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和利时dcs介绍(总12页)

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DCS系统概述

一、过程控制系统的发展历程

早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，

单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。

第一代过程控制系统（PCS，PneumaticControlSystem）是基于气信号的气动仪表控制系

统；

第二代过程控制系统（ACS，AnalogousControlSystem）是基于模拟电流信号的电动模拟

单元组合式仪表控制系统；

20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制

系统（DCS，DistributedControlSystem）；

20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统

FCS(FieldbusControlSystem)。

DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（DistributedControlSystem）。它是指利

用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散

安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将

会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备

用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本

感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。

DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－

Communication和CRT显示技术。

DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室

（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（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情

况下工程师站也能作为操作站使用）。

下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：

被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)

到执行器之间。

被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。

测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。

调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。

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执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。

我们可以把上述过程引申如下：

调节器执行器被控对象

设定值PID调节器

测量变送

测定值/过程值变送

二、DCS系统的现状与发展趋势

经历了二十几年的发展，DCS有了很大的变化。这种变化来自两方面的动力：用户需求的不

断提高和电子与信息技术的快速发展。用户的需求已经不再满足于应用DCS代替常规的仪表控制

和简单的数据检测，同时随着电子与信息技术的进步使得DCS应用的构成元件(电子元器件、处理

器、软件、网络等)性能大大提高且价格大幅度下降，特别是各种板级OEM部件和HMI软件的发展

进一步简化了DCS的开发难度并降低了开发成本。

目前，一套使用户满意的DCS系统应该具备以下特点：

1.系统具备开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；

2.系统应具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级

控制算法的支持能力；

3.系统应支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要；

4.系统应高可靠、维修方便、工艺先进、价格合理。

三、和利时公司DCS系统

和利时公司DCS系统经历了HS-DCS-1000、HS2000到MACS的巨大转变，现在常用的系统是

Smartpro系