集散控制系统(精选)
集散控制系统(DCS)
• 友好性
DCS 的人机接口和软件面向工业控制 技术人员、工艺技术人员和生产操作人员， 操作方便，显示直观，了解生产状况直观。 DCS软件采用实用而简捷的人机会话系 统,CRT高分辨率交互图形显示,复合窗口技 术,画面丰富,纵观、控制、调整、趋势、流 程图、回路一览、批量控制、计量报表、 操作指导画面、菜单功能等均具有实时性。 平面密封式薄膜操作键盘、触摸式屏幕、 鼠标器、跟踪球等操作设备使其更便于操 作。
• 适应性、灵活性和可扩充性
DCS 的硬件和软件采用开放式、标准化 和模块化设计，系统为积木式结构，具有 灵活的配置，Байду номын сангаас适应不同用户的需要。 当工厂根据生产需要改变生产工艺和流 程时，可改变系统的某些配置和控制方案， 通过组态软件，进行一些填写表格式的操 作即可实现。
• 在线性与实时性
通过人机接口和I/O 接口，DCS 对过程 对象的数据进行实时采集、处理、记录、 监视、操作控制，并包括对系统结构和组 态回路的在线修改、局部故障的在线维护 等，提高了系统的可用性。
• 产品管理级（生产管理级）
在这一级上的管理计算机根据产品各部 件的特点，协调各单元级的参数设定，是 产品的总体协同员和控制器，负责厂级的 生产调度和优化。 要求根据用户的订货情况、库存情况、 能源情况来规划各单元中的产品结构和规 模，并可对产品重新计划，随时更改产品 结构。对于综合全厂生产和产品监视，以 及产品报告也都在这一层实现，并与上层 交换传递数据。具体有：规划产品结构和 规模；产品监视；产品报告；工厂生产监 视。
DCS管控一体化时期：90年代初至今 • 代表产品： Honeywell，TPS系统（Total Plant System） PKS系统(Process knowledge System) FOXBORO，I/A’S 50/51系列控制系统 Invensys 横河，CENTUM－CS ABB，ADVANT系统OCS开放控制系统 • 当今的 DCS是生产过程控制系统与信息管理系统紧密结 合的“管控一体化”的新一代集散型控制系统。由于工 厂、企业的信息集成和管理已经提到一定的高度，DCS 系统的功能已不再只局限于生产过程的控制，在整个工 厂、集团公司的管理中，DCS 也能发挥相应的作用。
集散控制系统
Cnet
基本 控制单元
M 常规仪表
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
Fnet
现场总线仪表
数据采集站
通信 接口
数据输入 输出单元
数据输入 输出单元
Cnet
数据输入 输出单元
常规仪表
过程控制站的系统结构
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
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1.3 集散控制系统的硬件结构
管理 计算机
管理 计算机
Mnet
运行员 操作站
运行员 操作站
Snet
运行员 操作站
工程师 工作站
计算站
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
M 常规仪表
过程控制站
通信 接口
基本 控制单元
基本 控制单元
Cnet
基本 控制单元
Fnet
现场总线仪表
3
1.1.2 控制级
控制级主要由过程控制站和数据采集站构成。一般在实际 应用中，把过程控制站和数据采集站集中安装在位于主控 室后的电子设备室中。过程控制站接收由现场设备，如传 感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需 的控制量，并送回到现场的执行器中去。过程控制站可以 同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可能仅 完成其中的一种控制功能。
现场级设备一般位于被控生产过程的附近。典型的现场级 设备是各类传感器、变送器和执行器。它们将生产过程中 的各种物理量转换为电信号，例如将4~20mA的电信号(一 般变送器)或符合现场总线协议的数字信号(现场总线变送 器)，送往控制站或数据采集站；或者将控制站输出的控制 器信号(4~20mA的电信号或现场总线数字信号)转换成机械 位移，带动调节机构，实现对生产过程的控制。
集散型控制系统介绍
集散型控制系统介绍Whut 2011年12月所谓集散型控制系统（DCS）也就是所说的分布式控制系统，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。
DCS是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，我们根据现有的，应用比较广泛的若干种DCS的结构的总结，来说明、分析和比较DCS的结构。
一、“三点一线”式结构DCS自70年代问世以来，很多公司推出了多种不同设计、风格各异的DCS，即是同一厂家，早期的产品与近期的产品也有不少的差异，但是仅管种种DCS千差万别，其核心结构却基本上一致，可将其归纳为“三点一线”式结构。
“一线”是指DCS的骨架计算机网络；“三点”是指联接在网络上的三种不同的类型的节点，分别是：面向被控过程现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监督管理人员的工程师站。
一般情况下，一个DCS只需配备一个工程师站，而现场I/O控制站和操作员站的数目则需根据实际需要配置，这三种节点通过系统网络进行联接并互相交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS 的整体功能。
DCS的计算机网络在很多方面的要求实时性网络。
网络需要根据现场通讯实时性的要求，在确定的时限内完成信息的传送。
“确定的时限”是指无论在何种情况下，信息传送度能在这个时限内完成，而这个时限则是根据被空过程的实时性要求确定的。
系统的拓扑结构。
大致可分为星型，总线型和环型三种。
目前应用最广泛的是环网和总线网。
二、DCS的系统网络SNET各种网络解决碰撞的技术:一种是TOKEN RING（对于环型网）或TOKEN PASSING（对于总线型网）方式;另一种解决碰撞的技术是载波侦听与碰撞检测技术，即CSMA/CD 方式.DCS的基础硬件:DCS由三种节点组成：现场I/O控制站、操作员站、和工程师站，通过局域网络互联在一起形成一个系统。
对于局域网来说，所有的节点都没有什么本质的和原则的区别，它们都是具有自己特定的网络地址，都可以通过局域网接收和发送数据。
集散式控制系统(DCS)开发及应用方案(一)
集散式控制系统（DCS）开发及应用方案一、实施背景随着工业4.0的到来，产业结构逐渐向智能化、自动化、信息化方向发展。
在此背景下，企业越发重视生产过程的优化与控制。
传统的手动控制和集中式控制系统已无法满足现代工业生产的需求，因此开发集散式控制系统（DCS）成为产业发展的必然趋势。
二、工作原理集散式控制系统（DCS）是一种分布式控制系统，它将控制功能分散到多个智能节点，实现多点控制。
每个智能节点都具备独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，同时又通过通信网络相互连接，实现信息共享和全局控制。
这种系统结构提高了控制效率，降低了控制风险，并可以根据实际生产需求进行灵活的配置和扩展。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确控制对象和控制要求，分析现有设备和工艺流程，为系统设计提供依据。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的硬件架构、软件功能和网络拓扑结构。
3.硬件选型与配置：选择合适的处理器、传感器、执行器等硬件设备，并配置到相应的智能节点上。
4.软件开发：编写控制算法、数据处理和通信协议等软件程序，实现系统的各项功能。
5.系统集成与调试：将各个智能节点连接起来，进行系统集成和调试，确保系统的稳定性和可靠性。
6.用户培训与文档编写：对用户进行操作培训，编写用户手册和维修手册等文档资料。
7.项目验收与推广：完成项目验收，收集用户反馈，对系统进行持续优化和推广。
四、适用范围集散式控制系统（DCS）适用于各种工业生产领域，如石油化工、电力、制药、食品加工等。
它适用于大型生产线和复杂工艺流程的控制，同时也可以用于小型工厂和实验室的自动化控制。
五、创新要点1.分布式架构：采用分布式控制系统结构，将控制功能分散到多个智能节点上，提高了系统的可靠性和灵活性。
2.智能节点自治：每个智能节点具有独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，降低了对中心控制器的依赖。
3.信息共享与全局控制：通过通信网络实现信息共享和全局控制，提高了生产过程的协调性和一致性。
集散型控制系统(免费)
集散控制系统的发展历史 第三代产品开发了高一层次的信息管 理系统。其共同特点是: 理系统。其共同特点是:实现了开放式的系 统通信, 向上能与MAP和Ethernet接口 接口, 统通信, 向上能与MAP和Ethernet接口,或 者通过网间连接器与其它网络联系, 者通过网间连接器与其它网络联系,构成复 合管理系统;向下支持现场总线, 合管理系统;向下支持现场总线,它使得过程 控制或车间的智能变送器、 控制或车间的智能变送器、执行器和本地 控制器之间实现可靠的实时数据通信。 控制器之间实现可靠的实时数据通信。过 程控制组态采用CAD方法 使其更直观方便, 方法, 程控制组态采用CAD方法,使其更直观方便, 实现自整定功能。 实现自整定功能。
分散控制系统（DCS）是采用标准化、模块化和系列化的设计， 分散控制系统 （ DCS ） 是采用标准化 、 模块化和系列化的设计 ， 具有 以下特点： 以下特点： 自主性 协调性 在线性与实时性 高可靠性 适应性、 适应性、灵活性和可扩充性 友好性
集散控制系统的特点
集散控制系统的组成
分散过程控制级（DDC） 分散过程控制级（DDC） 计算机监督控制级（SCC） 计算机监督控制级（SCC） 生产管理级（MIC） 生产管理级（MIC） 管理 计算机 局部网络（LAN） 局部网络（LAN） 工程师 操作站 操作员 操作站 通信联络 监督 计算机 网间 联络站 至其他局域网 网间 连接器
集散控制系统的发展历史
第二代产品在原来产品的基础上, 第二代产品在原来产品的基础上,进一步提高 了可靠性,新开发的多功能过程控制站、 了可靠性,新开发的多功能过程控制站、增强型操 作站、光纤通信等更完善了DCS。 作站、光纤通信等更完善了DCS。其基本结构由 六部分组成,即局域网络、多功能现场控制站、 六部分组成,即局域网络、多功能现场控制站、增 强型操作站、主计算机、 强型操作站、主计算机、网络连接器和系统管理 站等。第二代产品的特点是采用模块化、 站等。第二代产品的特点是采用模块化、标准化 设计,数据通信向标准化迁移,板级模块化, 设计,数据通信向标准化迁移,板级模块化,单元结 构化,使之具有更强适应性和可扩充性。 构化,使之具有更强适应性和可扩充性。控制功能 更加完善,它能实现过程控制、数据采集、 更加完善,它能实现过程控制、数据采集、顺序控 制和批量控制功能。 制和批量控制功能。
优选第六章集散控制系统
●时间程序设定 ● Smith 预估控制 ●多变量解耦控制 ●一阶滞后运算 ●超前-滞后运算 ●其他运算等
(4) 控制回路组态
➢根据控制策略的需要，将一些功能模块通过软件连 接起来，构成检测回路或控制回路。
温度与压力串级控制系统回路组态图
(5)输出信号处理
●输出开路检验 ●输出上下限检验 ●输出变化率限幅 ●模拟输出 ●开关输出 ●脉冲宽度输出
程序，DCS中大都采用了程序固化的办法。 ●在冗余控制计算机系统中，还特别设有双端口随机
存储器RAM ，其中存放有过程输入输出数据、设定值 和PID参数等。
(3)总线
●总线是将现场控制站内部各单元连接起来的通信介 质。
(4)输入/输出通道
●模拟量输入/输出(AI/AO) ●开关量输入/输出(SI/SO) ●数字量输入/输出(DI/DO)
②开关量输入/输出通道(SI/SO)
●开关量输入通道(SI)主要用来采集各种限位开关、
继电器 或电磁阀连动触点的开、关状态，并输入至计 算机。
●开关量输出通道(SO)主要用于控制电磁阀、继电
器、指示灯、声光报警器等只具有开、关两种状态的 设备。
③脉冲输入通道(PI) 脉冲输入通道(PI)将现场仪表（如涡轮流量计 等）输出的为脉冲信号处理后送入计算机。
初创期(1975一l980年) 成熟期(1980一1985年)
扩展期(1985年以后)
三 、集散控制系统的发展
国际著名厂商:
TDC-2000 TDC3000
SPECTRUM I/A series
CENTUM XL
爱默生电气公司
PROVOX
国内著名厂商：
WDPF
DCS系统操作台
DCS系统控制单元
集散控制系统名词解释
集散控制系统名词解释
集散控制系统：
集散控制系统是一种复杂的控制系统，主要应用于有关的反馈控制和数据采集，是一系列用于自动控制的技术的总和。
它由一系列控制设备、软件和系统组成，可以实现综合管理和控制，以确保机器和系统的良好运行。
它可以实现电力设备、信息技术设备和设备的多种组合，以实现集中控制和数据采集的功能。
集散控制系统的控制模型可以分为两种：集中控制和分散控制。
集中控制是将所有设备和系统集中控制在一起，将控制和监控设备联系在一起，使它们有效地运行。
集中控制的优势在于控制设备的效率高，在短时间内可以改变设备的配置，即便在遥控控制时也能有效的实现控制。
分散控制的模型指的是将控制和监控系统分布在网络的各处，通过通讯技术进行数据的采集和分析，以实现集中控制的效果。
分散控制的优势在于，设备分布在各地，操作更加方便，数据传递更加快速，有利于实现更高效地工作环境。
- 1 -。
集散控制系统
集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
是相对于集中式控制系统而言的一种新型的计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通信（communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调，大大提高了系统的可靠性。
DCS由上而下形成多级控制结构，即过程控制级、集中监控级和生产管理级，采用网络方式实现各级间的信息传递。
DCS既不同于分散的常规仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系统，而是吸收了两者的优点，在它们的基础上发展起来的一门系统工程技术，具有很强的生命力和显著地优越性。
1975年12月，美国霍尼韦尔（HoneyWell）公司推出TDC-2000集散控制系统，成为最早提出集散控制系统设计思想的开发商。
从而开始了DCS的初创阶段（1975-1980）这个时期的系统的特点是：比较注重控制功能的实现，系统的设计重点是现场控制站；系统的人机界面功能则相对较弱，在实际中只用CRT操作站进行现场工况的监视，使得提供的信息也有一定的局限；在功能上更接近仪表控制系统；各个厂家的系统均由专有产品构成，包括高速数据通道、现场控制站、人机界面工作站及各类功能性的工作站等，不仅系统的购买价格高，系统的维护运行成本也高。
可以说，DCS的这个时期是超利润时期，其应用范围也受到一定的限制。
第二阶段（1980-1985）是DCS的成熟期。
这一时期的DCS系统最大的特点是引入了局域网作为系统骨干，按照网络节点的概念组织过程控制站、中央操作站、系统管理站及网关，使得系统的规模、容量进一步增加，系统的扩充有更大的余地，也更加方便在功能上，这个时期的DCS逐步走向完善，除回路控制外，还增加了顺序控制、逻辑控制等功能，加强了系统管理站的功能，可实现一些优化控制和生产管理。