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集散型控制系统综述 集散型控制系统概述 集散型控制系统又名分布式计算机控制系统 Distributed Control System ~11 DES．其实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。它是由计算机技术、测量处理技术、信号处理技术、通讯网络技术以及人机接口技术相互发展、渗透而产生的。整个系统概括起来是由集中管理部分、分散控制监渊部分和通讯部分组成。 其中集中管理部分叉分为工程师站、操作站和管理计算机。工程师站主要用于组态和维护，操作站则用于监视和操作，管理计算机用于全系统的信息管理和优化控制。分散控制检测部分按功能可分为控制站、监测站或现场控制站．用于控制和监 鲥。通讯部分用于连接集散型控制系统的各个分布部分完成指令、数据及其它信息的传递．集散型控制系统软件部分是由实时多任务操作系统、数据库及其它信息软件，组态软件和各种应用软件组成．利用组态软件就可以生成用户所需要的各种实用系统。 集散塑控嗣系统具有通用性强、系统组态灵活、控嗣功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面好、安装规范化、调试方便、运行安全可靠的特点．它能够适应工业生产过程控嗣的各种需要，能提高生产自动化水平和管理水平，提高产品质量，降低能源和原材料消耗，提高劳动生产率．保证生产安全，促进工业技术发展．创造最佳的经济效益和社会效益。 二、集散型控制系统的组成 用于控制和监督工艺的数字式集散型控制系统主要由以下三个部分组成:①工艺接 口,②数字通信系统;③操作工接口。 （1）工艺接口—现场控制站及监测站工艺接口主要由现场控制站及现场监 工艺接口主要由现场控制站及现场监测站组成。现场控制站是以微处理机为基础的 设备,能用于接受和输送4一20mA信号并履行控制功能。现场控制站的作用是采集现 场信息,进行数据处理,对现场进行自动控制。其控制功能分为两类:即反馈控制功能和顺序控制功能。反馈控制功能依靠称为内部议表沟软件来实现,实质上是各种已编好的可提供各种用途的子程序。顽序控制功能实质上是进行逻辑判断,在某种条件具备时,自动执行某些动作。现场监测站也是以微机为基础的设备,用于对现场各种信号的采集。现场监测站也可象控制站一样,进行一些比较简单的算术运算,例如线性化、算平均值等。同时现场监测站也可执行报警功能以及简单的顺序控制功能。而现场控制站具有多种计算功韶。按照工艺控制的需要,以一定的配置提供高级控制算法和复杂的内部程序。现场控制站可以处理一’定量的控制回路。而处理控制回路的多少往往根据制造厂家的不同而不同。例如日本横河公司“CENTUM”的一个控制器可控制40个回路,最新推出的产品已增加到80个控制回路。 数字通信系统—HF总线数字通信系统 数字通信系统是以工业数字通讯方式为基础、采用辅助同轴电缆提供所有现场控制站 和监测站及操作工接口之间的高 频 速数据通道。数据通信系统与下列设各紧密联系: a、现场控制站; b、现场监测站; c、操作工的CRT 监视器 操作台; d.、留用的计算机接口多 e、程序逻辑控制器接口。 现场控制站,现场操作站,操作台一起联接在HF总线上,独立发挥作用。 操作工接口—操作站 操作站是实现人机联系,对现场进行操作的设备。操作站由以下几个部分组成:人机接口的操作台,CRT操作台及操作工用键盘,组态键盘,打印机和视频拷贝机。DCS系统通常的硬件主要是:CRT、操作台、打印机、视频拷贝机、现场控制站,现场监测站、数字通信系统等。 DCS系统的功能和优点 在操作工工作站,DCS将给操作工提供以下显示;以便对整个生产装置进行有效地控制。在CRT上反映: 1.、工段全貌显示和分组显示; 2、回路显示和传统图形显示; 3、趋势和实时显示; 4、报警汇总显示; 5、通讯状态显小等。 DCS系统还可在打印饥上打印:报警信息,重要事件信自、,原料、公用工程消耗量显示,效率报告和平衡报告。操作工根据上述信息可对整个装置进行控制。 DCS的主要功能具有: 1、数据采集和信息处理; 2、可以连续控制 PID、串级、比率、批量和顺序控制 ; 3、信息显示、维护和诊断显示以及工况显示、报警显示及用户图形显示; 4、各种辅助运算; 5、报警、连锁和逻辑控制; 6、仪表量程的变更多 7、原料及公用工程消耗定额的计算,成本计算, 8、报表、报警打印及数据记录。 由于DCS系统具有上述功能,因而与传统的常规模拟仪表相比,具有如下优点: 1、DCS具有丰富的运算和逻辑判断能力,通过采用先进的控制技术使得DCS具有前馈,空时补偿等功能,因此可使设备的操作最佳化。同时DCS可使操作参数计算到最准确的程度,这样可使操作达勤最佳状态,从而使整个装置实现优化控制。 2、便于集中控制及操作。一名熟练的操作工可控制装置的很大一部分。 3、DCS