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DCS

DCS基礎(chǔ)知識(shí)普及

2025China.cn   2012年02月24日

        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(diǎn)? 
        DCS是計(jì)算機(jī)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(gè)控制器(過程站)對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制,各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作采用計(jì)算機(jī)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(dá)操作指令。因此,DCS的主要特點(diǎn)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(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成,是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)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(jí)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(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),主要由電源、CPU(****處理器)、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成 
        6、 I/O是什么? 
        控制系統(tǒng)需要建立信號(hào)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(gè)I/O模塊上有一個(gè)或多個(gè)I/O通道,用來連接傳感器和執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥)。 
        7、 什么是I/O單元? 
        通常,一個(gè)過程控制站是有幾個(gè)機(jī)架組成,每個(gè)機(jī)架可以擺放一定數(shù)量的模塊。CPU所在的機(jī)架被稱為CPU單元,同一個(gè)過程站中只能有一個(gè)CPU單元,其他只用來擺放I/O模塊的機(jī)架就是I/O單元。 
        8、I/O單元和CPU單元是如何連接的? 
        I/O單元與CPU是通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接的。 
        9、 什么是現(xiàn)場(chǎng)總線? 
        現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用于過程控制現(xiàn)場(chǎng)的一種數(shù)字網(wǎng)絡(luò),它不僅包含有過程控制信息交換,而且還包含設(shè)備管理信息的交流。通過現(xiàn)場(chǎng)總線,各種智能設(shè)備(智能變送器、調(diào)節(jié)法、分析儀和分布式I/O單元)可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,過程控制策略可以完全在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層次上實(shí)現(xiàn)。目前,使用較多的現(xiàn)場(chǎng)總線主要是FUNDATION fieldbus基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(FF總線)和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以將各種分布在控制現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)智能設(shè)備和I/O單元方便的連接在一起,構(gòu)成控制系統(tǒng),這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為DCS發(fā)展的趨勢(shì)。 
        10、 常用的系統(tǒng)中采用什么現(xiàn)場(chǎng)總線? 
        目前常用的系統(tǒng)主要是SIEMENS 的S7和ABB的Freelance2000,其中使用的現(xiàn)場(chǎng)總線是PROFIBUS。 
        11、表述網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的單位是什么? 
        表述網(wǎng)絡(luò)傳輸速度一般以波特率(Bps)為單位,其含義是每秒鐘傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的位數(shù)。不同的網(wǎng)絡(luò)一般波特率不同,相同的網(wǎng)絡(luò)采用不同的網(wǎng)絡(luò)電纜也可以達(dá)到不同的特率。例如:PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線在以雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)電纜時(shí)通訊速度為1.5KBps,采用光纜時(shí)可以12MBps。采用普通雙絞線的以太網(wǎng)傳輸速度為10MBps,采用光纜時(shí)可以達(dá)到100MBps。另外,傳輸距離的長短會(huì)影響傳輸速度,一般來說,距離越長,速度越慢。 
        12、什么是組態(tài)? 
        通過專用的軟件定義系統(tǒng)的過程就是組態(tài)(configuration)。定義過程站各模塊的排列位置和類型的過程叫過程站硬件組態(tài);定義過程站控制策略和控制程序的過程叫控制策略組態(tài);定義操作員站監(jiān)控程序的過程叫操作員站組態(tài);定義系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式和各站地址的過程叫網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

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