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DCS系统原理结构及特点简析

文章出处:河北康吉森 人气:发表时间:2021-6-25 11:25:20

   DCS系统原理结构及特点简析,DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和控制中心的操作员站及工程师站等连接起来,以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。


DCS系统原理结构及特点简析


  1. 什么是DCS系统?

   即分布式控制系统(Distributed Control System)简称为DCS ,在我国习惯上称之为集散控制系统, 主要用于石油、化工、电力、冶金等流程工业的过程控制。 它是用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的控制系统,是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互发展、互相渗透而产生的,它吸收了分散的仪表控制和集中式计算机控制的优点,是在它们的基础上发展起来的一门技术。

2. DCS系统有什么特点?

   DCS系统是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。因此,DCS的主要特点归结为一句话就是:分散控制集中管理。

3. DCS系统的结构是怎样的?

   从结构上划分,DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。 

4. DCS的控制程序是由谁执行的?

   DCS的控制决策是由过程控制站完成的,所以控制程序是由过程控制站执行的。 

5. 过程控制站的组成如何? 

   DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU、网络接口和I/O组成。

6. I/O是什么? 

   控制系统需要建立信号的输入和输出通道,这就是I/O。DCS中的I/O一般是模块化的,一个I/O模块上有一个或多个I/O通道,用来连接传感器和执行器(调节阀)。 

7. 什么是I/O单元? 

   通常一个过程控制站是有几个机架组成,每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元,同一个过程站中只能有一个CPU单元,其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。

8. I/O单元和CPU单元是如何连接的? 

   I/O单元与CPU是通过现场总线连接的。 

9. 什么是现场总线? 

   现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络,它不仅包含有过程控制信息交换,而且还包含设备管理信息的交流。通过现场总线,各种智能设备(智能变送器、调节法、分析仪和分布式I/O单元)可以方便地进行数据交换,过程控制策略可以完全在现场设备层次上实现。

   目前,使用较多的现场总线主要是FUNDATION fieldbus基金会现场总线(FF总线)和Profibus现场总线。应用现场总线技术可以将各种分布在控制现场的相关智能设备和I/O单元方便的连接在一起,构成控制系统,这种结构已经成为DCS发展的趋势。  

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