分散控制系統(tǒng)(DCS)是一種應(yīng)用于過(guò)程控制的自動(dòng)化系統(tǒng),它由多個(gè)分布式控制器組成,這些控制器通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在一起,以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種工業(yè)過(guò)程的控制。
1.集散控制系統(tǒng)的組成
集散控制系統(tǒng)通常由以下部分組成:
- 分散控制器 - 處理并執(zhí)行控制算法的計(jì)算機(jī)或控制器。
- 輸入/輸出模塊 - 連接傳感器和執(zhí)行器,將數(shù)字或模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為處理器可識(shí)別的信號(hào)。
- 人機(jī)界面 - 允許操作員監(jiān)視和操作系統(tǒng)的界面,可以是計(jì)算機(jī)屏幕、觸摸屏或其他設(shè)備。
- 通信網(wǎng)絡(luò) - 負(fù)責(zé)連接分散控制器和其他系統(tǒng)組件。
2.集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
與其他控制系統(tǒng)相比,DCS具有以下特點(diǎn):
- 分布式 - 控制器位置不限,可以遠(yuǎn)程分布。此外,控制器可以增加或刪除而不影響整個(gè)系統(tǒng)性能。
- 可靠性高 - 多個(gè)控制器意味著如果一個(gè)控制器失效,其他控制器可以接管其功能;此外,通信網(wǎng)絡(luò)具有冗余性。
- 靈活性 - 可以與其他系統(tǒng)連接和集成,如計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)或企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)。
- 易于維護(hù) - 分布式結(jié)構(gòu)使得檢修、更換控制器、添加組件等工作簡(jiǎn)單方便。
3.集散控制系統(tǒng)組態(tài)
根據(jù)具體工程需要和額定參數(shù),設(shè)備廠商可以提供不同的配置方式。其中常見(jiàn)的有以下三種:
- 兩層式網(wǎng)絡(luò): 上部為工作站/操作員電腦,下部為控制器直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連。
- 三層式網(wǎng)絡(luò): 上部為服務(wù)器/數(shù)據(jù)收集中心,中部為控制器,下部為現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。
- 縱向一級(jí)式網(wǎng)絡(luò): 上部為上級(jí)管理CPU,中部為監(jiān)控CPU,底部為實(shí)際控制設(shè)備。
4.集散控制系統(tǒng)應(yīng)用
DCS廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
- 化工 - 包括石化、煙草、藥品和涂料生產(chǎn)。
- 電力 - 控制發(fā)電廠的所有過(guò)程,如鍋爐、蒸汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等。
- 制造業(yè) - 包括控制工作站和產(chǎn)品線上的設(shè)備。
- 交通運(yùn)輸 - 控制城市和公路照明、隧道通風(fēng)和智能車站等。
- 建筑 - 在大型辦公樓、酒店和醫(yī)院等各種建筑物中應(yīng)用。
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