商品介绍
一、DCS系统概述
DCS系统的字面含义,Distributed Control System简称DCS,Distributed分布式,所以DCS系统的中文含义为分布式控制系统又叫集散控制系统。DCS系统是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求,从综合自动化角度出发,将过程控制及过程监控综合在一起,结合4C技术,计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control),发展起来的新型控制系统。DCS系统的设计理念是:分散控制,集中管理,分级管理,配置灵活,组态方便。
DCS控制系统以其先进的控制技术,完善的系统功能,开放的应用软件,冗余式供电系统,科学的功能模块,分段式隔离技术,精致的柜体加工,合理的产品布局,美观的综合布线,周到的现场调试,深受国内外电力、冶金、石化、建材、交通、市政等行业的客户的好评。
二、DCS系统的特点:
可靠性DCS系统的设计基本上都会采用冗余设计,冗余的含义就是将系统的重要设备,CPU及各种模块,采用一用一备的形式进行设计,当某一CPU或模块出现故障时,备用的设备马上进行工作,或者可以选择两者同时工作,这样就减少了因为关键设备发生故障导致的系统瘫痪。
开放性系统采用开放式平台,系统化、模块化、标准化,各个互联的计算机系统可以通过以太网等通讯方式实现集中互联,互相访问,当有增减系统的需要时,直接可以对系统的模块进行增减,对于系统设计与维护更加方便。
模块化DCS系统发展到现在,更倾向于模块化的设计,所有的核心设备都变成了模块化的设计,比如CPU,电源,I/O模块,通讯模块、AI/AO模块,这些设备,都被设计成了独立的模块,一个机柜的组装,只需要将模块的底座安装后,将相应的模块安装到底座上,就实现了硬件的安装了。每个模块都集成了自己的CPU,都带处理功能,处理速度更加快速,同时各个模块之间互不干扰,在某个模块出现问题,不会影响其他模块,并且支持带电热插拔。
功能强大DCS系统的控制功能已经非常的丰富了,连续控制,串级控制,PID控制等等,系统强大的运算能够满足上述的复杂控制过程,对于各行各业的生产过程,都能达到最优控制精度。
三、DCS系统的组成结构
对于DCS系统的组成方式我将它分成三级,第一级是现场级,第二级是控制级,第三级是操作级,其中还有一个比较重要的组成就是通讯,通讯贯穿整个系统。
现场级:现场级主要是现场的仪表及相应的执行机构,我们知道,很多的生产企业,组建DCS系统的目的就是实现生产过程的自动化,那么就需要对很多的生产参数进行实时监控,如温度、压力、流量、液位等等,并对一些执行机构进行控制,如调节阀,开关阀,各种循环泵。现场级的作用就是采集这些设备的实时参数,并将这些参数反馈给控制级,对于现场级来说,就相当于我们的眼睛和手,收集并执行。
控制级:控制级就是相当于整个DCS系统的核心了,系统的CPU,网络,各种模块,将现场级传送过来的数据进行解析,并通过系统内部的相应程序给出相应的控制方式,可以说,控制级就相当于我们的大脑,需要对我们所看到的信息进行处理,然后将想做的事情通过神经传送给我们的手脚,也就是说,接收现场级的信息,进行计算,再输出给现场级的执行机构。
操作级:操作级实际上也可以叫做上位机,对于系统的处理结构,我们需要通过相应的组态软件,实时的查看,同时我们有很多人为控制的设备,比如手动开关某个阀门,或者手动启动某些循环泵,这都是需要我们操作员在电脑组态软件上进行操作的,操作级可以分为多个的权限对系统的操作级别进行限制,有操作员级别,可以对设备进行操作,对数据进行查看,另一种就是工程师级别,工程师级别的权限可以进到系统的核心,更改系统的控制方式等等。
四、DCS系统功能
(1)监控软件
监控软件对OPC通讯方式支持较好。 OPC(OLE for ProcessContro1)是基于COM(Component Object Mode1)和 DCOM(Distributed Component Object Mode1)技术的面向对象软件协议,OPC为现场设备、自动控制应用软件和企业管理应用软件之间提供了开放、一致的接口规范,为来自不同供应商的软、硬件提供即插即用的连接。
(2)控制方式
为便于操作调试和事故的紧急处理,系统控制方式分为三种:第一种,就地手动方式。即通过就地控制箱或MCC上的按扭、开关操纵设备;第二种,遥控方式。通过中央管理中心的两台计算机在手动模式下控制设备;第三种,自动方式。系统根据工况自动完成设备的启停、调节控制。遥控和就地控制方式的切换由MCC柜或就地控制箱完成;自动方式和遥控方式的切换由两台监控计算机完成。
(3)监控功能
两台计算机分别作为操作站和工程师站相互备用,设置于中央管理中心,对全厂工艺设备运行状况、运行参数进行集中监控,遥控现场设备。监控计算机通过集成的1000M网卡与PLC系统经工业以太网进行数据交换。主要功能:
a)工艺流程监控功能。系统能按工艺要求对各环节参数及设备状态进行监视,同时根据工艺要求选择自动、顺序、定时等控制方式。
b)报警及报警记录功能。当设备发生事故时,系统将在计算机、马赛克大屏幕、就地控制箱上进行报警指示。同时计算机将对所发生的报警内容、时间及确认时间进行记录。在计算机上还可进行语音报警。
c)联锁保护功能。当系统检测到局部故障后启动相应的联锁保护程序。
d)参数设定功能。可在中央管理中心的任何一台监控计算机或现场控制站的人机界面上进行报警上下限、调节参数、运行时间等参数的设定。
e)数据记录存储功能。系统可对重要数据如工艺参数、工况、设备运行时间等进行记录储存,以备调用。
f)操作记录功能。系统自动保存重要操作记录,如改动参数,操作设备的操作员代号、时间、内容等。
g)实时数据曲线和历史数据曲线。对重要工艺参数可以进行实时曲线显示,并记录历史数据曲线。
h)多级口令保护功能。在中央管理中心的任何一台监控计算机上可设定不同操作权限,只有相应操作权限的操作员,在输入正确的口令后才可访问该级画面。
i)打印功能。可进行报表打印、曲线打印、图形打印。
五、系统的应用
DCS系统的应用现在较为广泛,很多的行业,都已经采纳了DCS系统,例如石油化工行业,冶金行业,生物制药行业等等,都采用了DCS控制,因为这些行业基本上都是过程控制,而对于过程控制,DCS系统绝对是适合不过的,能够对生产过程的控制达到最优,这是采用DCS系统的最初原因。
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