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分布式控制系統(tǒng)是由多臺計算機分別控制生產(chǎn)過程中多個控制回路,同時又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動控制系統(tǒng) 。分布式控制系統(tǒng)采用微處理機分別控制各個回路,而用中小型工業(yè)控制計算機或高性能的微處理機實施上一級的控制 。各回路之間和上下級之間通過高速數(shù)據(jù)通道交換信息。分布式控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)獲取、直接數(shù)字控制、人機交互以及監(jiān)控和管理等功能。分布式控制系統(tǒng)是在計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機多級控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是生產(chǎn)過程的一種比較完善的控制與管理系統(tǒng)。在分布式控制系統(tǒng)中,按地區(qū)把微處理機安裝在測量裝置與控制執(zhí)行機構(gòu)附近,將控制功能盡可能分散,管理功能相對集中 。這種分散化的控制方式能改善控制的可靠性,不會由于計算機的故障而使整個系統(tǒng)失去控制。當(dāng)管理級發(fā)生故障時,過程控制級(控制回路)仍具有獨立控制能力,個別控制回路發(fā)生故障時也不致影響全局。與計算機多級控制系統(tǒng)相比 ,分布式控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上更加靈活、布局更為合理和成本更低。
分散型控制系統(tǒng)(DCS)是以微處理機為基礎(chǔ),以微機分散控制,操作和管理集中為特性,集先進的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,DCS正向著多元化、網(wǎng)絡(luò)化、開放化、集成管理方向發(fā)展,使得不同型號的DCS可以互連,進行數(shù)據(jù)交換,并可通過以太網(wǎng)將DCS系統(tǒng)和工廠管理網(wǎng)相連,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)上網(wǎng),成為過程工業(yè)自動控制的主流。
近幾年來,生產(chǎn)行業(yè)進一步提高了工廠綜合自動化水平,注重信息化的建設(shè),特別是各地的火電廠紛紛提出適合自己工廠的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)以提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)工廠管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。廠級實時監(jiān)控信息系統(tǒng)以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),以經(jīng)濟運行和提高發(fā)電企業(yè)整體效益為目的,采用先進、適用、有效的專業(yè)計算方法,實現(xiàn)整個電廠范圍內(nèi)信息共享,廠級生產(chǎn)過程的實時信息監(jiān)控和調(diào)度,同時又提高了機組運行的可靠性。它為電廠管理層的決策提供真實、可靠的實時運行數(shù)據(jù),為市場運作下的企業(yè)提供科學(xué)、準確的經(jīng)濟性指標。
DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱,國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng),綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù),其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。
2系統(tǒng)特點高可靠性
由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計,因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔(dān)的任務(wù)比較單一,可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計算機,從而使系統(tǒng)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(shè)計,系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信,實現(xiàn)信息傳輸,當(dāng)需要改變或擴充系統(tǒng)功能時,可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。
靈活性
通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對象進行軟硬件組態(tài),即確定測量與控制信號及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面,從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。
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(dāng)某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時,可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換,迅速排除故障。
協(xié)調(diào)性
各工作站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù),整個系統(tǒng)信息共享,協(xié)調(diào)工作,以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。
功能齊全
控制算法豐富,集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體,可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測控制等先進控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
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