基于DCS系统下的热电厂控制系统毕业设计论文.pdf

理工类大学本科毕业设计论文 中文 DCS 的简介 DCS 是分布式控制系统的英文缩写（ Distributed Control System），在国内 自控行业又称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，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，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，通信、显示和控制等 4C 技术，其基 本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配臵灵活以及组态方便。在系统功 能方面， DCS 和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完 全不同。 首先， DCS 的骨架 —系统网络，它是 DCS 的基础和核心。由于网络对于 DCS 整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都 在这方面进行了精心的设计。对于 DCS 的系统网络来说，它必须满足实时性的 要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的 “确定 ”的时间限度， 是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限 度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标 并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（ bps），而是系统网络的实时性， 即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无 论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的 DCS 均采用双总线、 环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可 接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随 时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以 确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网 是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操 作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构 功能。 其次，这是一种完全对现场 I/O 处理并实现直接数字控制（ DDC ）功能的 1 理工类大学本科毕业设计论文 网络节点。一般一套 DCS 中要设臵现场 I/O 控制站，用以分担整个系统的 I/O 和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系 统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的 性能。 DCS 的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（ HMI-Human Machine Interface 或 operator interface）功能的网络节点。 工程师站是对 DCS 进行离线的配臵、组态工作和在线的系统监督、控制、 维护的网络节点， 其主要功能是提供对 DCS 进行组态，配臵工作的工具软件 （即 组态软件），并在 DCS 在线运行时实时地监视 DCS 网络上各个节点的运行情况， 使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配臵及一些系统参数的设定，使 DCS 随时处在最佳的工作状态之下。 与集中式控制系统不同， 所有的 DCS 都要 求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为 DCS 。 DCS 自 1975年问世以来，已经经历了二十多年的发展历程。在这二十多年 中，DCS 虽然在