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分散控制系統(tǒng)以微處理器為基礎(chǔ),采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)
集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)DCS,也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想,采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。DCS通常采用分級(jí)遞階結(jié)構(gòu),如圖3.1所示,每一級(jí)由若干子系統(tǒng)組成,每一個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)若干特定的有限目標(biāo),形成金字塔結(jié)構(gòu)。
可靠性是DCS發(fā)展的生命,要保證DCS的高可靠性主要有三種措施:一是廣泛應(yīng)用高可靠性的硬件設(shè)備和生產(chǎn)工藝;二是廣泛采用冗余技術(shù);三是在軟件設(shè)計(jì)上廣泛實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)、故障自診斷和自動(dòng)處理技術(shù)等。當(dāng)今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)小時(shí)。DCS中的操作站用以完成系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、生成、測(cè)試和運(yùn)行等任務(wù),這就需要相應(yīng)的系統(tǒng)軟件支持,這些軟件包括操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運(yùn)行的應(yīng)用軟件應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如下功能:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)管理、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖形管理、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)詳細(xì)顯示與修改、記錄報(bào)表生成與打印、人機(jī)接口控制、控制回路調(diào)節(jié)、參數(shù)列表、串行通信和各種組態(tài)等。
控制回路的組態(tài)在本質(zhì)上就是利用系統(tǒng)提供的各種基本的功能模塊,來(lái)構(gòu)成各種各樣的實(shí)際控制系統(tǒng)。目前各種不同的DCS提供的組態(tài)方法各不相同,歸納起來(lái)有指定運(yùn)算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。
指定運(yùn)算模塊連接方式是通過(guò)調(diào)用各種獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算模塊,用線(xiàn)條連接成多種多樣的控制回路,終自動(dòng)生成控制軟件,這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態(tài)方法。判定表方式是一種純粹的填表形式,只要按照組態(tài)表格的要求,逐項(xiàng)填入內(nèi)容或回答問(wèn)題即可,這種方式很利于用戶(hù)的組態(tài)操作。步驟記入方式是一種基于語(yǔ)言指令的編寫(xiě)方式,編程自由度大,各種復(fù)雜功能都可通過(guò)一些技巧實(shí)現(xiàn),但組態(tài)效率較低。另外,由于這種組態(tài)方法不夠直觀,往往對(duì)組態(tài)工程師在技術(shù)水平和組態(tài)經(jīng)驗(yàn)有較高的要求。
DCS的軟件體系,通??梢詾橛脩?hù)提供相當(dāng)豐富的功能軟件模塊和功能軟件包,控制工程師利用DCS提供的組態(tài)軟件,將各種功能軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹敖M裝連接”(即組態(tài)),生成滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的要求各種應(yīng)用軟件。
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