其硬件設備由管理操作應用工作站、現場控制站和通信網絡組成。管理操作應用工作站包括工程師站、操作員站、歷史數據站等各種功能服務站。工程師站提供技術人員生成控制系統的人機接口,主要用于系統組態和維護,技術人員也可以通過工程師站對應用系統進行監視。操作員提供技術人員與系統數據庫的人機交互界面,用于監視可以完成數據的狀態值顯示和操作員對數據點的操作。歷史站保存整個系統的歷史數據,供組態軟件實現歷史趨勢顯示、報表打印和事故追憶等功能。DCS通常可以對主機插件、電源插件、通信插件和網絡、關鍵I/O插件都可以實現冗余配置。上海西門子DCS系統設計
在DCS關聯領域有許多新進展,主要表現在如下一些方面。(1)工控軟件正向先進控制方向發展。廣泛應用各種先進控制與優化技術是挖掘并提升DCS綜合性能比較郵箱、比較直接、也是相當有價值的發展方向,主要包括先進控制、過程優化、信息集成、系統集成等軟件的開發和產業化應用。在未來,工業控制軟件也將繼續向標準化、網絡化、智能化和開放性發展方向。(2系統架構向FCS方向發展。單純從技術而言,現階段現場總線集成于DCS可以有三種方式:①現場總線于DCS系統I/O總線上的集成――通過一個現場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現場總線來的信息就如同來自一個傳統的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統采用的就是此種集成方案。②現場總線于DCS系統網絡層的集成――就是在DCS更高一層網絡上集成現場總線系統,這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動,對原有系統影響較小。如Smar公司的302系列現場總線產品可以實現在DCS系統網絡層集成其現場總線功能。③現場總線通過網關與DCS系統并行集成――現場總線和DCS還可以通過網關橋接實現并行集成宿遷DCS系統實施實時控制、優化控制上升到生產調度、經營管理,戰略決策,形成一個具有柔性自動化的管控一體化系統。
主控制卡是整個系統的**控制單元,完成系統的控制任務。而冗余技術各個設計要點在此得到充分應用。互為冗余的兩塊主控制卡軟件、硬件完全一致,它們執行同樣的系統軟件和應用程序,在工作/備用冗余邏輯電路的控制下,其中一個運行在工作狀態(工作卡),另外一個運行在備用狀態(備用卡)。工作卡和備用卡之間具有公共的冗余邏輯控制電路和**的高速對等冗余通訊通道,同時也可以通過I/O總線和過程控制網絡進行信息交互或故障診測。互為冗余的主控制卡都能訪問I/O和過程控制網絡,備用模式下的主控制卡執行診斷程序,監視工作卡的狀態,通過周期查詢工作卡件中的數據存儲器,接受工作卡發送的實時控制運行信息。備用處理器可隨時保存***的控制數據,以保證工作/備用的無擾動切換,但工作模式下的主控制卡起著控制、輸出、實時過程信息發布,等決定性的作用(具有發言權)。冗余技術的關鍵在于實現信息同步,而信息同步的**終目的是為了實現冗余部件之間無擾動切換。我們把信息同步的方法分為"自然同步"和"強制同步"。
DCS中的操作站用以完成系統的開發、生成、測試和運行等任務,這就需要相應的系統軟件支持,這些軟件包括操作系統、編程語言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運行的應用軟件應能實現如下功能:實時數據庫、網絡管理、歷史數據庫管理、圖形管理、歷史數據趨勢管理、數據庫詳細顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機接口控制、控制回路調節、參數列表、串行通信和各種組態等。DCS的開發過程主要是采用系統組態軟件依據控制系統的實際需要生成各類應用軟件的過程。組態軟件功能包括基本配置組態和應用軟件組態。基本配置組態是給系統一個配置信息,如系統的各種站的個數、它們的索引標志、每個控制站的比較大點數、短執行周期和內存容量等。應用軟件的組態則包括比較豐富的內容,主要包括以下幾個方面。現場控制單元的結構形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。
PLCpplm控制器(可編程控制器:縮數控制器:縮數位列、應答、應答、多音、多音等它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序、執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。PLC具有功能強、可靠性高、編程簡單易學、使用方便、體積小巧等優點,可根據工藝流程和控制要求,實現生產過程的順序邏輯控制和模擬量的自動控制。因此,在工業控制現場中得到了廣泛應用并取得了良好的控制效果。一般都需要儀表自動化、工藝負責人及計算機的負責人、設計院項目負責人幾方面討論確定。杭州三菱DCS畫面組態
考慮DCS功能應滿足“功能需要”的要求,具有國際先進水,系統應具有開放式結構,有靈活的系統可擴性。上海西門子DCS系統設計
傳統的集中控制系統已經無法滿足企業的需求,DCS應運而生。初期的DCS主要采用模擬電路實現,可靠性較低,隨著計算機技術的發展,數字電路逐漸取代了模擬電路,DCS也開始向數字化方向發展。進入上世紀八十年代,隨著通信技術和計算機技術的進一步發展,DCS開始向更加靈活、可靠、易用的方向發展。到了上世紀九十年代,DCS已經成為了工業控制系統的主流,并且開始向智能化、網絡化、集成化方向發展。三、DCS的結構與特點DCS的結構可以分為現場層、控制層和監控層三個層次。上海西門子DCS系統設計