DCS及其在CIMS系統中的作用

DCS是分散控制系統(Distributed Control System)的簡(jiǎn)稱(chēng)，國內一般習慣稱(chēng)為集散控制系統。它是一個(gè)由過(guò)程控制級和過(guò)程監控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò )為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。

　　DCS具有以下特點(diǎn)：

　　(1)高可靠性由于DCS將系統控制功能分散在各臺計算機上實(shí)現，系統結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現的故障不會(huì )導致系統其它功能的喪失。此外，由于系統中各臺計算機所承擔的任務(wù)比較單一，可以針對需要實(shí)現的功能采用具有特定結構和軟件的專(zhuān)用計算機，從而使系統中每臺計算機的可靠性也得到提高。

　　(2)開(kāi)放性DCS采用開(kāi)放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時(shí)，可將新增計算機方便地連入系統通信網(wǎng)絡(luò )或從網(wǎng)絡(luò )中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。

　　(3)靈活性通過(guò)組態(tài)軟件根據不同的流程應用對象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫(huà)面，從而方便地構成所需的控制系統。

　　(4)易于維護功能單一的小型或微型專(zhuān)用計算機，具有維護簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當某一局部或某個(gè)計算機出現故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統運行的情況下在線(xiàn)更換，迅速排除故障。

　　(5)協(xié)調性各工作站之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )傳送各種數據，整個(gè)系統信息共享，協(xié)調工作，以完成控制系統的總體功能和優(yōu)化處理。

　　(6)控制功能齊全控制算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構成方式十分靈活，可由專(zhuān)用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場(chǎng)控制站和數據采集站等組成，也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構成。處于底層的過(guò)程控制級一般由分散的現場(chǎng)控制站、數據采集站等就地實(shí)現數據采集和控制，并通過(guò)數據通信網(wǎng)絡(luò )傳送到生產(chǎn)監控級計算機。生產(chǎn)監控級對來(lái)自過(guò)程控制級的數據進(jìn)行集中操作管理，如各種優(yōu)化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接來(lái)實(shí)現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

　　流程工業(yè)CIMS是一個(gè)復雜的綜合自動(dòng)化系統，處理的對象是整個(gè)企業(yè)的全部生產(chǎn)活動(dòng)，DCS作為一種有效的工具和實(shí)現手段，在流程工業(yè)CIMS中完成重要的基礎控制和實(shí)時(shí)生產(chǎn)數據采集、動(dòng)態(tài)監控等功能。與管理類(lèi)計算機相比，DCS能夠提供更加可靠的生產(chǎn)過(guò)程數據，使CIMS系統所作出的優(yōu)化決策也更加可靠。

　　從功能上看，流程工業(yè)CIMS中的生產(chǎn)自動(dòng)化系統、動(dòng)態(tài)監控系統和在線(xiàn)質(zhì)量控制都可以由DCS實(shí)現。從流程工業(yè)CIMS的層次結構看，DCS主要擔負過(guò)程控制和過(guò)程優(yōu)化任務(wù)，有些生產(chǎn)調度和生產(chǎn)管理工作也可在DCS上完成。