DCS课程设计_原创文档.pdfVIP

1.硬件介绍

1.1DCS系统的简单介绍

DCS集散控制系统（DistributedControlSystem）是一位微处理器技术为基础的集中分散性

控制系统。自20世纪七十年代中期第一代集散控制系统问世以来，集散控制系统已近在工

业领域得到广泛的应用。

集散控制系统的主要特点是集中管理、分散控制。随着计算机技术的发展。网络技术已近使

集散控制系统不仅用于分散控制，而且向集中管理发展。除了系统向上扩展，组成系统MES

系统和ERP系统外，系统也向下分散，组成FCS现场总线控制系统。因此集散系统的定

义为：是一类分散控制，集中管理的共用控制。共用显示的开放的仪表计算机控制系统。

1.1.1学校DCS系统的简单介绍

学校DCS实验室的现场图1，如下图1-1

学校DCS现场图2，如下图1-2

介绍学校DCS实验室

学校为了能在2011年升本，借鉴了其他学校升本经验，以及结合教学联系实际，建立实验

室。下面我只针对DCS实验室做一个简单的介绍。

DCS是为了方便学生了解工厂生产系统，以及模拟真实环境下工厂原料的加工。以后，在

进入工厂，不会在不了解工厂，不知道工厂是干什么的?

集散控制系统的硬件基本组成

1)硬件基本组成

一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：至少一台现场控制站，至少一台操作员站，

一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)，一条系统网络。

除了上述四个基本的组成部分之外，DCS还可包括完成某些专门功能的站、扩充生产管理

和信息处理功能的信息网络。以及实现现场仪表、执行机构数字化的现场总线网络。

（一）工程师站(EngineerStation,ES):主要给仪表工程师使用，作为系统设计和维护的主

要工具。仪表工程师可在工程师站上进行系统配置、I/O数据设定、报警和打印报表设计、

操作画面设计和控制算法设计等工作。一般每套系统配置一台工程师站即可。工程师站可以

通过网络连人系统，在线(OnLine)使用,比如在线进行算法仿真调试,也可以不连人系

统，离线(Off-Line)运行。基本上在系统投运后，工程师站就可以不再连人系统甚至不上

电。

（二）操作员站(OperatorStation,OS):主要给运行操作工使用，作为系统投运后日常值班操

作的人机接口(ManMachineInterface,MMI)设备使用。在操作员站上，操作人员可以监视

工厂的运行状况并进行少量必要的人工操作控制。每套系统按工艺流程的要求，可以配置多

台操作员站，每台操作员站供一位操作员使用，监控不同的工艺过程，或者多人备份同时监

控相同的工艺过程。有的操作员人机接口还配置大屏幕(占一面墙)显示。

（三）系统服务器(SystemServer):一般每套DCS系统配置一台或一对冗余的系统服务器。

系统服务器的用途可以有很多种,各个厂家的定义可能有差别。总的来说,系统服务器可以用

做:(1)系统级的过程实时数据库,存储系统中需要。长期保存的过程数据。(2)向企业MIS

(ManagementInformationSystem)提供单向的过程数据,此时为区别慢过程的MIS办公信

息,将安装在服务器上的过程信息系统称为REALMIS,即实时管理信息系统，因为它提供的

是实时的工艺过程数据。(3)作为DCS系统向别的系统提供通信接口服务并确保系统隔离

和安全,如防火墙(FireWall)功能。

（四）主控制器(MainControlUnit,MCU):主控制器是DCS中各个现场控制站的中央处理

单元，是DCS的核心设备。在一套DCS应用系统中，根据危险分散的原则，按照工艺过

程的相对独立性,每个典型的工艺段应配置一对冗余的主控制器,主控制器在设定的控制周

期下，循环地执行以下任务：从I/0设备采集现场数据一执行控制逻辑运算一向I/O

输出设备输出控制指令一与操作员站进行数据交换。

（五）输入输出设备(Input/Output,I/O):用于采集现场信号或输出控制信号，主要包含模拟

量输入设备(AnalogInput,AI)、模拟量输出设备(AnalogOutput,AO)、开关量输入设备

(DigitalInputDI)