新型集中控制系统

PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展，相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统，一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的；另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。

FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联，又存在着本质的区别。

在工业过程控制中的三大控制系统，分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。

DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统，它是20世纪70年代中期迅速发展起来的，它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来，也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。

它既打破了常规控制仪表功能的局限性，又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。

FCS现场总线控制系统的核心是总线协议，基础是数字智能现场设备，本质是信息处理现场化。

1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构，PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。

(2)PID放在控制站中，可实现连续PID控制等各种功能。

⑶可用一台PC为主站，多台同类型PLC为从站；也可用一台PLC为主站，多台同类型PLC为从站，构成PLC网络。

⑷主要用于工控中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统，其中通信是关键。

(2)PID在控制器中，连接计算机与现场仪器仪表。

⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构，有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。

⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。

(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。

传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。

DCS系统简介目前，DCS系统在化工行业中得到广泛应用，为使广大论友对系统进行了解，以MACS 系统为例作简要介绍。

一、DCS含义DCS是Distributed Control System的英文缩写，简称分布式控制系统或集散型控制系统。

DCS系统是七十年代中期发展起来的，是集微型计算机检测技术、图形处理技术、数据处理技术和计算机网络技术为一体的新型现代化设备，是实现对过程分散控制、集中操作和管理的自动化装置。

二、系统组成DCS系统由网络、工程师站、操作员站、高级计算机、打印服务站、管理网关、系统服务器、现场控制站、控制通讯站所组成。

1、网络以MACS系统为例：系统网络由上至下分为三个层次：监控网络、系统网络和控制网络。

①监控网络（M—NET）由10M/100M高速冗余以太网构成，用于系统服务器与现场控制站、通信控制站等的连接。

完成现场控制站、通讯控制站的数据下装，服务器与现场控制站、通讯控制站之间的实时数据通讯。

②系统网络（S—NET）由10M ARCNET网构成，用于连接现场控制站和服务器之间的通信。

③控制网络（C—NET）由PROFIBUS-DP构成，可兼容CAN、FF、MODBUS等多种现场总线网络，用来与现场控制站主控单元和过程I/O（信号输入输出模板）单元的通信，完成实时输入、输出数据传送服务的专用网络系统。

2、工程师站它是由工业PC机和各种组态软件工具组成，主要用以完成以下功能：组态：完成数据库、图形、控制算法、报表的组态；参数配置：简化历史库、事故追忆、变量组定义等；设备组态：实现应用系统的操作员站、服务器、现场控制站及过程I/O模块的配置等；数据下装和增量下装：将组态后的数据下装到服务器、操作员站，在线运行时，还可通过增量下装的形式修改数据库和控制算法。

应用软件：MACS专用组态软件，可选装MACS专用操作员软件。

3、操作员站操作员站是操作人员使用的设备，操作员站的监控软件是最重要的人机交互界面，能使操作人员通过薄膜键盘、轨迹球灵活方便地监控过程。

集中联动控制柜rs-jk101s说明书RS-JK101S集中联动控制柜说明书RS-JK101S集中联动控制柜是一种新型集控系统，它可以实现多通道信号采集、数据传输、控制和监测功能。

它广泛应用于流程控制、机器自动化、制造业等行业。

1.产品简介RS-JK101S集中联动控制柜由控制主板、多通道信号模块、通信模块和电源模块等组成。

控制主板用于控制信号的处理和数据传输，多通道信号模块用于采集现场信号，通信模块用于实现网络通信，电源模块用于提供系统电源。

2.产品特点2.1高可靠性RS-JK101S集中联动控制柜采用优质元器件，具有很高的稳定性和可靠性。

同时，该控制柜还具有多重保护措施，可以避免由于电源变化、瞬间电压过高等原因造成的设备损坏。

2.2多通道采集RS-JK101S集中联动控制柜可以支持多达16路信号输入，可满足不同行业的需求。

同时，它的信号采集精度高，可以快速、准确地采集实时数据。

2.3网络通信RS-JK101S集中联动控制柜可以通过以太网、RS485等多种通信方式与上位机通信，可以实现远程监控、数据传输等功能。

同时，该控制柜还支持Modbus通信协议，可与其他设备进行通信。

2.4灵活易用RS-JK101S集中联动控制柜的接口简单，搭建使用方便。

用户可以通过对控制主板进行编程，自定义数据采集和处理功能。

此外，它还支持多种用户界面显示，可以实现智能化操作。

3.使用方法3.1连接电源将交流电源标准插头与主机电源插座连接，连接交流电源。

3.2输入信号将需要采集的信号通过信号输入接口连接到控制柜。

3.3网络连接通过以太网、RS485等接口与上位机连接，实现数据传输和无线监测。

4.维护保养4.1维护控制柜的外观清洁，应定期检查电源线、信号线接口及各部位紧固件是否松动，如有松动应及时加固。

4.2使用后应注意保持设备清洁，定期检查设备的温度、湿度、电压等参数，4.3在设备长时间不用时，应切断电源并拔掉插头，以避免因突然的电力波动或电闪等引起设备损坏。

plc和dcs在工业自动化控制中占有举足轻重的地位，而工业自动化控制是国家工业发展战略的核心。

PLC以及DCS在工业控制的各个环节中不断的升级、完善，已经成为现代工业生产制造中不可或缺的工具。

1、DCS和PLC的定义DCS控制系统，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，是相对于集中控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中控制系统的基础上发展、演变而来的。

DCS作为一个集过程控制和过程监控为一体的计算机综合系统，在通信网络的不断带动下，DCS系统已经成为了一个综合计算机，通信、显示和控制等4C技术的完整体系。

其主要特点是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

现如今的DCS系统可以广泛地用于工业装置的生产控制和经营管理，在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。

PLC，即逻辑可编程控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。

2、DCS和PLC控制器的差别DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是仍然有区别。

80年代以后，PLC除逻辑运算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。

但在解算逻辑方面，表现出快速的优点。

而DCS使用功能块封装模拟运算和逻辑运算，无论是逻辑运算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰，但相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。

3、DCS和PLC在火电厂的应用在火电厂热工自动化领域，DCS和PLC是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。

DCS和PLC都是计算机技术与工业控制技术相结合的产物，火电厂主机控制系统用的是DCS，而PLC主要应用在电厂辅助车间。

PCS FCS DCS PLC的区别关键词：FCS（现场总线控制系统）DCS（集散控制系统/分布式控制系统/distributed control system）PCS（过程控制系统）PLC（可编程逻辑控制器）1.概述PLC、DCS、FCS是工业控制过程中的三大控制系统。

1.1 DCS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，以危险分散控制，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。

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。

仪表工基础知识－－DCS等名词解释一、DCS－－－－分布式控制系统1、什么是DCS？ 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。

2、 DCS有什么特点？ 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，传达操作指令。

因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。

3、 DCS的结构是怎样的？上图是一个较为全面的DCS系统结构图，从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。

过程级主要由过程控制站、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。

操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。

管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。

4、 DCS的控制程序是由谁执行的？DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。

5、过程控制站的组成如何?DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成6、什么是DCS 的开放性？DCS的开放性是指DCS能通过不同的接口方便地与第三方系统或设备连接，并获取其信息的性能。

这种连接主要是通过网络实现的，采用通用的、开放的网络协议和标准的软件接口是DCS开放性的保障。

7、什么是系统冗余？在一些对系统可靠性要求很高的应用中，DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份，当现在工作的部分出现问题时，系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上，从而保证了系统不间断工作。

通常设计的冗余方式包括：CPU冗余、网络冗余、电源冗余。

一、DCS简答题1、DCS基本含义是什么？试述其基本结构及各层结构的基本功能。

答：集散控制系统DCS(Distributed Control System)，又称为分布式控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。

是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。

DCS既不同于分散的仪表控制,又不同于集中式计算机控制系统,而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。

它具有通用性强、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、运行安全可靠的特点,适用于石油、化工、冶金、轻工、造纸等各种生产过程,能提高生产自动化水平和管理水平,提高产品质量,降低能源消耗和原材料消耗,提高劳动生产率,保证生产的安全,促进工业技术发展,创造最佳的经济效益和社会效益。

DCS按功能分层结构充分体现呢其分散控制和集中管理的设计思想。

DCS从下至上依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。

1）直接控制层是DCS的基础，其主要设备试过程控制站（PCS）,PCS主要由输入输出单元（IOU）和过程控制单元（PCU）两部分组成。

输入输出单元(IOU)直接与生产过程的信号传感器、变送器和执行器连接，其功能一是采集反映生产状况的过程变量（如温度、压力、流量、料位、成分）和状态变量（如开关或按钮的通或断，设备的启或停），并进行数据处理；二是向生产现场的执行器传送模拟量操作信号（4mA~20mA DC）和数字量操作信号（开或关、启或停）。

过程控制单元下于IOU连接，上与控制网络（CNET）连接，其功能一是直接数字控制（DDC），即连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制等；二是与控制网络通信，以便操作监控层对生产过程进行检测和操作；三是进行安全冗余处理，一旦发PCS硬件和软件故障，就立即切换到备用件，保证系统不间断地安全运行。

皮带机集中控制系统的优化改造皮带机集中控制系统是现代矿山和工厂生产线中非常重要的设备之一。

它能够自动化地控制皮带机的启停、速度调节、负荷监测等功能，提高生产效率，降低人工成本，保障生产安全。

随着生产线的不断扩大和生产规模的增长，原有的皮带机集中控制系统可能存在一些问题和缺陷，需要进行优化改造。

一、问题分析1. 设备老化随着使用时间的增加，皮带机集中控制系统的各种零部件会出现老化，造成设备性能下降，甚至出现故障。

这将直接影响到生产线的稳定运行。

2. 控制系统不灵活原有的控制系统可能无法满足新的生产要求，例如无法满足对皮带机速度和负荷的精确控制要求，无法接入新的生产监控系统等。

3. 安全隐患老化的设备和不灵活的控制系统很可能带来安全隐患，如启停不及时、速度控制不准确等问题，增加了工人操作的风险。

4. 能效低下老化的设备和不灵活的控制系统也可能导致能耗增加，降低生产效率，增加生产成本。

二、优化改造方案1. 设备更新换代对于老化的设备，可以考虑进行更新换代，替换掉不合格的零部件，提高设备的可靠性和稳定性。

可以选择使用具有更佳性能的新型电机、传感器、控制器等设备。

2. 控制系统升级对于不灵活的控制系统，可以进行升级改造，引入先进的控制技术和设备。

使用PLC （Programmable Logic Controller）对皮带机进行精确控制，实现远程监控和自动化操作。

可以考虑引入MES（Manufacturing Execution System）或SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，实现生产过程的全面监控和管理。

3. 安全防护设施加固对于存在安全隐患的设备，可以进行安全防护设施的加固和改造，提高设备的安全性和可靠性，保障工人的安全。

可以增加启停保护装置、速度监测装置等安全设施，减少安全事故的发生。

4. 能效优化通过新的设备和控制系统，可以实现对能耗的有效控制和优化，提高生产线的能效，降低生产成本。