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分布式控制系统的主要特点

2014-11-4 16:05| 编辑:电工学习网| 查看: 19168| 评论: 0

       分布式控制系统有以下主要特点:
       (1) 采用分级递阶式控制
       以微处理器为核心的基本控制器,不但能代替模拟仪表完成常规的模拟控制,并且能实现复杂算法控制和程序控制。在基本控制器内可采用固化的应用软件,在控制现场对输入输出数据进行数据处理,减少了信息的传输,大大减少了上级计算机的数据处理量,降低了对上级计算机的要求,使系统程序应用较为简单。
       (2) 采用物理上的分散结构,实现了分散控制
       在现场就地安装控制器,不仅节省了输入输出电缆的长度www.diangon.com,同时减少了传输信号的干扰。在功能上各控制器各自为政www.diangon.com,各自独立完成各自的功能,使系统故障分散,从而使系统可靠性大为提高。
       (3) 具有计算机的通讯系统,可实现综合控制
       高速数据通道的通信系统,实现了各控制器、监控计算机和管理计算机的综合控制,通过高速数据通道,能把各自为政的控制器与监控计算机联系起来,进行协调控制。利用监控计算机的运算能力,能完成高级复杂的控制算法,以实现整体的最优化。利用管理计算机丰富的软硬件资源和信息资源,实现计划、管理、决策的最优化,从而实现整个系统控制的最优化。
       (4) 可设置多功能的CRT操作站以实现集中监控与操作
       CRT是人-机接口,要CRT操作站可以存取和显示多种画面,用以全面监控全部控制过程变量以及其它参数,并可直接远程操作各控制器,从而实现了集中监视和集中操作。
       dcs的基本骨架是计算机网络,然后是连接在网络上的三类节点—面向被控过程现场的现场I/O控制站、面向操作人员的操作站和面向DCS监督管理人员的工程师站,见图1所示。


图1 DCS结构
       由于DCS的网络需要满足被控过程的实时性要求和分散性原则,因此DCS的网络结构是环形和总线型,在这两种结构的网络中,各个节点是平等的,任意二个节点之间的通信可以直接通过网络进行,而不需要其他节点的介入,但另一方面,它需要共用传输介质,实现传输介质共享,一种主要解决方法是以令牌来限定每个节点用网络的时间,另一种方法则是CSMA/CD方式,即载波侦听与碰撞检测技术,但它主要用于更高层的管理。
       现场控制站是完成对过程现场I/O处理的直接数字控制器(DDC),它对现场发生的过程量作数字采集和存贮电工论坛版权所有,并通过网络向上传送,同时本身也完成局部的闭环控制与顺序控制。操作员站主要功能是为系统的运行操作人员提供人机界面,使操作员了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否出现有异常情况等的报警显示,并可作历史趋势、系统状态等多种显示,通过操作员键盘执行,同时操作员也可对过程进行调节和控制,操作员站的主要设备是彩色CRT显示器、键盘、鼠标器或轨迹球。工程师站用于对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护。
       DCS系统采用大系统分级递阶控制的思想,将产生过程作水平分解而将功能作垂直分解,生产过程的控制采用全分散的结构,而生产过程的信息则全部集中并存储于数据库中,利用通信网络向上传递,这种控制分散、信息集中的结构使系统的危险分散,提高了可靠性,因此被称之为集散控制系统
       技术的发展促使DCS系统向集成化、开放化、智能化方向发展。实现开放式的通信系统,与管理信息紧密结合,向上能与MAP/TOP或Ethernet接口,向下支持现场总线,使得过程控制中的智能设备和仪表能够实现高可靠的实时全数字通信,将成为新一代的DCS。

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