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分散型控制系统(DCS)
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分散型控制系统(DCS)

DCS是以危机处理机为基础,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。

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分类:分散型控制系统

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一、概述
DCS是以危机处理机为基础,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展,DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展,使得不同型号的DCS可以互连,进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连,实现实时数据上网,成为过程工业自动控制的主流。由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制,各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中,这种分散化的控制方式能改善控制的可能性,不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制,当管理级发生故障时,过程控制级(控制回路)
扔具有独立控制能力,个别控制回路发生故障时也不致影响全局,与计算机多级控制系统相比,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
富门子电气DCS:开放的混合控制系统Experion PKS Process/C200系统是富门子电气公司最新推出的基于批处理、过程控制、SCADA应用的开放的混合控制系统。系统集DCS和PLC的优点于一身,高性能价格比的C200控制集成了逻辑控制、回路调节控制、顺序控制和批量控制为一体。
它能完成工厂里常见的连续过程控制、产品批量处理、离散量操作、设备控制等生产控制。通过系统提供的大量功能块(FBS)库很方便来实现控制策略,满足控制需要。用组态的方式提供监视操作。Experion PKS Process/C200系统的应用包括了从连续生产过程、断续生产过程、直到混合生产过程的各种不同的生产过程监控。
西门子的DCS PCS7:西门子 PCS7过程控制系统是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的过程控制系统。SIMATIC PCS7是西门子公司结合最先进的计算机软、硬件技术,在西门子公司S5,S7系列可编程控制器及TELEPERM系列集散系统的基础上,面向所有过程控制应用场合的先进过程控制系统。SIMNS PCS7过程控制系统具备了一下几个方面的特点:
高度的可靠性和稳定性;
高速度,大容量的控制器;
客户/服务器的结构;
集中的,从上到下的组态方式;
能灵活、可靠地嫁接于老系统;
集中的、友好的人机界面;
含有配方功能的批量处理包;
开放的结构,可以同管理级进行通讯;
同现场总线技术融为一体;
SIMATIC PCS7采用优秀的上位机软件WinCC作为操作和监控的人机界面,利用开放的现场总线和工业
以太网实现现场信息采集和系统通讯,采用S7自动化系统作为现场控制单元实现过程控制,以灵活多样的
分布式I/O接收现场传感检测信号。
SIMATIC PCS7是基于全集成自动化思想的系统,其集成的核心是统一的过程数据库和唯一的数据管理软件
,所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次,这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性。
SIMATIC PCS7的通讯系统采用的是工业以太网和PROFIBUS现场总线。工业以太网用于系统站之间的数据通讯。
SIMATIC PCS7采用符合IEC61131-3国际标准的编程软件和现场设备库,提供连续控制、顺序控制
及高级编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块,可大大简化组态工作,缩短工程
周期。SIMATICPCS7具有ODBC、OLE等标准接口,并且应用以太网、PROFIBUS现场总线等开放网络,
从而具有很强的开放性,可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂商的控制系统。
组态软件
组态软件又称组态监控软件,译自英文sCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition:它
是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,
使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态
软件的应用领域很广,可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工、建材等领域的数据采集与监视控
制以及过程控制等诸多领域:随着计算机硬件和软件技术的发展,自动化产品呈现出小型化、网络化、
PC化、开放式和低成本的发展趋势,并逐渐形成了各种标准的硬件、软件和网络结构系统。监控组态软
件已经成为其中的桥梁和纽带,是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。组态软件具有几项基本
的特点:
实时的数据采集——把撷取的资料立即显示在屏幕上:
自动记录资料——自动将资料储存至数据库中,以便日后查看:
历史资料趋势显示——把数据库中的资料作可视化的呈现:
报表的产生与打印—一能把资料转换成报表的格式,并能够打印出来:
图形接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置:
警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件;
WINCC组态软件:WINCC是西门子公司研发的组态软件,WINCC运行于个人计算机环境,可
以与多种自动化设备及控制软件集成,具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项,使用方式灵活,功
能齐全。用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理,可形成所需的操作画面、监视画面、控制
画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观
的操作环境,不仅缩短了软件设计周期,而且提高了工作效率。WINCC的另一个特点在于其整体开放
性,它可以方便地与各种软件和用户程序组合在一起,建立友好的人机界面,满足实际需要。用户也可
将WINCC作为系统扩展的基础,通过开放式接口,开发其自身需要的应用系统。
WINCC因其具有独特的设计思想而具有广阔的应用前景,借助于模块化的设计,能以灵活的方
式对其加以扩展。它不仅能用于单用户系统,而且能构成多用户系统,甚至包括多个服务器和客户机在
内的分布式系统。WINCC集生产过程和自动化于一体,实现了相互间的集成。作为传统的自动化系统领
导厂商,无论是现代自动化系统的核心--可编程控制器,还是工业自动系统的神经系统--总线技术,西
门子公司都始终走在技术和创新的最前沿。全集成自动化更是把这种优势推向了前所未有的高度和广
度,具有与自动化系统的无缝集成、与自动化网络系统的集成、与MES系统的集成、与相应的软硬件系
统一起,实现系统级的诊断功能,WINCC不仅是可以独立使用的HMI/SCADA系统,而且是西门子公司
众多软件系统的重要组件、广泛采用最新的开放性软件技术和标准,面向多种操作系统平台,整个系统
通过完整和丰富的编程系统实现了双向的开放性、数据库系统全面开放。