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DCS控制系统
 
    
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1.       化工行业DCS应有系统解决方案

    大型化肥、化纤、塑料、合成橡胶等工艺设备装置,存在很多现场模拟信号、连锁信号、控制信号,需要进行信号检测和联合控制并实现一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术。DCS集散控制系统广泛应用于石油化工、金属冶炼、水泥建材等行业。

系统构成

首先,DCS的骨架——系统网络,它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的确定的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此,衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率,即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实时性,即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠,无论在任何情况下,网络通信都不能中断,因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的。为了满足系统扩充性的要求,系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样,一方面可以随时增加新的节点,另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态,以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中,各个节点的上网和下网是随时可能发生的,特别是操作员站,这样,网络重构会经常进行,而这种操作绝对不能影响系统的正常运行,因此,系统网络应该具有很强在线网络重构功能。 

  其次,这是一种完全对现场I/O处理并实现DOS)功能的。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效,提高,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面(HMI-Human Machine Interfaceoperator interface)功能的网络节点。 

 系统网络是DCS的工程师站,它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS

技术概述

系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。

硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。

系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能,具有高度的可靠性。

系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印,控制系统在功能和物理上真正分散。

的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统,一个分系统构成一个域,各域共享管理和操作数据,而每个域内又是一个功能完整的DCS系统,以便更好的满足用户的使用。

网络结构可靠性、开放性及先进性。

标准的Client/Server结构。MACS系统的操作层采用Client/Server结构·开放并且可靠的操作系统。

标准的控制组态软件。系统采用IEC11313标准的控制组态工具,可以实现任何监测、控制要求。

可扩展性和可裁剪性,保证经济性。

 

功能特点

       自主性:工作站通过网络接口连接起来,独自完成合理分配的规定任务。控制功能齐全、算法丰富,连续控制和批量控制集于一体。
       协调性:系统信息共享,互相调节,统一调度。
       友好性:软硬件的先进技术使得人机界面更加友善便捷。
       开放性:软硬件采用开放式、标准化和模块化设计,具有灵活的配置,可适应不同用户的需要。
       在线性:通过人机接口和I/O接口,对过程对象的数据进行实时采集、分析、记录、监视、操作控制,并包括对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等。
       可靠性:系统结构采用容错设计,在任一单元失效的情况下,仍然保持系统的完整性。所有硬件双重化,软件采用程序分段与模块化设计

          ◎ 控制功能齐全 控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。

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脚注信息
2010-2011

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