分布式控制系統的主要特點

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-03-28  來源:互聯網  作者:工控資料窩  瀏覽次數:682
    分布式控制系統有以下主要特點:
    (1)采用分級遞階式控制
    以微處理器為核心的基本控制器,不但能代替模擬儀表完成常規的模擬控制,并且能實現復雜算法控制和程序控制。在基本控制器內可采用固化的應用軟件,在控制現場對輸入輸出數據進行數據處理,減少了信息的傳輸,大大減少了上級計算機的數據處理量,降低了對上級計算機的要求,使系統程序應用較為簡單。
    (2)采用物理上的分散結構,實現了分散控制
    在現場就地安裝控制器,不僅節省了輸入輸出電纜的長度,同時減少了傳輸信號的干擾。在功能上各控制器各自為政,各自獨立完成各自的功能,使系統故障分散,從而使系統可靠性大為提高。
    (3)具有計算機的通訊系統,可實現綜合控制
    高速數據通道的通信系統,實現了各控制器、監控計算機和管理計算機的綜合控制,通過高速數據通道,能把各自為政的控制器與監控計算機聯系起來,進行協調控制。利用監控計算機的運算能力,能完成高級復雜的控制算法,以實現整體的最優化。利用管理計算機豐富的軟硬件資源和信息資源,實現計劃、管理、決策的最優化,從而實現整個系統控制的最優化。
    (4)可設置多功能的CRT操作站以實現集中監控與操作
    CRT是人-機接口,要CRT操作站可以存取和顯示多種畫面,用以全面監控全部控制過程變量以及其它參數,并可直接遠程操作各控制器,從而實現了集中監視和集中操作。
    DCS的基本骨架是計算機網絡,然后是連接在網絡上的三類節點—面向被控過程現場的現場I/O控制站、面向操作人員的操作站和面向DCS監督管理人員的工程師站,見圖1所示。
    圖1DCS結構
    由于DCS的網絡需要滿足被控過程的實時性要求和分散性原則,因此DCS的網絡結構是環形和總線型,在這兩種結構的網絡中,各個節點是平等的,任意二個節點之間的通信可以直接通過網絡進行,而不需要其他節點的介入,但另一方面,它需要共用傳輸介質,實現傳輸介質共享,一種主要解決方法是以令牌來限定每個節點用網絡的時間,另一種方法則是CSMA/CD方式,即載波偵聽與碰撞檢測技術,但它主要用于更高層的管理。
    現場控制站是完成對過程現場I/O處理的直接數字控制器(DDC),它對現場發生的過程量作數字采集和存貯電工論壇版權所有,并通過網絡向上傳送,同時本身也完成局部的閉環控制與順序控制。操作員站主要功能是為系統的運行操作人員提供人機界面,使操作員了解現場運行狀態、各種運行參數的當前值、是否出現有異常情況等的報警顯示,并可作歷史趨勢、系統狀態等多種顯示,通過操作員鍵盤執行,同時操作員也可對過程進行調節和控制,操作員站的主要設備是彩色CRT顯示器、鍵盤、鼠標器或軌跡球。工程師站用于對DCS進行離線的配置、組態工作和在線的系統監督、控制、維護。
    DCS系統采用大系統分級遞階控制的思想,將產生過程作水平分解而將功能作垂直分解,生產過程的控制采用全分散的結構,而生產過程的信息則全部集中并存儲于數據庫中,利用通信網絡向上傳遞,這種控制分散、信息集中的結構使系統的危險分散,提高了可靠性,因此被稱之為集散控制系統。
    技術的發展促使DCS系統向集成化、開放化、智能化方向發展。實現開放式的通信系統,與管理信息緊密結合,向上能與MAP/TOP或Ethernet接口,向下支持現場總線,使得過程控制中的智能設備和儀表能夠實現高可靠的實時全數字通信,將成為新一代的DCS。
 
關鍵詞: 控制系統
 
 
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