DCS、ESD及现场总线技术.docVIP

一 DCS (DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)即集散型控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、 CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。控制系统的功能分散，负荷分散危险分散。DCS既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，而是克服了二者的缺陷集中了二者的优势。 DCS 是采用标准化、模块化和系列化的设计，由过程控制级、控制管理级和生产管理级组成的一个以通讯网络为纽带的集中显示而操作管理、控制相对分散的实用系统。它具有如下特点： 自主性：系统上各工作站是通过网络接口连接起来的，各工作站独立自主地完成自己的任务，且各站的容量可扩充，配套软件随时可组态加载，是一个能独立运行的高可靠性子系统。 协调性：实时高可靠的工业控制局部网络使整个系统信号共享，各站之间从总体功能及优化处理方面具有充分的协调性。 在线性与实时性： 通过人机接口和 I/O 接口，对过程对象的数据进行实时采集、分析、记录、监视、操作控制，可进行系统结构、组态回路的在线修改、局部故障的在线维修。 高可靠性：高可靠性是 DCS 的生命力所在，从结构上采用容错设计，使得在任一个单元失效的情况下，仍然保持系统的完整性，即使全局性通信或管理失效，局部站仍能维持工作。从硬件上包括操作站、控制站、通讯链路都采用双重化配置。从软件上采用分段与模块化设计，积木式结构，采用程序卷回或指令复执的容错设计。 适应性、灵活性和可扩充性：硬件和软件采用开放式，标准化设计，系统积木式结构，具有灵活的配置可适应不同用户的需要。工厂改变生产工艺、生产流程时只需改变系统配置和控制方案，相应使用组态软件填一些表格即可实现。友好性： DCS 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，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、跟踪球等操作器更便于操作。 1975年 Honeywell 公司推出 TDC2000 集散控制系统当今DCS正向综合化、开放化发展。总的发展趋势可体现在如下几个方面：各制造厂商都在“开放性”上下功夫，力求使自己的 DCS与其他厂商的产品很容易地联网大力发展和完善 DCS 的通信功能，并将生产过程控制系统与工厂管理系统联结在一起，形成管控一体的产品高度重视系统的可靠性，在软件的设计中采用容错技术在控制功能中，不断引进各种先进控制理论，以提高系统的控制性能，如自整定、自适应、最优、模糊控制等 ;在系统规模和结构上，形成由小到大的产品，以适应不同规模的需求Plant Web (Emerson Process Management)、Foxboro公司的A2、横河公司的R3（PRM-工厂资源管理系统）和ABB公司的 Industrial IT 系统代表了目前DCS的必威体育精装版技术特点。而以和利时、浙大中控、上海新华为代表的国内DCS厂家经过10年的努力，各自推出自己的DCS系统：和利时推出MACS－Smartpro第四代DCS系统、浙大中控推出Web field(ECS)系统、新华推出XDPF-400系统。三家积极努力，为DCS在国内工业企业的普及应用，特别是在中小型企业中的应用做出了贡献。 1.1.2 Honeywell Pks 集散型控制系统 1.1.2.1 简介 Program participants use open communications protocols to distribute, integrate, and apply data and information throughout Honeywell’s Experion? Process Knowledge System (PKS). The results include improved asset availability and effectiveness, optimized process throughput and work processes. ? PKS是具有最先进的DCS能力的、统一的，协作的体系结构。它最大的特点是采用容错以太网技术，此外还具有先进的、鲁棒的分布式控制系统特点，它提供方便的知识共享和工作流的管理，使企业人员与最先进的自动化技术结合在一起，并使企业人员也相互联系在一起。 1.1.2.2 系统组成 DCS一般由五部份组成：a、控制器 b、I/O板 c、操作站 d、通讯网络 e、图形及遍程软件。I/O板