DCS系統概述

DCS系統（DIstirbuted Control System，分散控制系統）是隨著現代大型工業生產自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統，它是計算機技術、系統控制技術、網絡通訊技術和多媒體技術相結合的產物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現代化設備。

針對不同行業、不同項目，在充分調查了計算機技術、網絡技術、應用軟件技術、信號處理技術的基礎上，使用各種分散控制系統（DCS），高質量、高標準的完成工程設計、組態、成套供貨、現場啟動調試、性能測試及考核驗收，推出切實可行的技術方案。

系統的主要技術概述

1、系統主要有現場控制站（I/O站）、數據通訊系統、人機接口單元（操作員站OPS、工程師站ENS）、機柜、電源等組成。系統具備開放的體系結構，可以提供多層開放數據接口。

2、硬件系統在惡劣的工業現場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進。底層漢化的軟件平臺具備強大的處理功能，并提供方便的組態復雜控制系統的能力與用戶自主開發專用高級控制算法的支持能力；易于組態，易于使用。支持多種現場總線標準以便適應未來的擴充需要。

3、系統的設計采用合適的冗余配置和診斷至模件級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統內任一組件發生故障，均不會影響整個系統的工作。

4、系統的參數、報警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在打印機上打印，控制系統在功能和物理上真正分散。

5、整個系統的可利用率至少為99.9％；系統平均無故障時間為10萬小時，實現了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領域的完整監控。

6、“域”的概念。把大型控制系統用高速實時冗余網絡分成若干相對獨立的分系統，一個分系統構成一個域，各域共享管理和操作數據，而每個域內又是一個功能完整的DCS系統，以便更好的滿足用戶的使用。

7、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總線連接中央控制單元和各現場信號處理模塊。

8、標準的Client/Server結構。MACS系統的操作層采用Client/Server結構。

9、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。

10、標準的控制組態軟件。可以實現任何監測、控制要求。

11、可擴展性和可裁剪性。保證經濟性。

DCS具有以下特點

高可靠性

由于DCS將系統控制功能分散在各臺計算機上實現，系統結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。此外，由于系統中各臺計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機，從而使系統中每臺計算機的可靠性也得到提高。

開放性

DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統中各臺計算機采用局域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網絡或從網絡中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。

靈活性

通過組態軟件根據不同的流程應用對象進行軟硬件組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統。

易于維護

功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。

協調性

各工作站之間通過通信網絡傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。

控制功能齊全

控制算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。 DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據采集站等組成，也可由通用的服務器、工業控制計算機和可編程控制器構成。 處于底層的過程控制級一般由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制，并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。生產監控級對來自過程控制級的數據進行集中操作管理，如各種優化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網絡連接來實現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

審核編輯：郭婷