淺談dcs集散控制系統(tǒng)產(chǎn)品開(編輯修改稿)
2024-08-03 16:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 靠性得到提高。 現(xiàn)場總線系統(tǒng)具有開放性。系統(tǒng)對相關標準具有一致性、公開性，強調(diào)對標準的共識與遵從。通信協(xié)議一致公開，各不同廠家的設備之間可實現(xiàn)信息交換，通過現(xiàn)場總線可構筑自動化領域的開放互連系統(tǒng)。系統(tǒng)的開放性決定了它具有互操作性和互用性。互操作性指互連設備間、系統(tǒng)間信息傳送與溝通；而互用則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設備可實現(xiàn)相互替換。作為工廠網(wǎng)絡底層的現(xiàn)場總線還對現(xiàn)場環(huán)境有較強地適應性。它支持雙絞線、同軸電纜、光纜、無線和電力線等，具有較強的抗干擾能力。 由于結構上的改變，F(xiàn)CS比DCS更節(jié)約硬件設備。使用FCS可以減少大量的隔離器、端子柜、I/O卡及I/O端口，這樣就節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間；同時減少了大量電纜，可以極大地節(jié)省安裝費用。與此同時，F(xiàn)CS比DCS性能有所提高。由于免去了D/A與A/D變換，使儀表精度得到極大的提高；通過將PID功能植入到相應的智能傳感器中去，使控制周期大為縮短。目前FCS可以從DCS的每秒調(diào)節(jié)2～5次增加到每秒調(diào)節(jié)10～20次，改善了調(diào)節(jié)性能。FCS控制系統(tǒng)與DCS控制系統(tǒng)結構比較見圖1。（3）現(xiàn)場總線的優(yōu)點 由于現(xiàn)場總線的以上特點，特別是其系統(tǒng)結構的簡化，使其從設計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。它不僅節(jié)省了硬件數(shù)量與投資，節(jié)省了安裝費用，而且系統(tǒng)的維護開銷也大大地降低?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)不僅精確度與可靠性高，在方便使用和維護性方面，F(xiàn)CS也比DCS有優(yōu)勢。FCS使用統(tǒng)一的組態(tài)方式，安裝、運行、維修簡便；利用智能化現(xiàn)場儀表，使維修預報（Predicted maintenance）成為可能；由于系統(tǒng)具有互操作性和互用性，用戶可以自由選擇不同品牌的設備達到最佳的系統(tǒng)集成，在設備出現(xiàn)故障時，可以自由選擇替換的設備，保障用戶的高度系統(tǒng)集成主動權。此外，它還具有設計簡單，易于重構等特點。（4）發(fā)展趨向 傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）具有集中監(jiān)控、分散控制、操作方便的特點。但是，在實際應用中也發(fā)現(xiàn)DCS的結構存在一些不足之處，如控制不能做到徹底分散，危險仍然相對集中；由于系統(tǒng)的不開放性，不同廠家的產(chǎn)品不能互換、互聯(lián)，限制了用戶的選擇范圍。利用現(xiàn)場總線技術，開發(fā)FCS系統(tǒng)的目標是針對現(xiàn)存的DCS的某些不足，改進控制系統(tǒng)的結構，提高其性能和通用性。 FCS想要在實際中取代DCS，既要具備DCS所具有的功能，又要能克服DCS的缺點。FCS由于采用了現(xiàn)場總線技術，在開放性、控制分散等方面優(yōu)于傳統(tǒng)DCS。但是由于它是一種新技術，目前連標準本身都還沒有制定統(tǒng)一，因此FCS與成熟的DCS相比，還存在下列的一些欠缺。1）由于現(xiàn)場總線標準本身尚在發(fā)展中，從而給產(chǎn)品的開發(fā)和測試帶來難度。這在一定程度上造成產(chǎn)品開發(fā)商、生產(chǎn)商少，產(chǎn)品品種單一而且價格昂貴。2）在某些場合中，F(xiàn)CS還無法提供DCS已有的控制功能。由于軟硬件水平的限制，其功能塊的功能還不是很強，品種也不夠齊全；用現(xiàn)場儀表還只能組成一般的控制回路如單回路、串級、比例控制等，對于復雜的、先進的控制算法還無法在儀表中實現(xiàn)，對于單回路內(nèi)有多輸入、多輸出的情況缺乏好的解決方案。3）目前FCS成功的應用實例不多，難以評估實際應用效果。 由于以上這些原因，F(xiàn)CS取代DCS將是一個逐漸的過程。在這一過程中，會出現(xiàn)一些過渡型的系統(tǒng)結構，如在DCS中以FCS取代DCS中的某些子系統(tǒng)。用戶將現(xiàn)場總線設備連接到獨立的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡服務器，服務器配有DCS中連接操作站的上層網(wǎng)絡接口，與操作站直接通信。在DCS的軟件系統(tǒng)中可增添相應的通信與管理軟件。這樣不需要對原有控制系統(tǒng)作結構上的重大變動。4）當前，各種形式的現(xiàn)場總線協(xié)議并存于控制領域
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