控制系統,DCS是一種系統控制系統,又名集散控制系統。這種系統是隨著大型工業興起而產生的,解決了一些行業系統比較復雜,環境惡劣,工藝流程繁瑣的企業的控制中由于一個小系統而造成整個系統無法安全運行的問題,現在的控制系統主要有PLC和DCS兩種,DCS可以完成比較復雜的邏輯運算,特別是對一些溫度、壓力、流量等模擬量信號的采集和處理全部實現自動化和模塊化,非常簡單實用。DCS(DistributedControlSystem)的簡稱,是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統,綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術,其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。傳感器用于檢測生產過程中的各項參數,如溫度、壓力、流量等。浙江化工廠DCS控制系統方案
DCS控制系統的發展,DCS將向信息管理系統和計算機網絡控制擴展,將過程控制和信息管理系統緊密結合起來,構成計算機集成過程系統(CIPS)。CIPS除了要完成傳統DCS 過程控制的功能外,還要實現運行支持和決策支持的功能,包括質量控制、過程管理、在線優化、經營管理、決策分析等。網絡是當今工廠自動化的主要,是計算機集成過程系統的基礎,而工廠自動化的每一層都有適用于自己的網絡。工廠級(上層、管理層)包括工廠信息管理和生產管理,負責與工廠管理計算機的連接,計算機間的管理數據交換通過工廠主干網實現。主干網采用ISO/OSI-MAP/TOP或TCP/IP-Ethernet網絡協議標準。隨著工廠自動化規模的不斷擴大,這一級的功能也越來越強,它是DCS 向CIPS 發展的一個重要標志。北京成套DCS控制系統供應商DCS常用于高復雜度和高危害性的工業過程,確保生產過程安全可靠。
DCS系統的組成:① I/O卡件:是按照一定的需求和比例布置在各個控制柜內,“I”意為輸入,是現場的信號進入DCS系統的;“O”意為輸出,是由DCS系統發出的信號,所以有些卡件被稱為輸入輸出模塊,由于輸入輸出的信號分為不同的類型,所以I/O卡件按照作用也分為不同類型的卡件,主要的還是模擬量輸入(AI)卡件、模擬量輸出(AO)卡件、開關量輸入(DI)卡件、開關量輸出(DO)卡件。② 通訊卡件:是用于接收和發送數據信號用的,可以是DCS系統與系統之間,也可是DCS系統與不同的系統、不同設備之間進行通訊,是基于某種類型的協議,通過發送、傳輸、接收、解析來實現數據的獲取和顯示。通訊是基于某種協議的,常見協議或通訊有TCP/IP、Modbus、OPC等。
系統架構向FCS方向發展。單純從技術而言,現階段現場總線集成于DCS可以有三種方式:① 現場總線于DCS系統I/O總線上的集成――通過一個現場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現場總線來的信息就如同來自一個傳統的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統采用的就是此種集成方案。② 現場總線于DCS系統網絡層的集成――就是在DCS更高一層網絡上集成現場總線系統,這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動,對原有系統影響較小。如Smar公司的302系列現場總線產品可以實現在DCS系統網絡層集成其現場總線功能。③ 現場總線通過網關與DCS系統并行集成――現場總線和DCS還可以通過網關橋接實現并行集成。如SUPCON的現場總線系統,利用HART協議網橋連接系統操作站和現場儀表,從而實現現場總線設備管理系統操作站與HART協議現場儀表之間的通信功能。DCS可以與其他自動化系統(如SCADA)結合使用,實現更普遍的工業自動化解決方案。
過程控制級,過程控制級,又稱現場控制單元或基本控制器,是DCS系統中的主要部分。生產工藝的調節都是靠它來實現。比如閥門的開閉調節、順序控制、連續控制等等。上面說到現場控制級是“士兵”,那么給它發號施令的就是過程控制級了。它接受現場控制級傳來的信號,按照工藝要求進行控制規律運算,然后將結果作為控制信號發給現場控制級的設備。所以,過程控制級要具備聰明的大腦,能將“士兵”反饋的情況進行分析,然后做出命令,以使“士兵”能打贏“戰斗”。這個級別不是較高的,相當于隊伍里的“中尉”。它也一樣必須將現場的情況反饋給更高級別的“上校”也就是下面講的過程管理級。采用先進的控制策略,DCS有助于節能減排,提高企業經濟效益。北京成套DCS控制系統供應商
DCS具備自適應功能,能根據生產過程的變化自動調整控制策略。浙江化工廠DCS控制系統方案
網絡結構可靠性、開放性及先進性。在系統操作層,采用冗余的 100Mbps 以太網;在控制層,采用冗余的 100Mbps 工業以太網,保證系統的可靠性;在現場信號處理層,12Mbps 的 PROFIBUS 總線連接中間控制單元和各現場信號處理模塊。標準的 Client/Server 結構。 MACS 系統的操作層采用 Client/Server 結構。開放并且可靠的操作系統。系統的操作層采用 WINDOWS NT 操作系統;控制站采用成熟的嵌入式實時多任務操作系統 QNS 以確保控制系統的實時性、安全性和可靠性。浙江化工廠DCS控制系統方案