工业过程控制系统(DCS)
PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别
PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统,一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的;另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联,又存在着本质的区别。
在工业过程控制中的三大控制系统,分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入或输出,控制各种类型的机械或生产过程。
DCS集散控制系统,又叫计算机分布式控制系统,它是20世纪70年代中期迅速发展起来的,它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来,也称作4C技术,实现了对生产过程的监视、控制和管理。
它既打破了常规控制仪表功能的局限性,又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。
FCS现场总线控制系统的核心是总线协议,基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。
1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构,PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。
(2)PID放在控制站中,可实现连续PID控制等各种功能。
⑶可用一台PC为主站,多台同类型PLC为从站;也可用一台PLC为主站,多台同类型PLC为从站,构成PLC网络。
⑷主要用于工控中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统,其中通信是关键。
(2)PID在控制器中,连接计算机与现场仪器仪表。
⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构,有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。
(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。
传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。
过程控制系统(DCS系统原理)精选
过程控制系统(DCS系统原理)精选过程控制系统,又称分布式控制系统(DCS),在现代工业生产中发挥着举足轻重的作用。
DCS系统原理以其高度集中、分散控制的特点,为生产过程提供了稳定、高效的保障。
下面,让我们一起来深入了解DCS系统的核心原理。
一、DCS系统概述DCS系统是一种以计算机技术、通信技术和控制技术为基础,实现对生产过程进行实时监控、操作和管理的控制系统。
它将整个生产过程划分为若干个子系统,通过分散控制、集中管理的方式,确保生产过程稳定、高效运行。
二、DCS系统原理1. 分散控制DCS系统采用分散控制原理,将复杂的工业生产过程分解为若干个相对简单的子过程。
每个子过程由相应的控制器进行实时监控和控制,降低了系统故障的风险,提高了生产过程的可靠性。
2. 集中管理虽然DCS系统采用分散控制,但整个生产过程仍需进行集中管理。
DCS系统通过高速通信网络将各子系统的数据实时传输至中央控制室,操作人员可以在中央控制室对整个生产过程进行监控、调整和优化。
3. 模块化设计4. 开放式通信协议DCS系统采用开放式通信协议,便于与其他系统进行集成。
这使得DCS系统可以轻松地与企业管理系统、数据库等实现数据交换,为企业生产提供全面的信息支持。
5. 故障诊断与处理DCS系统具备强大的故障诊断和处理能力,能够实时监测系统运行状态,发现异常情况及时报警,并采取相应措施进行处理,确保生产过程不受影响。
三、DCS系统在现代工业生产中的应用1. 石化行业:DCS系统在石化行业中应用广泛,用于对炼油、化工等生产过程进行控制,提高产品质量和产量。
2. 电力行业:DCS系统在发电厂、电网调度等领域发挥着重要作用,保障电力系统安全、稳定运行。
3. 冶金行业:DCS系统应用于冶金行业的烧结、炼铁、炼钢等工序,提高生产效率,降低能耗。
4. 环保行业:DCS系统在污水处理、烟气脱硫等环保领域具有显著效果,助力企业实现绿色生产。
DCS系统原理在现代工业生产中具有广泛的应用前景,为企业提高生产效率、降低成本、保障安全生产提供了有力支持。
dcs控制系统实例
dcs控制系统实例DCS(分布式控制系统)是一种用于监视和控制工业过程的自动化系统,具有分布式、网络化、可靠性高等特点。
它由中央处理器、输入输出模块、通信网络、工作站和操作站等组成,广泛应用于石油、化工、电力、冶金等领域的过程控制系统中。
下面我们将以炼油厂的DCS控制系统升级为例,介绍DCS控制系统的一次质变。
一、项目背景炼油厂为了提高生产自动化水平和生产效率,决定对现有的过程控制系统进行升级改造。
原有系统由于采用传统的集中控制系统,存在设计不合理、维护困难、可靠性差等问题,严重影响了生产稳定运行。
为了解决这些问题,炼油厂决定采用DCS控制系统进行一次全面的质变。
二、系统升级方案1.系统结构升级:原有的集中控制系统改为分布式控制系统,采用单一主控制台和多个分散的操作站,中心控制室与现场操作站之间通过通信网络连接,架构更加灵活可靠。
2.硬件设备更新:将原有的老旧IO模块、控制器等设备进行全面更换,采用新型的高性能硬件设备,提升数据采集和处理能力,并兼容新旧设备的接口。
3.通信网络升级:将原有的串行通信方式改为以太网通信,提高数据传输速度和稳定性,同时支持远程监控和维护。
4.软件系统升级:进行DCS软件系统的全面升级,采用新一代的DCS 软件平台,具备更强大的数据处理和分析功能,支持更丰富的控制策略和算法,并提供更友好的界面和操作方式。
5.数据集中管理:将原有的分散数据存储方式改为集中式数据库,提供更高效的数据管理和查询功能,方便历史数据的分析和决策支持。
三、实施过程1.需求确认与系统设计:与炼油厂相关工程师和技术人员进行详细沟通,了解需求和问题,并根据需求设计出相应的DCS控制系统方案。
2.硬件设备采购和更换:按照设计方案,采购新的硬件设备,同时对现有的硬件设备进行更换和调试,并进行接口适配和测试。
3.软件系统开发和调试:根据需求和设计方案,进行DCS软件系统的开发和调试,包括控制逻辑、监视界面、报警系统等。
PCS FCS DCS PLC 区别
PCS FCS DCS PLC的区别关键词:FCS(现场总线控制系统)DCS(集散控制系统/分布式控制系统/distributed control system)PCS(过程控制系统)PLC(可编程逻辑控制器)1.概述PLC、DCS、FCS是工业控制过程中的三大控制系统。
1.1 DCS由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。
分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。
各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。
分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。
分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。
在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中。
这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性,不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。
当管理级发生故障时,过程控制级(控制回路)仍具有独立控制能力,个别控制回路发生故障时也不致影响全局。
与计算机多级控制系统相比,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
分散型控制系统(DCS)是以微处理机为基础,以危险分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展,DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展,使得不同型号的DCS可以互连,进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连,实现实时数据上网,成为过程工业自动控制的主流。
DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。
(完整版)DCS系统介绍
3.2.2过程控制级
• 又称现场控制单元或基本控制器,是DCS系统中的核心部 分。生产工艺的调节都是靠它来实现。比如阀门的开闭调 节、顺序控制、连续控制等等。
3.2.3过程管理级
• DCS的人机接口装置,普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩 CRT、操作者键盘、打印机、大容量储存器等。操作员通 过操作站选择各种操作和监视生产情况、这个级别是操作 人员跟DCS交换信息的平台。是DCS的核心显示、操作跟 管理装置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程, 可以通过屏幕了解到生产运行情况,了解每个过程变量的 数字跟状态。
8 TCP/IP配置
• 1、IP地址 • 2、子网掩码 • 3、默认网关 • 4、DNS
8.1 IP地址
• IP地址是指互联网协议地址(英语:Internet Protocol Address, 又译为网际协议地址),是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供 的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分 配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。
• 1.DI信号:数字输入信号(Digital Input) • 2.DO信号:数字输出信号(Digital Output) • 3.AI信号:模拟量输入(Analog Input) • 4.AO信号:模拟量输出(Analog Output)
6.1.1 DI信号典型回路图
• 设备状态信号、阀门反馈、盘车开关、急停按钮……
8.4 DNS
• DNS(Domain Name Service)域名服务,我们都知道在网络 上传输信息用的地址是IP地址,但是因为IP没有规律难以 记忆,所以就有了域名,当我们访问drop160时,网络上 的路由器是不知道drop160怎么走的,所以我们需要把 drop160转化成drop160的IP地址,这就是DNS服务。
DCS系统介绍范文
DCS系统介绍范文DCS(Distributed Control System),即分布式控制系统,是一种用于监控和控制工业自动化过程的系统。
它由一组分布在整个生产设施的控制单元组成,这些控制单元通过网络进行通信,实现对工艺流程的实时监控和控制。
DCS系统的出现极大地提高了工业生产的自动化水平和生产效率,已经成为现代工业控制领域不可或缺的重要技术。
DCS系统主要由三个部分组成:控制器、人机界面和通信网络。
控制器是DCS系统的核心,它由一组具有实时控制功能的可编程逻辑控制器(PLC)组成,负责对生产设备和工艺参数进行监控和控制。
人机界面则提供了操作员与系统交互的界面,通常采用触摸屏或计算机软件的形式,使操作员可以轻松地监视和控制生产过程。
通信网络负责连接各个控制单元和人机界面,实现数据的传输和交换,确保系统的实时性和可靠性。
DCS系统的优势在于其分布式的结构和灵活的扩展性。
由于控制单元分布在整个生产设施,可以实现对各个工艺单元的独立控制,使得系统更具灵活性和可靠性。
同时,DCS系统的控制器可以根据生产需求进行灵活配置和扩展,以适应不同规模和复杂度的生产过程。
这使得DCS系统不仅适用于大型工业生产,也适用于中小型企业的生产控制。
DCS系统在工业生产中扮演着至关重要的角色。
首先,DCS系统可以实现对生产过程的实时监控和控制,保证生产过程的安全和稳定。
操作员可以通过人机界面监视工艺参数的变化,并根据需要进行调整和控制,及时发现和解决问题,确保生产过程的正常运行。
其次,DCS系统可以提高生产效率和质量。
通过优化控制策略和自动化控制过程,DCS系统可以提高生产效率,减少生产成本,提高产品质量和一致性。
最后,DCS系统可以实现远程监控和控制,使得操作员可以远程监控和控制生产过程,提高生产的灵活性和效率。
总的来说,DCS系统是现代工业生产中不可或缺的重要技术,其优势在于分布式的结构和灵活的扩展性,可以实现对生产过程的实时监控和控制,提高生产效率和质量,确保生产过程的安全和稳定。
DCS与PLC的区别与联系
DCS与PLC的区别与联系DCS(分散控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)是在工业自动化领域中常用的控制系统。
它们在设计、功能和应用方面存在一些区别和联系。
本文将探讨DCS与PLC之间的区别与联系,旨在帮助读者更好地理解这两种控制系统。
一、DCS与PLC的定义和概述DCS是一种分层结构的控制系统,它通常由多个分布在不同位置的控制单元组成,这些控制单元可以通过网络进行通信。
每个控制单元都可以独立地执行控制任务,并与其他控制单元共享信息。
DCS广泛用于大型工业过程控制系统,例如发电厂、化工厂和石油炼厂等。
PLC是一种用于自动控制的专用计算机,它可以根据预先编写的程序来控制各种设备和过程。
PLC通常用于小型或中型控制系统,例如自动化生产线、机械设备和建筑物自动化系统等。
虽然DCS和PLC具有不同的定义和概述,但它们都能够实现工业自动化控制的目标,并在不同的应用场景中发挥重要作用。
接下来将详细讨论DCS与PLC的具体区别与联系。
二、DCS与PLC的区别1. 结构与组成DCS的结构更加复杂,由多个控制单元组成,这些单元可以相互通信和共享信息。
每个单元都具有独立的性能和功能,可以实现高度分布式和协作控制。
相比之下,PLC通常是一个单独的设备,它独立执行控制任务。
2. 网络通信DCS的控制单元通过网络进行通信,可以实现异地操作和远程监控。
这使得DCS适用于大型的、分布式的控制系统。
PLC通常通过本地连接进行通信,适用于较小规模的控制系统。
3. 灵活性和可扩展性DCS具有较高的灵活性和可扩展性,可以根据需要灵活地增加或减少控制单元,并实现系统的动态调整。
相比之下,PLC相对独立,扩展性较低。
4. 编程语言和功能DCS通常使用高级编程语言进行控制和编程,具备更为复杂的功能和逻辑。
PLC则使用简化的Ladder Diagram(梯形图)等编程语言,功能相对较简单。
这使得DCS适用于需要更复杂控制逻辑的应用,而PLC则适合于一些简单的控制任务。
DCS系统的优势和局限性
DCS系统的优势和局限性DCS系统(Distributed Control System)是一种用于工业过程控制的计算机系统,它将监控和控制功能分散在不同的节点上,以提高系统的可靠性和安全性。
本文将讨论DCS系统的优势和局限性。
一、优势1. 高可靠性和冗余性:DCS系统采用分布式的架构,将控制功能分散在多个节点上,即使某个节点发生故障,也不会影响整个系统的运行。
此外,DCS系统通常配备了冗余的硬件和软件,当某个组件失效时,备用组件可以自动接替其功能,保证系统的连续运行。
2. 灵活性和可扩展性:DCS系统可以根据工业过程的需求进行灵活配置和扩展。
它支持多种类型的I/O设备和通讯协议,并且可以轻松地添加新的节点和功能模块。
这使得DCS系统适应性强,可以满足不断变化的生产需求。
3. 高级控制和优化功能:DCS系统通过集成各种高级控制算法和优化模块,可以实现对工业过程的精确控制和优化。
例如,它可以根据设定的目标函数,自动调节生产过程的参数,以实现最佳的生产效率和品质。
4. 开放性和互联性:DCS系统支持多种通讯协议和接口,可以与其他系统进行无缝的集成。
它可以与企业级信息系统(如ERP系统)进行数据交换,实现生产数据和管理数据的共享,提高生产过程的协同性和可管理性。
5. 高级人机界面和操作体验:DCS系统通常配备了直观友好的人机界面,操作员可以通过图形化界面实时监控和控制生产过程。
此外,DCS系统还提供了强大的报警和故障诊断功能,帮助操作员快速识别和解决问题,提高生产过程的稳定性和可靠性。
二、局限性1. 初始投资和维护成本较高:相对于传统的集中控制系统,DCS系统的购买和部署成本较高。
它需要大量的硬件设备和软件许可证,并且需要专业的技术人员进行配置和维护。
此外,DCS系统需要进行定期的升级和更新,以保持其功能的最新性。
2. 对网络和通讯要求较高:DCS系统依赖于稳定可靠的网络和通讯设施。
如果网络出现故障或通讯延迟,可能会导致系统的性能下降或不可用。
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dcs是什么意思 dcs相关介绍中文名:分布式控制系统外文名:Distributed Control System别称:分布式控制系统概述:DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
系统的主要技术概述系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。
系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口。
硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。
底层汉化的软件平台具备强大的处理功能,并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态,易于使用。
支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。
系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能,具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障,均不会影响整个系统的工作。
系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印,控制系统在功能和物理上真正分散,整个系统的可利用率至少为%;系统平均无故障时间为10万小时,实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。
“域”的概念。
把大型控制系统用高速实时冗余络分成若干相对独立的分系统,一个分系统构成一个域,各域共享管理和操作数据,而每个域内又是一个功能完整的DCS系统,以便更好的满足用户的使用。
络结构可靠性、开放性及先进性。
在系统操作层,采用冗余的100Mbps以太;在控制层,采用冗余的100Mbps工业以太,保证系统的可靠性;在现场信号处理层,12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。
DCS简介
DCS简介
一、DCS的概念
DCS是英文(Distributed Control System)的缩写,在国内自动控制行业又称之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物,是目前最先进、最合理的过程控制系统,可以适应各种过程控制的要求。
系统具有很高的可靠性。
它通过集中的操作和监控,管理分散的受控点,所以DCS可理解为“分散控制,集中管理”。
二、DCS的应用状况
自1975 年Honeywell 公司推出第一套DCS 以后,全世界有60 余家公司生产了1500 余种产品,目前约有10 000套DCS 在运行。
我国DCS 发展较晚,大约在20 世纪80 年代末才开始逐渐使用。
目前还处在从大型工程逐步向中、小型工程,从主要应用领域(如石化、化工、电力、冶金等行业) 逐步向全工业范围扩展阶段,市场远没有饱和。
特别在最近一段时期,将会有大量的国内企业采用先进的DCS 来改造传统产业,不但大型、中型工程项目采用,不少小型项目也开始采用。
它们的技术改造为DCS 提供了十分巨大的市场空间。
三、 DCS系统结构。
dcs系统的工作原理
dcs系统的工作原理
DCS(分散控制系统)是一种广泛应用于工业自动化控制领域的系统,它主要用于监控、控制和优化工业过程。
DCS系统
的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 数据采集:DCS系统通过各种传感器和仪表实时采集工业
过程中的数据,包括温度、压力、流量、液位等参数。
2. 数据传输:采集到的数据通过现场总线或网络传输到DCS
系统的控制中心。
现场总线通常采用常见的工业通信协议,如Profibus、Modbus等。
3. 控制中心:DCS系统的控制中心是对工业过程进行监控和
控制的核心部分。
它由一台或多台计算机组成,运行着专门的监控软件。
控制中心接收来自现场的数据,并根据预设的逻辑和算法进行处理。
4. 控制策略:基于预设的控制策略,DCS系统会生成相应的
控制命令,通过输出模块将命令传送回工艺设备,实现对工艺过程的控制。
控制策略可以包括比例-积分-微分(PID)控制、模糊逻辑控制、基于规则的控制等。
5. 数据存储和分析:DCS系统通常具备数据存储和分析的功能,可以将历史数据存储在数据库中,并提供数据查询、报表生成等功能。
这些数据可以用于工艺优化、故障诊断和决策支持。
6. 人机界面:DCS系统提供友好的人机界面,用于操作员监
控和控制工艺过程。
操作员可以通过可视化界面查看实时数据、趋势曲线、报警状态等,并进行相应的操作和调整。
总体来说,DCS系统的工作原理是通过数据采集、传输、控
制中心处理和控制策略生成,实现对工业过程的监控和控制,并提供数据存储、分析和人机界面等功能,以提高工业过程的自动化程度和效率。
工业过程控制系统
工业过程控制系统工业过程控制系统(DCS)是一种用于监控和控制工业过程的综合性系统。
它通过采集和处理各种传感器和执行器的数据,实现对工业过程的自动控制和优化。
DCS通常由硬件设备和软件系统组成,包括传感器、执行器、控制器、计算机、通信网络等。
DCS提供了一种集中管理和控制工业过程的有效方式,包括制造业、电力、化工、石油和石化等行业。
它能够实时监测过程参数,如温度、压力、流量等,通过将这些数据传输给控制器,实现对过程的控制和调整。
此外,DCS还可以记录和存储过程数据,用于数据分析和故障诊断。
DCS的设计和实施需要考虑以下几个关键因素。
首先,系统需要具有高可靠性,以确保生产过程的稳定运行。
其次,数据传输和处理需要具有实时性,以确保对过程的快速响应。
此外,系统还需要具备开放性,以便与其他系统进行接口连接和数据交换。
DCS的硬件设备包括传感器和执行器。
传感器用于采集过程参数数据,如温度、压力、流量等。
执行器用于控制和调节过程中的各种操作,如阀门、泵等。
通过与传感器和执行器的连接,DCS可以实时获取和控制过程数据。
DCS的软件系统包括控制器和监控系统。
控制器是DCS的核心部分,用于实时计算和控制过程参数。
它可以根据设定的控制策略,对过程参数进行调整和优化。
监控系统用于显示和记录过程参数数据,以便操作人员进行监控和数据分析。
DCS的通信网络是实现各个硬件设备和软件系统之间数据传输的关键。
它通常采用现代网络技术,如以太网、无线网络等。
通过通信网络,DCS可以实现硬件设备之间的连接和数据交换,实现对过程的控制和监控。
DCS的优势主要体现在以下几个方面。
首先,它能够实现对工业过程的自动控制,提高生产效率和产品质量。
其次,DCS能够减少人工干预,降低操作和维护成本。
此外,DCS还可以记录和存储过程数据,用于数据分析和故障诊断,提高生产过程的稳定性和可靠性。
总之,DCS是一种重要的工业过程控制系统,它通过采集和处理传感器和执行器的数据,实现对工业过程的自动控制和优化。
(完整版)DCS系统介绍
5.2 监控画面组态
5.3 工作站组态
• 用于监视控制显示画面及部分组态功能。
5.4 通讯组态
• 用于组态工作站,打印机及第三方控制器。
六、DCS的基础知识
• I/O信号 • 系统冗余 • DCS系统的特点
6.1 IO信号
• I/O:控制系统需要建立信号的输入和输出通道,这就是 I/O。DCS中的I/O一般是模块化的,一个I/O模块上有一 个或多个I/O通道,用来连接传感器和执行器。
2.2 1940~1970年
• 第三次科技革命开始后,随着计算机技术的发展,人们开 始尝试将计算机用于过程控制。但当时采用的办法是用一 台计算机控制几十甚至上百个回路,这样做的危险性很高, 如果计算机出现故障,会导致很严重的后果,这造成了危 险集中。
2.3 1970~1990年
• 直到上世纪70年代,随着计算机技术的日渐成熟,人们才 开始将危险分散。就是原来靠一台大计算机完成的任务, 现在用几十台微处理器来完成,从而大大降低了危险系数。 至此DCS就诞生了。
• 3.2管理级别分类:现场控制级、过程控制级、过程管理 级、经营管理级
• 3.3网络结构分类:一级网络、二级网络、三级网络
3.1硬件组成
3.2.1现场控制级
• 又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集 和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供操作站显 示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到 监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量 或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 这一个级别直接面对现场,跟现场过程相连。比如阀门、 电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。
3.2.2过程控制级
化工DCS系统
化工DCS系统——过程控制的重要组成部分化工工业是现代工业中非常重要的领域之一,具有非常广泛的应用领域。
涉及生产化学品、石油化工、纺织印染等多个产业,其中过程控制系统在化工过程中具有至关重要的作用。
而DCS (Distributed Control System)系统是过程控制系统的一种表示,本文将介绍的结构组成、工作原理以及未来发展方向。
一、的结构组成DCS系统包括以下几个方面:控制器、输入/输出模块、通信总线、工作站和执行单元等。
其中,控制器是中央控制单元,输入/输出模块负责连接感应器和执行机构,在感应器和执行机构之间构建了一个逻辑桥梁,通信总线将输入/输出模块与控制器相连,负责数据传输,工作站用于操作控制系统,执行单元则执行自动控制操作。
DCS系统通常由一个中央控制器和多个从站组成,由于每个从站都可以用于单一的过程控制环路,因此从站是独立的处理器。
中央控制器负责将所有控制任务分配到从站上,并在不同的从站上执行。
从站则对每个过程环路执行比中央控制器更高的速度控制,通常在控制其中一个过程环节时,与其他过程环节完全分离。
这样,DCS系统可以快速而精准地执行控制策略。
二、的工作原理是一种分布式的控制系统,旨在通过网络和通信技术将所有输入/输出模块和执行单元连接起来。
其工作原理如下:1. 数据采集:通过传感器,DCS系统采集测量数据,并转换成数字信号。
2. 控制策略:DCS系统根据预先设置的控制策略来决定如何处理输入数据。
这些控制策略可以是简单的数学函数,也可以是复杂的算法,通常需要在工程师们的帮助下进行设计和测试。
3. 控制指令:根据控制策略进行计算和验证后,DCS系统将指令通过通信总线发送给执行单元。
4. 执行:执行单元接收到指令后,执行相应的操作,从而实现自动控制功能。
5. 反馈:执行单元执行完毕后,将数据发送回中央控制器进行反馈。
这些反馈数据与输入数据相结合,用于优化控制策略。
通过以上步骤,可以在相应的过程控制环节中实现自动控制。
DCS系统介绍
2.1 1930~1940年
• 上世纪三四十年代,工业自动化装置采用的是分散性控制 系统。也就是所有设备都是独立运行,不联网控制。操作 员根据生产需求进行计算后,将独立设备的特性调节到适 合的程度,然后就开始工作。之后采用了气动、电动模拟 仪表组成过程控制系统,实现了一定程度上的集中监视、 操作和分散控制。
4.1.1 早期的DCS机柜
4.1.2系统柜
控制防火墙 冗余数字与模拟 I/O 电源系统 C300 控制器
现场总线接口模件
4.1.3辅助柜
4.1.4 辅操台
4.2 操作站
4.3 网络设备
4.4 可编程控制器PLC
• 可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的 数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在 其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控 制各种类型的机械设备或生产过程。
3.2.4经营管理级
• 又称上位机,功能强、速度快、容量大。通过专门的通信 接口与高速数据通路相连,综合监视系统各单元,管理全 系统的所有信息。这是全厂自动化系统的最高一层。只有 大规模的集散控制系统才具备这一级。
3.3网络结构
四、DCS系统的硬件结构
• 现场控制单元:系统柜、辅助柜、辅操台…… • 操作站:服务器、工程师站、操作站……
• 3.2管理级别分类:现场控制级、过程控制级、过程管理 级、经营管理级
• 3.3网络结构分类:一级网络、二级网络、三级网络
3.1硬件组成
3.2.1现场控制级
• 又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集 和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供操作站显 示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到 监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量 或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 这一个级别直接面对现场,跟现场过程相连。比如阀门、 电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。
PLC、DCS、FCS三大控制系统是什么英文全称是什么
PLC、DCS、FCS三大控制系统是什么英文全称是什么PLC、DCS、FCS控制系统的特点和差异分析2008-01-1722:11计算机和网络技术的飞速发展,引起了自动化控制系统结构的变革,一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统(FieldbusControlSystem,FCS)在上世纪九十年代走向实用化,并正以迅猛的势头快速发展。
现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。
现场总线控制系统的出现,将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。
FCS可以说是第五代过程控制系统,是由PLC(ProgrammableController)或DCS(DistributedControlSystem)发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。
本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。
1PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前,在连续型流程生产工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS 和FCS。
它们各自的基本特点如下:1.1PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理,是从下往上的。
(2)逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网络既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
1.2DCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术,是第四代过程控制系统。
过程控制系统的组成和分类
过程控制系统的组成和分类过程控制系统(Process Control System)由一系列硬件和软件组成,它们协同工作以监测和控制制造过程中的各种变量。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器、通信设备和操作界面等组件。
过程控制系统主要分为以下几类:1.基于PLC的控制系统可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字化的工业控制器,以逻辑操作实现自动化控制,广泛应用于制造业中。
PLC控制系统通常由多个可编程控制器、I/O模块、通信模块等构成,具有模块化、可扩展、高可靠性等特点。
2.集散式控制系统(DCS)集散式控制系统(Distributed Control System,DCS)是一种大型工业控制系统,通常由多个分布式控制节点、多个I/O模块、通信网络等组件构成。
DCS控制系统能够方便地实现过程控制和数据采集,适用于需要实现复杂控制的生产工艺。
3.计算机集成制造系统(CIM)计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing,CIM)是一种将计算机技术与制造工艺相结合的控制系统。
CIM控制系统包含了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺计划(CAPP)等多个模块,实现了制造流程的自动化、信息化和集成化控制。
4.人机交互控制系统(HMI)人机交互控制系统(Human Machine Interface,HMI)主要由操作终端和控制器组成。
HMI控制系统通过触摸屏、鼠标、键盘等设备提供操作界面,方便操作人员对制造过程进行控制和监测。
HMI控制系统适用于制造过程的小批量生产和多品种生产。
总而言之,过程控制系统的组成和分类十分丰富,不同类型的控制系统适合不同的工业生产场景。
随着人工智能、物联网等技术的发展,过程控制系统的应用也将不断发展和创新。
DCS控制系统概述
热工专业培训教材DCS控制系统概述天津国投津能发电有限公司一、DCS概述DCS(Distributed Control System)简称分散控制系统,国内习惯称为集散控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机控制系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
DCS的结构从下到上分为现场I/O层,过程控制层、机组监控层。
随着计算机技术的发展,已向上发展到生产管理层和决策管理层;DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能,如计划调度、仓储管理、能源管理等。
DCS具有以下特点:1.1高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。
此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
1.2开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。
1.3灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
1.4易于维护功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。
1.5协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
dcs系统工作总结
dcs系统工作总结
DCS系统工作总结。
DCS(分散控制系统)是一种用于工业控制和监测的自动化系统。
它由一组分
散的控制器和数据采集设备组成,能够实时监测和控制工业生产过程中的各种参数。
在工业生产中,DCS系统扮演着至关重要的角色,它能够提高生产效率、降低成本、增加安全性,并且提供实时的数据分析和报告。
首先,DCS系统能够提高生产效率。
通过实时监测和控制生产过程中的各种参数,DCS系统能够及时发现问题并进行调整,从而避免生产中的浪费和延误。
同时,DCS系统还能够自动化许多生产过程,减少人工干预,提高生产效率。
其次,DCS系统能够降低成本。
通过自动化控制和实时监测,DCS系统能够
减少能源和原材料的浪费,降低生产成本。
同时,DCS系统还能够减少人工干预,降低人力成本。
此外,DCS系统还能够增加安全性。
通过实时监测和控制,DCS系统能够及
时发现生产过程中的安全隐患,并采取措施进行控制,从而保障生产过程中的安全。
最后,DCS系统还能够提供实时的数据分析和报告。
通过收集和分析生产过程中的数据,DCS系统能够为生产决策提供支持,帮助企业更好地理解生产过程并
做出相应的调整。
总的来说,DCS系统在工业生产中扮演着非常重要的角色,它能够提高生产效率、降低成本、增加安全性,并且提供实时的数据分析和报告。
随着科技的不断发展,DCS系统将会在工业生产中发挥越来越重要的作用。
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工业过程控制系统(DCS)
∙西门子PCS7系统介绍
∙PCS7系统高达的应用
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西门子PCS7系统介绍
西门子为了应对制造业、过程工业和楼宇自动化行业中的挑战,提出了自己的独特解决方案—全集成自动化(TIA)和全集成能源管理(TIP)的驱动与自动化的解决方案,适用于各种行业。
SIMATIC PCS7过程控制系统是全集成自动化(TIA)的核心部分,为生产、过程控制和综合工业中所有领域实现统一且符合客户要求的自动化平台。
通过采用 SIMATIC PCS 7 的全集成自动化解决方案,可实现一致性的数据管理、通讯和组态,性能优异并可前瞻性地确保满足典型的过程控制系统应用需求。
∙简单而可靠的过程控制
∙用户友好的操作和可视化,并可通过因特网实现
∙系统范围内功能强大、快速、一致性的工程与组态
∙系统范围内的在线修改
∙在各个层级的系统开放性
∙灵活性和可扩展性
∙与安全相关的自动化解决方案
∙广泛的现场总线集成
∙仪表与控制设备的资产管理(诊断、预防性维护和维修)
1. PCS7工程组态系统—ES
SIMATIC管理器是工程组态控制的控制中心,是工程组态工具套件的综合平台,同时也是SIMATIC PCS7过程控制系统所有工程组态任务的组态基础。
SIMATIC PCS7项目各个方面的创建、管理、归档和记录都在这里进行。
组态内容主要包括:
∙控制系统硬件,包括分布式 I/O 和现场设备
∙通讯网络
∙用于连续和批生产过程的自动化功能(AS 工程组态)
∙操作和监视功能(OS 工程组态)
∙诊断和资产管理功能
硬件组态:
在HW-Config中可以配置硬件,如自动化系统(AS)、总线及过程IO等,还能进行网络组态。
连续功能图(CFC):
CFC 编辑器是用于图形方式组态和连续自动化功能调试的工具。
在功能强大的自动路径选择和 HMI 消息集成组态的支持下,可将预组态的功能块在 CFC 内部定位、组态和互连。
除了便捷的编辑功能外, CFC 功能也包括强大的测试和调试功能,以及可以单独组态的文档记录功能。
仿真:
使用 S7-PLCSIM 仿真软件,用户可以在 PG/PC 上对用 CFC/SFC 创建的用户程序进行测试,而不管目标硬件是否可用。
因此,在早期开发阶段就可以检测并消除错误。
这样就可以快速进行调试,降低成本并获得更高的程序质量。
2. PCS7操作员系统—OS
通过 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的操作员系统,操作人员可方便而安全地执行过程。
操作员可以通过各种视图来观察过程序列,并在必要时进行干预,从而对系统进行控制。
操作员系统架构具有很大的可变性,可灵活地适应不同的工厂架构和客户需求。
该架构的基础是由完美协调的单用户系统操作员站(OS 单站)和具有客户端 / 服务器架构的多用户系统操作员站所构成。
窗口功能:
不固定位置的窗口可显示某个设备或控制对象的具体参数或趋势,方便操作员对其进行操作或分析。
归档趋势:
一个或多个时间轴在趋势窗口中对应一个或多个范围值为固定或动态的值轴。
值轴的刻度可以是线性、对数、百分比或自由组态形式。
趋势显示了每个时间点上对应的过程值。
显示在趋势窗口中的曲线数量是可以自由选择的。
样式和颜色可以单独组态,对颜色的更改次数是有限制的。
网格和标尺可用来增加可读性和方向。
可以将多条曲线汇集到一个带有公共时间轴和值轴的曲线组,也可以组态多个曲线窗口。
如果需要,可以将这些曲线窗口进行链接,用以比较过程值。
经过链接的曲线窗口有公共的时间轴、缩放比例、滚动栏和标尺。
消息系统:
每个 OS 单站 /OS 服务器最多可组态 150000 条消息:
∙预定义的系统消息,由系统事件触发
∙单个或群组消息,由过程状态的更改初始化
∙操作员输入消息,在手动操作对象时产生
集成在操作员系统中的消息系统通过可自由组态的 AlarmControl功能(消息视图 / 窗口),来记录这些过程消息和本地事件,并将其保存在消息归档中,然后进行显示.
3. 西门子自动化系统—AS
自动化系统具有如下特点:
∙模块化无风扇的设计
∙强大的扩展能力和坚固的结构
∙单一或冗余设计
∙全面的通讯功能
∙集成的系统功能
∙集成安全功能 (Safety Integrated)
∙简单连接集中式或分布式 I/O
我们提供的所有自动化系统都选用有硬件控制器的独立控制器,并且是由西门子预组装和测试的完整系统。
高达科技根据项目的具体需求,确定自动化系统的类型。
主要依据是点数及根据点数测算的PO(过程对象)数目。
硬件控制器的自动化系统及其主要特性如下:
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PCS7系统高达的应用
高达科技作为国内唯一一家制浆造纸行业西门子全球合作伙伴,在2000年开始使用PCS7系统为制浆造纸行业提供DCS系统,并在工程实践中,结合制浆造纸工艺与设备,开发了该专用的功能块库,满足制浆造纸的工艺需求和设备要求。
标准程序库:
∙标准功能块
∙模块化
∙自主开发—SCL
∙满足标准设备控制
∙归档和报警自动生成
标准图标:
∙与功能块对应
∙多种图标风格
∙自动创建实例
标准面板:
∙模块化
∙分级操作权限
∙自动传递参数
特殊功能块:
∙针对特定设备或工艺过程
∙可量身定制
∙可由标准模块扩展
特殊功能图标:
∙与功能块对应
∙显示当前设备或工艺过程的状态特殊功能面板:
∙特殊功能块的操作与设置
∙分级操作权限
高达科技主要提供制浆造纸行业的DCS系统,涵盖整个制浆造纸。
同时,高达科技还提供新型干法水泥生产线、烟草薄片、污水处理、垃圾焚烧等行业的DCS系统。