【正文】 中文： DCS DCS 是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（ Distributed Control System），在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。 即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等 4C 技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。在系統(tǒng)功能方面， DCS 和集中 式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻完全不同。 首先， DCS 的骨架 —系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它是 DCS 的基礎(chǔ)和核心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于 DCS 整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于 DCS 的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來說，它必須滿足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說的 “確定 ”的時(shí)間限度，是指在無論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過程的實(shí)時(shí)性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率，即通常所說的每秒 比特?cái)?shù)（ bps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須 非常可靠，無論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的 DCS 均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而 這種操作絕對(duì)不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。 其次，這是一種完全對(duì)現(xiàn)場(chǎng) I/O 處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制（ DDC）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般一套 DCS 中要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng) I/O 控制站，用以分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的 I/O 和控制功能。這樣既可以避免由于一個(gè)站點(diǎn)失效造成整個(gè)系統(tǒng)的失效，提高系統(tǒng)可靠性，也可以使各站點(diǎn)分擔(dān)數(shù)據(jù)采集和控制功能，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。 DCS 的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面（ HMIHuman Machine Interface 或operator interface）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 工程師站是對(duì) DCS 進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是提供對(duì) DCS 進(jìn)行組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），并在 DCS 在線運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視 DCS 網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使 DCS 隨時(shí)處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同，所有的 DCS 都要求有系 統(tǒng)組態(tài)功能，可以說，沒有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為 DCS。 DCS 自 1975 年問世以來，已經(jīng)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程。在這二十多年中， DCS 雖然在系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上沒有發(fā)生重大改變，但是經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高?？偟膩碚f， DCS 正在向著更加開放，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。 作為生產(chǎn)過程自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的 DCS 僅僅是一個(gè)狹義的概念。如果以為 DCS 只是生產(chǎn)過程的自動(dòng)化系統(tǒng)，那就會(huì)引出錯(cuò)誤的結(jié)論，因?yàn)楝F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的含義已被大大擴(kuò)展了，它不僅包括過去 DCS 中所包含的各種內(nèi)容，還向下深入到了現(xiàn)場(chǎng)的每臺(tái)測(cè)量設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，向上發(fā)展到了生產(chǎn)管理，企業(yè)經(jīng)營(yíng)的方方面面。傳統(tǒng)意義上的 DCS 現(xiàn)在僅僅是指生產(chǎn)過程控制這一部分的自動(dòng)化，而工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的概念，則應(yīng)定位到企業(yè)全面解決方案，即 total solution 的層次。只有從這個(gè)角度上提出問題并解決問題，才能使計(jì)算機(jī)自動(dòng)化真正起到其應(yīng)有的作用。 DCS 具有以下特點(diǎn)： （ 1） 高可靠性。由于 DCS 將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái) 計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。 （ 2） 開放性。 DCS 采用開放式，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè) 計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的工作。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 DCS 的發(fā)展歷史 DCS 是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（ Distributed Control System），在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。 它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī) (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(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。） 它的發(fā)展大體分為三個(gè)階段。 第一階段： 19751980 年，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)獨(dú)立完成回路控制，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) 第二階段： 1980—1985.，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 第三階段， 1985 年以后，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為： 1）采用開放系統(tǒng)管理 2）操作站采用 32 位微處理器 3）采用實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng) 進(jìn)入九十年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了 DCS 之中。 PLC 是一種針對(duì)順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設(shè)備，它主要用于代替不靈活而且笨重的繼電 器邏輯?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在進(jìn)入九十年代中期以后發(fā)展十分迅猛，以至于有些人已做出預(yù)測(cè)：基于現(xiàn)場(chǎng)總線的 FCS 將取代 DCS 成為控制系統(tǒng)的主角。 DCS 是 Data Communication Subsystem （數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱。 以軌道交通行業(yè)為例， DCS 是一個(gè)純透明的非安全性系統(tǒng)，他是控制中心和列車之間發(fā)送報(bào)文的載體。 DCS 第二層涵義： Dorsal Column Stimulator[醫(yī) ]脊柱刺激器 在特殊控制領(lǐng)域，如核電站控制系統(tǒng)， DCS 的含義為數(shù)字化控制系統(tǒng)（ Digital control system）。 國(guó)內(nèi) DCS 主要廠家有：上海新華，魯能控制，國(guó)電智深，浙大中控，和利時(shí)，上海華文，上海樂華，浙江中自等。國(guó)外的有 西屋（艾默生）、 FOXBORO、 ABB、西門子、霍尼韋爾、橫河、山武－霍尼韋爾公司、 FISHERROSEMOUNT 公司等 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 DCS 特點(diǎn)和發(fā)展概述 DCS 是分散控制系統(tǒng) (Distributed Control System)的簡(jiǎn)稱，國(guó)內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(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(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。 DCS 具有以下特點(diǎn)： (1)高可靠性 由于 DCS 將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。 (2)開放性 DCS 采用開 放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的工作。 (3)靈活性 通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測(cè)量與控制信號(hào)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(bào)警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。 (4)易于維護(hù) 功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡(jiǎn) 單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某 個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。 (5)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(gè)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。 (6)控制功能齊全 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(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特