集散控制系統的組成

集散控制系統以多臺微型計算機取代了集中控制系統的單臺計算機，從體系結構上分散了危險性，提高了可靠性。盡管世界各國各公司推出的產品千差萬別、各具特色，但從基本功能看，仍可簡化為圖1所示的結構框圖。圖中現場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機和管理計算機通過數據通信網被有機地結合起來，組成分級分布式控制系統。

1、現場控制站

又稱基本控制器或分站。用于控制現場設備，采用DDC。DDC本身具有較強的運算能力和較復雜的控制功能，可以獨立進行就地控制。

數據采集由微型計算機、輸入通道和輸出設備組成；主要作用是采集非控制變量，進行數據處理。所采集的過程數據僅用于顯示、記錄、分析處理和打印制表。

2、操作員站

面向運行操作人員，由工業微型計算機、大屏幕顯示器、操作控制臺等組成。主要功能是為運行操作人員提供人機界面，使操作員及時了解現場運行狀態、各種運行參數的當前值是否有異常情況發生等，并可通過輸出設備（工業鍵盤或鼠標器）對工藝過程進行控制和調節，例如需要對控制回路進行在線調整，啟動或終止某個控制回路時，可通過CRT的模擬圖形及調節按鍵來實現。該站的另一功能是對歷史數據進行處理，調用歷史數據庫完成運行報表，歷史趨勢曲線等。用于完成上述功能的軟件，包括圖形顯示、動態實時、數據刷新、報警顯示、趨勢顯示、歷史數據庫存儲、報表打印處理、事件記錄打印和報警處理（含發出報警音響、彈出報警窗口、將報警信息記入文件、接受操作員的報警確定等）。

3、工程師站

面向監督管理人員，可以采用通用微型計算機工作站，由于需要長期連續在線運行，可靠性要求較高。主要功能是對集散控制系統進行離線配置和組態。所謂“組態”，即組織、構成的意思。系統組態包括硬件組態和軟件組態：硬件組態是指設計、選擇和組成硬件系統的過程；軟件組態是指為實現某種控制任務，以某種代碼的形式選擇程序模塊，并加以連接，然后賦予各程序模塊以必要的參數，組成具體控制系統也就是編制應用程序的過程。

可見，在配置和組態之前的集散控制系統，只是一堆硬件、軟件的集合體，對實際應用來說毫無意義。只有在經過對應用過程進行了詳細透徹的分析、設計并按設計要求正確地完成了組態工作之后，集散控制系統才真正成為一個適于某個生產過程使用的應用控制系統。完成組態任務的工具軟件稱為組態軟件，它為控制工程師提供了豐富的運算和控制模塊，以及使用這些模塊的簡便方法，即人機對話的填表方式。一般采用窗口式菜單，首先將所需的模塊調到顯示器屏幕上，然后再按規定填寫，即可生成期望的功能模塊。當用戶需要變更控制方案時，不必改變接線，只要重新組態即可。

4、監控計算機

用來完成高級控制策略。綜合現場控制器的數據，運用現代控制理論，通過最佳算法實現最優化控制或自適應控制，作出控制決策，指揮、協調各現場控制器，并將有關信息整理后向上級管理計算機匯報。

5、管理計算機

可根據情況采用中型機或大型機，主要任務是收集各部門信息，進行綜合分析，完成管理、調度并作出決策，實現管理、控制一體化。

6、數據通信網絡