【文章內(nèi)容簡介】 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?？刂乒δ荦R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。DCS的構(gòu)成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構(gòu)成。處于底層的過程控制級一般由分散的現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級計算機。生產(chǎn)監(jiān)控級對來自過程控制級的數(shù)據(jù)進行集中操作管理，如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn)更高級的集中管理功能，如計劃調(diào)度、倉儲管理、能源管理等。結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。DCS的控制程序：DCS的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。過程控制站的組成：DCS的過程控制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成I/O：控制系統(tǒng)需要建立信號的輸入和輸出通道，這就是I/O。DCS中的I/O一般是模塊化的，一個I/O模塊上有一個或多個I/O通道，用來連接傳感器和執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）。I/O單元：通常，一個過程控制站是有幾個機架組成，每個機架可以擺放一定數(shù)量的模塊。CPU所在的機架被稱為CPU單元，同一個過程站中只能有一個CPU單元，其他只用來擺放I/O模塊的機架就是I/O單元。國內(nèi)外應(yīng)用分散控制系統(tǒng)1975 年美國最大的儀表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的綜合分散控制系統(tǒng)TDC—2000 ( Toal Distributed Control2000),這一系統(tǒng)的發(fā)表,立即引起美國工業(yè)控制界高度評價，稱之為“最鼓舞人心的事件”。世界各國的各大公司也紛紛仿效，推出了一個又一個集散系統(tǒng)，從此過程控制進入了集散系統(tǒng)的新時期。在此期間有日本橫河公司推出的CEN TUM,美國泰勒儀表公司的MO Samp。Euml。,費雪爾公司的DCamp。Eacute。 —400,貝利公司的N —90,福克斯波羅公司的Cpect rum 和德國西門子公司的Telepermm。隨著計算機特別是微型計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，加上各制造商的激烈競爭，使DCS 很快從70 年代的第一代發(fā)展到90 年代初的第三代DCS。盡管在這之前的集散系統(tǒng)的技術(shù)水平已經(jīng)很高，但其中存在著一個最主要的弊病是： 各大公司推出的幾十種型號的系統(tǒng)，幾乎都是該公司的專利產(chǎn)品，每個公司為了保護自身的利益，采用的都是專利網(wǎng)絡(luò)，這就為全廠、全企業(yè)的管理帶來問題。隨著計算機的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計算機的技術(shù)，80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng)，其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MA P 協(xié)議； 引用智能變送器與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)； 在控制軟件上引入PLC 的順序控制與批量控制，使DCS 也具有PLC 的功能。至90 年代初各國知名的DCS 有：3000,Bailey 的IN F I—90,Ro semoun t 的RS—3,W est Hoo se 的WDPF,L eeds amp。Non th rup 的MAX—1000,Foxbo ro 的Iamp。ouml。A S,日本橫河的CEN TUM。這里所提到的均為大型的DCS,為了適應(yīng)市場的需要各廠商也開發(fā)了不少中小型的DCS 系統(tǒng)如S—9000,MAX—2,LXL,A 2 PACS 等等。流程工業(yè)CIMS流程工業(yè)CIMS是一個復(fù)雜的綜合自動化系統(tǒng)，處理的對象是整個企業(yè)的全部生產(chǎn)活動，DCS作為一種有效的工具和實現(xiàn)手段，在流程工業(yè)CIMS中完成重要的基礎(chǔ)控制和實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、動態(tài)監(jiān)控等功能。與管理類計算機相比，DCS能夠提供更加可靠的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，使CIMS系統(tǒng)所作出的優(yōu)化決策也更加可靠。從功能上看，流程工業(yè)CIMS中的生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和在線質(zhì)量控制都可以由DCS實現(xiàn)。從流程工業(yè)CIMS的層次結(jié)構(gòu)看，DCS主要擔負過程控制和過程優(yōu)化任務(wù)，有些生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)管理工作也可在DCS上完成。主要廠家國內(nèi)DCS主要廠家有：上海新華，南京科遠自動化集團股份有限公司,杭州優(yōu)穩(wěn)，浙大中控，和利時，浙江威盛，自儀股份、魯能控制，國電智深，上海華文，上海樂華，浙江中自等。國外的有：西屋公司、艾默生、FOXBORO、ABB、西門子、霍尼韋爾、橫河、羅克韋爾、山武－霍尼韋爾公司、FISHERROSEMOUNT公司等。相關(guān)問答1． 什么是DCS？DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。2． DCS有什么特點？DCS是計算機技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產(chǎn)過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進行數(shù)據(jù)交換。操作采用計算機操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達操作指令。因此，DCS的主要特點歸結(jié)為一句話就是：分散控制集中管理。3． DCS的結(jié)構(gòu)是怎樣的？從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。4． DCS的控制程序是由誰執(zhí)行的？DCS的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。5． 過程控制站的組成如何？DCS的過程控制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成。日常維護1 過程通道故障：過程通道故障出現(xiàn)最多的是I/O卡故障。I/O卡故障一般的判斷與處理：通過系統(tǒng)診斷，更換通道或通過更換備用件處理，至于其內(nèi)部元件老化或是其他原因造成的損壞，一般控制人員不好判斷。I/O卡的檢修一般是由廠家處理，目前的熱控檢修人員的手段還不能達到像檢修常規(guī)儀表那樣檢修。而且生產(chǎn)廠家的I/O卡件已制造成一體化的趨勢，這樣只能購買備件。好在這類故障只是在調(diào)試階段出現(xiàn)較多，正常運行中出現(xiàn)幾率很低。一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障有時不能直接被操作員發(fā)現(xiàn)，只有異?；驁缶蟛磐ㄖ獰峥厝藛T處理。這樣對檢修人員和運行人員的素質(zhì)要求就要提高，運行人員要詳細介紹故障前后的狀態(tài)便于熱控檢修人員能夠快速、準確地處理缺陷，減少故障的擴大化，另外許多DCS廠家在產(chǎn)品宣傳上都支持卡件熱撥，做為控制人員，在運行中更換卡件時一定要做好安全防護措施否則會引起系統(tǒng)變化或負荷變化，尤其數(shù)字量卡件。2 對于操作員站死機無論國產(chǎn)與進口設(shè)備都有相關(guān)的報道，那么究其原因比較多，硬盤或卡件故障，冷卻風扇負荷過重等等，有時會發(fā)生人為操作現(xiàn)象，一般在修改控制邏輯下裝軟件重啟設(shè)備或強制設(shè)備保護信號時，最易發(fā)生操作事件，輕則設(shè)備異常，重則易造成設(shè)備停運后果非常嚴重；對死機后重啟，不同廠家的啟動時間不同，少則幾十秒，多則幾分鐘，人為該操作發(fā)生的故障在熱工專業(yè)中的不安全事件中占有很大比例，在操作中尤為引起高度重視，減少人為故障。3球標操作不正常，一般是由于機械裝置長期工作、老化、污染、點通斷不可靠、電纜插件不牢等這樣的就需要換檢查即可。4控制操作失靈：是由于球標的操作信號沒有正常改變過程通道的狀態(tài)，造成操作失效，這是2個方面造成的，一個方面是軟件缺陷，另一方面是硬件本身故障的狀態(tài)針對這樣的缺陷通常做法檢查過程通道功能正常后，再檢查操作遠必要時進行重起初始操作。5 對于薄膜鍵盤主要是鍵盤接觸不良信號電纜松動或主機誤動鍵盤或啟動不完整都可以導致其功能不正常應(yīng)用針對不同情況處理。6打印機不工作一般是由于配置的原因，這樣的故障應(yīng)檢查打印機的設(shè)置及其硬件是否正常進行處理。報表軟件功能不強主要表現(xiàn)在由于打印機打印報表和SOE等造成死機，或者打印機的SOE記錄時問與實際情況不符；SOE打印瀏覽后不能返回歷史曲線；SOE時間