分布式控制系統(DistributedControlSystem,DCS)是一種先進的控制系統,廣泛應用于工業、能源、水利等各個領域。本文將從DCS的定義、發展歷程、結構與特點、應用及發展方向等方面進行詳細闡述。一、DCS的定義DCS是一種基于計算機技術、通信技術和控制技術相結合的控制系統。它通過將分散的控制單元和測量單元集成到一個系統中,實現對多個設備的監測、控制和優化管理。DCS通常由現場層、控制層和監控層三個層次構成,具有分散控制、集中監控、靈活配置、高可靠性等特點。二、DCS的發展歷程DCS的發展歷程可以追溯到上世紀七十年代,當時由于大型工業企業的興起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。嘉定區DCSS-7-200-SMART
靈活性:DCS系統具有開放性和可擴展性,可以根據生產工藝需求隨時添加或修改控制功能。同時,DCS系統支持多種通信協議和數據格式,可以與其他系統進行集成和互操作。可維護性:DCS系統具有自診斷和故障檢測功能,可以快速定位故障節點并進行維護。同時,DCS系統的操作和維護可以通過遠程監控計算機實現,減少了現場維護的工作量和成本。高效性:DCS系統采用高速數據處理和通信技術,可以實現實時監控和優化控制,提高生產過程的自動化水平和生產效率??傊?,DCS是一種廣泛應用于工業生產過程中的控制系統,具有高可靠性、靈活性和可擴展性。它通過集散式的方式實現對工業生產過程的監控和操作,并具有多種控制功能和優點,為工業生產的穩定、高效、安全提供了重要保障。復制嘉定區DCSS-7-200-SMARTDCS的管理除了計劃管理以外,還應有應用管理和項目維護管理。
在設計上應努力提高單元的可修復性、故障可維護性。實現故障部件的在線維護和更換也是冗余技術的重要組成部分,它是實現控制系統故障部件快速修復技術的關鍵。部件的熱插拔功能可以在不中斷系統正??刂乒δ艿那闆r下增加或更換組件,使系統平穩地運行。冗余設計時,必須考慮工作、備用部件之間的故障應該做到盡可能互不影響或影響的概率相當小(0.01%),即可認為故障是隔離的。這樣可以保證:處于備用狀態的部件發生故障時,不會影響冗余工作部件或其他關聯部件的正常運行,保證冗余的有效性。
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。DCS可以提高企業的生產效益和競爭力。
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一個工廠企業DCS機種比較好選擇同一種,便于維護和管理。青浦區DCSS-7-1500
向實現控制體系、運行體系、計劃體系、管理體系的綜合自動化方向發展。嘉定區DCSS-7-200-SMART
這種憑借外部設備實現輸入信息的同步稱為"自然同步"。"自然同步"發生在冗余系統和外部設備之間。工作卡掌握主動權,**整體發言,并通過冗余通信將各種狀態信息傳送給備用卡,達到控制任務的同步,這就是"強制同步"。"強制同步"通過冗余通信使備用卡內部控制狀態與工作卡保持一致,它發生在互為冗余的卡件之間。根據變量特性的不同,具體采用的同步方式也各不相同。電源是整個控制系統得以正常工作的動力源泉,一旦電源單元發生故障,往往會使整個控制系統的工作中斷,造成嚴重后果。要使控制系統能夠安全、可靠、長期、穩定地運行,首先穩定的供電必須得到保證。嘉定區DCSS-7-200-SMART