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工程師站是對DCS進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,其主要功能是提供對DCS進(jìn)行組態(tài),配置工作的工具軟件(即組態(tài)軟件),并在DCS在線運行時實時地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡(luò)上各個節(jié)點的運行情況,使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定,使DCS隨時處在的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同,所有的DCS都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能,可以說,沒有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為DCS。
DCS自1975年問世以來,已經(jīng)經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展歷程。在這三十多年中,DCS雖然在系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上沒有發(fā)生重大改變,但是經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高??偟膩碚f,DCS正在向著更加開放,更加標(biāo)準(zhǔn)化,更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。
作為生產(chǎn)過程自動化領(lǐng)域的計算機控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的DCS僅僅是一個狹義的概念。如果以為DCS只是生產(chǎn)過程的自動化系統(tǒng),那就會引出錯誤的結(jié)論,因為現(xiàn)在的計算機控制系統(tǒng)的含義已被大大擴展了,它不僅包括過去DCS中所包含的各種內(nèi)容,還向下深入到了現(xiàn)場的每臺測量設(shè)備、執(zhí)行機構(gòu),向上發(fā)展到了生產(chǎn)管理,企業(yè)經(jīng)營的方方面面。傳統(tǒng)意義上的DCS現(xiàn)在僅僅是指生產(chǎn)過程控制這一部分的自動化,而工業(yè)自動化系統(tǒng)的概念,則應(yīng)定位到企業(yè)全面解決方案,即total solution的層次。
高可靠性。由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計,因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔(dān)的任務(wù)比較單一,可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計算機,從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。
2. 開放性。DCS采用開放式,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計,系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信,實現(xiàn)信息傳輸,當(dāng)需要改變或擴充系統(tǒng)功能時,可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。
形態(tài)組成
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)。
它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng),綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù),其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。
特點介紹
DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱,國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng),綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù),其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便,DCS特點如下。
高可靠性
由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計,因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔(dān)的任務(wù)比較單一,可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計算機,從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。
開放性
DCS采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計,系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信,實現(xiàn)信息傳輸,當(dāng)需要改變或擴充系統(tǒng)功能時,可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。
靈活性
通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對象進(jìn)行軟硬件組態(tài),即確定測量與控制信號及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面,從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。
易于維護(hù)
功能單一的小型或微型專用計算機,具有維護(hù)簡單、方便的特點,當(dāng)某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時,可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換,迅速排除故障。
協(xié)調(diào)性
各工作站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù),整個系統(tǒng)信息共享,協(xié)調(diào)工作,以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。
控制功能齊全
控制算法豐富,集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體,可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測控制等先進(jìn)控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構(gòu)成方式十分靈活,可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成,也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構(gòu)成。處于底層的過程控制級一般由分散的現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制,并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級計算機。生產(chǎn)監(jiān)控級對來自過程控制級的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中操作管理,如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,DCS可以按照需要與更高性能的計算機設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn)更的集中管理功能,如計劃調(diào)度、倉儲管理、能源管理等。