DCS控制系统
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DCS控制系统讲解DCS(分散控制系统)是指通过计算机技术和通信技术将生产过程中的各个控制单元进行连接和协调,实现对整个生产过程的自动控制和监控的系统。
它是以计算机为核心,将各个控制单元分散在不同的位置,并通过通信网络进行连接的控制系统。
DCS系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主机、输入输出设备、通信设备等。
主机是DCS系统的核心,用于处理各个控制单元发送过来的数据,并根据设定的控制策略进行控制。
输入输出设备用于与现场设备进行数据的交换,如传感器、执行器等。
通信设备用于连接各个控制单元,实现数据的传输和交换。
软件是指对DCS系统进行编程,实现各种控制功能和监控功能的程序。
DCS系统的特点是分布式控制。
各个控制单元可以分散在不同的位置,并通过通信网络进行连接。
这样就可以实现对整个生产过程的全面控制和监控。
此外,DCS系统还具有模块化设计的特点,各个控制单元可以独立工作,互不干扰。
这样就可以方便系统的扩展和维护。
DCS系统可以分为三层结构:生产现场层、控制层和管理层。
生产现场层是指生产过程中的实际控制单元,如传感器、执行器等。
控制层是指各个控制单元之间进行数据通信和控制的计算机集群,包括主机、通信设备等。
管理层是指对整个DCS系统进行监控和管理的计算机,包括人机界面和监控软件等。
DCS系统具有很高的可靠性和可扩展性。
由于各个控制单元可以独立工作,并通过通信网络进行连接,当其中一个控制单元发生故障时,其他控制单元仍然可以正常工作。
同时,当生产过程需要扩展时,只需要添加新的控制单元,而无需对整个系统进行大范围的改造。
DCS系统的应用范围广泛,包括电力、化工、冶金、环保、交通等行业。
在电力行业,DCS系统可以用于对电力系统进行监控和控制,实现电力的调度和分配。
在化工行业,DCS系统可以用于对化工过程中的反应装置、蒸馏装置等进行控制,实现化工生产的自动化。
在冶金行业,DCS系统可以用于对冶炼过程中的各个控制单元进行控制,提高生产效率和质量。
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(Communication)、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。
DCS控制系统介绍
DCS控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是一种基于现代技术的集散控制系统,它主要应用于工业生产和制造领域,用于控制和监控生产过程中各项参数和设备,以实现自动化生产。
DCS控制系统由多个分布在各个生产单元的控制器组成,这些控制器之间通过网络进行信息传输和数据交换,实现对整个生产过程的控制和监控。
每个控制器负责管理一定范围的生产设备和参数,通过与传感器、执行器等设备连接,实现对生产过程的监测和控制。
DCS控制系统的核心是集中管理系统,它由工程师对整个生产系统进行规划、设计和编程,定义各种控制策略和逻辑,以实现生产过程的自动化控制。
集中管理系统可以实时监测各个控制器的运行状态,收集和处理生产数据,为决策提供支持,确保生产过程的顺利进行。
DCS控制系统的分散控制器通常由工控机或PLC等硬件组成,它们负责执行集中管理系统下发的控制策略,控制各种生产设备的运行和参数调节。
分散控制器之间可以相互通信,实现对整个生产过程的协调与同步,提高生产效率和质量。
DCS控制系统具有高可靠性和稳定性,通过采用冗余设计和故障恢复机制,可以保证系统在出现故障时快速恢复,确保生产过程的连续性和稳定性。
同时,DCS系统可以对生产过程进行实时监测和报警,及时发现并解决问题,保证生产过程的安全性和可靠性。
总的来说,DCS控制系统是一种先进的生产自动化控制系统,具有集中管理、分散控制、多任务处理、模块化设计和高可靠性等特点,可以满
足各种工业生产领域的自动化控制需求,提高生产效率,节约成本,保证生产质量,是工业生产自动化的重要技术手段。
DCS控制系统讲解DCS(Distributed Control System)是一种分布式控制系统,用于监控和控制制造过程中的各种设备和参数。
DCS系统在工业自动化领域广泛应用,可以管理许多不同的过程,如化工、电力、水处理、石油和天然气等。
DCS系统由多个分布在不同位置的控制节点组成,每个节点可以分别控制一部分设备或过程。
这些节点通过网络连接,互相通信和交换数据,形成一个大规模的控制系统。
这种分布式架构使得DCS系统具有高可靠性和高灵活性,可以实现实时监控和远程控制。
DCS系统的主要组成部分包括以下几个方面:1.控制器:控制器是DCS系统的核心组件,通常由一台或多台计算机组成。
它们负责处理和执行各种控制策略,并将结果发送给其他设备和节点。
控制器还可以接收来自传感器和执行器的数据,并进行实时监测和反馈控制。
2.人机界面(HMI):HMI是DCS系统与操作人员之间的交互界面。
通过HMI,操作人员可以监视和操纵整个制造过程。
HMI通常包括图形显示、报警和故障处理等功能,使操作人员能够及时发现和解决问题。
3.输入/输出(I/O)模块:I/O模块用于连接DCS系统与实际的物理设备和装置。
它们通过传感器和执行器将过程物理量(如温度、压力、流量等)转换成数字信号,并将控制信号传输到执行器。
I/O模块是DCS系统与外界交流的桥梁,确保了信息的准确性和可靠性。
4. 网络通信:DCS系统中的各个节点通过网络连接,实现数据的传输和共享。
网络通信可以根据实际需求采用不同的协议和技术,如以太网、Profibus、Modbus等。
这些网络使得DCS系统具有分布式控制和集中监控的能力。
5.数据存储和处理:DCS系统需要对大量的数据进行存储和处理。
这些数据包括控制参数、过程状态、历史记录等。
数据存储和处理功能可以在DCS系统中实现,也可以通过连接外部数据库和服务器来实现。
DCS系统的工作原理基于控制算法和策略。
控制算法通常是根据过程的特点和需求进行设计和优化的。
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。
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TDQ 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 Statio n,或01, Operator In terface,或MMI,Man Machi ne In terface)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。
3、场控制站现场控制站是DCS的核心,是对现场I/O处理并实现直接数字控制(DDC功能的网络节点。
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。
其设计、生产及安装都有很高的要求,是分散控制系统中的主要任务执行者。
DCS系统的介绍DCS(分布式控制系统)是一种集成了过程控制、数据采集、通信、运算和显示等功能的自动化控制系统。
它主要应用于诸如发电厂、化工厂、石油化工、冶金、制药、水处理、水电站等领域。
DCS系统通过集中控制器、工作站、输入/输出子系统、通信网络等构成,实现对整个系统的实时监控和自动控制。
1.集中控制器(CPU):集中控制器是DCS系统的核心,负责实时监控和控制系统的各种参数。
它可以处理来自传感器和执行器的输入和输出信号,执行控制算法,并向操作员提供实时数据。
2.工作站:DCS系统通常包括一台或多台工作站,用于操作员监控和操纵系统。
工作站提供了人机界面,使操作员能够查看关键数据、趋势图、报警信息等。
通过工作站,操作员可以对系统进行调整和优化,实现最佳控制效果。
3.输入/输出子系统:输入/输出子系统负责将传感器和执行器与DCS系统进行连接。
它包括模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出等接口模块,用于将各种信号转换为数字信号,以便于集中控制器的处理。
4.通信网络:DCS系统中的各个组件通过通信网络进行连接。
通信网络是实现数据传输和交换的重要一环,它可以是以太网、现场总线、红外线通信等。
通信网络高效稳定的运行是确保DCS系统正常运行的关键。
1.高度集成:DCS系统集成了过程控制、数据采集、通信、运算和显示等功能,可以实现对整个系统的一体化管理,提高工作效率和生产效益。
2.实时监控:DCS系统可以提供实时的数据和趋势图,使操作员对系统状态进行实时监控和分析。
这样,操作员可以及时发现和处理潜在问题,保证生产过程的稳定性和安全性。
3.灵活可扩展:DCS系统可以根据实际需要进行灵活扩展和升级。
用户可以根据生产线的变化进行系统配置和改造,以适应新的生产要求。
4.可靠性高:DCS系统采用了分布式架构,其中集中控制器、工作站和输入/输出子系统等可以实现冗余备份,提高了系统的可靠性和稳定性。
5.易于操作:DCS系统提供了友好的用户界面和操作方法,使操作员能够轻松地操作和管理系统。
DCS控制系统锅炉炉膛安全监控FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下,连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态,不断地进行逻辑判断和运算,必要时发出动作指令,通过各种顺序控制和连锁装置,使燃烧系统中的有关设备(如磨煤机、给煤机、油枪、火检冷却风机等)严格按照一定的逻辑顺序进行操作或处理未遂事故,以保证锅炉的安全。
同时炉膛安全监控系统还具有燃烧管理功能,它通过对锅炉的各层燃烧器进行投切控制,满足机组启停和增减负荷的需要,对锅炉的运行参数和状态进行连续监视,并自动完成各种操作和保护动作,如紧急切断燃料供应和紧急停炉,以防事故扩大.汽机DEH系统,其主要作用是调节汽轮机的转速,可完成如下功能:挂闸;自动判断热状态;选择启动方式;升速;3000rpm定速;发电机假同期试验;并网带负荷;升负荷;阀切换;单阀/顺序阀切换;调节级压力反馈;负荷反馈;一次调频;CCS控制;ATR热应力控制;高负荷限制;低负荷限制;阀位限制;主蒸汽压力限制;快卸负荷;超速限制OPC;符合不平衡;超速保护OSP;喷油试验;超速试验;阀门活动试验;阀门在线整定;电磁阀试验;控制方式切换.电气ECS系统,其主要作用是发电机的启、停控制及逻辑;厂用电系统各开关的控制及逻辑;电气系统的各参数与设备状态的监视;继电保护动作情况、故障报警及时间顺序记录.汽泵组MEH系统,其主要作用是调节汽泵组的转速,可完成如下功能:挂闸、升速、定速、CCS控制、超速保护等功能。
旁路控制系统BCS系统,旁路系统是一个独立的系统,旁路控制能完成旁路操作的确切要求,并能完成安全功能或快开/块关功能,其基本组成部分分为高旁控制器和低旁控制器,主要实现高低旁的压力控制和温度控制。
编辑本段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。
DCS控制系统的七大模块目录前言 (1)1.控制器(ContrOlIer) (2)2.输入/输出模块(I/O ModUIeS) (2)3.通信网^(Communication Network) (2)4.工作站(Workstation) (2)5.冗余系统(RedUndant System) (2)6.现场设备(FieId Devices) (3)7.电源系统(POWer Supply System) (4)1. 1.供电等级及类型 (4)2. 2. DCS控制设备的负载特性 (4)7. 3.供电设备 (4)8. 4.供电电线及线径 (5)8.结束语 (5)前言DCS通常采用分级递阶结构,每一级由若干子系统组成,每一个子系统实现若干特定的有限目标,形成金字塔结构。
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。
DCS(分散控制系统)是一种用于实时控制和监控大型工业过程的系统。
它采用分散的硬件体系结构,使得控制和监控功能可以在不同的地理位置和设备上进行分布。
下面是DCS硬件体系结构的详细介绍:1.控制器(ContrOller)DCS的控制器是系统的核心部分,负责执行控制任务和处理过程数据。
控制器通常由一台或多台计算机组成,可以是工作站、服务器或嵌入式计算机。
控制器运行DCS 软件,接收来自输入/输出模块的数据,并根据预先编写的控制策略进行逻辑运算和决策。
系统介绍分布式控制系统是由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。
分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。
各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。
分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。
分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。
在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中。
这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性,不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。
当管理级发生故障时,过程控制级(控制回路)仍具有独立控制能力,个别控制回路发生故障时也不致影响全局。
与计算机多级控制系统相比,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
分散型控制系统(DCS)是以微处理机为基础,以微机分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展,DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展,使得不同型号的DCS可以互连,进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连,实现实时数据上网,成为过程工业自动控制的主流。
近几年来,生产行业进一步提高了工厂综合自动化水平,注重信息化的建设,特别是各地的火电厂纷纷提出适合自己工厂的厂级监控信息系统(SIS)以提高生产效率,实现工厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。
厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础,以经济运行和提高发电企业整体效益为目的,采用先进、适用、有效的专业计算方法,实现整个电厂范围内信息共享,厂级生产过程的实时信息监控和调度,同时又提高了机组运行的可靠性。
DCS控制系统介绍DCS(Distributed Control System)即分散型控制系统,它是一种用于工业自动化和过程控制的控制系统。
DCS系统具有分布式、模块化和灵活的特点,能够实现对整个生产过程的监控和控制,提高生产效率和产品质量。
DCS系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括计算机、控制器、输入和输出设备等,软件部分则是用于控制和监控的程序。
DCS系统可以与各种传感器、执行器和其他设备进行接口,实现对各种参数的测量和控制。
DCS系统的主要特点有如下几点:1.分布式架构:DCS系统采用分布式控制架构,即将控制功能分散到各个子系统中,每个子系统都具有自己的控制器和输入输出设备。
这种架构使得系统更灵活,能够适应不同规模和复杂度的生产过程。
2.模块化设计:DCS系统采用模块化设计,即将控制功能划分为多个独立的模块,每个模块负责一个特定的任务,如温度控制、液位控制等。
这种设计使得系统更易于维护和升级,也提高了系统的可靠性。
3.高性能计算机:DCS系统使用高性能计算机作为控制器,能够快速、准确地处理大量的数据和指令。
这使得系统可以实时地监控和控制生产过程,确保生产的稳定性和高效性。
4.高可靠性:DCS系统具有高可靠性,可以实现冗余和备份,确保在故障情况下的系统稳定运行。
同时,系统还能够实现自动切换和故障诊断,提高了系统的可靠性和容错性。
5. 开放性:DCS系统是一个开放系统,可以与其他系统进行连接和通讯,如MES(Manufacturing Execution System)、ERP(Enterprise Resource Planning)等。
这种开放性使得系统更加灵活,可以实现工厂级别的集成和管理。
DCS系统主要应用于工业生产过程控制,如化工、电力、石油、制药等行业。
它可以实现对生产参数的实时监测和调节,确保产品的质量和安全,提高工艺的稳定性和效率。
总之,DCS控制系统是一种分散型、模块化和灵活的控制系统,能够实现对工业生产过程的监控和控制,提高生产效率和产品质量。
中控DCS系统定义、组成、工作原理、优点与操作、调节、故障排除处理方法一、概述:(1)中控DCS(Distributed Control System)系统是一种广泛应用于工业自动化领域的重要控制系统;(2)DCS控制系统是指分布式控制系统,它是一种用于工业自动化控制的计算机系统。
(3)DCS控制系统通过将控制任务分配给多个控制器实现对工业过程的控制,从而提高了生产效率、降低了成本、提高了产品质量。
(4)主要功能是对生产过程进行监控、调节、控制,以保证生产过程的稳定性和高效性。
二、DCS控制系统的定义:(1)DCS控制系统是一种分布式控制系统,它由多个控制器、操作站和通信网络组成,用于实现工业过程的自动化控制。
(2)DCS控制系统通过将控制任务分配给多个控制器,实现对工业过程的控制和监测。
(3)DCS控制系统可以集成各种控制、测量和监测设备,包括传感器、执行器、计算机、通信设备等。
三、DCS控制系统的组成:(1)DCS控制系统由多个控制器、操作站和通信网络组成。
(2)控制器是DCS控制系统的核心部件,它负责执行控制任务、监测工业过程、处理数据等。
(3)操作站是DCS控制系统的用户界面,它提供了操作员与DCS控制系统进行交互的界面。
(4)通信网络是DCS控制系统的基础设施,它用于连接控制器和操作站,以及连接各种控制、测量和监测设备。
四、DCS控制系统的工作原理:(1)DCS控制系统的工作原理是将控制任务分配给多个控制器,实现对工业过程的控制和监测。
(2)当工业过程发生变化时,传感器会将变化的数据传输给控制器,控制器会对数据进行处理,并根据预设的控制策略进行控制。
(3)操作员可以通过操作站对DCS控制系统进行监测和控制,以及对工业过程进行调整。
五、DCS控制系统的优势:(1)高效性:DCS控制系统采用分布式控制方式,可以将控制任务分配给多个控制器,从而提高了生产效率。
(2)稳定性:DCS控制系统具有高度的稳定性和可靠性,可以保证工业过程的稳定运行。
DCS控制系统DCS系统(DIstirbuted 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。
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。
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99.9%;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网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。
※网络结构可靠性、开放性及先进性。
在系统操作层,采用冗余的100Mbps以太网;在控制层,采用冗余的100Mbps工业以太网,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。
MACS系统的操作层采用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。
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。
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(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,已经经历了二十多年的发展历程。
在这二十多年中,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。
只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
DCS具有以下特点:(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他功能的丧失。
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。
发展历史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。
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。
)它的发展大体分为三个阶段。
第一阶段:1975-1980年,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:1)采用微处理器为基础的控制单元,实现分散控制,有各种各样的算法,通过组态独立完成回路控制,具有自诊断功能2)采用带CRT显示器的操作站与过程单元分离,实现集中监视,集中操作3)采用较先进的冗余通信系统第二阶段:1980—1985.,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:1)微处理器的位数提高,CRT显示器的分辨率提高2)强化的模块化系统3)强化了系统信息管理,加强通信功能第三阶段,1985年以后,集散系统进入第三代,其技术特点表现为:1)采用开放系统管理2)操作站采用32位微处理器3)采用实时多用户多任务的操作系统进入九十年代以后,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。
DCS是Data Communication Subsystem (数据通信子系统)的简称。
以轨道交通行业为例,DCS是一个纯透明的非安全性系统,他是控制中心和列车之间发送报文的载体。
DCS第二层涵义:Dorsal Column Stimulator[医]脊柱刺激器在特殊控制领域,如核电站控制系统,DCS的含义为数字化控制系统(Digital control system)。
国内DCS主要厂家有:上海新华,鲁能控制,国电智深,浙大中控,和利时,上海华文,上海乐华,浙江中自等。
国外的有西屋(艾默生)、FOXBORO、ABB、西门子、霍尼韦尔、横河、山武-霍尼韦尔公司、FISHER-ROSEMOUNT公司等特点介绍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(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。
DCS具有以下特点: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。
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。
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。
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。
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。
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。