集散型(DCS)控制系统特点及工艺流程
集散控制系统(DCS)
集散控制系统摘要：集散控制系统（DCS）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。
本文阐述了DCS系统的产生背景、基本组成、技术特点及发展现状与展望。
列举了DCS系统在工业生产中的部分应用。
关键词：集散控制系统，发展，特点，应用1.引言：集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制盒计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，即实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用[1]。
2. 集散控制系统的产生背景最初的工业过程控制是通过单元组合仪表采用原始分散控制,各控制回路相互独立,其优点是某一控制回路出现故障时,不影响其它回路的正常工作,缺点是硬件过多,自动化程度不高,难以实现整个系统的最优控制。
随后出现集中控制,它是通过计算机将控制回路的运算、控制及显示等功能集于一身,其优点是硬件成本较低,便于信息的采集和分析,易实现系统的最优控制,缺点是危险集中,局部出现故障会影响整体。
鉴于以上原因,人们开始研究集中分散控制,随着控制技术、计算机技术、通信技术、图像显示技术的发展，70年代中期吸收原始分散控制和集中控制两者优点,克服其缺点的集中分散控制系统诞生了[2.3]。
进入90年代以后，计算机技术突飞猛进，更多新的技术被应用到了DCS之中。
PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备，它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。
现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛，以至于有些人已做出预测：基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
集散控制系统原理及应用
集散控制系统原理及应用集散控制系统（Distribution Control System，简称DCS）是一种基于计算机网络的自动化控制系统，用于集中控制和监视复杂的工业过程。
它由许多分布在整个工厂或工艺中的控制单元组成，这些控制单元通过网络互连，在一起协同工作，以实现对整个过程的控制。
集散控制系统的原理是通过采集和传递数据，实现对过程的实时监测和控制。
它主要包括以下几个组成部分：1. 传感器和执行器：用于采集过程变量和控制信号。
传感器将过程中的物理量转换成电信号，例如温度、压力、流量等。
执行器根据控制信号执行一定的操作，例如开关、调节阀等。
2. 控制单元：集散控制系统中最核心的部分，由计算机硬件和软件组成。
控制单元负责采集、处理和分析传感器采集的数据，在此基础上生成控制信号，并通过执行器将其发送给控制对象。
3. 通信网络：用于连接不同的控制单元，实现数据的传输和共享。
通信网络可以是以太网、现场总线等。
通过网络连接，各个控制单元之间可以实现数据的共享和协同工作。
4. 人机界面：提供人机交互的界面，使操作人员能够直观地监视过程状态、进行操作和维护。
人机界面通常采用图形化显示，包括监视画面、报警提示、操作按钮等。
集散控制系统的应用非常广泛。
它可以用于石油化工、电力、水处理、冶金等工业领域的各种生产过程的控制和监测。
具体应用包括：1. 石油化工：集散控制系统可以用于炼油、化工生产等领域。
通过实时监测和控制温度、压力、流量等参数，可以保证工艺过程的稳定运行。
2. 电力系统：集散控制系统可以用于电力发电和配电系统的监控和控制。
通过集中管理各个发电单元、调度用电负荷，可以实现电力系统的高效运行。
3. 水处理：集散控制系统可以用于水处理过程中的污水处理、给水处理、制水等。
通过实时监测和控制水质、水流等参数，可以提高水处理的效率和质量。
4. 冶金：集散控制系统可以用于冶金工业中的钢铁生产、铸造等过程的控制。
通过实时监测和控制温度、压力、流量等参数，可以保证冶金过程的稳定性和产品质量。
集散型控制系统的介绍
集散型控制系统的介绍Whut 笔记集散型控制系统（DCS）也就是所说的分布式控制系统，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。
DCS是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，我们根据现有的，应用比较广泛的若干种DCS的结构的总结，来说明、分析和比较DCS的结构。
一、“三点一线”式结构DCS自70年代问世以来，很多公司推出了多种不同设计、风格各异的DCS，即是同一厂家，早期的产品与近期的产品也有不少的差异，但是仅管种种DCS千差万别，其核心结构却基本上一致，可将其归纳为“三点一线”式结构。
“一线”是指DCS的骨架计算机网络；“三点”是指联接在网络上的三种不同的类型的节点，分别是：面向被控过程现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监督管理人员的工程师站。
一般情况下，一个DCS只需配备一个工程师站，而现场I/O控制站和操作员站的数目则需根据实际需要配置，这三种节点通过系统网络进行联接并互相交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS 的整体功能。
DCS的计算机网络在很多方面的要求实时性网络。
网络需要根据现场通讯实时性的要求，在确定的时限内完成信息的传送。
“确定的时限”是指无论在何种情况下，信息传送度能在这个时限内完成，而这个时限则是根据被空过程的实时性要求确定的。
系统的拓扑结构。
大致可分为星型，总线型和环型三种。
目前应用最广泛的是环网和总线网。
二、DCS的系统网络SNET各种网络解决碰撞的技术:一种是TOKEN RING（对于环型网）或TOKEN PASSING（对于总线型网）方式;另一种解决碰撞的技术是载波侦听与碰撞检测技术，即CSMA/CD 方式.DCS的基础硬件:DCS由三种节点组成：现场I/O控制站、操作员站、和工程师站，通过局域网络互联在一起形成一个系统。
对于局域网来说，所有的节点都没有什么本质的和原则的区别，它们都是具有自己特定的网络地址，都可以通过局域网接收和发送数据。
DCS集散型控制系统安装调试施工方案
DCS集散型控制系统安装调试施工方案DCS（Distributed Control System）集散型控制系统是现代化工生产过程中常见的自动化控制系统，它通过将控制器分散放置在不同的位置，实现对工艺过程的远程监控和控制。
安装和调试是确保DCS系统正常运行的关键环节，本文将详细介绍DCS集散型控制系统的安装调试施工方案。
一、安装前的准备工作1.设计方案确认：在进行DCS系统的安装前，首先要确认设计方案是否符合工艺要求，并准备好相关的安装图纸和资料。
2.人员培训：安装施工人员需要接受相关的培训，了解DCS系统的工作原理和安装流程。
3.工具和材料准备：准备好安装所需的工具和材料，包括电缆、电气设备、连接器等。
4.安全措施：安装过程中要严格遵守相关的安全规定，确保施工人员的人身安全。
二、安装过程1.设备安装：按照设计方案要求，安装好DCS系统的各个设备，包括控制器、输入输出模块、通信设备等。
2.电缆敷设：根据设备之间的连接关系，敷设好相应的电缆，并确保连接正确牢固。
3.系统接线：完成设备的安装和电缆的敷设后，进行系统的接线工作，确保接线正确无误。
4.系统调试：完成系统的接线后，进行初步的系统调试工作，检查各个设备之间的连接是否正常。
5.系统校准：对系统中的各个设备进行校准，确保其参数设置正确，以便后续的正常运行。
6.联调测试：将DCS系统与相应的工艺设备进行联调测试，确保系统与工艺设备之间的通信畅通。
7.系统运行检查：最后进行系统的运行检查，检查系统是否正常运行，并对可能出现的问题进行排查和解决。
三、调试工作1.系统调试：对DCS系统进行全面的调试，包括对控制逻辑的修改、参数的优化等。
2.现场测试：对系统进行现场测试，检查系统在实际生产环境中的运行情况。
3.故障排查：对系统可能出现的故障进行排查和解决，确保系统的稳定性和可靠性。
4.性能优化：对系统的性能进行优化，提高系统的响应速度和准确性。
5.用户培训：进行用户培训，培训用户如何正确操作和维护DCS系统，以确保系统的长期稳定运行。
DCS控制系统及典型控制方案
DCS控制系统及典型控制方案常洪娟⏹集散系统Distributed Control system，简称DCS⏹集散系统的含义是，利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制的系统⏹技术基础微型计算机⏹应用对象生产过程⏹技术特点集中操作、管理和分散控制DCS的产生⏹50年代前，过程控制主要使用气动仪表⏹50年代后期，出现电动单元组合仪表⏹一次表留在现场的变送器和执行机构⏹二次表集中在中控室的调节与显示表⏹60年代，开始使用直接数字控制（DDC），由一台过程控制计算机对数百个回路进行控制，在带来很多优点的同时，出现了“危险集中”。
⏹70年代中期，出现集散系统。
操作更方便，集中管理，功能分散、任务分散的同时，危险也分散DCS发展历程（一）⏹1975年至1980年，初创期，代表产品有⏹Honeywell TDC2000⏹横河电机CENTUM⏹Foxboro SPECTRUM⏹技术特征：⏹带显示器的操作站与过程控制单元分离，实现了集中操作、分散控制⏹在硬件制造和软件设计上采用了冗余技术⏹引入了网络通信技术，以数据传输通道连接各组成部分，实现了系统内的资源共享DCS发展历程（二）⏹1980年至1985年，成熟期，代表产品有⏹Honeywell TDC3000（LCN）⏹横河电机CENTUM-A，-B，-D⏹Rosemount RS3⏹技术特征：⏹引入了局域网技术，通信范围扩大，数据传送速率大大提高，但各厂家网络通信机制各不相同。
⏹主要采用16位CPU，控制功能增强。
⏹操作站开始兼有简单的管理功能⏹采用上位机以完成一些复杂运算和较强的管理功能DCS发展历程（三）⏹1985年以后，扩展期，代表产品有⏹Foxboro I/A-S⏹Honeywell TDC3000X，TPS⏹横河电机CENTUM-XL，-uXL，-CS⏹Fisher-Rosemount Delta-V⏹技术特征：⏹系统开始走向开放，不同制造厂的产品可以相互连接、相互通信和进行数据交换。
集散型控制系统介绍
集散型控制系统介绍什么是集散型控制系统？集散型控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统，它由多个分布在整个工厂或工业设施的控制单元组成。
每个控制单元负责特定的控制功能，并与其他单元进行通讯和协同工作。
DCS系统的主要目标是实现工业生产的高效率和高可靠性。
DCS系统的特点1.模块化设计：DCS系统由多个独立的模块组成，每个模块具有特定的功能，并可以根据需要进行添加或移除。
这种模块化设计使得DCS系统更加灵活和可扩展。
2.分布式架构：DCS系统的控制单元分布在整个工厂或设施的各个区域，通过网络进行通讯。
这种分布式架构使得系统更加稳定，并且可以更好地应对设备故障或通讯中断的情况。
3.实时监控：DCS系统可以实时监控工业过程中的各种参数和状态，包括温度、压力、流量等。
监控数据可以通过图形界面直观地展示给操作员，帮助他们进行决策和调整。
4.集中管理：DCS系统通过中央控制台进行集中管理，操作员可以通过该控制台对各个控制单元进行配置和控制。
集中管理使得系统维护和管理更加简便，并且可以提高工作效率。
5.数据记录与分析：DCS系统可以记录和存储工业过程中的各种数据，如生产数据、报警记录等。
这些数据可以用于后续的分析和决策，帮助工厂或设施提高生产效率和质量。
DCS系统的应用领域DCS系统广泛应用于各个工业领域，特别是对于那些需要高度自动化和精确控制的工艺过程来说，DCS系统是不可或缺的工具。
下面是一些常见的DCS系统应用领域：•电力行业：DCS系统被用于发电厂和电网的控制和监测，可以实现对电力设备的远程操作和维护。
•石油和化工：DCS系统在炼油、化工生产和储运过程中起到关键作用，可以提高生产效率和安全性。
•制造业：DCS系统可以应用于各种制造过程的控制和监控，如汽车制造、钢铁生产等。
•水处理：DCS系统可以用于水处理厂的运行和监测，实现对水质和水压的控制。
DCS控制系统介绍
DCS控制系统应用范围：集散型控制系统(DCS)采用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，适用于化肥、化工、食品、粮食、制药、智能生物、饲料等行业自动化系统改造及自动化系统生产线，能够保证生产安全,提高自动化水平和管理水平,提高产品质量，提高劳动生产率，降低人工费用、能源消耗和原材料消耗。
DCS控制系统结构：◆集散型控制系统采用标准化、模块化和系列化设计，由集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。
集中管理部分包括管理计算机、工程师站.操作站。
管理计算机用于系统的信息管理和优化控制，工程师站用于组态和维护，操作站用于监视和操作。
分散控制监测部分包括控制站、监测站或现场控制站，用于控制和监测。
通信部分连接系统各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。
DCS控制系统系统特点：◆各工作站独立完成合理分配的数据采集、处理、计算、监视、操作、控制等规定任务。
◆控制功能齐全,控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批量控制于一体,系统可控性高。
◆操作方便、显示直观、可监视性好。
◆人机会话系统实用、简捷,工艺流程状态图、参数表、历史趋势图、实时趋势图、信息报警、故障分析、操作指导等窗口画面丰富。
◆DCS控制系统可以通过电脑在专用软件环境下进行编程，较小的参数修改和程序变更送入PLC不会引起中断运行，并且PLC的内变量参数也可在线读写，因而方便了程序的维护和检查。
◆积木式系统结构,开放式、标准化、模块化设计的硬件和软件，配置灵活,适应性和扩充性好。
◆实时采集、分析、记录、监视、操作控制过程对象参数,在线修改系统结构和组态回路，在线维护局部故障，系统可用性高。
◆采用系统结构容错设计,任意单元失效时可保持系统的完整性,全局性通信或管理站失效时可维持局部站的工作。
◆具有事故报警、双重化措施、在线故障处理等手段，系统可靠性、安全性高。
山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。
DCS控制系统详解
DCS控制系统详解（化工厂）提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相尖操作人员以及初学者提供参考。
01基本结构DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。
由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。
国内在翻译时，也有不同的称呼：分散控制系统（简称DCS）集散控制系统（简称TDCS或TDQ分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络1 '工程师站对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。
主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS 在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳工作状态之下。
2'操作员站处理一切与运行操作有尖的人机界面（HIS，Human Interface Statio n,或01, Operator In terface ‘或MMI ‘ Man Machi ne In terface）功能的网络节点。
主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。
3、场控制站现场控制站是DCS的核心，是对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC功能的网络节点。
系统主要的控制功能由它来完成，系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证。
其设计、生产及安装都有很高的要求，是分散控制系统中的主要任务执仃君°4、系统网络系统网络是连接系统各个站的桥梁。
集散控制系统22现场总线控制系统FCS
集散控制系统
• 1.1 DCS概述 自从美国的HoneyWell公 司于1975年成功地推出了世界上第一套集 散型控制系统以来，经历了20多年的时间， DCS已经走向成熟并获得了广泛的应用。 DCS的发展历程也是不断地由小到大规模 的过程，从最初的小规模控制系统发展到 综合控制管理系统，从而使工业控制系统 进入了信息管理与综合控制的时代。本节 主要介绍DCS的体系结构、特点和典型形 式。
集散控制系统
• 其具体组成包括：①监控计算机；②工程 师显示操作站；③操作员显示操作站。 • (3)综合信息管理级 这一级由管理计算机、 办公自动化系统、工厂自动化服务系统构 成，从而实现整个企业的综合信息管理。 综合信息管理主要包括生产管理和经营管 理。
集散控制系统
• (4)通信网络系统 DCS各级之间的信息传 输主要依靠通信网络系统来支持。根据各 级的不同要求，通信网也分成低速、中速、 高速通信网络。低速网络面向分散过程控 制级；中速网络面向集中操作监控级；高 速网络面向管理级。
集散控制系统
• 1.1.1 DCS的体系结构 DCS的体系结构 通常为三级。第一级为分散过程控制级； 第二级为集中操作监控级；第三级为综合 信息管理级。各级之间由通信网络连接， 级内各装置之间由本级的通信网络进行通 信联系。其典型的DCS体系结构如图 10．43所示。
集散控制系统
集散控制系统
• (1)分散过程控制级 如图10．43所示， 此级是直接面向生产过程的，是DCS的基 础，它直接完成生产过程的数据采集、调 节控制、顺序控制等功能，其过程输入信 息是面向传感器的信号，如热电偶、热电 阻、变送器(温度、压力、液位)及开关量等 信号，其输出是驱动执行结构。构成这一 级的主要装置有：①现场控制站(工业控制 机)；②可编程序控制器(PLC)；③智能调 节器；④其他测控监控级。
集散控制系统DCS的特点
集散控制系统DCS的特点随着信息技术的飞速发展，当前，DCS系统在煤、电、化工等工业领域应用广泛，逐渐从原来的配角角色转变为决定各工业企业安全经济运行的主角地位。
通过各项实践证明，集散控制系统的应用，在大大减轻了工作人员的工作强度的同时，也提高了工作效率。
集散控制系统（DCS）是一种以微处理器为基础的分散型综合控制系统，DCS系统综合了计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术、冗余及自诊断技术，采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。
集散控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，结合相应的软件，可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。
目前，DCS集散控制系统在各大行业都有一定的领域了。
也许有人还真的不知道DCS集散系统到底有多好？好在哪里？有哪些特点？今天小编就想大家介绍一下DCS的特点。
其主要特点是控制分散，集中管理。
基本思想是：分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
DCS在控制上的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态，可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要，使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。
随着企业改革的高柔性、高效益的要求，以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应，以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后，先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。
需要强调的是，广泛应用各种先进控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能最有效、最直接、也是最具价值的发展方向。
仪表技术向数字化、智能化、网络化方向发展工业控制设备的智能化、网络化发展，可以促使过程控制的功能进一步分散下移，实现真正意义。
集散控制系统(DCS)基础培训课件
CONTENTS 目录
• DCS概述与基本原理 • 硬件组成与功能实现 • 软件配置与组态设计 • 数据采集、处理与显示技术 • 系统集成与调试维护方法 • 发展趋势与新技术应用前景
CHAPTER 01
DCS概述与基本原理
DCS定义及发展历程
定义
集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是一种基于微处理 器的控制系统，通过高速数据通信网络将分散在各地的现场控制站、操作员站 等连接起来，实现集中管理和分散控制。
03
04
网络化
采用工业以太网等网络技术，实现系统内 部及与其他系统的互联互通
05
06
构建工业互联网平台，实现远程监控和运 维服务
新技术在集散控制系统中应用前景
云计算技术 提供弹性可扩展的计算资源，降低系统硬件成本
实现数据集中存储和处理，提高数据处理效率
新技术在集散控制系统中应用前景
大数据技术
对海量数据进行挖掘和分析，提供有价值的洞察 和决策支持 实现系统运行状态的实时监测和预警
实时曲线显示
将采集到的数据以曲线形式实时 展示在DCS系统界面上，便于操
作人员直观了解现场状态。
历史曲线查询
提供历史曲线查询功能，可查看 过去一段时间内的数据变化趋势
。
报表生成与打印
根据用户需求生成各类报表，如 日报、周报、月报等，并支持打
印功能。
CHAPTER 05
系统集成与调试维护方法
DCS与其他系统集成策略探讨
数据处理算法在DCS中应用
滤波算法
采用数字滤波技术对采集 到的数据进行处理，消除 噪声干扰，提高数据准确 性。
集散控制系统
集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
是相对于集中式控制系统而言的一种新型的计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
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系统，综合了计算机（Computer）、通信（communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调，大大提高了系统的可靠性。
DCS由上而下形成多级控制结构，即过程控制级、集中监控级和生产管理级，采用网络方式实现各级间的信息传递。
DCS既不同于分散的常规仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系统，而是吸收了两者的优点，在它们的基础上发展起来的一门系统工程技术，具有很强的生命力和显著地优越性。
1975年12月，美国霍尼韦尔（HoneyWell）公司推出TDC-2000集散控制系统，成为最早提出集散控制系统设计思想的开发商。
从而开始了DCS的初创阶段（1975-1980）这个时期的系统的特点是：比较注重控制功能的实现，系统的设计重点是现场控制站；系统的人机界面功能则相对较弱，在实际中只用CRT操作站进行现场工况的监视，使得提供的信息也有一定的局限；在功能上更接近仪表控制系统；各个厂家的系统均由专有产品构成，包括高速数据通道、现场控制站、人机界面工作站及各类功能性的工作站等，不仅系统的购买价格高，系统的维护运行成本也高。
可以说，DCS的这个时期是超利润时期，其应用范围也受到一定的限制。
第二阶段（1980-1985）是DCS的成熟期。
这一时期的DCS系统最大的特点是引入了局域网作为系统骨干，按照网络节点的概念组织过程控制站、中央操作站、系统管理站及网关，使得系统的规模、容量进一步增加，系统的扩充有更大的余地，也更加方便在功能上，这个时期的DCS逐步走向完善，除回路控制外，还增加了顺序控制、逻辑控制等功能，加强了系统管理站的功能，可实现一些优化控制和生产管理。
计算机集散控制系统的特点
计算机集散控制系统的特点
（1）自主性
在集散控制系统中，每一个分散过程控制装置都是一个自治的小系统，它完成数据的采集、信号处理、计算及数据输出等功能。
集散控制系统的各部分是各自独立的自治系统，但是，在系统中它们又是互相协调工作的。
（2）人－机界面
集散控制系统的人－机界面由操作管理装置来实现。
操作人员可以通过操作管理装置可以监视工业现场的生产情况，按预先设定的控制策略设计各个控制回路，并对各回路的控制器参数进行整定；还可以实现各状态量的监视及组态操作。
极大的方便了操作人员的操作，便于集中操作和管理。
（3）系统适应性和可扩充性好
集散控制系统的硬件和软件系统均采用标准化、模块化设计思路，具有灵活的组配方案，用户可以根据生产需要来改变系统的配置，在生产流程发生改变时可以很方便地扩大或缩小系统地规模。
（4）通信网络具有开放性
在集散控制系统中，系统通信网络是dcs 的骨架，是DCS 的基础和核心，对于DCS 整个系统的实时性、可靠性
和扩充性，起着决定性的作用。
DCS数据通信网络的实现需要相应的网络协议。
系统网络的发展有一个过程，历经了RS232,RS485协议等直至当今的开放式网络协议。
（5）运行安全可靠
集散控制系统的结构采用容错设计，在任何一个环节出现故障的情况下，仍然可以保持系统的正常运行。
系统的硬件包括操作站、控制站、通信网络及其他一些关键设备均采用双重或多重冗余设计；系统软件采用模块化设计结构，进行组态修改时可以在线下载，而不影响其他程序的运行。
系统还设有完善的自诊断功能，整个系统运行安全可靠。
集散式控制系统(DCS)开发及应用方案(一)
集散式控制系统（DCS）开发及应用方案一、实施背景随着工业4.0的到来，产业结构逐渐向智能化、自动化、信息化方向发展。
在此背景下，企业越发重视生产过程的优化与控制。
传统的手动控制和集中式控制系统已无法满足现代工业生产的需求，因此开发集散式控制系统（DCS）成为产业发展的必然趋势。
二、工作原理集散式控制系统（DCS）是一种分布式控制系统，它将控制功能分散到多个智能节点，实现多点控制。
每个智能节点都具备独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，同时又通过通信网络相互连接，实现信息共享和全局控制。
这种系统结构提高了控制效率，降低了控制风险，并可以根据实际生产需求进行灵活的配置和扩展。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确控制对象和控制要求，分析现有设备和工艺流程，为系统设计提供依据。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的硬件架构、软件功能和网络拓扑结构。
3.硬件选型与配置：选择合适的处理器、传感器、执行器等硬件设备，并配置到相应的智能节点上。
4.软件开发：编写控制算法、数据处理和通信协议等软件程序，实现系统的各项功能。
5.系统集成与调试：将各个智能节点连接起来，进行系统集成和调试，确保系统的稳定性和可靠性。
6.用户培训与文档编写：对用户进行操作培训，编写用户手册和维修手册等文档资料。
7.项目验收与推广：完成项目验收，收集用户反馈，对系统进行持续优化和推广。
四、适用范围集散式控制系统（DCS）适用于各种工业生产领域，如石油化工、电力、制药、食品加工等。
它适用于大型生产线和复杂工艺流程的控制，同时也可以用于小型工厂和实验室的自动化控制。
五、创新要点1.分布式架构：采用分布式控制系统结构，将控制功能分散到多个智能节点上，提高了系统的可靠性和灵活性。
2.智能节点自治：每个智能节点具有独立的处理能力，可以自主完成局部控制任务，降低了对中心控制器的依赖。
3.信息共享与全局控制：通过通信网络实现信息共享和全局控制，提高了生产过程的协调性和一致性。
DCS系统介绍
DCS 发展历史
第二阶段：1980—1985.，在这个时期集散控 制系统的技术特点表现为： 1）微处理器的位数提高，CRT显示器的分辨 率提高 2）强化的模块化系统 3）强化了系统信息管理，加强通信功能
DCS 发展历史
第三阶段，1985年以后，集散系统进入第三 代，其技术特点表现为： 1）采用开放系统管理 2）操作站采用32位微处理器 3）采用实时多用户多任务的操作系统
DCS 发展历史
第一阶段：1975-1980年，在这个时期集散控 制系统的技术特点表现为： 1）采用微处理器为基础的控制单元，实现 分散控制，有各种各样的算法，通过组态独立 完成回路控制，具有自诊断功能 2）采用带CRT显示器的操作站与过程单元分 离，实现集中监视，集中操作 3）采用较先进的冗余通信系统
DeltaV I/O Card Types
Outputs
- AO, 8 Channel, 4 to 20 mA, HART – AO, 8 Channel, 4 to 20 mA – I.S. AO, 8 Channel, 4 to 20 mA – DO, 8 Channel, 120/230 VAC, Isolated – DO, 8 Channel, 120/230 VAC, High Side – DO, 8 Channel, 24 VDC, Isolated – DO, 8 Channel, 24 VDC, High Side – High Density DO, 32 Channel, 24 VDC, High Side – I.S. DO, 4 Channel, 12 VDC I.S. Power
DCS 特点
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他功能的丧失。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。 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。
集散控制系统(DCS)
集散控制系统(DCS)集散控制系统(DCS)，是以多个微处理机为基础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术和冗余技术等实现对分散控制对象的调节、监视管理的控制技术。
其特点是以分散的控制适应分散的控制对象，以集中的监视和操作达到掌握全局的目的。
系统具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。
集散控制系统一般有四部分组成：（1）过程输入输出装置；（2）过程控制装置；（3）操作接口；（4）数据通讯系统。
集散控制系统也叫分布式控制系统，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。
在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。
首先，DCS的骨架——系统网络，它是DCS的基础和核心。
由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。
对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。
这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。
因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（b ps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。
系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。
为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。
这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。
在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点及应用
算机 控制系 统控制算式先进、 精度高、 晌应速 度快的优点， 又有仪表控制系统安全可 维 命.
护方便的优势。
FCS的三 个关键要点: (1)FCS9,统的 核心是总线协议， 即总线标
堆
那么灵活， 所以， 如果一 个项目 有密切联系 中，
的开关量控制和模拟且控制， 则采用DCS 比采
(2)从 上到下的树状拓扑大系 其中 信 统， 通 (Communicat on)是关键. i
(6)3类FCS 的 典型应用:连续的 工艺过程
自 动控制如石油化工， 其中 “ 本安防爆’技 术是绝 要的。 对重 分立的工艺动作自 动控制如
动化。
( 2 ) 逻辑控制， 定时控制、计数控制、 汽车制造机器人，汽车 . 多点控制如楼宇自 PLC具有数据处理能力、 通信和 等 联网 2 三大类型控制系统之间的差异
装置， 取代每台仪表的两根线。“ 现场控 房之间的信息往返. 可以说， 现场总线的本 制， 取代“ 分欲控制 数据的传 T 输采用“ 总线’ 质就是信息处理的现场化。
方式。
化 控制系 本文 分析了PLC, DCS, 统. 对比 FCS 三 动 大自 控制系 特点 统的 和差异， 介绍了
系统的应用及其发展前ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
互换性, (2)全教字通(a , 精度高, (3)智能化与 功能自 治性。 (4)高度 分散性,(5)很强的 适用性
等优点 ，
双向数字通信现场总线信号制， 此， 因 它可以 对现场装置(含变送器、 执行机构等)进行远 方诊断、维护和组态。但就目 前而言 F CS
在开关{ 与模拟最的混合处理方面不如 DCS t
口 的特点 CS，
系 统容易 开发, (6)用组态软件， 编程简 操 单，
集散控制系统(DCS)导论
制药行业
用于监控和调节制药生产过程 中的各种参数，确保药品质量 和生产的稳定性。
食品行业
用于监控和调节食品加工过程 中的各种参数，确保食品质量
和生产的卫生安全性。
02
DCS的体系结构
硬件体系结构
操作站
提供人机界面，方便操作员监 控和操作整个系统。
服务器
提供数据存储、备份、恢复等 功能。
现场控制站
负责采集和处理现场数据，执 行控制算法，输出控制信号。
工程师站
用于开发和维护系统，配置系 统参数，组态软件等。
输入输出设备
如传感器、执行器等，用于与 现场设备进行通信。
软件体系结构
系统软件
包括操作系统、数据库管理系统等，是整个 系统的支撑软件。
应用软件
根据具体控制需求开发的专用软件，实现特 定的控制功能。
人机界面技术
总结词
人机界面技术提供操作员与系统之间的交互界面，使操作员能够监控和控制系统的运行。
详细描述
人机界面技术包括图形界面设计、动态数据展示、操作控制、报警处理等功能。它使用计算机显示技 术，以图形、文本、动画等形式展示系统状态和数据，并提供操作工具，如鼠标、键盘等输入设备。
控制算法与策略
起源
20世纪70年代，随着计算机技术和自动化技术的发展，DCS开始 出现。
初期应用
初期主要应用于石油、化工等连续性生产行业。
发展趋势
随着技术的发展，DCS逐渐向智能化、网络化、集成化方向发展。
DCS的应用领域
石油、化工行业
用于监控和调节各种工艺参数 ，提高生产效率和产品质量。
电力行业
用于监控和调节电站运行过程 中的各种参数，确保电力生产 的安全和稳定。
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集散型(DCS)控制系统采用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，适用于化肥、化工、食品、粮食、制药、智能生物、饲料等行业自动化系统改造及自动化系统生产线，能够保证生产安全，提高自动化水平和管理水平，提高产品质量，提高劳动生率，降低人工费用、能源消耗和原材料消耗。
系统结构
◆集散型控制系统采用标准化、模块化和系列化设计，由集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。
◆集中管理部分包括管理计算机、工程师站、操作站。
管理计算机用于系统的信息管理和优化控制,工程师站用于组态和维护，操作站用于监视和操作。
◆分散控制监测部分包括控制站、监测站或现场控制站，用于控制和监测。
◆通信部分连接系统各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。
系统特点
◆各工作站独立完成合理分配的数据采集、处理、计算、监视、操作、控制等规定任务。
◆控制功能齐全，控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批量控制于--体，系统可控性高。
◆操作方便、显示直观、可监视性好。
◆人机会话系统实用、简捷,工艺流程状态图、参数表、历史趋势图、实时趋势图、信息报警、故障分析、操作指导等窗口画面丰富。
◆DCS控制系统可以通过电脑在专用软件环境下进行编程，较小的参数修改和程序变更送入PLC不
会引起中断运行，并且PLC的内变量参数也可在线读写，因而方便了程序的维护和检查。
◆积木式系统结构,开放式、标准化、模块化设计的硬件和软件，配置灵活,适应性和扩充性好。
◆实时采集、分析、记录、监视、操作控制过程对象参数,在线修改系统结构和组态回路，在线维护局部故障，系统可用性高。
◆采用系统结构容错设计，任意单元失效时可保持系统的完整性,全局性通信或管理站失效时可维持局部站的工作。
◆具有事故报警、双重化措施、在线故障处理等手段,系统可靠性、安全性高。
山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。
拥有国家发明专利和实用新型专利二十多件。
集科研开发、工程设计、生产安装、调试服务于一体的国内规模较大的自动化控制计量设备专业制造商。
公司创建二十年来，一直致力于化肥行业自动化配料计量设备、自动包膜系统、自动控制系统的研制开发。
并承接有机肥、掺混肥、微量元素肥、水溶肥、硅肥等整条生产线的制造、安装、调试。
产品远销巴基斯坦、越南、南非等国家和地区。
因在化肥行业的良好口碑，被授予“全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位”、“中国化肥行业优质设备配套供应商”、“自动化计量设备指定供应商”等荣誉称号。