DCS简介分析
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百科名片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。
基本介绍首先,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 DCS,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。
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。
第三章 DCS系统的介绍多级计算机分布控制系统又称集散控制系统(DCS,distributed control system),是网络技术和控制技术结合的产物。
它是根据分布设计的基本思想,实现功能上分离,位置上分散,达到以分散控制为主,集中管理为辅。
3.1 DCS系统的定义DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control Systerm),在国内自控行业又称为集散控制系统。
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。
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。
3.2 DCS的组成集散控制系统DCS(Distributed Control Systerm)是基于“4C”技术(Computer Control Communicatiao CRT)在20世纪70年代中期出现的新型工业控制系统。
采用分布式的计算机系统结构,目的是为了减少风险,提高系统可靠性。
它将整个控制系统按照区域、功能和回路作适当分解,再通过总线或通讯网络将它们连接为有机整体。
1975年Honey-well公司推出了第一套DCS控制系统,首先被应用于石油化工行业。
自1975年以来,DCS控制系统的硬件和软件功能不断完善和强化,已经经历了三代,但从基本结构来看特性相同,可分解为三大基本部分。
(1)过程控制站过程控制站是集散控制系统与生产过程之间的界面,生产过程的各种过程变量和状态信息通过过程控制站转化为操作监视的数据,而操作的各种信息业通过过程控制站送到执行机构。
在过程控制装置内,进行模拟量与数字量的相互转换,完成各种控制算法的运算,以及对输入和输出量的数据处理等运算。
(2)操作站操作站是操作人员与集散控制系统的界面,操作人员通过操作站了解生产过程的运行状况,并通过他发出操作指令。
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(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。
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与PLC区分与比较自动化控制系统在现代工业中起着至关重要的作用。
DCS(分散式控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)是两种常见的控制系统,本文将对它们进行区分和比较。
一、DCS简介分散式控制系统(DCS)是一种多功能、高性能的控制系统,通过把过程控制系统分散在各个区域,来实现对设备、过程和系统进行控制。
在DCS系统中,分布式控制器位于现场设备附近,而控制台用于监视和操作整个系统。
二、PLC简介可编程逻辑控制器(PLC)是一种数字计算机,通过程序来控制工业过程中的自动化机械和电器设备。
它具有高可靠性、可编程性和灵活性,是自动化控制中的重要工具。
三、DCS与PLC的区别1. 控制范围DCS系统适用于大规模、复杂的控制过程,通常用于化工、电力、石油等领域。
而PLC主要用于离散制造工业,如自动化机械、流水线等。
2. 系统结构DCS系统通常由多个分布式控制器、控制台和网络组成,可以同时控制多个设备和过程。
而PLC通常是一个独立的控制器,通过输入输出模块和各种传感器连接外部设备。
3. 网络通信DCS系统采用高速、可靠的网络通信方式,支持数据的传输和共享。
而PLC系统通常使用简单的串口或以太网连接,通信速度较慢。
4. 编程能力DCS系统具有强大的编程能力,可以使用高级语言(如C++和Java)进行开发和编程。
而PLC系统通常使用Ladder图这种图形化编程语言,虽然灵活性较差,但上手较容易。
四、DCS与PLC的比较1. 可靠性DCS系统的分布式结构使其具有高可靠性和冗余性,一旦某个控制器故障,其他控制器可以接管工作。
而PLC系统的单一控制器结构,故障时可能会导致整个系统停止工作。
2. 系统大小DCS系统适用于大规模复杂的过程控制领域,可以同时控制多个设备和过程。
而PLC系统适用于中小规模离散制造领域,控制范围相对较窄。
3. 灵活性与可扩展性DCS系统可以根据具体需求进行定制和扩展,适应不同工艺过程的要求。
DCS系统在石油化工中的应用在石油化工领域,自动化控制系统起到了至关重要的作用。
而DCS (Distributed Control System)系统作为一种高级的自动化控制系统,具备分布式、高可靠性和高灵活性等特点,被广泛应用于石油化工工程中。
一、DCS系统简介DCS系统,即分散控制系统,是一种用于实时过程控制的集中计算机控制系统。
它由多个分散的控制器组成,这些控制器通过网络进行通信,完成对整个工艺流程的控制与管理。
DCS系统一般包括人机界面(HMI)、过程控制器(PC)以及输入/输出(I/O)模块等组成部分。
二、DCS系统在石油化工中的应用1. 生产流程控制DCS系统可以实现对石油化工生产流程的全面控制和监测。
通过连接各个关键设备和传感器,DCS系统可以实时监测温度、压力、液位等重要参数,并根据设定的工艺要求进行自动控制。
这有助于提高生产效率、减少能源消耗、优化产品质量。
2. 故障诊断和报警DCS系统具备智能故障诊断和报警功能。
一旦感知到异常情况,DCS系统将快速反应并发出警报,通知操作人员及时采取措施,避免设备故障或生产事故发生。
这种自动化监测和报警功能可以保障工厂的安全运行。
3. 数据采集与处理DCS系统可以对石油化工生产中产生的大量数据进行采集和处理。
通过数据的历史存储和实时监测,DCS系统可以为运营和管理层提供有价值的信息,帮助制定更好的生产策略和决策,提高管理水平和生产效益。
4. 远程监控与操作DCS系统还支持远程监控与操作。
操作人员可以通过远程终端与DCS系统进行连接,随时随地实时监测生产数据、追踪工艺变化,并进行远程控制和调整。
这种功能可以提高工作灵活性和生产效率,减少操作人员的工作强度。
5. 系统集成与扩展DCS系统可以与其他相关软硬件进行集成,实现更高级别的自动化控制和管理。
例如,可以集成与ERP(Enterprise Resource Planning)系统,实现产销一体化的全面管理;可以集成与MES(Manufacturing Execution System)系统,实现生产过程的跟踪与优化。
DCS简介
一、DCS的概念
DCS是英文(Distributed Control System)的缩写,在国内自动控制行业又称之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物,是目前最先进、最合理的过程控制系统,可以适应各种过程控制的要求。
系统具有很高的可靠性。
它通过集中的操作和监控,管理分散的受控点,所以DCS可理解为“分散控制,集中管理”。
二、DCS的应用状况
自1975 年Honeywell 公司推出第一套DCS 以后,全世界有60 余家公司生产了1500 余种产品,目前约有10 000套DCS 在运行。
我国DCS 发展较晚,大约在20 世纪80 年代末才开始逐渐使用。
目前还处在从大型工程逐步向中、小型工程,从主要应用领域(如石化、化工、电力、冶金等行业) 逐步向全工业范围扩展阶段,市场远没有饱和。
特别在最近一段时期,将会有大量的国内企业采用先进的DCS 来改造传统产业,不但大型、中型工程项目采用,不少小型项目也开始采用。
它们的技术改造为DCS 提供了十分巨大的市场空间。
三、 DCS系统结构。
DCS系统简介DCS系统Distributed Control System分布式控制系统DCS系统也叫集散型控制系统,自1975年问世以来经历了二十余年的时间。
这二十余年间,其可靠性、实用性不断提高,功能日益增强。
如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。
所以DCS系统由过去的只应用在少数大型企业的控制系统,发展到电力、石油、化工、制药、冶金等多行业的广泛应用。
特别是电力、石化这样的行业?DCS即集散型控制系统,又称分布式控制系统(Distributed Control System)。
它是基于计算机技术(Conputer)、控制技术(Control)、通讯技术(Communication)和图形显示技术(CRT)等4C技术,通过某种通信网络将分布在工业现场(附近)的现场控制站、检测站和操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等连接起来,共同完成分散控制和集中操作、管理和综合控制的系统。
DCS之前的控制系统单元组合仪表:采用单元组合仪表的控制系统功能单一,配置也很不灵活,无法完成比较复杂的控制。
集中式的计算机控制系统:这种系统因采用了计算机,其运算速度、数据处理能力和控制功能大大提高。
但集中式计算机控制系统有着严重不足,由于系统的一个主机担负着现场数据采集、处理、控制运算、显示、打印和控制操作,这样它的控制或采集规模受限制,性能不宜提高,且危险集中,可靠性低。
早期的DCS系统采用以微处理器为基础的过程控制单元(PROCESS CONTROL UNIT),实现了分散控制 ,有各种控制功能要求的算法,通过组态独立完成回路控制;具有自诊断功能,采用可靠性技术,信号处理采取了抗干扰措施。
这些技术特点在现代的DCS 系统中仍存在,另外,还采用带屏幕显示器的操作站与过程控制单元分离,实现集中监视,集中操作,系统信息综合管理,与现场控制分离。
在通讯方面采用冗余通信系统,用同轴电缆作传输介质,将过程单元的信息送到操作站和上位计算机,实现了分散控制和集中管理。
DCS及ESD简介一、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。
在极端情况下,一些系统会考虑全系统冗余,即还包括I/O冗余。