用PC和PLC實(shí)現集散控制（DCS）

0.引言
隨著(zhù)化工自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，集散控制的思想越來(lái)越廣泛地被廣大自動(dòng)化工程技術(shù)人員所青睞，并正在逐漸被應用于新建、擴建和技改項目中。但傳統的集散控制系統一般由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家生產(chǎn)，具有一定的專(zhuān)有性；另外傳統的集散控制系統一般來(lái)講其控制規模比較大，成本費用比較高；因此限制了在中小規模的自控系統項目中的推廣應用。那么如何在中小規?？刂葡到y中實(shí)現集散控制的思想呢？帶著(zhù)這一問(wèn)題，筆者在閱讀了大量技術(shù)資料的基礎上對現有DCS 和PLC的控制系統進(jìn)行了總結對比，提出了在中小規?；ろ椖恐杏肞C +PLC 構成DCS的思想，并在貴州宏福實(shí)業(yè)開(kāi)發(fā)有限總公司年產(chǎn)80萬(wàn)噸重鈣裝置改磷銨的技改項目中的液氨儲運工段成功地得到了應用。

1.用PC 和PLC實(shí)現集散控制（DCS）的基本原理
集散控制的基本思想是集中管理，分散控制。即：將流程工業(yè)的自動(dòng)控制過(guò)程與操作管理人員對自動(dòng)控制過(guò)程的管理過(guò)程相對分離；流程工業(yè)的自動(dòng)控制過(guò)程由各控制站相對獨立地自動(dòng)完成，而操作人員對自動(dòng)控制過(guò)程的管理則由中央控制室的操作站來(lái)完成。中央操作站與各現場(chǎng)控制站一方面各自相對獨立地運行，從而將各種故障限制在局部范圍內，極大地提高了自動(dòng)控制系統總體的安全性和可靠性；另一方面又相互進(jìn)行實(shí)時(shí)數據通訊和信息交換，實(shí)現了操作人員在中央控制室的操作站對整個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程進(jìn)行管理和調整。
現場(chǎng)控制站的主要任務(wù)是實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，因此它必需要能夠自動(dòng)采集全廠(chǎng)的各種工藝參數（如各種工藝介質(zhì)的溫度、壓力、流量、粘度、組分，物位高度等）以及設備的運行狀態(tài)（如閥門(mén)的開(kāi)度、機泵的開(kāi)停、設備震動(dòng)、機械位移）等生產(chǎn)信息，然后按照事先編好的控制程序進(jìn)行大量的數值計算，最后輸出4~20mA標準模擬信號（或ON/OFF數字信號）去驅動(dòng)各種閥門(mén)、電機等執行機構，調節各種工藝參數，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制；另外還要與操作站進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將采集到的各種生產(chǎn)信息傳送到操作站供操作人員使用，同時(shí)接收操作人員通過(guò)操作站發(fā)出的各種指令實(shí)時(shí)調整自動(dòng)控制方案、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。因此它還需要具有標準化的通訊接口。目前的各種PLC均具有這樣的功能，而且其容量彈性大，擴充方便，控制方案的組態(tài)簡(jiǎn)單易學(xué)，性能價(jià)格比優(yōu)越，因此是中小型DCS的操作站的理想選擇。
中央控制室的操作站實(shí)際上是一個(gè)人機界面，一方面把控制站采集的各種生產(chǎn)信息進(jìn)行加工處理，然后以操作人員所習慣和熟悉的各種流程畫(huà)面、生產(chǎn)報表、歷史趨勢和聲光報警等形式提供給操作人員。另一方面把操作人員的各種指令進(jìn)行編碼后傳送給操作站對控制方案進(jìn)行調整，以?xún)?yōu)化生產(chǎn)過(guò)程或對特殊情況的緊急處理。對中小型DCS來(lái)講，目前市面上比較流行的各種監控軟件均能實(shí)現這樣的功能，且對計算機的硬件和操作系統無(wú)特別要求，用普通的PC機加一套監控軟件就可實(shí)現。