DCS系統(tǒng)培訓(xùn)百度啊俊集散控制系統(tǒng)（DCS)含義DCS（Distributedcontrolsystem）是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。DCS特點(diǎn)1）高可靠性。由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。2）開(kāi)放性。DCS采用開(kāi)放式，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的工作。DCS特點(diǎn)

(3)靈活性通過(guò)組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測(cè)量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫(kù)選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫(kù)調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫(huà)面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。

(4)易于維護(hù)功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。DSC特點(diǎn)

(5)協(xié)調(diào)性各工作站之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)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。

(6)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(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)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(jì)算機(jī)站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場(chǎng)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(jì)算機(jī)和可編程控制器構(gòu)成。處于底層的過(guò)程控制級(jí)一般由分散的現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制，并通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)。DCS發(fā)展歷史第一階段：1975-1980年，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：

1）采用微處理器為基礎(chǔ)的控制單元，實(shí)現(xiàn)分散控制，有各種各樣的算法，通過(guò)組態(tài)獨(dú)立完成回路控制，具有自診斷功能

2）采用帶CRT顯示器的操作站與過(guò)程單元分離，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，集中操作

3）采用較先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)DCS發(fā)展歷史第二階段：1980—1985.，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：

1）微處理器的位數(shù)提高，CRT顯示器的分辨率提高

2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)

3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管理，加強(qiáng)通信功能DCS發(fā)展歷史第三階段，1985年以后，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用開(kāi)放系統(tǒng)管理2）操作站采用32位微處理器3）采用實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)DCS發(fā)展歷史進(jìn)入九十年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了DCS之中。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在進(jìn)入九十年代中期以后發(fā)展十分迅猛，以至于有些人已做出預(yù)測(cè)：基于現(xiàn)場(chǎng)總線的FCS將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角主要的DCS廠商國(guó)內(nèi)DCS主要廠家有：上海新華(XDPS)，浙大中控(JX300ECS100)，北京和利時(shí)(MACS)，魯能控制，國(guó)電智深，上海華文，上海樂(lè)華，浙江中自等。國(guó)外的有FOXBORO(IA系列：7151)、ABB(MelodyAC800M

+800XA)、西門(mén)子(PCS7)、霍尼韋爾(TDC3000、PKS、EPKS)、橫河(CS3000、CENTUM-VP)、Emerson(Deltav)、Rockwell（controllogix

5000）等DCS的硬件和軟件1、集散控制系統(tǒng)（DCS)基本組成集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如（圖一）所示。它一般由三部分組成：過(guò)程控制單元（下位機(jī)）、操作管理站（上位機(jī)）和通信系統(tǒng)。

（圖一）DCS基本結(jié)構(gòu)過(guò)程控制單元

過(guò)程控制單元是DCS的核心部分，又稱基本控制器或閉環(huán)控制站，主要完成連續(xù)控制功能、順序控制功能、算法運(yùn)算功能、報(bào)警檢查功能、過(guò)程I/O功能、數(shù)據(jù)處理功能和通訊功能。提供的控制算法和數(shù)學(xué)運(yùn)算有：PID、非線性增益、位式控制、選擇性控制、函數(shù)計(jì)算和smith預(yù)估等。操作管理站

作為DCS的人機(jī)接口，操作站是一臺(tái)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，可以進(jìn)行監(jiān)視、操作和控制；控制工程師可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)的生產(chǎn)和維護(hù)。作為管理計(jì)算機(jī)，它可以通過(guò)通信接口與通訊系統(tǒng)相連，采集各種信息，用高級(jí)語(yǔ)言編程，執(zhí)行工廠的集中管理和實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、順序控制、后臺(tái)計(jì)算和軟件開(kāi)發(fā)等特殊功能。通信系統(tǒng)具有高速通信能力的信息總線，可由雙絞線、同軸光纜或光纖構(gòu)成。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理有效傳送，通信系統(tǒng)必須具有一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并遵循一定的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。早期的DCS通信系統(tǒng)采用專門(mén)的通信協(xié)議，因此對(duì)系統(tǒng)互連極為不便，現(xiàn)在逐步采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。DCS的通信系統(tǒng)是分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最高層是工廠主干網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)中控室與上級(jí)管理計(jì)算機(jī)的連接，數(shù)據(jù)量大，對(duì)實(shí)時(shí)性要求相對(duì)較低，通常采用寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)。第二層為過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)中控室各裝置間的互連，要求實(shí)時(shí)性高；最底層為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間及其與中控室設(shè)備的互連，對(duì)實(shí)時(shí)性要求苛刻。通信系統(tǒng)DCS應(yīng)用軟件及組態(tài)DCS硬件組態(tài)

DCS的硬件組態(tài)是根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模及控制要求選擇硬件，包括通信系統(tǒng)、人機(jī)接口、過(guò)程接口和電源系統(tǒng)的選擇，DCS與下位設(shè)備及上位機(jī)通信接口的選擇，上位機(jī)及DCS控制單元的選擇等。系統(tǒng)硬件組態(tài)需考慮的問(wèn)題滿足系統(tǒng)要求時(shí)，選擇性價(jià)比高的配置考慮未來(lái)的擴(kuò)展性操作人員的易操作性系統(tǒng)的可維護(hù)性DCS軟件組態(tài)DCS應(yīng)用軟件組態(tài)是在系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，用軟件組態(tài)方式將系統(tǒng)提供的功能塊連接起來(lái)達(dá)到過(guò)程控制的要求。例如模擬控制回路的組態(tài)是將模擬輸入卡與選定的控制算法連接起來(lái)，再通過(guò)模擬輸出卡將控制輸出的結(jié)果送到執(zhí)行器。應(yīng)用軟件組態(tài)方式直接經(jīng)過(guò)DCS操作站組態(tài)通過(guò)填寫(xiě)表格組態(tài)利用PC機(jī)進(jìn)行組態(tài)應(yīng)用軟件組態(tài)內(nèi)容基本配置組態(tài)：給系統(tǒng)一個(gè)配置信息，如各種站的個(gè)數(shù)、其索引標(biāo)準(zhǔn)、各現(xiàn)場(chǎng)工作站的最大點(diǎn)數(shù)等應(yīng)用軟件組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的生成、歷史庫(kù)的生成、圖形的生成、報(bào)表生成和控制組態(tài)畫(huà)面組態(tài)數(shù)據(jù)組態(tài)報(bào)表組態(tài)回路組態(tài)操作級(jí)別監(jiān)督級(jí)、工程師級(jí)等XLP一期控制系統(tǒng)介紹DCS(Distributedcontrolsystem)采用EMERSONDELTAV系統(tǒng)，2006年，ISBLDCS系統(tǒng)從基于windowsNT的deltav6.3升級(jí)到基于windowsXP的deltav7.4，2009年，公用和碼頭DCS系統(tǒng)從基于windowsNT的deltav6.3升級(jí)到基于windowsXP的deltav9.3。最新的deltav版本是基于win7的DV11.3。DeltaV系統(tǒng)構(gòu)成PrimaryHubController10BaseTCable

MaximumLength100m(330ft)WorkstationSecondaryHub10BaseTCable

MaximumLength100m(330ft)DeltaVSystemArchitectureDeltaVSystemArchitecture

MultipleNodesWorkstationPrimaryHubSecondaryHubSystemPowerSupply,Controller,andI/OSubsystemLegend:PrimaryControlNetworkSecondaryControlNetworkDeltaVSystemArchitectureThefigureaboveillustratesaDeltaVControlNetworkwitheightnodes.Maximums: 120—Nodes 100—Controllers/SimplexorRedundantPairs 60—WorkstationsSystemCapacitySystemSizing30,000DSTs50,000SCADAtags15,000AdvancedUnitManagementDSTs1max.ProfessionalPLUSStation10max.ProfessionalStations10max.ApplicationStations59max.OperatorStations60max.workstationsofanykind5max.RemoteDataServers100max.simplexControllers100max.redundantControllers120max.Nodesexcludingredundantnodes42max.RemoteWorkstationsDeltaVI/OInterface2-WidePower/

ControllerCarrier8-WideI/O

InterfaceCarrierDINRailI/OCardMountingScrewI/OTerminalBlockDeltaVI/OCardTypesAnalogInputsAI,8Channel,4to20mA,HARTAI,8Channel,4to20mAAI,8Channel,1-5vI.S.AI,8Channel,4to20mA,HARTRTD,8ChannelThermocouple,8ChannelDeltaVI/OCardTypesDiscreteInputsDI,8Channel,24VDC,IsolatedDI,8Channel,24VDC,DryContactDI,8Channel,120VAC,IsolatedDI,8Channel,120VAC,DryContactDI,8Channel,230VAC,IsolatedDI,8Channel,230VAC,DryContactHighDensityDI,32Channel,24VDC,DryContactI.S.DI,16Channel,12VDCI.S.PowerMultifunction,4Channel,DIorPulseInputSOE(SequenceofEvents),16Channel,StandardDIorSOEDeltaVI/OCardTypesOutputs

-AO,8Channel,4to20mA,HARTAO,8Channel,4to20mAI.S.AO,8Channel,4to20mADO,8Channel,120/230VAC,IsolatedDO,8Channel,120/230VAC,HighSideDO,8Channel,24VDC,IsolatedDO,8Channel,24VDC,HighSideHighDensityDO,32Channel,24VDC,HighSideI.S.DO,4Channel,12VDCI.S.PowerDeltaVCommunicationInterfacesFOUNDATION

fieldbusInterfaceH1fieldbusInterface,2PortsFOUNDATION

fieldbusH1CarrierfieldbusDevice,8DIChannelsand8DOChannelsSerialInterfaces2PortModbusMaster/SlaveProtocol2PortProgrammableActuatorSensorInterface(AS-i)2PortAS-iMaster/SlaveProtocolProfibusDPPortProfibusDPMaster/SlaveProtocol,RS-485TransmissionProfessionalPLUSStationSoftwareLicensesincludedLicensesyoucanaddLicensesNOTallowedBatchOperatorInterfaceDeltaVRemoteAccessServer(RAS)ConfigurationAuditTrail(VersionControl)ExcelAdd-inOPCMirrorfieldbusDeviceDatabaseDeltaVInspectDualMonitorOPCPagerOPCServer,250datavaluesAMSInsideConfigurationDatabaseConfigurationStudioContinuousHistorian,250parametersControlStudio-OnlineDiagnosticsEventChronicleOperatorInterfaceRecipeStudioDeltaVTuneHistoryViewSuiteContinuousHistorian,>250parametersDeltaVWebServerDeltaVSimulateOPCServer,>250datavaluesDeltaVConnect-

BaileyInterfaceOperatorStationSoftwareLicensesincludedLicensesyoucanaddLicensesNOTallowedBatchOperatorInterfaceExcelAdd-inDeltaVTuneDualMonitorRecipeStudioConfigurationStudioControlStudioOn-lineContinuousHistorian,250parametersOperatorInterfaceHistoryViewSuiteDiagnosticsAMSInsideEventChronicleOPCMirrorOPCPagerOPCServer,250datavaluesDeltaVWebServerDeltaVSimulateOPCServer,>250datavaluesConfigurationDatabasefieldbusDeviceDatabaseDeltaVConnectDeltaVInspect

w/NTDesktop

privilegeApplicationStationSoftwareLicensesincludedLicensesyoucanaddLicensesNOTallowedContinuousHistorian,250parametersExcelAdd-inOPCServer,>250datavaluesAMSInsideConfigurationStudioControlStudio-OnlineOperatorInterfaceRecipeStudioDeltaVTuneOPCServer,250datavaluesDeltaVSimulateConfigurationDatabasefieldbusDeviceDatabaseDiagnosticsEventChronicleOPCMirrorBatchOperatorInterfaceOPCPagerContinuousHistorian,>250parametersDeltaVWebServerHistoryViewSuiteDeltaVConnectDeltaVRemoteAccessServer(RAS)forApplicationStationDeltaVInspectDeltaV系統(tǒng)操作站工程師站ProfessionalPlusstation操作員站Operatorstation應(yīng)用工作站Applicationstation遠(yuǎn)程操作站RemotestationDeltaV系統(tǒng)軟件DeltaVExplorer——系統(tǒng)配置組態(tài)ControlStudio——控制模塊組態(tài)DeltaVOperate——操作畫(huà)面Diagnostics——診斷工具HistoryView——?dú)v史趨勢(shì)和事件DCSWebserverOPCMirror

DeltaVExplorerDeltavOperatorDiagnosticsHistoryView現(xiàn)場(chǎng)總線概述現(xiàn)場(chǎng)總線基本概念

現(xiàn)場(chǎng)總線是將自動(dòng)化系統(tǒng)最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互連的實(shí)時(shí)控制通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制裝置與現(xiàn)場(chǎng)智能儀表互連的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)(1)系統(tǒng)的開(kāi)放性(2)互可操作性與互用性(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性(5)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)越性(1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資(2)節(jié)省安裝費(fèi)用(3)節(jié)省維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)(4)具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)(5)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性典型的現(xiàn)場(chǎng)總線1.基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線2.Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線3.ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線4.CAN總線5.DeviceNet總線

6.LonWorks總線7.HART總線8.Modbus總線9.CC-Link總線現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成DeltaV現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介?

DeltaV系統(tǒng)是Emerson公司依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線FF標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出的兼容現(xiàn)場(chǎng)總線功能的全新控制系統(tǒng).?它充分發(fā)揮眾多DCS的優(yōu)勢(shì)，如系統(tǒng)的安全性、冗余功能、集成的用戶界面、信息集成等.?克服傳統(tǒng)DCS的不足，具有規(guī)模靈活可變、使用簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)。Delt