的交换，系统的开放也 使第三方的软件可以方便地在现有的集散控制系统上应 用．
络中的每一个站上，最多可连接１０００ 多个站点． FDDI传输介质采用多模光纤时， 两站间不需要中继器，其最大间距为２Ｋ
第二节 集散控制系统的基本结构
CRT/液晶操作站（CRT Operation Station）是 DCS中最主要的人－机接口（另一种人－机 接口是地区层的显示操作面板）． CRT操 作站分运行人员操作站和工程师操作 站．运行人员操作站主要完成各种设备的 启动、停止或操作开关增减及生产的监视 等．工程师操作站主要完成系统组态、软 件开发等．工程师站提供如下系统配置和 组态功能．
第三节 集散控制系统的特点
（２）以微处理器为核心 DCS以微处理器为核 心，操作站、现场控制站都设置了微机，I/O端口、 数据通讯等都设置了数据交换机，它凝聚了计算 机的先进技术，成为应用计算机最完善、最丰富 的领域．它实现了实时记录、逻辑判断、顺控处 理、数据运算处理、自动检测、自动诊断等多方 位的功能，同时根据需要还可以提供各种软件包， 以实现一些特殊的功能．
第二节 集散控制系统的基本结构

第三代集散控制系统所提供的控制功能也有了增强， 通常，系统已不再是常规控制、逻辑控制与批量控制的 综合，而是增加了各种自适应或自整定的控制算法。
在90年代初，第四代集散控制系统以管控一体化的形 式出现。采用了客户机／服务器(Client／Server)的结构。 在网络结构上增加了工厂信息网(Intranet)，并可与国际 信息网Internet网联网。
为了使操作站与过程控制装置之间建立数据的联系，应 建立数据的通信系统，使数据能在操作人员和生产过程间相 互传递
以生产模拟电动仪表为主的仪表制造厂沿着Honeywell的研 究方向，在常规控制方面进行了深入的研究，形成了第一种 DCS的特色，即在常规控制方面见长。
以生产继电器、开关等逻辑器件为主的制造厂在逻辑控制、 顺序控制方面发挥了他们的特长，在可编程逻辑控制器的研 究基础上向DCS发展，形成了第二种DCS的特色，它们在逻 辑控制方面有明显的优势。
在生产计算机、半导体和集成电路为主的制造厂则在数据通 信、计算机技术等方面进行丁深入的研究，并向DCS发展， 形成了第三种DCS的特色，它们在通信、显示、内存、运算 速度、网络等方面发挥了特长。
已经包括了DCS的三大组成部分，即分散过程控制装置、 操作管理装置和数据通信系统。它也具有了DCS的基本特点， 即集中管理、分散控制。
美国Foxboro公司在1987年推出的I／AS系统标志着集散 控制系统进入了第三代。它的主要改变是在局域网络方 面，I／A S系统采用了10兆位／秒的宽带网与5兆位／秒 的载带网，符合国际标准组织ISO的OSI开放系统互联的 参考模型。因此，在符合开放系统的各制造厂产品间可 以相互连接、相互通信和进行数据交换，第三方的应用 软件也能在系统中应用，从而使集散控制系统进入了更 高的阶段。紧随其后，各DCS的制造厂也纷纷推出了各自 的第三代DCS产品，例如，Honeywell公司带有UCN网的 TDC-3000；横河公司的带有SV-NET网的CENTUM-XL； LEEDS XL NORTHROP公司的MAXl000；Bailey公司的 INFO-90等。

集散控制系统综述摘要集散控制系统（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。

关键字：集散控制系统;DCS一、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。

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po3、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。

物联网技术的应用
通过将设备与设备之间的连接，实现数据交互和协同工作，提高生 产过程的自动化和智能化水平。
人工智能技术的应用
通过机器学习和深度学习技术，实现对生产过程的智能优化和控制， 提高生产效率和降低能耗。
智能化与自动化
智能化控制
通过引入人工智能技术，实现生产过程的智能优化和控制，提高 生产效率和降低能耗。
添加标题
优化算法
添加标题
系统通过优化控制，降低 能耗和物耗，提高生产效 率和经济效益。
添加标题
节能降耗
安全与可靠性
系统具备安全保护功能， 防止设备和工艺流程在异 常情况下发生安全事故。
安全保护
集散控制系统采用冗余技术和容错技术，确保系统 的稳定性和可靠性。
可靠性保障
PA R T. 0 4
集散控制系统的设计与实施
CHAPTER
现场控制站
现场控制站负责实时采集生产过程中的各种数据， 如温度、压力、流量等，并根据预设的控制逻辑 对设备进行控制。 数据采集与控制 现场控制站具备信号处理和运算能力，能够对采 集到的数据进行处理、计算和控制算法的实现。 信号处理与运算 现场控制站通过通信接口与操作站、系统网络和 其他现场控制站进行数据交换和信息共享。 通信接口
操作功能
系统提供友好的人机界面，方便操作人 员对设备和工艺流程进行远程控制和调 整。
故障诊断与处理
故障诊断
系统通过分析数据变化和异常情况，自动诊断设备 和工艺流程的故障。
故障处理
系统提供故障处理预案，指导操作人员快速处理故 障，恢复生产。
优化控制
集散控制系统采用先进的优化算法， 对设备和工艺流程进行优化控制。
集散控制系统的发展历程
起源 20世纪70年代，随着微处理器和计算机技术的 发展，集散控制系统开始出现。 发展 经历了模拟仪表、气动仪表、电动单元组合仪 表等阶段，逐渐向数字化、智能化方向发展。 现状 现代集散控制系统已经实现了高度的网络化、 集成化和智能化，广泛应用于石油、化工、电 力、制药等领域。

集散控制系统(DCS)集散控制系统(DCS)，是以多个微处理机为基础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术和冗余技术等实现对分散控制对象的调节、监视管理的控制技术。

其特点是以分散的控制适应分散的控制对象，以集中的监视和操作达到掌握全局的目的。

系统具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。

集散控制系统一般有四部分组成：（1）过程输入输出装置；（2）过程控制装置；（3）操作接口；（4）数据通讯系统。

集散控制系统也叫分布式控制系统，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。

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。

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，即通常所说的每秒比特数（b ps），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。

一、填空：1. 集散控制系统通常由、、、和五个主要部分组成。

2. 控制部分是集散系统的核心，其功能包括、、和控制。

3. 常用的通信介质主要有、和。

4. 国产SUPCON JX-300X的三层通信网络是指、和。

5. 集散控制系统又成为分散控制系统，英文简称；现场总线控制系统简称为。

6. JX-300X集散控制系统控制站卡件有、和。

7. 集散控制系统的设计一般分为、、和四个部分。

8. TDC3000系统早期技术比较成熟的现场控制站是。

9.冗余的两种方式是指和。

10.写出五种常用的数字滤波算法、、、和。

11.从生产角度，集散控制系统大致分为、、和级。

12.TDC-3000万能控制网U CN属于过程控制层，实时控制网络包括、和。

13.集散控制系统的验收分工厂验收和两个阶段。

二、名词解释：1、集散控制系统：2、组态：3、数字滤波：4、现场总线：5、实时：三、简答：1. 与常规模拟仪表相比，集散控制系统具有哪些优点？2. 过程接口单元分为几类？各适用于什么场合？3. 增强型操作站（EOS）是有哪几部分构成的？其功能是什么？4、集散控制系统选择的一般原则应考虑哪些方面？答案一、填空：1、过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机、高速数据通道2、连续控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4、信息管理网、过程控制网络、SBUS总线5、DCS、FCS6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站MC9、工作冗余、后备冗余10、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法等（选5种）11、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级12、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站13、现场验收二、简答1、集散控制系统（DCS）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、CRT 显示和控制技术发展起来的产物。