文章分享目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)DCS品牌及其特點(diǎn)，并以霍尼韋爾PKS的C300系列DCS系統(tǒng)為例介紹DCS的過(guò)程控制級(jí)，為剛?cè)胄械膬x表工科普DCS基本知識(shí)。

什么是DCS，你所知道的DCS系統(tǒng)都有哪些，它有哪些作用？
首先什么是DCS系統(tǒng)？DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡(jiǎn)稱，也有叫集散控制系統(tǒng)的，它是一個(gè)集合了計(jì)算機(jī)，通訊，顯示和控制的由過(guò)程控制和過(guò)程監(jiān)控的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。DCS設(shè)計(jì)的理念是分散控制，集中管理，分級(jí)管理，配置靈活，組態(tài)方便。

DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)
①高可靠性
因DCS系統(tǒng)基于多臺(tái)計(jì)算機(jī)控制，且系統(tǒng)架構(gòu)采用了硬件冗余，網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)設(shè)計(jì)，即使某個(gè)硬件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)也能在ms級(jí)恢復(fù)，不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
②開放性
因DCS系統(tǒng)采用開放式，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，當(dāng)需要增加或者改變一些功能時(shí)，可以通過(guò)增改硬件配置的方式實(shí)現(xiàn)要求。
③靈活性
當(dāng)控制要求變更時(shí)，可以通過(guò)編程軟件實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制，復(fù)雜的算法，圖形化顯示等功能要求。
④控制功能強(qiáng)大
DCS系統(tǒng)的控制算法豐富，具有多種PID控制功能，如串級(jí)控制，前饋控制等，支持高級(jí)語(yǔ)言，可以編寫更為復(fù)雜的算法。

DCS的結(jié)構(gòu)



從上圖中可看出按照結(jié)構(gòu)劃分為：過(guò)程控制級(jí)、操作維護(hù)級(jí)和管理層級(jí)。過(guò)程控制級(jí)主要由過(guò)程控制器、I/O組件和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施部分。操作維護(hù)級(jí)包括：操作員站，工程師站，以及數(shù)據(jù)維護(hù)站，完成系統(tǒng)的操作，組態(tài)，以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。管理層級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)(MIS系統(tǒng))，企業(yè)資源計(jì)劃即ERP(Enterprise Resource Planning)，作為DCS更高層次的應(yīng)用。

目前常見(jiàn)的DCS有哪些？
國(guó)內(nèi)外：霍尼韋爾EPKS，西門子PCS，艾默生Deltav和Ovation，橫河CENTUM，ABB的AC800F，和利時(shí)，浙大中控，杭州優(yōu)穩(wěn)等等，在文章《DCS發(fā)展過(guò)程及當(dāng)前主要DCS廠家》中有詳細(xì)介紹。
 
下面以霍尼韋爾PKS的C300介紹過(guò)程控制級(jí)
1、C系列卡件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖



從上往下硬件為：C系列Control Firewall控制防火墻，支持冗余，8+1口(FTE交換機(jī)），具有廣播信息風(fēng)暴抑制，控制器不受上層IP網(wǎng)絡(luò)通訊量的影響，也可以選擇光纖接口。



然后是C300控制器，如圖具有多種接口，主要實(shí)現(xiàn)如下功能：上位通訊，Peer to Peer點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，IOLINK 1 IO通訊，IOLINK 2 IO通訊，確定性控制執(zhí)行環(huán)境。



然后是現(xiàn)場(chǎng)總線模塊，總線接口卡支持冗余，可獨(dú)立于控制器運(yùn)行，支持4條H1總線，每條H1總線可接16臺(tái)設(shè)備。



然后是輸入輸出卡件，主要有四種，數(shù)字輸入，數(shù)字輸出，模擬量輸入，模擬量輸出，都支持冗余配置，模擬量模塊支持HART協(xié)議。



然后是電源系統(tǒng)，垂直設(shè)計(jì)，支持C系列卡件，可以選擇冗余的電源系統(tǒng)。



然后是機(jī)柜設(shè)計(jì)部分，采用垂直設(shè)計(jì)，利于散熱，接線方便，結(jié)構(gòu)緊湊。