集散控制系统的操作方式

集散控制系统原理及应用集散控制系统（Distribution Control System，简称DCS）是一种基于计算机网络的自动化控制系统，用于集中控制和监视复杂的工业过程。

它由许多分布在整个工厂或工艺中的控制单元组成，这些控制单元通过网络互连，在一起协同工作，以实现对整个过程的控制。

集散控制系统的原理是通过采集和传递数据，实现对过程的实时监测和控制。

它主要包括以下几个组成部分：1. 传感器和执行器：用于采集过程变量和控制信号。

传感器将过程中的物理量转换成电信号，例如温度、压力、流量等。

执行器根据控制信号执行一定的操作，例如开关、调节阀等。

2. 控制单元：集散控制系统中最核心的部分，由计算机硬件和软件组成。

控制单元负责采集、处理和分析传感器采集的数据，在此基础上生成控制信号，并通过执行器将其发送给控制对象。

3. 通信网络：用于连接不同的控制单元，实现数据的传输和共享。

通信网络可以是以太网、现场总线等。

通过网络连接，各个控制单元之间可以实现数据的共享和协同工作。

4. 人机界面：提供人机交互的界面，使操作人员能够直观地监视过程状态、进行操作和维护。

人机界面通常采用图形化显示，包括监视画面、报警提示、操作按钮等。

集散控制系统的应用非常广泛。

它可以用于石油化工、电力、水处理、冶金等工业领域的各种生产过程的控制和监测。

具体应用包括：1. 石油化工：集散控制系统可以用于炼油、化工生产等领域。

通过实时监测和控制温度、压力、流量等参数，可以保证工艺过程的稳定运行。

2. 电力系统：集散控制系统可以用于电力发电和配电系统的监控和控制。

通过集中管理各个发电单元、调度用电负荷，可以实现电力系统的高效运行。

3. 水处理：集散控制系统可以用于水处理过程中的污水处理、给水处理、制水等。

通过实时监测和控制水质、水流等参数，可以提高水处理的效率和质量。

4. 冶金：集散控制系统可以用于冶金工业中的钢铁生产、铸造等过程的控制。

通过实时监测和控制温度、压力、流量等参数，可以保证冶金过程的稳定性和产品质量。

集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。

集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。

2.集散控制系统基本构成由分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统组成。

3.分级递阶控制系统结构分为多层结构、多级结构和多重结构组成4.开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。

5.常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方式、后退运转方式和多级操作方式。

6.现场总线可分为执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线。

7.现场总线的特点是开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制。

8.保证互操作性的措施有标准化、OPC技术、设备描述技术等。

9.集散控制系统的性能评估指标有可靠性、易操作性、可组态性、可扩展性、实时性、环境适应性、开放性和经济性等。

10.集散控制系统的可靠性指标有可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率等。

11.集散控制系统可靠性设计三准则是系统运行不易发生故障的设计、系统运行不受故障影响的设计、能迅速排除故障的设计。

12.集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态、画面组态。

13.功能模块按功能分类，通常可分为输入、输出类功能模块、控制算法类功能模块、运算类功能模块、信号发生器类功能模块、转换类功能模块、信号选择和状态类功能模块等类。

14.趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。

15.媒体存取控制指节点在向通信媒体存信息或从通信媒体取信息时的控制规则。

16.香农（Shannon）定理规定采样频率应采样频率应不小于原系统最高频率的两倍。

17.软件滤波采用计算方法，常用软件滤波有一阶低通滤波、一阶高通滤波、递推平均（加权）滤波、程序判别滤波等。

用计算机控制装置实现比值控制时，不计算仪表比值系数，不进行仪表系数的转换，也没有K >1等问题。

19.与模拟控制算法比较，数字控制算法对积分算法的改进有积分分离和削弱积分等。

20.顺序逻辑控制系统分为时间顺序控制系统、逻辑顺序控制系统和条件顺序控制系统三种。

集散控制系统原理及应用
集散控制系统是一种基于集中控制和分散执行的控制系统。

它通过将任务分配给不同的子系统执行，从而实现对整个系统的控制和监测。

集散控制系统的原理是将需要控制的对象分为若干个子系统，每个子系统由一个独立的控制单元负责控制。

这些控制单元通过通信网络进行相互连接和信息交换，从而实现系统的集中控制。

在集散控制系统中，有两种常见的通信方式：点对点通信和总线通信。

点对点通信是指每个子系统之间通过独立的通信线路进行信息传输，而总线通信则是通过一个共享的通信总线将所有子系统连接起来。

无论采用哪种通信方式，集散控制系统的目标都是实现对系统各个部分的控制和监测。

集散控制系统在工业自动化领域有广泛的应用。

例如，在工厂生产线上，可以将生产任务划分为若干个子系统，每个子系统负责一部分工序的控制。

通过集散控制系统，可以实现对整个生产线的协调和监测，提高生产效率和质量。

另外，集散控制系统在能源管理和交通控制等领域也有应用。

在能源管理方面，可以将能源供给和消耗划分为若干个子系统，通过集散控制系统进行能源的分配和监测，从而提高能源利用效率。

在交通控制方面，可以将交通信号灯、交通监控等划分为不同的子系统，通过集散控制系统实现对交通流量的调度和控制，提升交通运行效率和安全性。

总之，集散控制系统通过将系统任务分配给不同的子系统执行，
实现对整个系统的控制和监测。

它在工业自动化、能源管理和交通控制等领域都具有广泛的应用前景。

集散型控制系统介绍什么是集散型控制系统？集散型控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统，它由多个分布在整个工厂或工业设施的控制单元组成。

每个控制单元负责特定的控制功能，并与其他单元进行通讯和协同工作。

DCS系统的主要目标是实现工业生产的高效率和高可靠性。

DCS系统的特点1.模块化设计：DCS系统由多个独立的模块组成，每个模块具有特定的功能，并可以根据需要进行添加或移除。

这种模块化设计使得DCS系统更加灵活和可扩展。

2.分布式架构：DCS系统的控制单元分布在整个工厂或设施的各个区域，通过网络进行通讯。

这种分布式架构使得系统更加稳定，并且可以更好地应对设备故障或通讯中断的情况。

3.实时监控：DCS系统可以实时监控工业过程中的各种参数和状态，包括温度、压力、流量等。

监控数据可以通过图形界面直观地展示给操作员，帮助他们进行决策和调整。

4.集中管理：DCS系统通过中央控制台进行集中管理，操作员可以通过该控制台对各个控制单元进行配置和控制。

集中管理使得系统维护和管理更加简便，并且可以提高工作效率。

5.数据记录与分析：DCS系统可以记录和存储工业过程中的各种数据，如生产数据、报警记录等。

这些数据可以用于后续的分析和决策，帮助工厂或设施提高生产效率和质量。

DCS系统的应用领域DCS系统广泛应用于各个工业领域，特别是对于那些需要高度自动化和精确控制的工艺过程来说，DCS系统是不可或缺的工具。

下面是一些常见的DCS系统应用领域：•电力行业：DCS系统被用于发电厂和电网的控制和监测，可以实现对电力设备的远程操作和维护。

•石油和化工：DCS系统在炼油、化工生产和储运过程中起到关键作用，可以提高生产效率和安全性。

•制造业：DCS系统可以应用于各种制造过程的控制和监控，如汽车制造、钢铁生产等。

•水处理：DCS系统可以用于水处理厂的运行和监测，实现对水质和水压的控制。

DCS系统及操作相关知识集散系统 Distributed Control system，简称DCS集散系统的含义是，利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制的系统DCS系统是一类满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化角度出发，按功能分散、管理集中的原则构思，具有高可靠性指标，将微处理机技术、数字通讯技术、人机接口技术、I/O接口技术相结合，用于数据采集、过程控制和生产管理的综合控制系统。

DCS报警功能1、系统报警：由于DCS本身的故障产生的报警，控制系统卡件故障、通讯错误等报警。

不需组态，有标准的故障代码、故障提示符。

过程报警：工艺参数越限报警。

如PV高、高高、低、低低报警、偏差报警、变化率等的报警。

需专门定义。

报警级别：LOW、HIGH、EMERGENCY、JOUNAL、NOACTION报警死区:通过工程单位量程的百分数的调整使报警恢复正常，防止频繁的报警循环。

某温度点的测量范围是0～200℃,它的PVHITP=150,超过150℃就报警。

若PVALDB=1%,则正常值只有回到148℃才会消除报警。

DCS回路：一组点及点之间的信号联系构成回路。

显示回路：只进行现场信号的显示，不进行控制，只有输入点及软点，无输出点，如温度、压力等工艺参数的显示，调节阀、泵、电机运行状态的显示。

控制回路：（1）模拟控制回路：即能进行现场信号的显示又能进行参数控制调节，是由输入点、中间软点、输出点构成，通过定义点的输入、输出连接参数来形成信号连接回路（变频）（2）联锁控制回路：现场设备的启、停，阀的开、关等由数字量控制的回路，多由逻辑执行控制。

DCS 信号的转换1、模拟输入(AI)信号: 温度(T)、压力(P)、流量(F)、物位(L)等工艺参数经变送器转换成4～20mA DC 信号接入DCS 系统卡件后，转换成1～5VDC 的系统内部信号，根据设置的表（点）的测量范围，控制器再将1～5VDC 信号转换成相应的工程量数值进行显示。

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。

集散控制系统原理及应用集散控制系统是一种常用的自动化控制系统，广泛应用于各个领域。

本文将从原理和应用两个方面来介绍集散控制系统。

一、集散控制系统的原理集散控制系统是由多个分布在不同位置的控制单元组成的。

每个控制单元负责控制一个或多个设备或过程，通过网络互相连接，实现数据的传输和控制命令的交互。

集散控制系统的核心是集中控制器，它负责接收和处理各个控制单元传来的数据，并根据预设的控制策略来下发控制指令。

集散控制系统的主要特点是分布式控制和集中管理。

分布式控制指的是各个控制单元可以独立运行，具有一定的自主性，可以根据需要进行本地的控制和决策。

集中管理指的是通过集中控制器来进行统一的协调和管理，实现对整个系统的监控和控制。

集散控制系统的通信方式一般采用现场总线技术，如Profibus、Modbus、CAN等。

这些现场总线可以实现高速、可靠的数据传输，满足系统对实时性和可靠性的要求。

此外，集散控制系统还可以与上位机或其他系统进行连接，实现与其他系统的数据交换和共享。

二、集散控制系统的应用集散控制系统广泛应用于工业生产、能源管理、交通运输、环境监测等领域。

以下列举几个常见的应用案例。

1. 工业自动化在工业生产中，集散控制系统可以实现对生产过程的自动化控制。

例如，在汽车制造工厂中，集散控制系统可以对各个生产线上的机器人进行统一的调度和控制，实现整个生产过程的自动化。

2. 水处理在水处理领域，集散控制系统可以实现对水处理设备的监控和控制。

例如，在污水处理厂中，集散控制系统可以实时监测污水的流量、浓度等参数，并根据设定的控制策略来控制化学药剂的投加量，保证污水处理的效果。

3. 电力系统在电力系统中，集散控制系统可以实现对电力设备的监控和调度。

例如，在变电站中，集散控制系统可以监测电力设备的运行状态，并根据电网负荷的变化来调节发电机组的输出功率，保证电网的稳定运行。

4. 智能建筑在智能建筑中，集散控制系统可以实现对建筑设备的集中管理和控制。

DCS 概念DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控领域又称为集散控制系统。

DCS的主要特点归结为一句话就是“分散控制，集中管理”。

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。

生产控制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，传达操作指令。

DCS 结构组成从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。

过程级：由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。

操作级：操作员站和工程师站，完成系统的操作监控和组态维护。

管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS或ERP系统），作为DCS更高层次的应用。

DCS操作新手入门（以中控DCS系统为例）DCS的操作一般都很简单方便，很容易学会，对于工艺操作人员不必讲多少复杂的计算机原理和内部结构，着重教会他们实际使用方法和操作要求即可。

功能介绍计算机监控系统是集现场信号采集、动态显示、自动控制、电气设备（泵）遥控操作及联锁控制等功能于一体的综合性系统。

在计算机操作和监视画面上可实现以下功能：DCS及其体系结构简介3.1 dcs的定义dcs是分布式控制系统（distributed control system）的简称，亦称为集散控制系统，它是由回路仪表控制系统发展而来，是在计算机、通讯、控制和crt技术迅速发展的基础上产生的。

3.2 dcs的发展历程上世纪60年代以后，随着生产工程的大型化和复杂化，诞生了计算机集中监视和控制的集中控制系统。

集中控制方便了监视、操作和管理，同样也使危险性高度集中，系统一旦故障，对装置造成的影响和危险性都是非常大的。

随着微处理机的诞生，为新型控制系统的开放创造了无比优越的条件。

1975年，随着计算机、通讯、控制和crt 4c技术的不断发展和完善，美国honeywell首次向全球推出了分散控制系统tdc-2000，从第一套dcs诞生至今，dcs系统已经经历了3个发展阶段。

集散控制系统安全技术操作规程(1)分散控制系统(含汽轮机数字电液控制系统)程序控制系统的各种软件应定期备份。

一旦发现计算机病毒,应立即将带病毒计算机进行隔离,及时安排杀毒,并查找病毒来源,采取防范措施。

(2)分散控制系统(含汽轮机数字电液控制系统)工程师站和程序控制系统配置的上位机的使用应按级别授权，并应定期检查权限设置。

软件或数据载体应专用。

禁止在工程师站和上位机安装任何其他第三方软件。

单元机组分散控制系统(含汽轮机数字电液控制系统)的通信网络不得与社会网络联网。

除中调自动发电系统之外,分散控制系统(含汽轮机数字电液控制系统)与厂内管理信息系统、当电厂级监控信息系统和其他非生产信息系统联网时,隔离措施应符合国家电力监管委员会2004]第5号令《电力二次系统安全防护规定》的要求。

(3)在机组运行期间,通过工程师站或上位机进行任何在线配置或参数修改,都应制定安全和技术措施,按规定办理手续,同时做好相应的事故预案和应急措施。

(4)当分散控制系统全部操作员站出现故障和通信总线故障时(所有上位机“黑屏”或“死机”),如果主备用硬手动操作和监测仪表可用，并且可以临时维持机组的正常运行,则转用后备手操方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,否则应立即停机,停炉。

若无可靠的后备操作监视手段,也应立即停机、停炉。

(5)在运行期间,消除控制站的重大缺陷时,应确认工作地点和工作范围,关闭附近的其他机柜柜门。

如果周围有其他暴露或不可接触的设备,应采取临时遮栏,挂警告牌。

(6)在更换控制站模件时,应严格检查模件跳线。

清扫机架、槽位前,拉出所有模块并做定位标记。

(7)对模件进行焊接时,电烙铁在使用前应接地,用毕应及时切断电源,放到固定的金属架上。

禁止对锂电池充电、焊接。

(8)控制站修后上电前,应确认相关子系统具备通电条件。

在上电过程中应分级检查。

(9)工程师站在线配置注意事项如下。

①工作开始前,由班长批准。

②对工程进行运行监督,其中1人操作,1人监护。

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。