DCS系統(tǒng)概述

DCS系統(tǒng)（DIstirbuted Control System，分散控制系統(tǒng)）是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統(tǒng)，它是計算機技術、系統(tǒng)控制技術、網(wǎng)絡通訊技術和多媒體技術相結合的產(chǎn)物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現(xiàn)代化設備。

針對不同行業(yè)、不同項目，在充分調(diào)查了計算機技術、網(wǎng)絡技術、應用軟件技術、信號處理技術的基礎上，使用各種分散控制系統(tǒng)（DCS），高質(zhì)量、高標準的完成工程設計、組態(tài)、成套供貨、現(xiàn)場啟動調(diào)試、性能測試及考核驗收，推出切實可行的技術方案。

系統(tǒng)的主要技術概述

1、系統(tǒng)主要有現(xiàn)場控制站（I/O站）、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機接口單元（操作員站OPS、工程師站ENS）、機柜、電源等組成。系統(tǒng)具備開放的體系結構，可以提供多層開放數(shù)據(jù)接口。

2、硬件系統(tǒng)在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進。底層漢化的軟件平臺具備強大的處理功能，并提供方便的組態(tài)復雜控制系統(tǒng)的能力與用戶自主開發(fā)專用高級控制算法的支持能力；易于組態(tài)，易于使用。支持多種現(xiàn)場總線標準以便適應未來的擴充需要。

3、系統(tǒng)的設計采用合適的冗余配置和診斷至模件級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不會影響整個系統(tǒng)的工作。

4、系統(tǒng)的參數(shù)、報警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在打印機上打印，控制系統(tǒng)在功能和物理上真正分散。

5、整個系統(tǒng)的可利用率至少為99.9％；系統(tǒng)平均無故障時間為10萬小時，實現(xiàn)了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領域的完整監(jiān)控。

6、“域”的概念。把大型控制系統(tǒng)用高速實時冗余網(wǎng)絡分成若干相對獨立的分系統(tǒng)，一個分系統(tǒng)構成一個域，各域共享管理和操作數(shù)據(jù)，而每個域內(nèi)又是一個功能完整的DCS系統(tǒng)，以便更好的滿足用戶的使用。

7、網(wǎng)絡結構可靠性、開放性及先進性。在系統(tǒng)操作層，采用冗余的100Mbps以太網(wǎng)；在控制層，采用冗余的100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)，保證系統(tǒng)的可靠性；在現(xiàn)場信號處理層，12Mbps的PROFIBUS總線連接中央控制單元和各現(xiàn)場信號處理模塊。

8、標準的Client/Server結構。MACS系統(tǒng)的操作層采用Client/Server結構。

9、開放并且可靠的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)的操作層采用WINDOWS NT操作系統(tǒng)；控制站采用成熟的嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)QNS以確?？刂葡到y(tǒng)的實時性、安全性和可靠性。

10、標準的控制組態(tài)軟件?？梢詫崿F(xiàn)任何監(jiān)測、控制要求。

11、可擴展性和可裁剪性。保證經(jīng)濟性。

DCS具有以下特點

高可靠性

由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn)，系統(tǒng)結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機，從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。

開放性

DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信，實現(xiàn)信息傳輸，當需要改變或擴充系統(tǒng)功能時，可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡或從網(wǎng)絡中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。

靈活性

通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應用對象進行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統(tǒng)。

易于維護

功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時，可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換，迅速排除故障。

協(xié)調(diào)性

各工作站之間通過通信網(wǎng)絡傳送各種數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。

控制功能齊全

控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。 DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構成。 處于底層的過程控制級一般由分散的現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級計算機。生產(chǎn)監(jiān)控級對來自過程控制級的數(shù)據(jù)進行集中操作管理，如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發(fā)展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網(wǎng)絡連接來實現(xiàn)更高級的集中管理功能，如計劃調(diào)度、倉儲管理、能源管理等。

審核編輯：郭婷