DCS子系统功能介绍
DCS系统简介
百科名片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。
即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，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。
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，通信、显示和控制等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。
基本介绍首先，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 DCS，即通常所说的每秒比特数（bps），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。
其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC）功能的网络节点。
一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。
DCS系统的优势和特点
DCS系统的优势和特点DCS（分散控制系统）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。
它通过将各个子系统互联互通，实现对工业过程的监控和控制。
DCS系统具有许多优势和特点，本文将详细介绍其中的几个方面。
一、集中化管理能力DCS系统具备集中化的管理能力，可以对整个工业过程进行全面监测和控制。
通过集中化的操作界面，操作人员可以实时了解各个子系统的状态和参数，从而进行相应的调整和优化。
这种集中化管理的能力大大提高了工作效率，减少了人为错误的发生。
二、高度可靠性DCS系统具有高度的可靠性，可以确保工业过程的持续运行。
首先，DCS系统采用冗余设计，即在关键部件和网络上设置备用设备，一旦出现故障，备用设备能够自动接管工作，保证系统正常运行。
其次，DCS系统具备自动化的诊断和报警功能，可以及时发现故障并采取相应措施，减少停工时间和损失。
三、灵活可扩展性DCS系统具有灵活可扩展的特点，可以根据工业过程的需求进行定制和扩展。
通过添加新的子系统或调整网络拓扑结构，DCS系统可以适应不同规模和复杂度的工业过程。
同时，DCS系统可以与其他现有的工业系统进行集成，实现信息的共享和交换，提高整个工业系统的效率和智能化程度。
四、智能优化功能DCS系统具备智能优化的功能，可以根据实时数据和算法进行过程控制和优化。
通过分析和比较不同参数的变化趋势，DCS系统可以调整控制策略，使工业过程达到最佳状态。
同时，DCS系统还可以进行能耗管理和产能优化，实现资源的合理利用和提升企业的经济效益。
总结DCS系统作为一种先进的控制系统，具有集中化管理能力、高度可靠性、灵活可扩展性和智能优化功能等特点。
它在工业自动化领域发挥着重要的作用，提高了生产效率和产品质量，降低了成本和风险。
随着科技的不断发展，DCS系统将进一步完善和应用，为工业制造带来更多的优势和便利。
DCS子系统介绍
基本概念介绍：
(1)IEEE:美国电气和电子工程师协会 IEEE 802委员会，它成立于 1980年2月，它的任务是指定局域网的国际标准
802.3 标准，有线局域网标准，以太网标准。
802.11标准，无线局域网标准，802.11g 54Mbps
(2) 交换机：交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用 人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路 由上的技术统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完 成信息交换功能的设备。
(3) RPR:RPR的简称Resilient Packet Ring弹性分组环
主要实现功能：RPR可以提供在故障出先后50ms时间内的自动保护 倒换业务
(4)dbi:天线对信号变形和在特定方向聚焦的能力称为天线增益，用以 表达在所需方向的信号有多强(比较最坏的天线而言)、均匀地在所有 方向分布信号(一种等方性的辐射)的术语。
原则，即每个轨旁AP的无线信号覆盖范围为2倍的轨旁AP部署间
距，如下图所示：
AP03
AP02
AP01
任一轨旁AP故障的情况下，仍能维持轨旁无线信号的连续覆盖：
AP03
AP02
AP01
车地双向通信网络—轨旁AP布点原则（以单网为例）
根据计算以及实际工程测试经验，我们建议隧道内直线区段的轨旁 AP部署间距为200米左右；弯道区段的轨旁AP部署间距以可视距离 为参考原则；弯道、地面段等特殊环境下的AP部署方案可根据实际 勘测结果最终确定；
运营控制中心和车辆段各部署两台骨干交换机以及两台光传输设备（ A、B网分别部署，两网独立并行运行），正线共7个设备集中站，其 骨干交换机采用A、B网交叉布放方式,世纪城站部署两台骨干交换机 以及两台光传输设备,其余6站各部署一台骨干交换机以及一台光传输 设备,骨干交换机上联本站光传输设备，光传输设备之间通过光纤互 联组成RPR环网；
分布式控制系统DCS简介演示
云计算与大数据应用
随着云计算和大数据技术的快速发展，DCS也开始与这些技术结合，实现数据存 储、分析和处理的云化。
通过云计算和大数据应用，可以实现数据挖掘、预测分析、优化控制等功能，为 企业的决策提供有力支持。
总结词提高发电效率，保障电力全详细描述在电力行业中，分布式控制系统（DCS）主要用于协调控制发电机组、输配电网络和负载，实现高效发电和电力 安全。通过DCS，电力公司能够实时监控和管理电力生产过程，优化资源配置，提高发电效率，同时确保电网的 稳定运行。
化工行业应用案例
总结词
实现生产自动化，提高产品质量
分布式控制系统DCS简介演 示
汇报人： 2024-01-10
目录
• DCS概述 • DCS的体系结构 • DCS的主要功能 • DCS的发展趋势 • DCS的案例分析
01
DCS概述
DCS的定义
01
DCS是分布式控制系统的简称， 是一种集中管理和分散控制相结 合的控制系统。
02
它由多个控制器、输入输出模块 、通信网络和人机界面等组成， 实现对工业过程的控制和管理。
软件体系结构
01
02
03
04
实时操作系统
提供多任务调度、任务间通信 、内存管理等机制。
控制算法库
提供各种控制算法和策略，如 PID控制、模糊控制等。
人机界面软件
提供操作员界面，支持多种显 示和控制功能。
系统管理软件
负责系统配置、维护和管理。
网络体系结构
通讯协议
采用标准的通讯协议，如 EtherNet/IP、Modbus等。
主控DCS控制系统简介
新华的DAS系统具有如下特点： 1. 显示功能 • • • • 汉化的人机界面,易于理解和记忆 合理的分层显示结构,便于监视更多参数 操作界面简单直观、图形响应速度快速 预定义或用户专用的直接调用功能，方便快捷
10 / GE / Xinhua Learning Center
炉膛安全监控系统FSSS简述
炉膛安全监控系统 FSSS 是现代大型火力发电机 组锅炉设备必须具备的一种监控系统。 其主要作用就是能够在锅炉正常启停和相关设 备操作时，连续监视炉膛燃烧的状态，进行逻辑判 断，发出各种运行指令，使各种联锁的燃烧设备严 格按照既定的合理程序完成必要的操作。 在发生异常工况或者出现操作失误时，做出快 速反应，防止炉膛内部任何部位燃料堆积，避免发 生锅炉爆燃等事故，保证人员和锅炉设备的安全。
DCS系统简单介绍
DCS 各子系统介绍
1/ GE / Xinhua Learning Center
Байду номын сангаас
DCS系统典型网络结构图
2/ GE / Xinhua Learning Center
3/ GE / Xinhua Learning Center
• 分散控制系统DCS概述 • 数据采集系统DAS简述 • 模拟量控制系统MCS简述 • 炉膛安全监控系统FSSS简述 • 顺序控制系统SCS简述 • 电气综合保护监控系统ECS简述 • 辅机控制系统BOP简述 • 烟气脱硫控制系统FGD简述
24 / GE / Xinhua Learning Center
2. 燃烧自动控制系统 燃烧自动控制系统的目的是控制锅炉燃料燃烧过 程，使得燃料燃烧所产生的热量与外界对锅炉的蒸汽 需求相适应，同时保证锅炉的安全经济运行。 燃烧自动控制包括燃料量控制、送风量控制以及 炉膛压力控制三项主要内容。 根据制粉系统的不同，燃料量控制具体分为给粉 机转速控制（中储式）、给煤机转速控制（直吹式） 以及容量风量控制（双进双出钢球磨）。 锅炉风烟系统过程参量的调节在反馈控制的基础 上，主要通过增加各种工况下的前馈以达到消除系统 扰动，维持稳定、安全运行的目的。
DCS子系统介绍解读
BS-A
BS-A
BS-A
BS-A
BS-A
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DCS系统从总体网络拓扑结构上充分考虑了交换机设备的冗余配置 以保证其可靠性。 A、B网交叉布放方式： 升仙湖站、天府广场站、火车南站组成一个RPR环网 A网 文殊院站站、省体育馆站、孵化园站组成一个RPR环网 B网 使用ONS 15454E多业务光传输平台，连接起来即可构成RPR的环网 。
升仙湖站
下行
（4）车载数据通信网络
车载网络系统分别由车头驾驶室网络部分及车尾驾驶室网络部分组 成。其中车头驾驶室网络部分由车载无线网络单元即WGB 1310、车载天 线、车载网络交换机和车载CBTC系统设备组成。车尾驾驶室网络部分也 同样由车载无线网络单元即WGB 1310、车载天线、车载网络交换机和车 载CBTC系统设备组成。具体车载网络系统拓扑由下图所示：
区域控制器 (ZC)
联锁控制器 (ILC)
接入交换机 接入交换机 联锁控制器 (ILC) 接入交换机
接入交换机
骨干交换机
骨干交换机
轨旁骨干网络
骨干交换机 骨干交换机
接入交换机
轨旁数据通信网络
车地双向通信网络
MR 车载控制器 (CC)
MR
车载数据 通信网络
车载控制器 (CC)
(1)骨干网的架构
轨旁骨干网采用业内关键应用组网的通用架构构建，由专用的光传输 平台产品和骨干交换机构成，此架构具有网络层次划分科学、高可扩 展性和可维护性等特点； 骨干光传输平台采用思科专业的ONS 15454E多业务传输产品以及先进 的RPR技术构建，骨干交换机采用Catalyst 6506E核心交换机产品。 运营控制中心和车辆段各部署两台骨干交换机以及两台光传输设备（ A、B网分别部署，两网独立并行运行），正线共7个设备集中站，其 骨干交换机采用A、B网交叉布放方式,世纪城站部署两台骨干交换机 以及两台光传输设备,其余6站各部署一台骨干交换机以及一台光传输 设备,骨干交换机上联本站光传输设备，光传输设备之间通过光纤互 联组成RPR环网； 在业务保护上, 采用RPR的保护, 实现业务的快速恢复和收敛 (<50ms), 而无须依赖于底层SDH传输层保护机制, 大大节约了带宽资 源.
DCS子系统功能介绍
VC-trunks
SDH device
Ethernet
port
Virtual bridge
SDH frame
SDH device
Ethernet
port
Virtual bridge
SDH device
Virtual bridge
Ethernet port
SDH device
Virtual bridge
接入网/无线链接
NMS SDH告警示例
NMS SDH上的告警指示： NMS SDH告警分为紧急告警、主要告警、次要告警三级：
告警指示 SDH节点紧急告警
NMS IP告警示例
事件触发示例
描述
交换机CPU的使用情况 监测交换机CPU的使用情况。
AP 和OBM的温度
监测AP 和OBM的温度
有线丢包率 无线通信丢包率
MastCeIr
DCS 有线网
MSS
Clock
ATS
轨旁 TArTaCcksid e ATC
DCS 网D管CS Administratio n
主时钟
Urbalis 系统总体结构
DCS系统结构示意图
SDH node
ATS LAN
SW ITCH SW IT CH
SSDDHHnondoede
光纤
SDH骨干网
DCS有线部分构成: SDH的骨干网保护
SDH网络一般配置为环状结构，采用MSP（二纤双向复用段）保护确保 当单个SDH节点故障或光纤故障时，不影响其它SDH节点设备之间的通 信。下图显示了光纤损坏情况下从SDH节点n到n+2的数据流方向。
1 根光纤
工作通道 保护通道
SDH节点n
DCS子系统介绍
DCS
数据通信子系统（Data Communications Subsystem, DCS）是一个宽带通信系统，提供了CBTC系统内的三个主 要列车控制子系统，包括中央控制室（OCC），轨旁子系 统（ZC、MicroLock Ⅱ）和车载子系统（CC）以及其他沿 线地面设备之间双向、可靠、安全的数据交换。DCS子系 统基于开放的业界标准：有线通信部分采用IEEE802.3以 太网标准，无线通信部分采用先进的WLAN技术—— IEEE802.11g标准，最大程度地采用成熟的设备。
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BS-B
BS-B
BS-B
BS-B
BS-B
BS-B
车辆段
升仙湖
YDK2+761
火车北站
YDK4＋354
人北站
YDK5+534
文殊院站
YDK6+885
骡马市站
YDK7＋769
天府广场
YDK8＋787
2.无线设备接入交换机WS-C3560-24TS-S
3.有线设备接入交换机ME-3400-24FS-A
4.轨旁AP：接入点 Access Point 采用的是Cisco 1310 AP产品
AP机箱
5.思科的ONS 15454E多业务光传输产品 Cisco ONS 15454 是多业务光传输平台，ONS 15454可以利用灵活的 光传输技术（例如新兴的弹性分组环（RPR）、SDH和DWDM/CWDM），将 以太网、IP、存储和TDM服务整合到一起，为城域网（MAN）电信运营 商提供了一个极为可靠的解决方案。
(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。
卡斯柯DCS子系统
一、 确保关键数据的安全 关键安全设备间采用安全可靠的通信协议（如SACEM或FSFB2）进行信息交 换。此外，有线和无线网络采用多种安全协议，认证客户和对数据通信加 密手段来防止黑客攻击。
二、 选择优良的无线扩频技术 DCS采用OFDM无线扩频技术用于车地无线链路。OFDM采用多载波传输技术， 将无线频谱划分为许多载波，并将低速数据调制到载波上进行传输。OFDM 的信道隔离非常小，这样显著提高了频谱的效率。此外，相对FHSS（跳频 序列扩频）和DSSS（直序序列扩频），OFDM有以下优势： （1） 更高的接收性能。在-90dBm的信号强度下，OFDM最大可接收6 Mb/s 的数据速率，而DSSS可接收的最大数据速率为2Mb/s。FHSS的性能稍差，在 -81dBm的信号强度时，最大数据速率为1Mb/s。 （2） 更强的抗多径干扰能力。因为低速的数据被调制到每个OFDM的载波 上，所以编码重组的时间较长。这一结果使得OFDM有更强的抗多径干扰能 力，并对码间干扰的敏感程度较低。 （3） 更强的抗脉冲干扰能力（如蓝牙、无线局域网等）。CBTC业务数据 （包括协议开销）的最大速率为双向100kbits/s，仅占用6Mb/s无线通道的 4％（每方向2％）。CBTC的业务数据包的大小为500个字节，OFDM每40毫秒 （单向传递100kbits/s）中，仅需0.7毫秒完成一次CBTC数据的传递；而 FHSS则每4毫秒中需2毫秒传递CBTC数据。所以，OFDM可以利用最短的时间 完成数据的传递，大大提高了系统的抗脉冲干扰能力。
第一节 精细有机合成基础知识
一 、 有 机 反应 中的电 子效应 与空间 效应 1. 电 子 效 应 电子效应可用来讨论分子中原子间的相 互影响 以及原 子间电 子云分 布的变 化。电 子效应 又可分 为诱导 效应和 共轭效 应。 （1）诱导效应 在有机分子中相互连接的不同原子间， 由于原 子各自 的电负 性不同 而引起 的连接 键内电 子云偏 移的现 象，以 及原子 或分子 受外电 场作用 而引起 的电子 云转移 的现象 称作诱 导效应 ，用I表示。 根据作 用特点 ，诱导 效应可 分为静 态诱导 效应和 动态诱 导效应 。
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系统原理及应用情况
DCS系统原理及应用情况DCS系统（Distributed Control System）是一种分布式控制系统，它利用计算机网络连接分散在不同位置的控制设备，对生产过程进行集中管理和控制。
DCS系统的主要原理是将生产过程划分为多个子系统，通过数据采集和信号传输，将各个子系统的控制指令和状态信息发送给中央控制器，再由中央控制器进行综合分析和决策，最终将控制指令发送给各个子系统的控制设备。
DCS系统具有分布式、模块化、可靠性高的特点，广泛应用于化工、电力、冶金、石油等行业的自动化控制领域。
在化工行业，DCS系统广泛应用于生产过程的控制和监测。
通过DCS系统，可以实现对温度、压力、液位等参数的实时监测和控制，保证生产过程的稳定性和安全性。
同时，DCS系统还可以对各种化工设备进行实时监控，及时发现设备故障并进行处理，提高设备的运行效率和使用寿命。
此外，DCS系统还可以实现数据存储和分析功能，对生产数据进行历史记录和趋势分析，为生产管理决策提供依据。
在电力行业，DCS系统主要应用于电力发电和配电系统的控制和自动化管理。
通过DCS系统，可以实现对发电机组的运行状态监测、控制和保护，提高发电效率和安全性。
同时，DCS系统还可以监测和控制电网的运行状态，及时识别和处理电力故障，确保电力供应的稳定性和可靠性。
此外，DCS系统还可以实现对电力消费的动态调度和管理，提高电力利用率。
在冶金行业，DCS系统主要应用于冶炼过程的控制和优化。
通过DCS系统，可以实时监测和控制各种高温反应过程，保持炉温和化学成分的稳定性，提高冶炼产品的质量和产量。
同时，DCS系统还可以对冶炼设备进行故障诊断和预测，及时采取维修措施，提高设备的可用性和运行效率。
此外，DCS系统还可以实时监测和调节环境参数，减少能源消耗和环境污染。
在石油行业，DCS系统主要应用于石油生产和炼油过程的控制和管理。
通过DCS系统，可以实时监测和控制油井的生产量和质量，保持油井的稳定产出。
DCS系统的介绍
DCS系统的介绍DCS（分布式控制系统）是一种集成了过程控制、数据采集、通信、运算和显示等功能的自动化控制系统。
它主要应用于诸如发电厂、化工厂、石油化工、冶金、制药、水处理、水电站等领域。
DCS系统通过集中控制器、工作站、输入/输出子系统、通信网络等构成，实现对整个系统的实时监控和自动控制。
1.集中控制器（CPU）：集中控制器是DCS系统的核心，负责实时监控和控制系统的各种参数。
它可以处理来自传感器和执行器的输入和输出信号，执行控制算法，并向操作员提供实时数据。
2.工作站：DCS系统通常包括一台或多台工作站，用于操作员监控和操纵系统。
工作站提供了人机界面，使操作员能够查看关键数据、趋势图、报警信息等。
通过工作站，操作员可以对系统进行调整和优化，实现最佳控制效果。
3.输入/输出子系统：输入/输出子系统负责将传感器和执行器与DCS系统进行连接。
它包括模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出等接口模块，用于将各种信号转换为数字信号，以便于集中控制器的处理。
4.通信网络：DCS系统中的各个组件通过通信网络进行连接。
通信网络是实现数据传输和交换的重要一环，它可以是以太网、现场总线、红外线通信等。
通信网络高效稳定的运行是确保DCS系统正常运行的关键。
1.高度集成：DCS系统集成了过程控制、数据采集、通信、运算和显示等功能，可以实现对整个系统的一体化管理，提高工作效率和生产效益。
2.实时监控：DCS系统可以提供实时的数据和趋势图，使操作员对系统状态进行实时监控和分析。
这样，操作员可以及时发现和处理潜在问题，保证生产过程的稳定性和安全性。
3.灵活可扩展：DCS系统可以根据实际需要进行灵活扩展和升级。
用户可以根据生产线的变化进行系统配置和改造，以适应新的生产要求。
4.可靠性高：DCS系统采用了分布式架构，其中集中控制器、工作站和输入/输出子系统等可以实现冗余备份，提高了系统的可靠性和稳定性。
5.易于操作：DCS系统提供了友好的用户界面和操作方法，使操作员能够轻松地操作和管理系统。
DCS简介
DCS(集散控制系统)简介集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。
它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是它的集中管理和分散控制。
目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
DCS通常采用分级递阶结构，每一级由若干子系统组成，每一个子系统实现若干特定的有限目标，形成金字塔结构。
可靠性是DCS发展的生命，要保证DCS的高可靠性主要有三种措施：一是广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺；二是广泛采用冗余技术；三是在软件设计上广泛实现系统的容错技术、故障自诊断和自动处理技术等。
当今大多数集散控制系统的MTBF可达几万甚至几十万小时。
1.集散控制系统的发展趋势近年来，在DCS关联领域有许多新进展，主要表现在如下一些方面。
(1)系统功能向开放式方向发展传统DCS的结构是封闭式的，不同制造商的DCS之间难以兼容。
而开放式的DCS将可以赋予用户更大的系统集成自主权，用户可根据实际需要选择不同厂商的设备连同软件资源连入控制系统，达到最佳的系统集成。
这里不仅包括DCS与DCS的集成，更包括DCS与PLC、FCS及各种控制设备和软件资源的广义集成。
(2)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，实现真正意义上的“全数字”、“全分散”控制。
另外，由于这些智能仪表具有的精度高、重复性好、可靠性高，并具备双向通信和自诊断功能等特点，致使系统的安装、使用和维护工作更为方便。
(3)工控软件正向先进控制方向发展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，主要包括先进控制、过程优化、信息集成、系统集成等软件的开发和产业化应用。
在未来，工业控制软件也将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。
(4)系统架构向FCS方向发展单纯从技术而言，现阶段现场总线集成于DCS可以有三种方式：①现场总线于DCS系统I/O总线上的集成――通过一个现场总线接口卡挂在DCS的I/O总线上，使得在DCS控制器所看到的现场总线来的信息就如同来自一个传统的DCS设备卡一样。
分散控制系统(DCS)知识讲解
分散控制系统技术规范（硬件与软件）一、总则1、DCS系统功能：模拟量控制(MCS)，锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、顺序控制(SCS)和数据采集(DAS)，以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。
2、DCS应由分散处理单元、数据通讯系统和人机接口组成。
3、DCS系统应易于组态，易于使用，易于扩展。
4、DCS的设计应采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障，均不应影响整个系统的工作。
5、系统的参数、报警和自诊断功能应高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统应在功能和物理上适当分散。
6、DCS应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存贮器的数据丢失。
7、整个DCS的可利用率至少应为99．9％。
二、硬件要求1、一般要求（1）系统使用以微处理器为基础的分散型的硬件。
（2）所有模件均应是固态电路，标准化、模件化和插入式结构。
（3）模件的编址不应受在机柜内的插槽位置所影响，而是在机柜内的任何插槽位置上都应能执行其功能。
2、处理器模件（1）处理器模件应各司其职(功能上应分离)，以提高系统可靠性．处理器模件应使用I／O 处理系统采集的过程信息采完成模拟控制和数字控制．（2）处理器模件带有LED自诊断、显示。
（3）处理器模件若使用随机存取存储器(RAM)，则应有电池作数据存储的后备电源，电池的更换不应影响模件的工作。
（4）某一个处理器模件故障，不应影响其它处理器模件的运行。
此外，数据通讯总线故障时，处理器模件应能继续运行。
（5）对某一个处理器模件的切除，修改或恢复投运，均不应影响其它处理器模件的运行。
（6）执行机组联锁保护和重要的模拟量控制功能的控制器应冗余配置。
（7）冗余配置的处理器模件与系统均应有并行的接口，即均能接受系统对它们进行组态和组态修改。
处于后备状态的处理器模件，应能不断更新其自身获得的信息。
（8）电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件应能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
DCS控制系统介绍
DCS控制系统介绍DCS（Distributed Control System）即分散型控制系统，它是一种用于工业自动化和过程控制的控制系统。
DCS系统具有分布式、模块化和灵活的特点，能够实现对整个生产过程的监控和控制，提高生产效率和产品质量。
DCS系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括计算机、控制器、输入和输出设备等，软件部分则是用于控制和监控的程序。
DCS系统可以与各种传感器、执行器和其他设备进行接口，实现对各种参数的测量和控制。
DCS系统的主要特点有如下几点：1.分布式架构：DCS系统采用分布式控制架构，即将控制功能分散到各个子系统中，每个子系统都具有自己的控制器和输入输出设备。
这种架构使得系统更灵活，能够适应不同规模和复杂度的生产过程。
2.模块化设计：DCS系统采用模块化设计，即将控制功能划分为多个独立的模块，每个模块负责一个特定的任务，如温度控制、液位控制等。
这种设计使得系统更易于维护和升级，也提高了系统的可靠性。
3.高性能计算机：DCS系统使用高性能计算机作为控制器，能够快速、准确地处理大量的数据和指令。
这使得系统可以实时地监控和控制生产过程，确保生产的稳定性和高效性。
4.高可靠性：DCS系统具有高可靠性，可以实现冗余和备份，确保在故障情况下的系统稳定运行。
同时，系统还能够实现自动切换和故障诊断，提高了系统的可靠性和容错性。
5. 开放性：DCS系统是一个开放系统，可以与其他系统进行连接和通讯，如MES（Manufacturing Execution System）、ERP（Enterprise Resource Planning）等。
这种开放性使得系统更加灵活，可以实现工厂级别的集成和管理。
DCS系统主要应用于工业生产过程控制，如化工、电力、石油、制药等行业。
它可以实现对生产参数的实时监测和调节，确保产品的质量和安全，提高工艺的稳定性和效率。
总之，DCS控制系统是一种分散型、模块化和灵活的控制系统，能够实现对工业生产过程的监控和控制，提高生产效率和产品质量。
dcs控制系统方案
DCS控制系统方案1. 引言DCS（分散式控制系统）是一种用于工业自动化的控制系统，它将工厂的控制设备、传感器和执行器连接在一起，通过分布式控制器和监视器来实现对工厂过程的控制和监控。
本文将介绍一个DCS控制系统方案，包括系统架构、硬件设备、软件平台和功能模块等内容。
2. 系统架构DCS控制系统采用分布式架构，由多个子系统组成。
每个子系统包含一个分布式控制器和若干I/O模块，用于实现对特定过程的控制和监测。
所有子系统通过网络连接在一起，与中央控制室的监视器进行通信。
下图展示了DCS控制系统的架构。
+-------------------+| || 中央控制室 || |+-------------------+|+-------------------+| || 子系统1 || |+-------------------+...+-------------------+| || 子系统n || |+-------------------+3. 硬件设备3.1 分布式控制器每个子系统都配备一个分布式控制器，它负责对本地过程进行控制和监测。
分布式控制器通常采用工业级计算机，具有高可靠性和实时性能。
它与本地的I/O模块进行通信，并通过网络与其他子系统和中央控制室连接。
3.2 I/O模块每个子系统都连接了若干I/O模块，用于采集传感器数据和控制执行器。
I/O 模块负责将模拟量和数字量信号转换成数字信号，供分布式控制器进行处理。
常见的I/O模块包括模拟输入模块、模拟输出模块、数字输入模块和数字输出模块。
3.3 其他设备除了分布式控制器和I/O模块，DCS控制系统还包括其他设备，例如传感器、执行器和通信设备等。
这些设备与分布式控制器和I/O模块一起工作，用于实现对工厂过程的控制和监测。
4. 软件平台DCS控制系统的软件平台是实现系统功能的关键。
软件平台通常由以下几个部分组成：4.1 系统监视器系统监视器是中央控制室的核心组件，负责接收和显示来自各个子系统的数据和状态信息。
第一篇DCS介绍
第一章DCS系统概述1-1-1 #1机组控制系统采用了上海福克斯波罗公司制造的I/A’S系列DCS系统。
整套DCS 系统包括数据采集系统DAS、协调控制系统MCS、炉膛安全与监控系统FSSS、顺序控制系统SCS。
#1机组DEH系统和NCS系统，为新华公司产品。
改造后的#1机组采用以CRT为中心的操作和控制方式。
1-1-2 DAS系统包括锅炉、汽机、电气流程图，趋势图，成组显示，棒状图，机组日报表，事故追忆报表，SOE报表等等。
其流程图上具备实时运行参数、报警状态显示以及操作画面的调出。
1-1-3 MCS系统包括协调控制主控画面，成组操作器画面以及分布在流程图中的给水控制系统，引、送风控制系统，燃烧控制系统，主汽、再热汽温控制系统，一次风机控制系统，除氧器水位控制系统，除氧器压力控制系统，凝器水位控制系统，高加水位控制系统等等。
各子系统的自动投用可在相应的操作器上进行，协调控制方式的选择和投用在主控画面上进行。
1-1-4：FSSS系统包括燃油系统、燃煤系统、公用逻辑三大部分。
它们均分布在锅炉流程图中。
公用逻辑部分包含锅炉保护的主要内容，即炉膛吹扫、主燃料跳闸与首出原因记忆、点火条件、RUNBACK等。
燃油系统包含油层及油枪的投、切控制。
燃煤系统包含各制粉系统的控制。
1-1-5 SCS系统包括了锅炉、汽机的主要辅机、设备和系统的控制、联锁、保护和操作功能。
对重要的辅机设置了启动允许条件“P”、跳闸首出原因“T”、电气跳闸原因“F”。
1-1-6 DEH系统包括汽机控制系统DEH、小汽机控制系统MEH、旁路控制系统BPC三部分。
这三部分均可在两台DEH CRT上调出监视、操作。
1-1-7 NCS系统包括500KV、220KV和机组的公用系统三部分。
500KV升压站和220KV升压站的倒闸操作均可在NCS CRT上进行，公用系统的操作也在NCS CRT上操作。
第二章DCS系统硬件介绍I/A’S的系统结构是按节点（NODE）概念来构成的。
城市轨道交通信号系统项目七 DCS信号子系统
的列车控制子系统都包括标准的
IEEE 802.3（以太网）接口和使用 UDP/IP作为不同设备之间的通信协
议。
项目七 DCS信号子系统
二、DCS子系统系统功能
CBTC各子系统之间双向﹑可靠数据通信
信息冗余传输
采用有效的安全机制保障DCS网络安全性 采用先进的加密算法保证数据安全性 网络管理
项目七 DCS信号子系统
2、系统结构组成 3）轨旁数据接入网络 轨旁接入网络部分，提供各轨旁子系统和轨旁无线设备接入数据通信子系统的接 口。 一般线路非设备集中站都部署一台光口接入交换机
设备集中站及运营控制中心和车辆段分别部署一台轨旁无线设备接入交换机
和有线设备接入交换机，轨旁无线设备和有线设备采用不同的AS交换机接入网络 ，保障轨旁数据接入的高可靠性； 轨旁光口接入交换机和电口接入交换机分别以星型方式千兆上联所属的本区 域骨干交换机； 轨旁光口接入交换机以百兆光纤连接本站区域各轨旁AP，电口接入交换机通 过百兆双绞线为本站内各轨旁有线设备提供接入。
项目七 DCS信号子系统
一、系统组成
2、系统结构组成 5）车载数据通信网络
车载网络系统分别由车头驾驶室网络部分及车尾驾驶室网络部分组成。其中车
头和车尾的驾驶室网络部分由车载无线网络单元、车载天线、车载网络交换机和车 载CBTC系统设备组成。
无线链路 车载无线单元 车载交换机 CBTC系统设备 车尾驾驶室
息、ATP信息、ATO信息能在各系统设备间快速传递，完成ATS、ATP、ATO的各
类功能。 DCS子系统基于开放的业界标准：有线通信部分采用IEEE802.3以太网标准，无 线通信部分采用先进的WLAN技术——IEEE802.11g标准，最大程度地采用成熟的 设备。
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- 01/12/2015 - P 7
DCS有线部分构成: SDH的骨干网保护
SDH网络一般配置为环状结构，采用MSP（二纤双向复用段）保护确保 当单个SDH节点故障或光纤故障时，不影响其它SDH节点设备之间的通 信。下图显示了光纤损坏情况下从SDH节点n到n+2的数据流方向。
SDH节点n
工作通道 保护通道
在SDH节点上，VC-Trunk作为EPLAN的组成部分，建立SDH节点间的连 接。物理接口通过SDH节点的虚拟网桥VB接入到VC-TRUNK中。
SDH device VC-trunks
Virtual bridge
Ethernet port
8 Physical (Ethernet) ports 8 Physical (Ethernet) ports
- 01/12/2015 - P 14
DCS无线部分设备概述 - modem
DCS无线系统的核心设备为无线modem：轨旁AP及车载 OBM选用相同设备。
DCS无线modem基于802.11a/g标准，通过配置可工作 在AP/Station两种模式。
DCS modem配置两个RF端口，支持天线分集接收。 基于HTTP和SNMP用户界面，支持远程配置和固件更新； 可基于WPA2安全模式对无线接入进行保护；
内环
SDH Node: OSN2500
CXL 4
CXL 4
EFS0
EFS0
ETF8
PIU FAN
VLAN SIG Blue
ETF8
SAP
至西向非设备 集中站
E M C
VLAN ATS LGRAY
SL4
FAN
DCS_SW_ELT_Blue
VLAN SIG VLAN ATS Red DGRAY
SL4
PIU
SDH optical port (east)
Virtual bridge
2xVC-4 (in STM-4)
2xVC-4 (in STM-4)
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DCS有线部分构成: 电交换机的VLAN划分
在设备集中站的以太网交换机上基于端口划分VLAN，隔离SIG Blue, SIG Red, ATS Lgray, ATS Dgray, MSS, DCS等各个子网设备之间的数 据通信。以下为VLAN典型划分方式：
Ethernet interface & processing board
Virtual bridge
SDH device Ethernet port
Virtual bridge
SDH device Ethernet port
SDH optical port (west)
Cross-connect and line unit boards
- 01/12/2015 - P 5
DCS有线部分构成
有线部分由以下两部分构成：
核心网络：核心网络由SDH节点光缆环构成，SDH设备主要用于接入以
太网交换机和路由器，另外为MSS网络提供接口。各设备集中站、OCC 及车辆段的SDH节点通过骨干网光缆构成环状网络。 ATC/CI/ATS子系统设备接口，并将各子系统设备接入SDH骨干网。
Trainborn 车载 ATC e ATC Trainborn 车载 DCS e DCS Tracksid 轨旁 DCS e DCS CI Master Clock
DCS 有线网
MSS
ATS 轨旁 Tracksid ATC e ATC DCS DCS 网管 Administratio n
主时钟
- 01/12/2015 - P 2
DCS_SW_ELT_Red
E M C 至东向非设备 集中站
DCS_SW_OPT_Blue
VLAN DCS VLAN DCS
DCS_SW_OPT_Red
- 01/12/2015 - P 12
DCS有线部分构成: 控制中心典型配置
控制中心的典型配置见下图（以OSN1500为例） ：
ETF8 ETF8
接入网络：由以太交换机、路由器光电转换器等组成。直接与
- 01/12/2015 - P 6
DCS骨干网设备SDH
SDH（Synchronous Data Hierarchy）同步数字传输体制。是一种传输 体制，这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口 码型等特性。SDH的常用速率有STM-1（155M），STM-4(622M)，STM16(2.5G)。
SDH device Ethernet port
SD
e H fram
Virtual bridge
Ethernet interface & processing board
SDH device Ethernet ports
VC-trunks 14 Logical ports (VCtrunks ports) 14 Logical ports (VCtrunks ports)
SW-ATS-#1
SW-ATS-#2
SW-SIG-Blue
VLAN SIG Blue VLAN DCS VLAN SIG Red VLAN DCS
SW-SIG-Red
To NMS IP
NMS-Router
To NMS SDH To NMS SDH WS To-NMS IP WS - P 13 01/12/2015
SIG Blue SIG red ATS Lgray ATS Dgray MSS
SIG BLUE
VC3*1
SIG RED
ATS LGRAY
VC3*1
VC12*10
ATS DGRAY VC12*10
站间
集中站信号 机房
站间
MSS
VC12*2
- 01/12/2015 - P 9
DCS有线部分构成: SDH的业务配置
TGC
一般10.6m
TRE +CU
TRE+CU
至少1.4 m
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DCS无线部分 – 波导管方式的切换
列车位于无线单元A：
- 01/12/2015 - P 19
DCS无线部分 – 波导管
列车车头进入无线单元B：
- 01/12/2015 - P 20
DCS无线部分– 波导管
SDH node SDH node SDH node SDH node
ATS LAN
Maint.
SWITCH SWITCH SWITCH
Maint.
SWITCH
Maint.
SWITCH SWITCH SWITCH SWITCH
SWITCH
SWITCH
OPTICAL FIBERS
SWITCH
SWITCH
Urbalis 系统总体结构
- 01/12/2015 - P 3
DCS系统结构示意图
光纤
SDH node SDH node SDH node
SDH骨干网
Main Station
SDH node SDH node
Main Station
SDH node SDH node
Main Station
OCC
DCS冗余保护机制下的故障保护
设备故障 无线网络可靠性
红色（或蓝色）接入点失效
车载MODEM与蓝色（或红色）接入点建立无线连接。车地间的安全应 用有两条路径。
整个红色（或蓝色）无线网络失效
车载MODEM与蓝色（或红色）接入点建立无线连接。车地间的安全应 用有两条路径。
一个车载MODEM失效
车地间的安全应用有一条路径。
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DCS网络管理部分 - NMS SDH
NMS SDH采用华为T2000, 客户端/服务器结构
NMS SDH主用服务器一台；
T2000 Client 客户端
NMS SDH备用服务器一台；
NMS SDH客户端一台；
T2000 Server 服务器 T2000 Redundant Server 冗余服务器
T
M
T
M
M
T
DCS R M
图例: SWITCH : 以太网交换机 AP :轨旁无线接入点 RM :车载无线modem
- 01/12/2015 - P 4
DCS子系统功能及构成
DCS的主要功能：实现CBTC系统中各子系统设备之间端到端的通信 •DCS系统分为三部分： 有线部分：位于信号设备室，实现轨旁设备之间的数据通信 无线部分：位于列车和轨旁，用于实现车载和轨旁设备的数据通信 网管部分： 位于控制中心或维修中心，用做DCS系统的管理、配置、监 测和维护工具，由NMS SDH和NMS IP两套设备组成
红色车载MODEM和蓝色接入点失效
蓝色车载MODEM与红色接入点建立连接 车地间的安全应用有一条路径。
两个车载MODEM都失效 两个无线网络都失效
车地间的安全应用失去联系
车地间的安全应用失去联系
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DCS网络管理部分组成
DCS网络管理系统包括两套 NMS设备： NMS SDH –用于管理核心网络SDH NMS IP –用于管理接入网络及无线部分
DCS无线部分结构
DCS无线部分用于实现车载信号设备与轨旁信号设备之间的冗余的连续的 无线通信。由轨旁无线设备和车载无线设备组成。 DCS无线系统采用802.11g标准传输，针对无锡需求采用波导管传输方案： 波导管：该方案轨旁设备由TRE、耦合单元、波导管及附件构成， 车载设备由波导管天线、MRE及附件构成。
无锡市轨道交通2号线工程 信号系统集成采购 DCS子系统功能介绍