0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

探讨DCS在各行各业的广泛应用

aIpM_gongkongwo 来源:cg 2018-12-26 17:28 次阅读

集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。

DCS通常采用分级递阶结构,如图1所示,每一级由若干子系统组成,每一个子系统实现若干特定的有限目标,形成金字塔结构。

可靠性是DCS发展的生命,要保证DCS的高可靠性主要有三种措施:一是广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺;二是广泛采用冗余威廉希尔官方网站 ;三是在软件设计上广泛实现系统的容错威廉希尔官方网站 、故障自诊断和自动处理威廉希尔官方网站 等。当今大多数集散控制系统的MTBF可达几万甚至几十万小时。

01

DCS的硬件体系结构

考察DCS的层次结构,DCS级和控制管理级是组成DCS的两个最基本的环节。

过程控制级具体实现了信号的输入、变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS中,过程控制级的控制装置各不相同,如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等,但它们的结构形式大致相同,可以统称为现场控制单元FCU。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成,完成对过程控制级的集中监视和管理,通常称为操作站。DCS的硬件和软件,都是按模块化结构设计的,所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统,这个过程称为系统的组态。

现场控制单元

现场控制单元一般远离控制中心,安装在靠近现场的地方,其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。

现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板(或称卡件)按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中,各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接,以实现信息交互。

现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容:

插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件(CPU插件)、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备;

硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段,DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。

硬件安装不同的DCS,对于各种插件在插件箱中的安装,会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外,现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种,所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中,但更多的时候时需要可扩展的结构形式,即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元,相互间采用总线连成一体。

就本质而言,现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化plc的硬件配置是一致的。

操作站

操作站以来显示并记录来自各控制单元的过程数据,是人与生产过程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等,主要实现强大的显示功能(如interwetten与威廉的赔率体系 参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等)、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。

另外,DCS操作站还分为操作员站和工程师站。从系统功能上看,前者主要实现一般的生产操作和监控任务,具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外,还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。从硬件设备上看,多数系统的工程师站和操作员站合在一起,仅用一个工程师键盘加以区分。

02

DCS的软件系统

DCS的软件体系如图2所示,通常可以为用户提供相当丰富的功能软件模块和功能软件包,控制工程师利用DCS提供的组态软件,将各种功能软件进行适当的“组装连接”(即组态),生成满足控制系统的要求各种应用软件。

现场控制单元的软件系统

如图3,现场控制单元的软件主要包括以实时数据库为中心的数据巡检、控制算法、控制输出和网络通信等软件模块组成。

实时数据库

起到了中心环节的作用,在这里进行数据共享,各执行代码都与它交换数据,用来存储现场采集的数据、控制输出以及某些计算的中间结果和控制算法结构等方面的信息。数据巡检模块用以实现现场数据、故障信号的采集,并实现必要的数字滤波、单位变换、补偿运算等辅助功能。DCS的控制功能通过组态生成,不同的系统,需要的控制算法模块各不相同,通常会涉及以下一些模块:算术运算模块、逻辑运算模块、PID控制模块、变型PID模块、手自动切换模块、非线性处理模块、执行器控制模块等等。控制输出模块主要实现控制信号以故障处理的输出。

操作站的软件系统

DCS中的操作站用以完成系统的开发、生成、测试和运行等任务,这就需要相应的系统软件支持,这些软件包括操作系统、编程语言及各种工具软件等。一套完善的DCS,在操作站上运行的应用软件应能实现如下功能:实时数据库、网络管理、历史数据库管理、图形管理、历史数据趋势管理、数据库详细显示与修改、记录报表生成与打印、人机接口控制、控制回路调节、参数列表、串行通信和各种组态等。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • DCS
    DCS
    +关注

    关注

    20

    文章

    610

    浏览量

    50068
  • 硬件
    +关注

    关注

    11

    文章

    3323

    浏览量

    66212
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    risc-v目前什么领域最热门?

    risc-v芯片可以应用于各行各业,那请问在哪个行业最火呢?
    发表于 11-30 23:17

    NVIDIA加速AI日本各行各业的应用

    企业借助基于 NVIDIA AI Enterprise 与 Omniverse 工业 AI 构建的创新中心和服务加速 AI 转型。
    的头像 发表于 11-19 15:45 230次阅读

    滚珠花键的特性是由什么决定的?

    滚珠花键被广泛应用各行各业,包括航空航天、工业汽车、工业机器人、高速铁路系统等设备。
    的头像 发表于 11-14 17:52 216次阅读
    滚珠花键的特性是由什么决定的?

    达实智能在各行各业的应用案例

    近期,达实智能中标经开区光伏新能源产业园(一期)项目高效机房系统项目,完成了1个亿的“小目标”。除了这个小目标以外,达实智能基于自主研发的节能低碳威廉希尔官方网站 ,也服务了众多各行各业的头部企业。
    的头像 发表于 10-24 10:27 310次阅读

    低功耗,高效率:干簧开关如何改变游戏规则?

    广泛应用各行各业的干簧开关,如何实现低功耗?
    的头像 发表于 09-19 14:10 2474次阅读
    低功耗,高效率:干簧开关如何改变游戏规则?

    单北斗赋能各行各业,顶坚工作记录仪开启智能化管理

    一、单北斗威廉希尔官方网站 赋能william hill官网 近年来,随着北斗卫星导航系统的不断完善和发展,其应用领域日益广泛,为各行各业带来了前所未有的变革。单北斗威廉希尔官方网站 以其高精度、全天候、全球覆盖的特性,正逐步成为各行业智能化转型
    的头像 发表于 09-06 11:00 233次阅读
    单北斗赋能<b class='flag-5'>各行各业</b>,顶坚工作记录仪开启智能化管理

    IP宿主信息不同领域的广泛应用

    广泛应用。 什么是IP宿主信息? IP宿主信息是指与特定IP地址相关联的详细数据集合。通过网络威廉希尔官方网站 手段,对特定IP地址进行深度解析后获得的一系列相关信息。提供邮政编码、经纬度等信息的基础上为用户提供更加详细的信息,如行业类型、商圈地址、
    的头像 发表于 09-06 09:49 337次阅读

    精准记录,高效分析:单北斗现场记录仪各行各业的应用

    在这个信息爆炸、效率至上的时代,每一个细节的记录与分析都成为了推动行业进步的关键力量。单北斗现场记录仪,作为集高精度定位、高清视频录制、智能数据分析于一体的创新设备,正悄然改变着各行各业的作业模式
    的头像 发表于 08-28 11:46 325次阅读
    精准记录,高效分析:单北斗现场记录仪<b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>各行各业</b>的应用

    智能微型断路器,广泛应用,赋能各行各业电力升级

    电力作为现代社会的血脉,其安全与运行成为各行各业关注的焦点。智能微型断路器以其实时监测、远程操控与预警保护功能,为户内低压配电网络的安全管理树立了新的标杆。 从工业生产线到商业综合体,从民用建筑到
    的头像 发表于 08-05 11:53 403次阅读
    智能微型断路器,<b class='flag-5'>广泛应用</b>,赋能<b class='flag-5'>各行各业</b>电力升级

    倾斜传感器:工作原理与广泛应用

    来源:天天IC 编辑:感知芯视界 Link 科技日新月异的今天,传感器威廉希尔官方网站 作为连接物理世界与数字世界的桥梁,正以前所未有的速度推动着各行各业的进步。其中,倾斜传感器作为一种能够精准感知物体倾斜角
    的头像 发表于 08-02 09:58 726次阅读

    为什么加速数据处理对各行各业的AI创新都至关重要

    各行各业,AI 正在用机器驱动的计算来推动创新。金融领域,银行正在使用 AI 更快地检测欺诈行为并确保账户安全;电信公司正在使用 AI 优化网络以提供优质服务;科学家正在使用 AI 开发治疗罕见
    的头像 发表于 07-05 10:46 678次阅读

    自连远距离WiFi方案的广泛应用

    随着数智化威廉希尔官方网站 的日益发展,各行各业对连接性的依赖呈爆发式增长,其中远距离通信成为众多行业的重要需求。基于自连ALRconnected威廉希尔官方网站 的远距离WiFi通信方案,可做到传输距离达1公里,是传统
    的头像 发表于 06-13 08:17 340次阅读
    自连远距离WiFi方案的<b class='flag-5'>广泛应用</b>

    电源滤波器现代电子领域中的重要意义|电源滤波器维爱普

    电源滤波器现代电子领域中扮演着至关重要的角色,它们被视为保障设备正常运行的重要保障。随着电子设备各行各业中的广泛应用,电源信号的质量对设备的性能和稳定性产生了深远影响。因此,选择合
    的头像 发表于 03-19 09:44 384次阅读
    电源滤波器<b class='flag-5'>在</b>现代电子领域中的重要意义|电源滤波器维爱普

    Linux系统下对硬件寄存器调试的应用设计研究

    嵌入式系统广泛应用于生活中的各行各业,嵌入式软硬件复杂度也不断增加,嵌入式系统开发与维护变得越来越复杂
    的头像 发表于 03-12 13:59 758次阅读
    Linux系统下对硬件寄存器调试的应用设计研究

    物联网设备高校智慧校园建设中的应用问题与探讨

    随着科技的不断发展,物联网威廉希尔官方网站 各行各业得到广泛应用,其中高校智慧校园建设中,物联网设备管控引发了一系列有趣而值得深入思考的问题。在这个迅速变革的时代,我们不仅应该关注物联网威廉希尔官方网站 的优
    的头像 发表于 03-05 10:14 516次阅读