一 DCS的发展历程汇总
DCS的发展

DCS的发展DCS的发展DCS产品的发展已经历了三代,并且第四代正在发展中。
开创期:1975~1980年代表产品:Honeywell,TDC2000Foxboro,SpectrumBailey,Network-90Yokogawa(恒河),Yawpark第一代DCS都以Honeywell 公司推出的TDC-2000 系统为模型。
由数据采集单元、过程控制单元、CRT 操作站、上位管理计算机及连接各个单元和计算机的高速数据通道这5部分组成。
(第一代)以微处理器为基础的过程控制单元,实现多种控制功能算法,并实现分散控制;采用带显示器的操作站,与过程控制单元分离,实现集中监视、集中操作、信息综合管理;采用较先进的冗余通信系统、用同轴电缆作为传输媒质,实现控制单元、操作站和上位机之间的通信。
已具有DCS的基本特点(即分散控制,集中管理),DCS的雏形。
各个厂家使用专用软、硬件产品,价格昂贵;DCS没有统一标准,开放性差。
成长过渡期:1980~1985年代表产品:Honeywell,TDC-3000Fisher,PROVOXTayler,MOD300Westinghouse,WDPF第二代的主要特点是在原来产品的基础上进行改进,进一步提高可靠性并扩展和增强了功能。
其特点是采用模块化、标准化设计,数据通信向标准化迁移,板级模块化,单元结构化,使之具有更强的适应性和可扩充性;新开发的多功能过程控制站、增强型操作站采用了16位CPU及高分辩率CRT技术,图形用户界面也逐步丰富;通信系统已采用局域网络(从主从式的星形变为总线网络或环网通信)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、系统管理站和网关,使得系统规模、容量扩大,同时数据传输速率也大大提高;控制功能更加完善,它能实现数据采集、过程控制、顺序控制和逻辑控制等功能。
其基本结构由六部分组成,即局域网络、多功能现场控制站、增强型操作站、系统管理站、主计算机和网络连接器等。
26. DCS的历史发展过程是怎样的?

26. DCS的历史发展过程是怎样的?DCS 呀,这玩意儿的历史发展那可真是相当有意思!咱先来说说啥是 DCS 哈,DCS 就是分布式控制系统(Distributed Control System),它在工业生产中那可是起着至关重要的作用。
话说早在上个世纪 70 年代,那时候的工业控制可不像现在这么先进。
当时的控制系统大多是集中式的,就是所有的控制功能都集中在一个大的控制柜里。
想象一下,那么多的线路、仪表,密密麻麻的,一旦出了问题,排查起来简直让人头疼。
后来呢,随着技术的不断进步,人们就琢磨着能不能把这控制功能给分散开,别都挤在一块儿。
于是,DCS 的概念就慢慢诞生啦。
最初的 DCS 系统,那功能还比较简单。
就好比一个刚刚学走路的小孩子,跌跌撞撞的。
比如说,它能实现一些基本的控制,像温度、压力的简单调节。
但是,跟现在的DCS 比起来,那可真是小巫见大巫。
我记得有一次去一家工厂参观,那还是 DCS 发展的早期阶段。
看到那个控制室内,虽然已经用上了 DCS ,但操作界面还很简陋,工作人员得费好大劲才能搞明白各种参数和指令。
到了 80 年代,DCS 开始逐渐成熟起来。
它的功能越来越强大,不仅能控制生产过程中的各种参数,还能实现数据的采集和监控。
这时候的 DCS 就像是一个成长中的少年,开始展现出自己的实力。
这个阶段,DCS 的硬件也有了很大的改进。
处理器的速度更快了,存储容量也更大了,这让它能够处理更多更复杂的任务。
而且,通信技术的发展也让 DCS 系统之间的信息传递更加顺畅。
再往后到了 90 年代,DCS 已经变得相当厉害了。
它不仅能实现自动化控制,还能和企业的管理系统进行集成,让生产管理更加高效。
这时候的 DCS 就像是一个强壮的成年人,在工业领域发挥着巨大的作用。
比如说,有一家大型化工厂,通过先进的 DCS 系统,实现了生产过程的精确控制和优化。
从原材料的进入,到产品的产出,每一个环节都在DCS 的掌控之中。
第2章 DCS的发展历程和种类20100301

2,几种典型的集散控制系统 2,几种典型的集散控制系统
(3)和利时公司的HOLLiAS系统 和利时公司的 系统
2,几种典型的集散控制系统 2,几种典型的集散控制系统
(3)和利时公司的HOLLiAS系统 和利时公司的 系统 现场控制站(正面) 现场控制站(正面) 现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和 现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和 专用机柜等部分组成,采用分布式结构设计,扩展性强。其中 主控单元是一台特殊设计的工业计算机,采用分布式全 32-bit 32微内核实时操作系统QNX,运行工程师站所下装的控制程序, 微内核实时操作系统QNX,运行工程师站所下装的控制程序, 进行工程单位变换、控制运算,并通过监控网络与工程师站和 操作员站进行通讯,完成数据交换;智能IO单元完成现场内的 操作员站进行通讯,完成数据交换;智能IO单元完成现场内的 数据采集和控制输出;电源单元为智能IO单元提供稳定的工作 数据采集和控制输出;电源单元为智能IO单元提供稳定的工作 的电源;现场总线为主控单元与智能IO单元之间进行数据交换 的电源;现场总线为主控单元与智能IO单元之间进行数据交换 提供通讯链路。 主控单元采用冗余配置,通过现场总线(Profibus-DP)与各个 主控单元采用冗余配置,通过现场总线(Profibus-DP)与各个 智能I/O单元进行连接。在主控单元和智能IO单元上,分别固 智能I/O单元进行连接。在主控单元和智能IO单元上,分别固 化了相应的板级程序。主控单元的板级程序固化在半导体存储 器中,而将实时数据存储在带掉电保护的SRAM中,完全可以满 器中,而将实时数据存储在带掉电保护的SRAM中,完全可以满 足控制系统可靠性、安全性、实时性要求。而智能IO单元的板 足控制系统可靠性、安全性、实时性要求。而智能IO单元的板 级程序同样固化在半导体存储器中。 控制柜正面 控制柜北面
dcs总结

dcs总结DCS(Distributed Control System)是指分布式控制系统,是一种基于现代化通信网络的自动化控制系统。
它采用分散式控制策略,将整个控制系统分为多个功能相对独立的子系统,通过网络互联,实现对工业生产过程的监控和控制。
DCS的发展过程中,经历了从集中式控制到分散式控制,再到网络化控制的演变。
DCS系统将生产工艺过程中的各个场站或设备单元以及监控终端通过网络连接,并通过服务器集中处理,实现对整个过程的监控和控制。
具体来说,DCS系统主要包括控制器、I/O系统、工作站、通讯系统以及监视系统等组成部分。
其中,控制器负责对生产过程进行实时监测和控制,I/O系统负责将传感器和执行器与控制器连接,工作站用于人机交互和数据处理,通讯系统负责将各个子系统连接起来,实现数据的传输和共享,监视系统则用于对生产过程的状态进行监测和报警。
DCS系统相对于传统的集中式控制系统,具有以下几个优点。
首先,DCS系统具有高度的可靠性和稳定性。
由于系统采用分布式控制策略,即使某个子系统发生故障,其他子系统仍然可以正常运行,不会对整个系统造成影响。
其次,DCS系统具有较高的灵活性和可扩展性。
由于系统采用模块化设计,可以根据实际需求对系统的功能进行扩展和改造。
再次,DCS系统具有较高的运行效率和自动化程度。
系统可以实现对生产过程的实时监控和控制,减少人工操作的干预,提高生产效率和质量。
最后,DCS系统具有较好的可维护性和可管理性。
由于系统采用分散式控制策略,可以对系统的各个子系统进行单独维护和管理,降低了维护的成本和难度。
DCS系统在工业自动化控制领域中得到了广泛的应用。
它被广泛应用于石化、电力、冶金、造纸、水泥等领域。
在石化领域中,DCS系统可以实现对炼油过程的监控和控制,提高生产效率和安全性。
在电力领域中,DCS系统可以实现对发电过程的监控和控制,提高电力系统的可靠性和稳定性。
在冶金领域中,DCS系统可以实现对冶炼过程的监控和控制,提高金属的质量和产量。
简述DCS系统发展及特点

简述DCS系统发展及特点摘要:本文介绍了我国DCS集散控制的发展及DCS-2001集散系统主要特点。
关键词:DCS 组态软件1 DCS系统发展简述。
DCS系统是英文Distributed Control System的缩写,是当代自动化控制技术主导产品。
自动化仪表发展经历了三个时期:基地式仪表是50年代自动化仪表的主导产品;60年代以单元仪表和集中式计算机控制系统为主;70年代中期(1975年)以美国Honeywell(霍尼威尔)TDC2000和日本横河CENTUM系统为代表的DCS系统的出现,对工业自动化领域起了革命性的推动作用,是自动化控制技术发展的里程碑。
目前分散型控制系统仍然是21世纪自动化控制技术的主流产品。
DCS系统之所以能广泛应用于石油、化工、冶金、电力、机械、楼宇自动化、轻纺、医药、食品加工、水处理、工业锅炉等工业现场,是由于计算机硬件的发展,集成度高、高可靠性和较为便宜的价格,使集中式计算机控制系统有可能演变成分散控制系统。
控制功能的分散有助于系统可靠性的提高,这是分散型控制系统最重要的一个优点,也是20多年来分散型控制系统长兴不衰的主要原因。
世界上最早的DCS出现在1975-1976年,国家机械部在天津组织由天津市工业自动化仪表研究所牵头和日本横河公司座谈交流CENTUM系统,这是我国首次接触DCS系统,天津、北京、上海、西安、重庆各地都派专家参加座谈,翻开了中国DCS发展的第一页.所以天津也可以称为DCS 发展的摇篮,中国DCS的研究、发展、应用随之开始。
当时天津以70万元(当时价格)人民币购置了一套日本横河可CENTUM DCS系统,开始消化吸收、分析解剖工作.随之吉林化学工业公司也购进了DCS系统并用于化工领域。
从此中国DCS系统引进、应用、开发相继开始.中国自动化技术领域在计算机应用方面有句话:“70年代单板机,80年代PC机,90年代DCS。
”是这一时期的概括总结。
DCS系统的发展历程与趋势展望

DCS系统的发展历程与趋势展望DCS(Distributed Control System,分布式控制系统)是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它的发展历程经历了几个重要的阶段,从最初的分散控制到现代的集成化实时控制系统,不断推动着工业自动化领域的发展。
本文将探讨DCS系统的发展历程,并对未来的趋势进行展望。
1. 第一阶段:分散控制系统在上世纪60年代,工业控制系统主要采用分散控制的方式。
这种方式下,每个设备或生产单元都有独立的控制器进行控制,互相之间缺乏通信与协调。
虽然这种系统可以满足简单工艺的需求,但对于复杂的生产过程来说,协调与集成的能力显得十分有限。
2. 第二阶段:中央集中控制系统为了解决分散控制系统的不足,上世纪70年代开始出现了中央集中控制系统。
这种系统将所有控制器集中在一个中央控制室,通过数据通信技术实现设备之间的信息交互。
这样一方面提高了控制系统的协调能力,另一方面也降低了系统的运行成本。
中央集中控制系统在许多工业领域获得了广泛应用,成为了当时工业自动化的代表性技术。
3. 第三阶段:分布式控制系统随着计算机和通信技术的发展,上世纪80年代起,DCS系统逐渐取代了中央集中控制系统。
分布式控制系统通过将控制器分布在各个生产单元中,实现了更强大的控制能力和更高效的信息交互。
此外,DCS系统还具备可靠性高、可扩展性强、维护方便等优点。
这使得它成为了工业自动化领域的主流技术,并广泛应用于石化、电力、制药等行业。
4. 当前阶段:集成化实时控制系统随着信息技术的不断发展,DCS系统正在向集成化实时控制系统的方向迈进。
这种系统不仅要求实时性高、可靠性好,还需要具备更强大的数据处理和分析能力。
同时,物联网、云计算、大数据等新技术的出现,为DCS系统的升级提供了更多可能性。
未来的DCS系统将更加注重信息的共享与互联,实现设备之间的智能协同和智能优化控制。
展望未来,随着工业自动化的智能化和数字化发展,DCS系统将继续朝着更高水平迈进。
一-DCS的发展历程汇总

一 DCS的发展历程1975年前后,大规模集成电路由4位微处理器发展成8位,在形成单板机产品投入工业应用的同时,自动化仪表行业在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,结合阴极射线管(CRT)、数据通信技术,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散系统,后来逐渐统一称为分散型控制系统(DCS)。
在以后的20多年中,DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,设计思想发展了,共出现了3代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
3代产品的区别,可从DCS的三大部分,即控制站、操作站和通信网络的发展来判断。
当然,由于产品生命周期是个复杂的问题,加之各DCS生产厂家情况不同、产品换型年代不同及划分产品年代(三四代)的观点也不同,所以这有待进一步商榷。
关于控制站、操作站、通信网络的情况,留待下述几节论述。
现先就应用和市场情况作一分析。
70年代中期,过程工业发展很快,但由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求,在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制(针对精细化工等行业的批量生产方式),这们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
由于当时计算机并不普及,人们已习惯于常规自动化仪表的显示操作,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,用户已习惯于在购置系统的同时配置自动化仪表,所以开发DCS还应强调向用户提供整个系统。
此外,开发的DCS 应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。
由此可见,当时DCS是与常规仪表中的二次仪表(控制室仪表)共同分享市场份额的。
计算机控制技术读书摘要

计算机控制技术读书摘要.4.1 集散控制系统的发展历程1.第一代Dcs[初创期)第一代Dcs是指从其诞生的1975年一1980年间所出现的第一批系统,这个时期称为初创期或开创期。
这个时期的代表是率先推出Dcs的H。
n‘7welL公司的TDc—2000系统,同期的还有Y。
k。
6训a(即横河)公司的Ya%park系统、F。
xboN公司的SPec帅m系统、Ba此y公司的Ne协叮k 90系统、Kem公司的P4000系统、西门子公司的TeLePerm M系统及东芝公司的ToSDIc系统等。
在描述第一代DCs时,一般都以Hon”ywell的TDc—2000为模型。
第一代Dcs是由过程控制单元、数据采集单元、cRT操作站、上位管理计算机及连接各个单元和计算机的高速数据通道这五个部分组成,这也奠定了Dcs的基础体系结构,如图7.15所示。
这个时期的系统特点是:①比较注重控制功能的实现,系统的设计重点是现场控制站,各个公司的系统均采用了当时最先进的微处理器来构成现场控制站,因此直接控制功能比较成熟可靠o②系统的人机界面功能则相对较弱.在实际中只用cRT系统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。
②在功能上更接近仪表控制系统,这是由于大部分推出第=代Dc5的厂家都有仪器仪表的生产和系统工程的背景。
其分散控制、集中监视的特点与仪表控制系统类似,所不同的是控制的分散不是到每个回路.而是到现场控制站,一个现场控制站所控制的回路从几个到几十个不等;集中监视所采用的是cRT显示和键盘操作,而不是仪表面板和模拟盘。
④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。
这与仪表控制时代的情况相同,不同的是Dcs还没有像仪表那样形成4—20 mA的统一标避,各个厂家的系统在通信方面是自成体系的,由于当时网络技术的发展也不成熟,还没有厂家采用局域网标准,而是各自开发自有技术的高速数据总线或称数据高速公路,各个厂家的系统并不能惊仪表系统那样可以实现信号互通和产品互换。
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一 DCS的发展历程1975年前后,大规模集成电路由4位微处理器发展成8位,在形成单板机产品投入工业应用的同时,自动化仪表行业在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,结合阴极射线管(CRT)、数据通信技术,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散系统,后来逐渐统一称为分散型控制系统(DCS)。
在以后的20多年中,DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,设计思想发展了,共出现了3代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
3代产品的区别,可从DCS的三大部分,即控制站、操作站和通信网络的发展来判断。
当然,由于产品生命周期是个复杂的问题,加之各DCS生产厂家情况不同、产品换型年代不同及划分产品年代(三四代)的观点也不同,所以这有待进一步商榷。
关于控制站、操作站、通信网络的情况,留待下述几节论述。
现先就应用和市场情况作一分析。
70年代中期,过程工业发展很快,但由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求,在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制(针对精细化工等行业的批量生产方式),这们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
由于当时计算机并不普及,人们已习惯于常规自动化仪表的显示操作,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,用户已习惯于在购置系统的同时配置自动化仪表,所以开发DCS还应强调向用户提供整个系统。
此外,开发的DCS 应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。
由此可见,当时DCS是与常规仪表中的二次仪表(控制室仪表)共同分享市场份额的。
DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。
目前,世界上有数十家生产DCS的厂家,据ARC (Automation Research Corporation)1996年统计,下述排名前10家的公司占到80%以上的市场份额:Honeywell(21.6%)、Elsag Bailay (12.6%,包括H&B公司)、ABB(9.7%)、Yokogawa (9.6%)、Foxboro-Eckardt (9.3%)、Fisher- Rosemount(6.0%)、Yamatake Honeywell(4.6%)、Siemens (4.0%)、Cegelec/AEG Automation system(ATT)(3.2%)、Westinghouse(3.1%)。
ARC把世界市场分成四大区,即北美、EMA(欧洲、中东、非洲)、日本、亚洲(日本以外),其中亚洲(日本以外)的市场份额为:Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%)、Foxboro-Eckardt (11.4%)、ABB(8.1%)、Elsag Bailay (6.4%)、Cegelec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatake Honeywell (4.2%)、其他公司19.6%。
世界市场的DCS分析如表所示。
ARC还对1997~2000年的市场进行了统计,如图1所示(其中,一套小型DCS为10万美元,30回路以下;一套中型DCS为50万美元,150回路以下)。
1996年整个DCS世界市场为70.08亿美元,而2000年为96.37亿美元;按地区分,北美占29%,EMA占31%,日本占14.5%,拉丁美洲占4%,亚洲(日本以外)占21.5%。
1996年亚洲市场为11.388亿美元,2000年为20.67亿美元。
其中小型DCS市场,1996年为0.64亿美元,2000年为3.18亿美元;中型DCS市场,1996年为2.94亿美元,2000年为6.17亿美元。
由上可知,亚洲DCS市场的增长是较快的,2000年约为1996年的1.8倍以上。
关于DCS应用行业的分布,以日本国内CENTUM系统应用实践为例(如图2所示):化工(含石油化工)占50.74%,石油和天然气占15.73%,钢铁占7.72%,水处理(自来水厂等)占4.81%,有色金属占4.24%,纸浆和造纸占8.25%,其他占8.4%。
当然这个比例与日本国情有关,如其中未计入电力。
一方面是横河公司虽然在锅炉控制方面的应用实例很多,但总体而言,其产品并未进入火力发电行业。
实际上日本电力行业应用DCS是比较多的,日本东芝、富士、三菱、日立等公司火力发电设备均由本公司产的DCS配套;日本贝利公司的DCS,在日本电力市场中占有率也较高。
日本是比较重视DCS发展的国家,横河公司在推出CS1000和CS3000之前,共生产1万多套DCS,其中CENTUM约为4000套,其余为uXl和YEWPACK、YEWPACK MARKII中、小型DCS,仅uXl就向中国销售2000多套。
正是由于DCS产品的发展,带动了整个日本自动化仪表行业的发展,日本内需与出口之比约为3:1(大型DCS)或3:2(中小型DCS)。
我国从70年代中后期起,首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。
同时国内开始自己研制和设计选用国外的DCS,经过20多年的努力,国内已有多家生产DCS的厂家,其产品应用于大中小各类过程工业企业,其中和利时、浙大中控、上海新华3家已具有相当规模。
目前国外DCS产品在国内市场中占有率还较高,其中以采用Honeywell、横河两公司产品为多。
国内应用DCS的行业以炼油、石化、化纤为多,已使用了700多套DCS,其他还有化工、冶金、电力、轻工等行业。
我国石化行业应用水平较高,自动投运率在90%以上,维护水平也较高,目前正向充分发挥DCS性能和开展先进控制和优化的方向发展。
我国DCS的市场增长率高,年增长率约为20%,据有关部门估计,DCS的年市场需求为30~35亿元,由于DCS在石化行业大型自控装置中近5年内没有可替代产品,所以今后几年其市场增长率不会下降。
据估计,到2005年,我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制;电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组,需要DCS实现监控;并且不少企业已使用DCS近15~20年,需要改造和设备更新。
所以,今后5年内,DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不容置疑,但必须进一步改善其功能,并兼容各种新技术,降低价格,提高应用水平。
二 DCS控制站DCS系统中,控制站继承了DDC技术,它是一个完整的计算机,实际运行中可以在不与操作站及网络相连的情况下,完成过程控制策略,保证生产装置正常运行。
从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其特点是第一代采用8位微处理器,第二代采用16位微处理器,第三代采用32位微处理器,这对于中小型DCS控制器来说比较确切。
大型DCS控制站对中央处理器要求较高,必须为专用的处理器,准16位和准32位运算方式;第二代DCS控制站采用精减指令系统(Reduced Instruction Set Computer, RISC);第三代DCS控制站采用多CPU分别用于控制运算、冗余切换、通信等操作。
控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(P I/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。
它在第二代和第三代产品中已陆续采用了嵌入式技术,并采用单片机等完成量程调整、远程I/O数据传输、小型化、减少P I/O卡硬件规格等功能,直至连接智能化的现场变送器或接受采用现场总线技术的数字信号。
在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,这是至关重要的;与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认也是用户非常关心的。
这些在DCS控制站的更新换代中,都有很大改进。
在这方面,原来生产自动化仪表的厂家表现尤佳,所以说DCS是继承了自动化仪表技术的计算机系统。
关于DCS控制站的系统软件,原则上也有实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等,只是完善程度不同而已。
第一代DCS控制站的功能更近似于多回路调节器,而且每个控制站都可以配置人机界面和备用操作器;第二代DCS控制站的实时操作系统及程序编译系统比较完整,编程语言有面向过程语言和高级语言,控制策略的组态由操作站或工作站在与控制站联机的情况下,完成编译和下装;第三代DCS控制站的系统软件齐全,操作站或工程师站可以完成离线组态及在线修改控制策略。
为了完成控制策略,实现对应功能模块及模块之间连接的功能,可构成反馈控制回路,这在3代DCS控制站中变化不大,而且是不断积累完善的过程,如PID算法等典型的数值计算就是如此。
目前典型的功能模块有50多种,这是DCS 厂家的专有技术。
对于顺序控制和批量控制组态编程,各种DCS控制站采用不同的方法,直到近年来才向IEC 61131-3编程语言标准靠拢。
DCS系统的数据主要来自现场的信号和各种变量,在控制站中表现为与工位号对应的相关测量值(PV)、设定值(SV)、操作输出值(MV)及回路状态等。
这些数据被采集到DCS控制站相应的存储器里,构成实时数据。
其他属于与工位号有关的组态信息,如量程、工程单位、回路连接信息、顺序控制信息等,也在控制站中存储,但同时必须在操作站或工程师站中存储,而且有映像关系。
至于历史数据存储,一般不是在DCS控制站完成。
在完善DDC直接数字控制技术中,对A/D、D/A转换及控制算法,分别引入扫描周期和控制周期概念,在第二代、第三代DCS控制站中,扫描周期可以比缺省值的1s更短,如可以选用0.2~ 0.5s,以满足少数快速反应的控制对象的要求。
对于第一代、第二代DCS控制站,为了完成回路控制以外的顺序控制、批量控制及数据采集,分别开发了不同型号、规格的控制站产品;而第三代控制站因为其功能很强大,对开关量和模拟量处理能力很强,所以一般不做区分。
大型DCS 的一台控制站可以完成上百个回路的控制,其容错技术完善,可靠性、安全性强,所以“分散控制以消除危险”的初衷已很难体现。
当然,对于一个有多套工艺装置和一个中控室的工厂,每套装置就近安装一台控制站的大系统来说,这也是一种分散型控制,只是对控制站的可靠性要求更高了。
中小型DCS控制站,以控制16~32回路为限,分散性较易为人们所接受。