分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1975至1980年（初創(chuàng)階段）由于軟硬件技術(shù)的限制，此時(shí)的DCS系統(tǒng)性能還不十分完善，硬件結(jié)構(gòu)還不十分成熟。在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用微處理器為基礎(chǔ)的控制單元，實(shí)現(xiàn)分散控制，有各種各樣的算法，通過組態(tài)單獨(dú)完成回路控制，具有自診斷功能；2）采用帶CRT顯示器的操作站與過程單元分離，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，集中操作；3）采用較先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)。1981至1987年，這一時(shí)期容錯(cuò)、冗余技術(shù)已經(jīng)成熟使用，系統(tǒng)可靠性很高，性能十分優(yōu)越，各種控制功能十分豐富。在該階段DCS從單純的工業(yè)過程自動化控制向生產(chǎn)管理自動化發(fā)展。這一代的DCS主要將LAN（Local Area Network）技術(shù)引入，使DCS的網(wǎng)絡(luò)功能較大程度上加強(qiáng)。在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）微處理器的位數(shù)提高，CRT顯示器的分辨率提高；2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)；3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管理，加強(qiáng)通信功能DCS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能，幫助企業(yè)及時(shí)了解生產(chǎn)狀態(tài)，進(jìn)行快速響應(yīng)與調(diào)整。分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DCS系統(tǒng)的組成：① I/O卡件：是按照一定的需求和比例布置在各個(gè)控制柜內(nèi)，“I”意為輸入，是現(xiàn)場的信號進(jìn)入DCS系統(tǒng)的；“O”意為輸出，是由DCS系統(tǒng)發(fā)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(guān)量輸入（DI）卡件、開關(guān)量輸出（DO）卡件。② 通訊卡件：是用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信號用的，可以是DCS系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，也可是DCS系統(tǒng)與不同的系統(tǒng)、不同設(shè)備之間進(jìn)行通訊，是基于某種類型的協(xié)議，通過發(fā)送、傳輸、接收、解析來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取和顯示。通訊是基于某種協(xié)議的，常見協(xié)議或通訊有TCP/IP、Modbus、OPC等。分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DCS系統(tǒng)通過分布式架構(gòu)，降低了單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

先進(jìn)控制技術(shù)，DCS在控制上的較大特點(diǎn)是依靠各種控制、運(yùn)算模塊的靈活組態(tài)，可實(shí)現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要，使得在單元組合儀表實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求，以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng)，以多變量預(yù)測控制為表示的先進(jìn)控制策略的提出和成功應(yīng)用之后，先進(jìn)過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強(qiáng)調(diào)的是，普遍應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能較有效、較直接、也是較具價(jià)值的發(fā)展方向。

DCS是什么意思？一文了解DCS控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，DCS系統(tǒng)是一種用于控制和監(jiān)控工廠級自動化系統(tǒng)的硬件和軟件組合，主要由以下幾部分組成：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（Computer Control System）、傳感器（Sensor）、控制器（Controller）、執(zhí)行器（Actuator）、顯示器（Display）、輸入/輸出（I/O）、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Data Network）和過程網(wǎng)絡(luò)（Process Network）等。（現(xiàn)在一些新型PLC有所改進(jìn)，不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制）而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。比如，快速任務(wù)等。DCS的控制原理基于反饋控制，通過傳感器采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定值調(diào)整執(zhí)行器的輸出。

基本概念，分散控制系統(tǒng)英文簡稱為DCS（Distributed Control System），具備分散布置、集中控制的特點(diǎn)，應(yīng)用于各種過程自動控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)的組成：DCS系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。（1）硬件包括：工程師站、操作員站、歷史站、I/O卡件、通訊卡件、現(xiàn)場控制站等。工程師站和操作員站本身就是電腦，之所以叫不同的名稱，是因?yàn)槊恳慌_電腦安裝的軟件和具備的功能不同，在實(shí)際應(yīng)用中充當(dāng)?shù)慕巧膊煌?，同時(shí)表示著權(quán)限的不同。 現(xiàn)場控制站：是布置I/O卡件的控制柜，一般控制柜內(nèi)布置由CPU控制器、各類I/O卡件、供電電源、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備以及各種連接線。若單臺控制柜的空間不能布置一個(gè)系統(tǒng)信號點(diǎn)數(shù)的卡件，可以再加一面柜子，所以就有了主柜（帶CPU控制器）和擴(kuò)展柜。DCS系統(tǒng)原理基于閉環(huán)控制理論，通過不斷調(diào)整控制參數(shù)，使生產(chǎn)過程達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DCS控制系統(tǒng)的主要作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程，確保生產(chǎn)安全高效。分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)：發(fā)展歷程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS自20世紀(jì)70年代問世以來，先后經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展時(shí)期，具體劃分為：（1）1975—1980 初創(chuàng)期。此時(shí)的DCS通訊系統(tǒng)只是一種初級局部網(wǎng)絡(luò)，全系統(tǒng)由一個(gè)通訊指揮器指揮，對各單元的訪問是輪流詢問方式。如TDC-2000、MOD-3等。（2）1980—1985 成熟期。采用局域網(wǎng)絡(luò)，由主從式星型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成對等式的總線網(wǎng)絡(luò)通信或環(huán)網(wǎng)通信，擴(kuò)大了通信范圍，提高了傳輸速率。如TDC-3000、MOD-300等。分布式DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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