dcs是什么意思 dcs相关介绍

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dcs是什么意思 dcs相关介绍中文名：分布式控制系统外文名：Distributed Control System别称：分布式控制系统概述：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。

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。

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%;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。

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;在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太，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。

有的DCS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。

系统采用IEC61131-3标准的控制组态工具，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。

历史前沿DCS自1975年问世以来，已经经历了三十多年的发展历程。

在这三十多年中，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。

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。

但是现场总线并未能够代替DCS。

其原因如下：1.现场总线的低速络特性，使其每条总线的仪表数并未达到理性数量。

实际应用中，一条H1总线大约只能安装8台仪表。

这样一来，现场总线的节省电缆优势就非常有限了。

2.现场总线标准不统一，没有一种取得绝对优势，用户无从选择。

3.现场总线始终未能很好解决危险区本安特性问题。

系统结构从结构上划分，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。

DCS的控制程序：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(也有在IO模件中执行控制逻辑的情况，如FOXBORO的DI/DO模件中就可以执行顺序控制逻辑)。

过程控制站的组成：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)、络接口和I/O组成I/O：控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。

DCS中的I/O一般是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行器(调节阀)。

I/O单元：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。

CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。

系统特点(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络或从络中卸下，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。

相关介绍计算机和络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统(Fieldbus Control System，FCS)在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。

现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC(Programmable Controller)或DCS(Distributed Control System)发展而来的。

FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。

本文针对PLC、DCS、FCS 三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。

1 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。

它们各自的基本特点如下： PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。

(2)逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联等多功能。

(3)可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。

(4)也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC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。

(5)PLC络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS 的子系统。

(6)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。

DCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication，Computer， Control、CRT)技术于一身的监控技术，是第四代过程控制系统。

既有计算机控制系统控制算式先进、精度高、响应速度快的优点，又有仪表控制系统安全可靠、维护方便的要求。

(2)从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。

(3)是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继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。

是由几台计算机和一些智能仪表智能部件组成，并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。

(5)一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域LAN。

(6)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。

缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。

(7)用于大规模的连续过程控制，如石化、大型电厂机组的集中控制等。

FCS(1)FCS是第五代过程控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。

是3C技术(Communication，Computer，Control)的融合。

基本任务是：本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。

(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。

(3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。

“现场控制”取代“分散控制”;数据的传输采用“总线”方式。

(4)从控制室到现场设备的双向数字通信总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。