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更新時間：2024-07-31 12:14:46瀏覽次數(shù)：53次
聯(lián)系我時，請告知來自 農(nóng)機網(wǎng)DCS控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。
DCS控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應用。DCS通常采用分級遞階結(jié)構(gòu)，每一級由若干子系統(tǒng)組成，每一個子系統(tǒng)實現(xiàn)若干特定的有限目標，形成金字塔結(jié)構(gòu)。
可靠性是DCS發(fā)展的生命，要保證DCS的高可靠性主要有三種措施：一是廣泛應用高可靠性的硬件設備和生產(chǎn)工藝；二是廣泛采用冗余技術；三是在軟件設計上廣泛實現(xiàn)系統(tǒng)的容錯技術、故障自診斷和自動處理技術等。當今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達幾萬甚至幾十萬小時。
考察DCS的層次結(jié)構(gòu)，DCS級和控制管理級是組成DCS的兩個最基本的環(huán)節(jié)。過程控制級具體實現(xiàn)了信號的輸入、變換、運算和輸出等分散控制功能。在不同的DCS中，過程控制級的控制裝置各不相同，如過程控制單元、現(xiàn)場控制站、過程接口單元等等，但它們的結(jié)構(gòu)形式大致相同，可以統(tǒng)稱為現(xiàn)場控制單元FCU。過程管理級由工程師站、操作員站、管理計算機等組成，完成對過程控制級的集中監(jiān)視和管理，通常稱為操作站。DCS的硬件和軟件，都是按模塊化結(jié)構(gòu)設計的，所以DCS的開發(fā)實際上就是將系統(tǒng)提供的各種基本模塊按實際的需要組合成為一個系統(tǒng)，這個過程稱為系統(tǒng)的組態(tài)。
DCS在控制上的特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態(tài)，可實現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要，使得在單元組合儀表實現(xiàn)起來相當繁瑣與復雜的命題變得簡單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求，以經(jīng)典控制理論為基礎的控制方案已經(jīng)不能適應，以多變量預測控制為代表的控制策略的提出和成功應用之后，過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關注。需要強調(diào)的是，廣泛應用各種控制與優(yōu)化技術是挖掘并提升DCS綜合性能、最直接、也是價值的發(fā)展方向。DCS在控制上的特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態(tài)，可實現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要，使得在單元組合儀表實現(xiàn)起來相當繁瑣與復雜的命題變得簡單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求，以經(jīng)典控制理論為基礎的控制方案已經(jīng)不能適應，以多變量預測控制為代表的控制策略的提出和成功應用之后，過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關注。需要強調(diào)的是，廣泛應用各種控制與優(yōu)化技術是挖掘并提升DCS綜合性能、最直接、也是價值的發(fā)展方向。
集散控制系統(tǒng)（Distributed?control?system）是以微處理器為基礎的對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)，簡稱DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺微機分散應用于過程控制，全部信息通過通信網(wǎng)絡由上位管理計算機監(jiān)控，實現(xiàn)化控制，整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能單一，人-機聯(lián)系差以及單臺微型計算機控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既實現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實現(xiàn)了在功能、負荷和危險性三方面的分散。DCS系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中起著重要的作用。
現(xiàn)場控制級：又稱數(shù)據(jù)采集裝置，主要是將過程非控變量進行數(shù)據(jù)采集和預處理，而且對實時數(shù)據(jù)進一步加工處理，供CRT操作站顯示和打印，從而實現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機。輸出裝置在有上位機的情況下，能以開關量或者模擬量信號的方式，向終端元件輸出計算機控制命令。這一個級別直接面對現(xiàn)場，跟現(xiàn)場過程相連。比如閥門、電機、各類傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)等等。它們都是工業(yè)現(xiàn)場的基礎設備、同樣也是DCS的基礎。在DCS系統(tǒng)中，這一級別的功能就是服從上位機發(fā)來的命令，同時向上位機反饋執(zhí)行的情況。拿來舉例的話，可以形容為層的士兵。它們只要能準確地服從命令，并且準確地向上級匯報情況即完成使命。至于它與上位機交流，就是通過模擬信號或者現(xiàn)場總線的數(shù)字信號。由于模擬信號在傳遞的過程或多或少存在一些失真或者受到干擾，所以目前流行的是通過現(xiàn)場總線來進行DCS信號的傳遞。
過程控制級：又稱現(xiàn)場控制單元或基本控制器，是DCS系統(tǒng)中的核心部分。生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)都是靠它來實現(xiàn)。比如閥門的開閉調(diào)節(jié)、順序控制、連續(xù)控制等等。上面說到現(xiàn)場控制級是“士兵"，那么給它發(fā)號施令的就是過程控制級了。它接受現(xiàn)場控制級傳來的信號，按照工藝要求進行控制規(guī)律運算，然后將結(jié)果作為控制信號發(fā)給現(xiàn)場控制級的設備。所以，過程控制級要具備聰明的大腦，能將“士兵"反饋的軍情進行分析，然后做出命令，以使“士兵"能打贏“戰(zhàn)爭"。這個級別不是的，相當于里的“中尉"。它也一樣必須將現(xiàn)場的情況反饋給更高級別的“上校"也就是下面講的過程管理級。
過程管理級：DCS的人機接口裝置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者鍵盤、打印機、大容量存儲器等。操作員通過操作站選擇各種操作和監(jiān)視生產(chǎn)情況、這個級別是操作人員跟DCS交換信息的平臺。是DCS的核心顯示、操作跟管理裝置。操作人員通過操作站來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程，可以通過屏幕了解到生產(chǎn)運行情況，了解每個過程變量的數(shù)字跟狀態(tài)。這一級別在中算是很高的“上校"了。它所掌握的“大權"可以根據(jù)需要隨時進行手動自動切換、修改設定值，調(diào)整控制信號、操縱現(xiàn)場設備，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。
經(jīng)營管理級：又稱上位機，功能強、速度快、容量大。通過專門的通信接口與高速數(shù)據(jù)通路相連，綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元，管理全系統(tǒng)的所有信息。??這是全廠自動化系統(tǒng)的一層。只有大規(guī)模的集散控制系統(tǒng)才具備這一級。相當于中的“元帥"，他們所面向的使用者是廠長、經(jīng)理、總工程師等行政管理或運行管理人員。它的權限很大，可以監(jiān)視各部門的運行情況，利用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)預測可能發(fā)生的各種情況，從企業(yè)全局利益出發(fā)，幫助企業(yè)管理人員進行決策，幫助企業(yè)實現(xiàn)其計劃目標。
系統(tǒng)構(gòu)成靈活。從總體上看，DCS就是由各個工作站通過網(wǎng)絡通信系統(tǒng)組網(wǎng)而成的。你可以把他現(xiàn)象成“因特網(wǎng)"。根據(jù)生產(chǎn)需求，你可以隨時加入或者撤去工作站。系統(tǒng)組態(tài)很靈活操作管理便捷。DCS的人機反饋都是通過CRT跟鍵盤、鼠標等實現(xiàn)的。你可以想象成在因特網(wǎng)沖浪一樣，你可以監(jiān)視生產(chǎn)裝置乃至整個工廠的運行情況。信息資源共享。你可以把工作站想象成因特網(wǎng)上的各個網(wǎng)站，只要你在DCS系統(tǒng)中，并且權限夠大，你就能了解到你要的任何參數(shù)。安裝、調(diào)試方便。相比原先的模擬控制系統(tǒng)，那么多的飛線頭，一大堆類似頭發(fā)絲的電線。DCS系統(tǒng)算是很方便了。安全可靠性高。難道現(xiàn)在還有什么東西的可靠性比電腦更高嗎！
現(xiàn)場控制站中的主要設備是現(xiàn)場控制單元。現(xiàn)場控制單元式DCS直接與生產(chǎn)過程進行信息交互的IO處理系統(tǒng)，它的主要任務是進行數(shù)據(jù)采集及處理，對被控對象實施閉環(huán)反饋控制、順序控制和批量控制。用戶可以根據(jù)不同的應用需求，選擇配置不同的現(xiàn)場控制單元構(gòu)成現(xiàn)場控制站。它可以是以面向連續(xù)生產(chǎn)的過程控制為主，輔以順序邏輯控制，構(gòu)成的一個可以實現(xiàn)多種復雜控制方案的現(xiàn)場控制站；也可以是以順序控制、連鎖控制功能為主的現(xiàn)場控制站；還可以是一個對大批量過程信號進行總體信息采集的現(xiàn)場控制站。
現(xiàn)場控制站是一個可以獨立運行的計算機檢測控制系統(tǒng)。由于它是專為過程檢測、控制而設計的通用型設備，所以其機柜、電源、輸入輸出通道和控制計算機等，與一般的計算機系統(tǒng)有所不同。運行在PC硬件平臺、NT操作系統(tǒng)下的通用操作站的出現(xiàn)，給DCS用戶帶來了許多方便。由于通用操作站的適用面廣，相對生產(chǎn)量大，成本下降，因而可以節(jié)省用戶的經(jīng)費，維護費用也比較少。
1、操作臺，也就是高檔電腦桌；
2、微處理機系統(tǒng)，就是高檔電腦；
3、外部存儲設備，簡單說就是大容量硬盤；
4、圖形顯示設備，就是電腦顯示器；
5、操作鍵盤跟鼠標；
6、打印輸出設備。
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