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DCS系統的初步認識
DCS系統的初步認識
更新时间:2025-03-28 13:54:13

“科技讓我們的生活更美好,愛科技的小青年帶您進入科技的世界,讓我們共同學習,一起進步!”

對于做工控的同事們經常會聽到DCS系統,那麼這個DCS系統到底是一個什麼樣的系統呢?

我們先看下這個DCS系統的字面含義,Distributed Control System簡稱DCS,Distributed分布式,所以DCS系統的中文含義為“分布式控制系統”又叫集散控制系統。DCS系統是一個為滿足大型工業生産和日益複雜的過程控制要求,從綜合自動化角度出發,将過程控制及過程監控綜合在一起,結合4C技術,計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control),發展起來的新型控制系統。

DCS系統的設計理念是:分散控制,集中管理,分級管理,配置靈活,組态方便。

DCS系統的初步認識(DCS系統的初步認識)1

DCS系統的特點:

  • 可靠性
  • DCS系統的設計基本上都會采用冗餘設計,冗餘的含義就是将系統的重要設備,CPU及各種模塊,采用一用一備的形式進行設計,當某一CPU或模塊出現故障時,備用的設備馬上進行工作,或者可以選擇兩者同時工作,這樣就減少了因為關鍵設備發生故障導緻的系統癱瘓。
  • 開放性
  • 系統采用開放式平台,系統化、模塊化、标準化,各個互聯的計算機系統可以通過以太網等通訊方式實現集中互聯,互相訪問,當有增減系統的需要時,直接可以對系統的模塊進行增減,對于系統設計與維護更加方便。
  • 模塊化
  • DCS系統發展到現在,更傾向于模塊化的設計,所有的核心設備都變成了模塊化的設計,比如CPU,電源,I/O模塊,通訊模塊、AI/AO模塊,這些設備,都被設計成了獨立的模塊,一個機櫃的組裝,隻需要将模塊的底座安裝後,将相應的模塊安裝到底座上,就實現了硬件的安裝了。每個模塊都集成了自己的CPU,都帶處理功能,處理速度更加快速,同時各個模塊之間互不幹擾,在某個模塊出現問題,不會影響其他模塊,并且支持帶電熱插拔。

DCS系統的初步認識(DCS系統的初步認識)2

  • 功能強大

DCS系統的控制功能已經非常的豐富了,連續控制,串級控制,PID控制等等,系統強大的運算能夠滿足上述的複雜控制過程,對于各行各業的生産過程,都能達到最優控制精度。

系統的組成結構

對于DCS系統的組成方式我将它分成三級,第一級是現場級,第二級是控制級,第三級是操作級,其中還有一個比較重要的組成就是通訊,通訊貫穿整個系統,從一到三,哪一個級别都缺少不得。

  • 現場級
  • 現場級主要是現場的儀表及相應的執行機構,我們知道,很多的生産企業,組建DCS系統的目的就是實現生産過程的自動化,那麼就需要對很多的生産參數進行實時監控,如溫度、壓力、流量、液位等等,并對一些執行機構進行控制,如調節閥,開關閥,各種循環泵。現場級的作用就是采集這些設備的實時參數,并将這些參數反饋給控制級,對于現場級來說,就相當于我們的眼睛和手,收集并執行。

DCS系統的初步認識(DCS系統的初步認識)3

  • 控制級
  • 控制級就是相當于整個DCS系統的核心了,系統的CPU,網絡,各種模塊,将現場級傳送過來的數據進行解析,并通過系統内部的相應程序給出相應的控制方式,可以說,控制級就相當于我們的大腦,需要對我們所看到的信息進行處理,然後将想做的事情通過神經傳送給我們的手腳,也就是說,接收現場級的信息,進行計算,再輸出給現場級的執行機構。

DCS系統的初步認識(DCS系統的初步認識)4

  • 操作級

操作級實際上也可以叫做上位機,對于系統的處理結構,我們需要通過相應的組态軟件,實時的查看,同時我們有很多人為控制的設備,比如手動開關某個閥門,或者手動啟動某些循環泵,這都是需要我們操作員在電腦組态軟件上進行操作的,操作級可以分為多個的權限對系統的操作級别進行限制,有操作員級别,可以對設備進行操作,對數據進行查看,另一種就是工程師級别,工程師級别的權限可以進到系統的核心,更改系統的控制方式等等。

DCS系統的初步認識(DCS系統的初步認識)5

系統的應用

DCS系統的應用現在較為廣泛,很多的行業,都已經采納了DCS系統,例如石油化工行業,冶金行業,生物制藥行業等等,都采用了DCS控制,因為這些行業基本上都是過程控制,而對于過程控制,DCS系統絕對是适合不過的,能夠對生産過程的控制達到最優,這是采用DCS系統的最初原因。

感謝您的閱讀,希望能幫到您。

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