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DCS集散控制系統(tǒng)的原理、特點及基本構(gòu)成知識

發(fā)布于:02-11


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2012-04-16
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從集散控制系統(tǒng)的來源,特點和控制原理
,以及基本構(gòu)成四個方面概括總結(jié)了DCS集散控制系統(tǒng)知識,對于煤化工
工藝
人員以及儀表人員加深對DCS的了解有非常大的幫助。



1、?什么是集散控制系統(tǒng)



集散控制系統(tǒng)也叫分布式控制系統(tǒng),即Distributed?Control?System,縮寫為DCS,是集計算機(jī)技術(shù)
(Computer)、控制技術(shù)
(Control)、通訊技術(shù)(Communication)和顯示技術(shù)(CRT)為一體的綜合性高技術(shù)產(chǎn)品。DCS通過操作站對整個工藝
過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理,通過控制站對工藝過程各部分進(jìn)行分散控制,既不同于常規(guī)的儀表控制系統(tǒng),也不同于集中式的計算機(jī)控制系統(tǒng),而是集中了兩者的優(yōu)點,克服了它們各自的不足。DCS以其可靠性、靈活性,人機(jī)界面的友好性以及通訊的方便性等特點日益被廣泛應(yīng)用。最早是美國霍尼威爾(HONEYWELL)公司推出的TDC-2000。



2、?DCS的特點



1)?2.1控制功能多樣化。一般都有幾十種運算控制算法或其他數(shù)學(xué)和邏輯功能,如四則運算、邏輯運算、前饋、PID控制、順序控制,以及各種聯(lián)鎖報警功能并可根據(jù)控制對象的不同要求,將這些功能有機(jī)地組合運用,能方便地滿足系統(tǒng)的要求。



2)?2.2操作簡便。配備了靈活而功能強(qiáng)大的人機(jī)接口,如CRT、鍵盤(系統(tǒng)也提供專用的功能鍵)、打印機(jī)(打印需要的信息及報表)等。



3)?2.3系統(tǒng)便于擴(kuò)展。DCS的部件設(shè)計采用積木式的結(jié)構(gòu),可模板、模塊、卡件、控制柜和站為單位逐步增加,形成更大規(guī)模的控制系統(tǒng)。



4)?2.4維護(hù)方便。DCS配有智能的自動故障診斷功能,內(nèi)部設(shè)計是按照標(biāo)準(zhǔn)化、積木化、系列化進(jìn)行的,便于裝配和更換。



5)?2.5可靠性高。DCS是監(jiān)視集中,而控制分散,并且在設(shè)計中已經(jīng)考慮到有聯(lián)鎖保護(hù)功能、診斷功能、冗余措施等,使系統(tǒng)的可靠性大大提高。



6)?2.6便于與其他計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。DCS配有高、中、低不同速率和不同模式的通訊接口,可方便地與個人計算機(jī)或其他大型計算機(jī)聯(lián)網(wǎng),組成工廠自動化綜合控制和管理系統(tǒng)。



3、?DCS控制原理
:DCS控制系統(tǒng)是將控制回路集中在控制機(jī)柜內(nèi),在操作站上進(jìn)行集中的控制和管理。測量信號通過信號電纜接至DCS輸入卡件,經(jīng)過DCS卡件轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送至控制器,在控制器中與給定值進(jìn)行比較(如果是僅顯示,在控制器中進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換、與報警值比較等運算后直接顯示在操作站上),根據(jù)設(shè)定的正反作用、PID參數(shù)計算出輸出信號,然后此輸出信號送給輸出卡件,經(jīng)過輸出卡件轉(zhuǎn)換為模擬信號四4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號,通過信號電纜送至調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。也可以輸出開關(guān)量信號,用于控制兩位式閥門或其他工藝設(shè)備。



4、?DCS的基本構(gòu)成



基本可以分為四個部分:



1)?過程I/O接口單元,如接線端子、I/O卡件等。



2)?過程控制單元,即控制站,如控制器。



3)?CRT操作單元,即操作站。



4)?網(wǎng)絡(luò)通訊單元,負(fù)責(zé)信息數(shù)據(jù)的傳輸。







?DCS集散控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖



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