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DCS系统原理和结构 集散型(分布式)计算机控制系统简称集散型(分布式)控制系统(Distributed Control System )，即我们通常说的DCS。 集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监控、操作、管理并完成分散控制的一种新型的控制技术。 DCS是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、网络通信技术和人机接口技术相互发展和渗透而产生的。 一种先进的系统工程技术。它吸收分散型的常规仪表控制技术和集中式的计算机控制系统的优点。 DCS系统适用于发电、电力、化工、石油、造纸等流程工业，也适用于冶金、食品、玻璃、半导体、纺织等间隙过程工业。 DCS系统随着微电子技术和计算机应用技术的迅速发展而发展。 一 . 集散型控制系统的概述 1. DCS的概念 今天，DCS已广泛应用于工业过程控制，并延伸到实验室自动化和大型研究试验以及多种制造业。 DCS运用信息技术、自动化技术将生产过程、管理过程及决策过程有效地结合，进行有效的控制和协调，满足生产和管理过程提出的高质量、高速度、高灵活性和低成本的要求。 管理的集中性和控制的分散性，这一实际需要推动了DCS的发展。DCS的结构是一个分布式系统，从整体逻辑结构上讲，是一个分支树结构，这与工业生产过程的管理结构相一致。 它分为过程控制级、控制管理级和生产管理级，各级既相互独立又相互联系，每一级又可按水平分解成若干子集。从功能分散看，纵向分散意味着不同级的设备有不同的功能，如实时控制、实时监视和生产过程管理等；横向分散则意味着在同级上的设备有类似的功能。按照这种思想来设计DCS系统的硬件和软件，就是要贯彻既集中又分散的原则。 集散型控制系统概括起来由集中管理部分、分散控制监测部分和通信部分组成。集中管理部分又可分为工程师站、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。 分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站或现场控制站，它用于控制和监测。 通信部分连接集散型控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。 集散型控制系统软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件所组成。 使用组态软件就可生成用户所要求的实用系统。 集散型控制系统具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点。 2.DCS的主要特点 集散型控制系统是采用标准化、模块化和系列化设计，由过程控制级、控制管理级和生产管理级所组成的一个以通信网络为纽带的集中显示操作管理，控制相对分散，具有灵活配置、组态方便的多级计算机网络系统结构。集散型控制系统具有以下的主要特点： 2.1．自主性 系统上各工作站是通过网络接口链接起来的，各工作站独立自主地完成合理分配给自己的规定任务，如数据采集、处理、计算、监视、操作和控制等。 系统各工作站都采用最新技术的微型计算机，存储容量容易扩充，配套软件功能齐全，是一个能够独立运行的高可靠性子系统，而且可以随着微处理器的发展而更新换代。 系统操作方便、显示直观，提供了装置运行下的可监视性。 控制功能齐全，控制算法丰富，连续控制、顺序控制和批量控制集中于一体，还可实现串级、前馈、解耦和自适应等先进控制，提高了系统的可控性。 控制功能分散，负载分散，从而危险分散，提高了系统的可靠性。 2.2 协调性 各工作站间通过通信网络传送各种信息协调地工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。 采用实时性的、安全可靠的工业控制局部网络，使整个系统信息共享。 采用MAP／TOP标准通信网络协议，将集散型控制系统与信息管理系统连接起来，扩展成为综合工厂自动化系统。 2.3 友好性 集散型控制系统软件是面向工业控制技术人员、工艺技术人员和生产操作人员设计的，其使用界面就要与之相适应。 实用而简捷的人机会话系统，CRT彩色高分辨率交互图形显示，复合窗口技术，画面日趋丰富：全厂慨貌、调整窗口、趋势、流程图、回路一览、报警一览、批量控制、计量报表和操作指导等画面，菜单功能更具实时性。平面密封式薄膜操作键盘、触摸式屏幕、鼠标器、跟踪球操作器等更便于操作。语音输入／输出使操作员与系统对话更方便。 提供的组态软件包括系统组态、过程控制组态、画面组态、报表组态，是DCS的关键部分，用户的方案及显示方式由它来解释生成DCS内部可理解的目标数据，它是DCS的“原料”加工处理软件。使用组态软件可以生成相应的实用系统，易于用户制定新的控