DCS及应用场合

SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别1、SIS系统(Safety Instrumented System 安全仪表系统)属于企业生产过程自动化范畴，用于保障安全生产的一套系统，安全等级高于DCS的自动化控制系统，当自动化生产系统出现异常时，SIS会进行干预，降低事故发生的可能性。

2、DCS集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。

集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。

SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起着不同的作用，如下图所示：生产装置从安全角度来讲，可分为3个层次：第一层为生产过程层，第二层为过程控制层，第三层为安全仪表系统停车保护层。

SIS与ESD之间的区别SIS是系统化的概念，更关注整体性的概念，从命名就可以看出来，SIS关注回路，关注系统整体。

安全型的现场检测器件（变送器，仪表，传感器）-> 安全型 A -》安全型控制器-安全型的DO -》安全型的现场执行器件（安全关断阀，泄压阀，保护器等）。

而ESD通常是指，安全控制系统厂家生产的，安全型控制器，（CPU），IO，等纯控制系统的概念。

从本质上来讲，SIS 的硬件系统不光包括，SIS控制器及IO（例如Triconex，HIMA，西门子400FH）。

还应包括所有跟控制器接口的其他输入部件，例如获得TUV SIL认证的传感器，变送器，检测装置；还应该包括所有输出部件，如获得TUV SIL认证的执行器（液压安全执行器，气动安全执行器，电动型安全执行器），还应该有获得认证的现场设备。

要求严格的现场，阀门本体也必须是有TUV 证书的。

例如核电厂的安全阀不光是锅炉与压力容器质检合格，还应该有核检证书，还应该有TUV 的安规证书，明确标明是SIL几等级。

ESD是生产厂家的安全性控制器用在不同的场合，根据不同的用途，有着这些不同的叫法，从理论上说，只有ESD，“未必” 会是个完整的SIS控制系统。

探讨DCS控制系统在工业自动化中的应用DCS控制系统（Distributed Control System）是一种工业自动化控制系统，常常被应用于化工、炼油、电力等领域。

在工业生产中，DCS控制系统具有自动化程度高、可靠性高、操作便利等特点，因此被广泛地应用于现代化生产中，成为工业自动化的重要组成部分。

DCS控制系统的应用，可以大大提高生产效率，实现精益生产，同时也可以提高整个生产过程的安全性。

在DCS控制系统中，控制器对每个单元进行批次控制，根据需要分发干净的能量，同时监测和调整整个过程。

DCS控制系统可以控制复杂的过程和多个参数，实现远程操作控制和数据集成，具有强大的先进控制和开放性功能。

自动化控制和管理是DCS控制系统的重点。

控制系统的设备通过仪表和传感器获取到运营参数，同时还会接收来自操作人员的命令。

通过分析和处理这些数据，控制器可以自动或半自动地调节设备操作，确保生产过程的精确性、稳定性和安全性。

在某些场合，DCS控制系统可能被视为人工操作的补充。

例如，在需要进行密集观察的环境中，DCS控制系统不仅可以减少人工疏漏造成的损失，而且可以进行较强的集成和故障诊断。

此外，DCS控制系统还可以提供过程和质量数据，帮助工厂管理人员进行绩效分析和荣誉评估。

DCS控制系统的主要优点是连通性和数据可靠性。

通过稳定的网络连接，DCS控制系统可以快速地交换数据，使生产过程更加高效。

在很多应用中，DCS控制系统具有远程访问能力，工人们可以在任何地方访问操作系统，以监测过程和接受实时通知。

此外，DCS控制系统还可以提供历史数据、操作记录和报告生成功能，以帮助工厂管理人员进行绩效分析和管理决策。

总的来说，DCS控制系统是一种可以提高工业自动化生产效率和安全性的强大工具。

在未来，DCS控制系统的应用将会继续扩大，成为工业自动化的重要标志和先进技术。

优缺点比较 DCS FCSDCS系统的相对优点主要就是:(1)随着计算机技术的发展,中央处理器CPU的处理的能力可以很大,能满足复杂控制功能需求。

(2)DCS中央计算机功能强大,处理的信息量大,特别适合处理关联度大的整体软件。

(3)有30多年来积累起来的臻于完善的系统软件可供使用,大型项目可借鉴移植功能强。

但现场设备依然就是建立在模拟设备的技术上,不可避免的存在着某些缺憾。

主要缺点就是:(1)现场设备多为模拟仪表,不具备向上传输信息的功能,造成网络管理、提升不可逾越的障碍。

(2)DCS的网络通信模式就是中央到现场设备,造成通信介质等硬件的浩繁设置。

(3)网络及现场设备不具有可互换性与可互操作性。

不同厂家产品因技术保密缺乏设备互换性。

(4)控制模式过于集中,危险性未能分散,系统存在发生崩溃的危险。

FCS 控制系统的特点(1)系统就是全数字化的、智能的,通信就是自上而下与自下而上的双向通信,系统完全透明,网络管理与系统提升随时可以进行。

(2)系统可以就是非本安的、但也可以就是本安的,应用场合广泛。

(3)网络通信与供电用同一根电缆连接,可以大量节约电缆、敷设装置等设备。

(4)系统就是互联的、开放的,网络规模变更更方面。

(5)重要的控制功能可下装在现场设备,完善的链路调度功能、冗余功能确保了系统具有极大的可靠性。

(6)系统就是全数字的,系统为采用先进的管理如安全功能仪表、设备故障诊断、系统瞻前维护等提供了施展平台。

目前现场总线也存在着不足,主要表现在:(1)现场总线的应用场合尚存在不足,某些总线在特定的控制领域具有优势,但在另一领域就存在不足。

而一座大型工厂或工程,往往既有连续控制,也有断续控制,甚或就是批量控制。

(2)现场总线就是全数字模式,对设计、建造、使用者的技术水平要求较高,目前,我国一般企业技术跟踪能力存在不小差距。

(3)现场总线的技术更新较快,特别就是软件的版本变更频繁,往往给用户带来操作与使用上的不便。

PLC、DCS、RTU和SCADA
PLC、RTU均可以成为SCADA系统的下位机系统，相比之下，RTU的存储空间、适应恶劣环境的品质等，都要优于PLC。

作用都是采集现场数据，控制现场设备。

DCS适用于测控点数多而集中，测控精度高，测控速度快的工业生产过程，价格较高，多用于石油化工、煤化工、电厂等大型企业。

PLC适用于制造业，具有逻辑控制功能强、性能稳定、可靠性高、技术成熟、价格合理的特点。

SCADA与PLC、DCS的不同在于：
1、PLC与DCS是产品名称，也代表某种技术，而SCADA更侧重功能和技术，在市场上找不到一种工人的SCADA产品。

SCADA系统的构建更加强调集成，根据过程监控要求从市场上采购各种自动化产品而构造成满足客户要求的系统。

在SCADA系统中，可以选用PLC 作为下位机设备，因此，可以把PLC看作是SCADA系统的一部分。

PLC也可以集成到DCS 中，成为DCS的一部分。

2、因为PLC、DCS可以是产品，它们有成熟和完善的体系结构，系统的可靠性等性能更有保障，而SCADA系统是用户集成的，因此，整体性能与用户的集成水平紧密相关，通常要低于PLC或DCS。

3、应用场合不同。

在制造业的控制中，首选PLC，在过程控制系统首选DCS，而对于监控点十分分散的控制过程，还是首选SCADA系统，只是随着应用不同，下位机的选择会有不同。

DCS系统介绍范文DCS（Distributed Control System），即分布式控制系统，是一种用于监控和控制工业自动化过程的系统。

它由一组分布在整个生产设施的控制单元组成，这些控制单元通过网络进行通信，实现对工艺流程的实时监控和控制。

DCS系统的出现极大地提高了工业生产的自动化水平和生产效率，已经成为现代工业控制领域不可或缺的重要技术。

DCS系统主要由三个部分组成：控制器、人机界面和通信网络。

控制器是DCS系统的核心，它由一组具有实时控制功能的可编程逻辑控制器（PLC）组成，负责对生产设备和工艺参数进行监控和控制。

人机界面则提供了操作员与系统交互的界面，通常采用触摸屏或计算机软件的形式，使操作员可以轻松地监视和控制生产过程。

通信网络负责连接各个控制单元和人机界面，实现数据的传输和交换，确保系统的实时性和可靠性。

DCS系统的优势在于其分布式的结构和灵活的扩展性。

由于控制单元分布在整个生产设施，可以实现对各个工艺单元的独立控制，使得系统更具灵活性和可靠性。

同时，DCS系统的控制器可以根据生产需求进行灵活配置和扩展，以适应不同规模和复杂度的生产过程。

这使得DCS系统不仅适用于大型工业生产，也适用于中小型企业的生产控制。

DCS系统在工业生产中扮演着至关重要的角色。

首先，DCS系统可以实现对生产过程的实时监控和控制，保证生产过程的安全和稳定。

操作员可以通过人机界面监视工艺参数的变化，并根据需要进行调整和控制，及时发现和解决问题，确保生产过程的正常运行。

其次，DCS系统可以提高生产效率和质量。

通过优化控制策略和自动化控制过程，DCS系统可以提高生产效率，减少生产成本，提高产品质量和一致性。

最后，DCS系统可以实现远程监控和控制，使得操作员可以远程监控和控制生产过程，提高生产的灵活性和效率。

总的来说，DCS系统是现代工业生产中不可或缺的重要技术，其优势在于分布式的结构和灵活的扩展性，可以实现对生产过程的实时监控和控制，提高生产效率和质量，确保生产过程的安全和稳定。

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。

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。

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。

随着工业互联网的飞速发展，PLC/DCS/SCADA三款控制产品被各大企业所应用，如何选择PLC/DCS/SCADA控制系统，成为企业的关键性问题。

下面跟大家一起分享一下西门子PLC,DCS,SCADA三者的区别与联系。

狭义的说，DCS主要用于过程自动化，PLC主要用于工厂自动化(生产线)，SCADA主要针对广域的需求，如油田，绵延千里的管线。

如果从计算机和网络的角度来说，它们是统一的，之所以有区别，主要在应用的需求，DCS常常要求高级的控制算法，如在炼油行业，PLC对处理速度要求高，因为经常用在联锁上，甚至是故障安全系统;SCADA也有一些特殊要求，如振动监测、流量计算、调峰调谷等，SCADA是调度管理层，DCS是厂站管理层，PLC是现场设备层。

西门子PLC，即可编程控制器，适用于工业现场的测量控制，现场测控功能强，性能稳定，可靠性高，技术成熟，使用广泛，价格合理。

DCS系统，即集散控制系统，属90年代国际先进水平大规模控制系统。

它适用于测控点数多、测控精度高、测控速度快的工业现场，其特点是分散控制和集中监视，具有组网通讯能力、测控功能强、运行可靠、易于扩展、组态方便、操作维护简便，但系统的价格昂贵。

SCADA系统，即分布式数据采集和监控系统，属中小规模的测控系统。

它集中了PLC系统的现场测控功能强和DCS系统的组网通讯能力的两大优点，性价比高。

SCADA、DCS是一种概念，PLC是一种产品，三者不具可比性。

PLC是一种产品，由它可以构成SCADA、DCS。

DCS是过程控制发展起来的，PLC是继电器—逻辑控制系统发展起来的，PLC是设备，DCS、SCADA是系统。

DCS与西门子PLC的区别要点：1、DCS是一种“分散式控制系统”，而西门子PLC(可编程控制器) 只是一种控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。

系统可以实现任何装置的功能与协调，西门子PLC装置只实现本单元所具备的功能。

2、在网络方面，DCS网络是整个系统的中枢神经，它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好。

浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中
的应用与区别
随着科技的发展，越来越多的火力发电厂开始引入先进的自动化控制系统，以提高生
产效率和能源利用率。

在这些控制系统中，分散控制系统（DCS）和可编程控制系统（PLC）是两种常见的选择。

本文将就这两种控制系统在火力发电厂中的应用和区别进行进一步的
探讨。

一、 DCS在火力发电厂中的应用
分散控制系统（DCS）是一种集成化的控制系统，它由一台或多台中央计算机及多个分布在整个工厂各个控制部位的控制单元组成。

在火力发电厂中，DCS通常被用来控制整个
发电过程，包括锅炉、汽轮机、发电机等设备。

DCS系统可以实现对发电设备的远程监控、参数调节、故障诊断等功能，大大提高了生产效率和安全性。

可编程控制系统（PLC）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。

在火力发电厂中，PLC通常被用来控制一些具体的过程，如煤粉输送系统、给水泵系统等。

PLC系统具有编程灵活性强、响应速度快、可靠性高等特点，因此在火力发电厂的一些特定场合中
得到广泛应用。

1. 系统结构不同
DCS系统通常采用集中式的结构，所有的控制单元都连接到中央控制器，而PLC系统
则通常采用分散式的结构，各个控制单元相互独立。

2. 应用场合不同
DCS系统通常被用来控制整个生产过程，而PLC系统通常被用来控制一些具体的过程
或设备。

3. 编程方式不同
DCS系统的编程通常采用图形化编程工具，如函数图、块图等，而PLC系统通常采用
逻辑编程语言，如LD、ST等。

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。

PLC和DCS有什么区别？PLC1、从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的连续PID控制等多功能，PID 在中断站中。

2、可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。

3、也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成plc网络。

这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。

4、PLC网格既作为独立DCS，也可作为DCS的子系统。

5、PLC主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

DCS1、分散式控制系统DCS集4C(Communication,Computer,Control,CRT)技术于一身的监控技术。

2、从上到下的树状拓扑大系统，其中通信是关键。

3、PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中断站并行到现场仪器仪表。

4、模拟信号，A/D---D/A、带微处理器的混合。

5、一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN6、DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。

用于大规模的连续过程控制，如石化等。

如何抉择PLC和DCS系统在可编程逻辑控制器（PLC）和分散式控制系统（DCS）之间如何抉择，要具体情况具体分析，因为应用场合不同，对控制系统的要求也各不相同。

控制系统平台，对自动化系统满足优化生产、维持可用性和获取数据等需求的方式，会有一定的影响。

在选择控制系统方面缺乏远见，也可能会影响未来的扩展、流程优化、用户满意度和公司利润。

除了一些基本准则之外（比如如何控制过程），设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等方面的各种因素。

目前，虽然对小设备来讲，PLC系统可能是最划算的，但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力，更可能获得较高的初始投资回报。

PLC是一种工业计算机，用于控制生产制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制等。

分散控制系统DCS介绍样本分散控制系统（DCS）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。

它由一系列分布在控制区域内的控制器和操作站组成，通过高可靠性的通信网络连接并实现数据共享和协调控制。

DCS系统广泛应用于诸如能源、化工、制药、水处理等多个工业领域。

DCS系统的核心是一个集中控制室，这个控制室中有一系列的操作站。

操作站通常包括显示屏、键盘和鼠标，操作员通过操作站可以获取和输入过程参数，并进行各种操作。

DCS系统还包括一些硬件设备，如控制器、输入/输出模块、安全设备等。

DCS系统的主要特点是分布式控制和集中管理。

分布式控制意味着系统中的每个控制器都有独立的控制能力，可以独立完成相应的控制任务。

这样的设计可以提高系统的可靠性和容错能力，同时也可以减少对中央控制器的依赖。

集中管理则是通过控制室中的操作站实现的，操作员可以通过操作站对整个系统进行监控和管理，包括调整控制参数、报警处理、数据记录等。

DCS系统的通信网络起到了关键的作用。

这个网络连接了所有的控制器和操作站，实现了数据的传输和共享。

为了保证数据的可靠性和实时性，通常采用冗余设计和高速通信技术。

冗余设计可以提供备用路径，确保数据在网络故障时仍能正常传输。

高速通信技术可以保证数据的高速传输，使得控制系统能够快速响应实时需求。

DCS系统的优点还包括可扩展性和可定制性。

由于其分布式控制的特点，可以根据需求灵活添加或删除控制器，实现系统的扩展或改造。

同时，DCS系统也能够根据具体的工艺过程和控制需求进行定制，使得系统能够更好地适应不同的场景。

总之，DCS系统是一种高度自动化的分散控制系统，通过分布在控制区域的控制器和操作站实现对工业过程的监控和控制。

它的优势在于分布式控制、集中管理、可靠的通信网络以及可扩展和定制的特点。

DCS系统的应用可以提高生产效率、降低成本、增强安全性，并帮助企业提高竞争力。

与DCS有关的外配设备说明1、工程应用中DCS系统知识相当于人的大脑，它手机信息、做出判断、发出指令，这些指令的实现则是由外部设备完成。

2、对于模拟量的控制，通常是由一些阀门：如调节阀（电动单、双座调节阀等）、电磁阀、电动门等设备完成。

3、电磁阀的作用是作为工艺上一些水路、油路的切断作用。

4、电动门的作用：虽然采用DO输出的形式完成动作，但其控制的作响通常是模拟量，如锅炉的向空排汽门。

采用电动门是因为对象不需要调节或调节的要求很粗。

5、对于开关量的控制，由于DCS系统中工艺上的局限性（电子元器件、线路板），它仅能完成低电压、小电流或无源信号的输入、输出功能。

比如我公司的SP362每点负载电流仅为50mA、24VDC6、所以在实现开关量的输入、输出时，我们用得最对的就是继电器。

这也是今天我们要着重介绍的。

7、继电器的分类：继电器按线包特性分有电压型、电流型等，继电器按功能分有普通继电器（瞬时动作）、时间继电器（延时动作）、固态继电器（适合频繁动作）等8、我们常用的是小型普通继电器，属于电压继电器，就是串接在贿赂中的继电器线圈（通常称为线包），当其两端的压降达到一定值时（如24VDC），继电器西和，其出点动作。

9、我们常用的有24VDC和220V AC两种线包的继电器。

继电器的线包有一些特性，以我们常用的和泉RM2S-U继电器为例：它的24VDC（指线包电压）继电器在80%的指标值（即电压为24*80%=19.2VDC）时即可吸合，它的最大连续工作电压为110%的指标值（即电压为24*110%=26.4VDC）。

以上的参数是环境温度为20度时的特性。

它的外形尺寸为底座宽23mm、长65mm。

它的功耗为37mA、24VDC时。

10、对于继电器还有一个重要的地方时它的出点，触电最重要的参数是触点容量，还有我们常用的和泉RM2S-U继电器为例：它的出点容量在24VDC时最大为 2.5A，在220V AC时最大为5A。

1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。

答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。

它是由主、副两个控制器串接工作的。

主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。

2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合?答串级控制系统的主要特点为：(1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；(2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量}(3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；(4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。

串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。

3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择?答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。

副变量的选择原则是：．(1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化；(2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰；(3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近；(4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统?答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。

副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。

5．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?答串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律，当对象滞后较大时，也可引入适当的微分作用。

论文题目：仪表控制、IPC、PLC、DCS、FCS控制系统的特点及应用综述学院：自动化与电气工程学院专业班级：自动化071姓名：赵常博学号：107031012指导教师：马连伟2010年10月17日仪表控制、IPC、PLC、DCS、FCS控制系统的特点及应用综述1.引言自动控制技术应用系统是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，它一般由控制装置和被控对象构成。

控制装置可以由各种嵌入式控制器、可编程序控制器、工业控制计算机、分布式控制系统、回路调节器、变频器以及其它技术(如现场总线技术、无线通信技术等)构成；控制对象包括各种电动机、生产单元、生产过程等；过程通道完成控制装置与控制对象之间的信号匹配。

控制装置选用不同的技术，就组成了不同的自动控制系统，就出现了如仪表控制系统，PLC控制系统，集散控制系统，现场总线控制系统等主要形式。

由于近几十年来在冶金、石化、纺织、电力、汽车制造等诸多领域的迅速发展，出现了各种不同优势的自动控制系统，而对这些控制系统的研究也层出不穷，虽然其理论基础已比较坚实，但是自动控制系统的研究仍然处于开拓阶段，各种控制系统仍有一定的局限性。

所以有必要对各种控制系统模型与特点做一个综述性的分析和讨论。

以便学者能更清楚各种控制技术的应用场合。

本文主要介绍近几十年中处于主导地位的自动控制技术。

第2部分介绍仪表控制系统与计算机作控制器的IPC模型与特点，第3部分介绍了PLC的系统模型与特点，第4部分介绍了DCS的系统模型与特点，第5部分讨论了FCS在控制系统中重要作用，第6部分给出了控制技术的应用前景，第7部分对本文做了总结。

2.仪表控制系统仪表控制系统指由模拟式仪表组成的闭环控制系统，控制的作用是保证被控对象的一个最基本的运行单元能够按照预定的参数正常运行。

如图 1所示，控制器的输入有两个：设定值和测量值；控制器的输出是对被控过程的控制。

被控过程的输出作为控制系统的被控变量，即控制目标，检测元件得到过程的输出值，并作为控制器的测量值送给控制器．用以产生控制量。

（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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。

生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。

随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。

DCS、ACS、NCSDCS（Distributed Contorl System）,集散控制系统，又称分布式控制系统。

分散控制系统（DCS）可以组成发电厂单元机组的（数据采集系统(DAS)）、（自动控制系统(ACS)）、（顺序控制系统(CCS)）及（安全保护）等，实现计算机过程控制。

NCS应该是网控系统的英文缩写，是大型现代化电厂对高压升压站及高压出线系统与电网相连接部分的监测、信号和控制系统。

离散控制系统DCS(distributed control system的简称)是以微处理器及微型计算机为基础,融汇计算机技术、数据通信技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统,它对生产过程进行集中操作管理和分散控制。

即分布于生产过程各部分的以微处理器为核心的过程控制站,分别对各部分工艺流程进行控制,又通过数据通信系统与中央控制室的各监控操作站联网,因此也称集散控制系统(TDCS)。

操作员通过监控站CRT终端,可以对全部生产过程的工况进行监视和操作,网络中的专业计算机用于数学模型或先进控制策略的运算,适时地给各过程站发出控制信息、调整运行工况。

分散控制系统可以是分级系统,通常可分为过程级、监控级和管理级、分散控制系统由具有自治功能的多种工作站组成,如数据采集站、过程控制站、工程师(操作员)操作站、运行远操作站等。

这些工作站可独立或配合完成数据采集与处理、控制、计算等功能,便于实现功能、地理位置和负载上的分散。

且当个别工作站故障时,仅使系统功能略有下降,不会影响整个系统的运行,因此是危险分散。

各种类型分散控制系统的构成基本相同,都由通信网络和工作站(节点)两大部分组成。

分散控制系统可以组成发电厂单元机组的数据采集系统（DAS)、自动控制系统(ACS)、顺序控制系统(SCS)及安全保护等,实现计算机过程控制。

用DCS实现大型火电机组自动化的主要优点是:1) 连续控制、继续控制、逻辑控制和监控等功能集中于统一的系统中,可由品种不多的硬件,凭借丰富的软件和通信功能来实现综合控制,既节省投资,又提高了系统的可靠性、可操作性和维修性。