[行业技术文章]集散系统DCS介绍

DCS，即所谓的散布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对集中式控制系统而言的一种新型计较机控制系统，它是在集中式控制系统的根蒂根基上成长、演变而来的。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区分不年夜，但在系统功能的实现方式上却完全分歧。
　　首先，DCS的骨架——系统网络，它是DCS的根蒂根基和焦点。由于网络对于DCS整个系统的实时性、靠得住性和扩充性，起着决议性的作用，是以各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必需知足实时性的要求，即在肯定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“肯定”的时间限度，是指在不管何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是凭据被控制进程的实时性要求肯定的。是以，衡系统网络性能的指标其实不是网络的速度，即凡是所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必需很是靠得住，不管在任何情况下，网络通讯都不能中断，是以大都厂家的DCS均采用双总线、环形或两重星形的网络拓扑结构。为了知足系统扩充性的要求，系统网络上可接进的年夜节点数目应比现实使用的节点数目年夜若干倍。这样，一方面可以增加新的节点，另外一方面也能够使系统网络运行于较轻的通讯负荷状态，以确保系统的实时性和靠得住性。在系统现实运行进程中，各个节点的上网和下网是可能发生的，出格是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这类操作尽对不能影响系统的正常运行，是以，系统网络应当具有很强在线网络重构功能。

　　其次，这是一种完全对现场I/O处置并实现直接数字控制（DOS）功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分管整个系统的I/O和控制功能。这样既可以免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统靠得住性，也能够使各站点分管数据收集和控制功能，有益于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处置一切与运行操作有关的人机界面（HMI-HumanMachineInterface或operatorinterface）功能的网络节点。

　　系统网络是DCS的工程师站，它是对DCS进行离线的设置装备摆设、组态工作和在线的系统监视、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，设置装备摆设工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以经由过程工程师站实时调整系统设置装备摆设及一些系统参数的设定，使DCS处在好的工作状态之下。与集中式控制系统分歧，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。

　　DCS自1975年问世以来，已履历了二十多年的成长历程。在这二十多年中，DCS虽然在系统的系统结构上没有发生重年夜改变，可是经过不竭的成长和完善，其功能和性能都获得了庞大的提高。总的来说，DCS正在向着加倍开放，加倍尺度化，加倍产物化的标的目的成长。

　　作为生产进程自动化领域的计较机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。若是觉得DCS只是生产进程的自动化系统，那就会引犯错误的结论，由于现在的计较机控制系统的寄义已被年夜年夜扩大了，它不仅包括曩昔DCS中所包括的各类内容，还向下深进到了现场的每台丈装备、执行机构，向上成长到了生产经管，企经营的各个方面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产进程控制这一部门的自动化，而工自动化系统的概念，则应定位到企周全解决方案，即totalsolution的条理。只有从这个角度上提出问题并解决问题，才能使计较机自动化真正起到其应有的作用。

　　进进九十年月以后，计较机技术突飞猛进，更多新的技术被运用到了DCS之中。PLC是一种针对顺序逻辑控制成长起来的电子装备，它主要用于取代不灵活而且粗笨的继电器逻辑。现场总线技术在进进九十年月中期以后成长十分迅猛，以致于有些人已做出展望：基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。