分布式计算机控制系统
分布式计算机控制系统
2、DCS的系统网络SNET
DCS的中枢，应具有良好的实时性、快速的响应性、极高的 安全性和网络的开放性等特点，选用局域网。 传输介质：同轴电缆或光缆
一、DCS的构成
（二）DCS的网络结构 3、DCS的管理网络MNET 处于工厂级，覆盖一个厂区的各个网络节点，选用局域网。 传输介质：同轴电缆或者光缆
分布式计算机控制系统
一、DCS概述
分布式计算机控制系统 (Distributed Control System)，简称DCS，通常也称为集散控制系统。 DCS 的控制功能，主要由计算机（ Computer ）、控 制技术（Control）、显示技术（CRT）和通信技术 （ Communicate ）来完成，一般也称为 4C 技术， 4C 技术是DCS系统的四大支柱。DCS中通信技术更为重 要，操作员站的操作、工程师站系统的组态以及现 场设备信息的交换都依靠通信技术来完成。
用和维护工作更为方便。
三、DCS的发展趋势
(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
一、DCS的构成
一、DCS的构成
1、 控制单元 控制单元是各个DCS控制站的中央处理单元，是DCS的核心设 备。 关键指标：处理容量、控制周期、负荷率。很大程度上取决 于网络指标和控制软件的设计。 可靠性设计：控制冗余设计、控制网络冗余设计、系统网络 冗余设计、实时数据的掉电保持、在线诊断与状态提示、故 障隔离与故障恢复等。
四、DCS实例
四、DCS实例
分散控制系统介绍概要
分散控制系统介绍概要分散控制系统(Distributed Control System, DCS)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。
它是以计算机为核心，通过分布式的控制器和现场设备相互连接，实现对工业过程中各种参数和设备的监控和控制。
DCS的核心思想是将控制系统分布在不同的现场设备中，通过现场设备之间的通信，实现系统的协调和控制。
相比于传统的集中式控制系统，DCS具有以下优势：1.可扩展性：DCS的控制器分布在不同的设备中，可以根据需求添加或移除控制器，实现系统的扩展和升级。
2.高可靠性：由于控制器分布在多个设备中，即使一些设备故障，其他设备仍然可以正常工作，保证了系统的高可靠性。
3.高性能：DCS中的控制器使用先进的计算机技术，具有较高的计算性能和响应速度，能够快速进行复杂的控制计算。
4.分布式控制：DCS将控制功能分布在多个控制器中，实现了分布式控制，提高了系统的灵活性和适应性。
DCS主要由三个组成部分构成，分别是现场设备、控制器和操作工作站。
现场设备包括各种传感器、执行器等，用于获取和控制工业过程中的各种参数和信号。
控制器是DCS的核心部件，它负责接收和处理现场设备发送的信号，进行控制计算，并根据计算结果发送控制指令给现场设备。
操作工作站是DCS的人机界面，操作员通过工作站可以对系统进行监控和控制。
工作站提供了友好的图形界面，显示各种参数和设备状态，并提供操作界面，操作员可以对参数进行调整和设备进行控制。
DCS的工作原理是现场设备将传感器采集到的信号通过数据通信网络传输到控制器，控制器进行控制计算，并根据计算结果发送控制指令给现场设备，现场设备执行控制指令，实现对工业过程的控制。
除了基本的监测和控制功能，DCS还具有一些高级功能，如数据采集和处理、报警和故障诊断、远程监控和控制等。
通过这些功能，DCS可以实现对工业过程的全面监控和控制，并对系统故障进行及时诊断和修复，提高系统的稳定性和可靠性。
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控制方案
dcs控制方案一、概述DCS（分布式控制系统）是一种基于计算机网络和现场总线技术的自动化控制系统。
它可以集成各类控制设备、执行器和传感器，并通过高效的数据通信实现对生产过程的监控和控制。
本文将详细介绍DCS控制方案的设计与实施。
二、系统组成1. 硬件方案DCS控制方案的硬件组成主要包括控制器、输入/输出模块、执行器和传感器等。
控制器具备高性能的数据处理能力，负责控制算法的执行和监控系统的运行。
输入/输出模块则负责与外部设备进行数据交互，传输控制信号和采集过程数据。
执行器和传感器承担着实际动作和信号采集的任务，将系统状态信息反馈给控制器。
2. 软件方案DCS控制方案的软件方案是整个系统的核心。
它包括了实时嵌入式操作系统、控制算法、监视系统以及人机界面等。
实时嵌入式操作系统保证了系统的高可用性和稳定性，控制算法则实现了对生产过程的精确控制。
监视系统通过对采集到的数据进行分析和处理，提供运行状态的监控报告和故障诊断。
人机界面提供了直观友好的操作界面，方便操作人员进行实时监控和调整参数。
三、DCS控制方案设计1. 系统需求分析在设计DCS控制方案之前，需要对待控制的生产过程进行全面的需求分析。
包括对工艺流程、设备性能要求、安全性要求和监控需求等进行详细的了解。
通过充分了解系统需求，才能制定出符合实际情况的控制方案。
2. 系统结构设计根据分析得出的系统需求，进行系统结构设计。
将整个生产过程划分为若干个子系统，根据不同的功能和控制需求进行模块化设计。
同时考虑实时性、可靠性和安全性等因素，确定控制器和传感器的布置位置，以及各个子系统之间的数据通信方式。
3. 控制算法设计根据生产过程的特点和控制需求，设计合理的控制算法。
可以采用传统的PID控制算法，也可以结合先进的模糊控制、神经网络控制或模型预测控制等。
控制算法需要综合考虑系统的稳定性、鲁棒性和响应速度，以实现对生产过程的精确控制。
四、DCS控制方案实施1. 系统集成根据设计方案，进行硬件设备的安装和网络连接。
DCS等名词解释
仪表工基础知识－－DCS等名词解释一、DCS－－－－分布式控制系统1、什么是DCS？ 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。
2、 DCS有什么特点？ DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。
DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。
操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。
3、 DCS的结构是怎样的？上图是一个较为全面的DCS系统结构图，从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。
管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
4、 DCS的控制程序是由谁执行的？DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。
5、过程控制站的组成如何?DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成6、什么是DCS 的开放性？DCS的开放性是指DCS能通过不同的接口方便地与第三方系统或设备连接，并获取其信息的性能。
这种连接主要是通过网络实现的，采用通用的、开放的网络协议和标准的软件接口是DCS开放性的保障。
7、什么是系统冗余？在一些对系统可靠性要求很高的应用中，DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份，当现在工作的部分出现问题时，系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上，从而保证了系统不间断工作。
通常设计的冗余方式包括：CPU冗余、网络冗余、电源冗余。
DCS的基本结构及原理
DCS的基本结构及原理DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）是一种利用计算机网络技术对工业生产过程实施分散控制与集中管理的自动化控制系统。
其基本结构主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括：控制器、输入/输出模块、通信网络和人机界面等。
控制器是DCS的核心部分，负责接收和处理来自输入/输出模块的信号，并根据设定的控制策略产生相应的控制信号。
控制器通常由主控制器和备用控制器组成，以提高系统的可靠性和稳定性。
输入/输出模块用于接收和发送与工业生产过程相关的信号。
输入模块将传感器等设备感知到的实时数据转换成数字信号，并传送给控制器进行处理和决策。
输出模块则将控制器产生的控制信号传送给执行机构，实现对生产过程的控制。
通信网络用于连接各个控制器和输入/输出模块，以及人机界面等设备，构建起整个DCS系统。
通信网络可以采用以太网、现场总线等多种技术，保证数据的传输和共享。
人机界面是操作员与DCS系统进行交互和管理的接口。
它提供了直观的图形界面，显示实时数据和历史数据，并提供控制参数的设置和调整等功能。
操作员可以通过人机界面对生产过程进行监控、控制和优化。
软件部分包括：实时控制软件、数据库管理软件和应用软件等。
实时控制软件是DCS系统的核心软件，它负责实时监控和控制生产过程。
实时控制软件接收输入/输出模块传来的信号，根据预设的控制算法和控制策略，产生相应的控制信号进行调节和优化。
同时，它也负责实时监测各个设备的状态和性能，并进行诊断和报警。
数据库管理软件用于存储和管理DCS系统中涉及的各种数据，包括实时数据、历史数据、配置数据和报警记录等。
数据库管理软件可以高效地组织和检索各种数据，以满足用户的需求。
应用软件是DCS系统根据不同行业和工艺特点而自定义开发的，它根据用户的需求，提供特定的功能和工具，以实现对生产过程的优化和管理。
应用软件可以包括过程控制、安全控制、质量控制等方面的功能。
02分布式控制系统的体系结构
02分布式控制系统的体系结构分布式控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是一种由多台个体控制单元组成的控制系统。
其体系结构是由若干分布式控制器、操作站和通讯网络组成，用于实时监测、控制和管理工业过程中的各种生产参数和设备设施。
本文将分析分布式控制系统的体系结构，并介绍其各个组成部分的功能和作用。
一、分布式控制器分布式控制系统的核心部分是分布式控制器。
它是由多个分布式控制因子组成，主要负责接收传感器信号、计算控制算法、驱动执行器，实现对过程参数的实时监测和控制。
分布式控制器通常采用红外线、无线电波、以太网等通信方式与其他组件进行数据传递。
二、操作站操作站是分布式控制系统的用户界面，用于人机交互和控制系统的人工操作。
操作站上装有操作界面、监控界面、数据处理界面和报警界面等，用户可以通过操作站进行对工业过程的监测、控制、调整和设备管理。
操作站通常由计算机、触摸屏和键盘等硬件设备组成，运行着专门的控制软件。
三、通讯网络通讯网络是分布式控制系统中各个组件之间进行数据传输和通信的重要媒介。
通讯网络通常采用现代化的网络技术，如局域网（Local Area Network，简称LAN）、广域网（Wide Area Network，简称WAN）等，以实现高速、可靠、安全的通信。
通讯网络的质量和性能对于整个系统的运行效果和安全性至关重要。
四、传感器和执行器传感器是分布式控制系统中的输入设备，用于实时采集工业过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位、浓度等。
执行器则是分布式控制系统中的输出设备，负责根据控制器的指令对各种执行设备进行控制，如闸门、调节阀、电机等。
传感器和执行器通过信号转换器与分布式控制器进行连接。
五、数据库数据库是分布式控制系统中的重要组成部分，用于保存和管理系统中的各种数据，如传感器采集数据、控制参数、工艺流程、历史记录等。
数据库可以提供实时的数据查询和分析功能，为系统的管理和优化提供依据。
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，希望能为工厂中相关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关的人机界面（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行者。
dcs 原理
dcs 原理
DCS（分布式控制系统）是一种基于现代计算机技术和通信技术的自动化控制系统，它采用分布式控制策略，将控制任务分散到各个控制节点上进行处理和决策。
DCS的设计原理主要
包括以下几个方面。
首先，DCS采用了分布式结构，即将整个控制系统划分为多
个子系统，每个子系统都具有独立的控制和运行能力。
这样可以实现对系统的分级控制和管理，提高了系统的可靠性和扩展性。
同时，分布式结构也使得系统中的变量和功能能够在各个节点之间自由共享和传递，便于实现分布式决策和控制。
其次，DCS采用了现代计算机技术，使用高性能的计算机作
为控制节点，通过软件程序实现对各个控制任务的处理和运算。
这样可以大大提高控制精度和响应速度，同时也方便了系统的维护和升级。
此外，DCS还可以通过网络连接各个节点，便
于实现远程监控和控制，提高了系统的灵活性和可操作性。
此外，DCS还采用了通信技术，实现节点之间的数据传输和
信息交换。
通信技术可以实现节点之间的实时数据采集和传输，保证各个节点的数据同步和一致性。
同时，通信技术还可以实现节点之间的远程控制和监控，方便操作人员对系统进行远程管理。
总之，DCS的原理基于分布式控制和现代计算机技术，通过
分布式结构、计算机软件和通信技术实现对复杂工业系统的自动化控制和管理。
这种原理使得DCS具有高性能、高可靠性
和高灵活性的特点，被广泛应用于各个领域的自动化控制系统中。
锅炉dcs控制系统
锅炉dcs控制系统锅炉dcs控制系统概述集散控制系统（DCS）又名分布式计算机控制系统，是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。
DCS既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。
它具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点，能提高生产自动化水平和管理水平，降低能源消耗和原材料消耗，提高劳动生产率，保证生产的安全，创造最佳的经济效益和社会效益。
锅炉dcs控制系统功能1、计算机数据采集及实时显示现场的信号包括模拟量和开关量，模拟信号主要有锅炉出水温度、锅炉出水压力、锅炉出水流量、炉膛温度、炉膛负压、锅炉排烟温度、室外温度、锅炉回水温度、回水压力等;开关信号主要有各种连锁信号、手动和自动切换信号、手动和自动温度设定信号、消除报警信号、各个电机的工作信号及其他需要采集的信号。
以上数据进入计算机，经过运算处理，可以在显示器实时显示。
同时将以上数据进行处理，还可以完成查询、检索、统计、报表、打印等功能。
2、锅炉供暖系统的自动/手动控制锅炉供暖系统手动控制时主要起数据采集及实时显示作用，当采集的数据出现异常时，系统将发出声光报警，设备的运行由操纵者现场控制，适合于设备调试;自动运行时，系统除了具有与手动运行方式相同的数据采集及实时显示作用外，还具有自动控制功能，根据检测的反馈信号，控制锅炉在最佳工作状态下运行，实现节煤、节电、节水、减人、增效的目的。
手动控制优先级最高，当手动/自动转换开关处于手动时，控制器的控制被屏蔽，现场设备可就地在手操器实现开、停等人工操作;当手动/自动转换开关处于自动时，设备的全部控制过程由控制器来完成。
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。
DCS系统原理和结构
DCS系统原理和结构DCS系统（分布式控制系统）是一种用于控制工业过程的计算机系统。
它通过多个分散的控制器和数据采集设备组成，实现对工业过程的自动化控制。
DCS系统通常由下面几个部分构成：中央控制器、工作站、输入/输出模块、通信网络和现场设备。
1.中央控制器：中央控制器是DCS系统的核心。
它负责接收从工作站或其他控制器发送的指令，并对所控制的设备进行控制。
中央控制器通常由一台或多台工控机组成，可以通过各种通信协议与其他设备进行通信。
2.工作站：工作站是DCS系统的操作界面，用于设置和监控控制系统。
工作站通常由一台或多台高性能计算机组成，提供人机界面，使操作人员可以方便地对过程进行控制和监测。
3.输入/输出模块：输入/输出模块是DCS系统与现场设备之间的接口。
它负责将来自现场传感器的信号转换为数字信号，并将数字信号转换为控制信号发送给执行器。
输入/输出模块通常由数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和模拟量输出模块组成。
4.通信网络：通信网络是DCS系统中各个组件之间进行数据传输的介质。
它通常由以太网、现场总线和串行接口等组成，用于实现控制系统中数据的交换和共享。
通过通信网络，DCS系统可以实现分布式控制，使各个控制设备之间可以进行数据共享和协作。
5.现场设备：现场设备是指DCS系统中需要进行控制的各种设备，包括传感器、执行器等。
传感器负责将现场的物理量转换为电信号输入给输入/输出模块，执行器根据输入控制信号执行相应的动作。
现场设备的种类和数量根据具体的工业过程和控制需求而定。
1.数据采集：DCS系统通过连接各种传感器和执行器，实时采集现场设备的状态和操作数据。
2.数据处理和控制算法：中央控制器接收到采集到的数据后，会进行数据处理和控制算法的计算。
控制算法根据设定的控制目标和现场数据，计算出相应的控制策略和控制信号。
3.控制信号输出：经过计算后的控制信号将通过通信网络发送给相应的执行器，执行器根据控制信号进行相应的操作。
dcs控制系统原理
dcs控制系统原理DCS（分布式控制系统）是一种基于计算机网络和现代自动化技术的控制系统，它具有很多独特的原理和特点。
DCS的原理主要包括以下几个方面：1. 分布式控制：DCS系统采用分布式结构，通过将控制功能分散到各个控制单元，使得系统具有更高的可靠性和可扩展性。
每个控制单元负责一个或多个分析控制回路，通过网络连接与其他控制单元进行通信。
2. 实时控制：DCS系统具有实时性能，能够对过程变量进行实时监测和控制。
它能够接收来自各个测量点的数据，并对其进行实时处理和分析，然后根据预设的控制策略进行调整。
实时控制可以确保系统的稳定性和安全性。
3. 联机和离线运行：DCS系统通常会同时支持联机和离线运行模式。
联机模式下，DCS系统能够实时采集和处理过程数据，并进行控制操作。
离线模式下，系统可以进行参数配置、软件升级等操作，而不会影响到过程的正常运行。
4. 数据管理和存储：DCS系统可以对采集到的过程数据进行记录和存储，以便后续分析和查询。
它能够以时间序列的方式存储数据，并通过数据库管理系统进行数据管理。
这样可以方便用户对历史数据进行回放和分析。
5. 故障诊断和报警处理：DCS系统能够对设备故障和异常情况进行诊断，并及时发出报警信号。
它可以实时监测各个设备的状态，并通过与其他系统的接口进行数据交换。
一旦发现异常情况，系统会根据预设的报警策略发出相应的警报，并提供故障诊断的相关信息。
综上所述，DCS控制系统是一种基于分布式结构和现代自动化技术的控制系统。
它具有分布式控制、实时控制、联机和离线运行、数据管理和存储等特点，可以实现对工业过程的全面监测和控制。
dcs方案
dcs方案DCS方案简介DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）是一种用于控制和监视复杂工业过程的计算机系统。
它通过采集、处理和分发数据来实现对工业过程的实时控制。
DCS通常由分布式计算机和网络组成，可以集成传感器、执行器和其他自动化设备，以实现对工业过程各个环节的监测和控制。
DCS的应用领域DCS广泛应用于各个行业的控制领域，包括能源、化工、制药、钢铁、水处理等。
在这些行业中，DCS被用于控制各种过程，例如发电厂的发电过程、化工厂的生产过程、制药厂的药品生产过程等。
DCS的优势1. 高可靠性DCS采用分布式架构，将控制任务分配到不同的计算节点上，并且具备故障检测和容错机制。
即使某个节点出现故障，系统也能够继续运行，确保工业过程的连续性和稳定性。
2. 高灵活性DCS采用模块化设计，可以根据工业过程的需要进行扩展和定制。
通过添加或删除计算节点，可以简单快速地调整和优化系统的性能。
3. 实时监控和控制DCS能够实时监测工业过程中的数据，并且根据预定的控制策略进行控制。
这使得系统能够及时对工业过程进行调整，提高生产效率和质量。
4. 数据采集和分析DCS可以采集工业过程中的各种数据，并进行存储和分析。
这些数据可以用于监测设备的状态、预测设备的故障，并进行优化和改进工业过程。
DCS的典型架构DCS的典型架构由三个层次组成：操作层、控制层和管理层。
1. 操作层操作层是与工业过程直接交互的层次，主要包括传感器、执行器和人机界面。
传感器用于采集工业过程中的各种数据，执行器用于执行控制策略，人机界面用于操作和监控系统。
2. 控制层控制层是DCS的核心，它包括各种计算节点和通信网络。
计算节点负责处理数据、执行控制策略和监测设备状态，通信网络用于节点间的数据传输和通信。
3. 管理层管理层用于对DCS进行配置、管理和优化，包括监测设备的状态、配置控制策略、存储和分析数据等。
管理层可以通过网络远程访问和操作系统，方便对系统进行管理和控制。
DCS系统
A/D －
D/A
传感器
被控对象
执行机构
模糊控制
对离散过程的控制
程序控制或逻辑控制
以状态控制为主， 非连续对象、非连续过程
按照一定的方式改变被控对象的状态或位置。
有很明显的起点和终点。 要素： 动作时间、动作顺序、逻辑关系
组合仪表、电动单元组合仪表、分布式控制 系统DCS 分为仪表控制系统和计算机控制系统
1.3.2 仪表控制系统的基本概念
指模拟式仪表组成的控制系统
最主要的功能是进行回路控制，对那种最小
过程单元进行的闭环控制或调节。
仪表控制系统的基本概念
输入两个：设定值和测量值 输出一个：对被控过程的控制量 闭环、反馈。
基本功能：
根据控制算法处理测量值和设定值的偏差，并控制
过程减少此偏差。 实例： 水位控制系统
液位控制
飞锤调速器
1.3.3 早期的仪表控制系统 – 基地式仪表
指控制系统（即仪表）与被控对象在机械结
构上是结合在一起的，而且仪表的各个部分， 包括检测、计算、执行及简单的人机界面都 做成了一个整体，就地安装在被控对象之上。 单回路控制
直流电信号（电流或电压）传递现场信号的值。 信号规范： 0-10mA：DDZII 4-20mA：DDZIII 真正的控制系统是从单元式组合仪表出现后才逐步 形成。不仅单回路，还可以串级、复合、几个回路 互动。
电动单元组合仪表（60～70年代）
缺点：构成复杂控制系统困难，故障率高 无法进行数字通信
组装式电子综合控制仪表 （70年代末）
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一、DCS的构成
3.工程师站组态软件
（1）组态
“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”
等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自
分布式计算机控制系统
精选ppt
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一、DCS概述
分布式计算机控制系统 (Distributed Control System)，简称DCS，通常也称为集散控制系统。 DCS的控制功能，主要由计算机（Computer）、控 制技术（Control）、显示技术（CRT）和通信技术 （Communicate）来完成，一般也称为4C技术，4C 技术是DCS系统的四大支柱。DCS中通信技术更为重 要，操作员站的操作、工程师站系统的组态以及现 场设备信息的交换都依靠通信技术来完成。
计算站等
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一、DCS的构成
4、 全厂优化和调度管理级（决策管理层） （1）从系统的观点：原料到销售进行优化协调，优化控制 （2）协调和调度各车间生产计划和各部门的联系； （3）主要数据的显示、存储和打印；数据通信。 主要设备：大型机、中型机、微机
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一、DCS的构成
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一、DCS的构成
（二）DCS的硬件结构 DCS系统基于分级分布式网络结构连接各硬件单元或者硬件模 块。 硬件系统主要包括：控制单元、输入/输出单元、电源单元、 控制网络及设备、系统网络及设备、操作员站、工程师站、 监控计算机站、机柜和操作台等。
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一、DCS的构成
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一、DCS的构成
DCS功能的构成反映了DCS的“分散控制、集中管 理”的特点。 从功能上看可以分为：四个层次，分别是现场控 制级的功能；过程装置控制级；车间操作管理级； 全厂优化和调度管理级。 从结构看分为：三大块，分别是分散过程控制装 置；集中操作和管理系统；通信系统。
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一、DCS的构成
3、车间操作管理级（生产管理层）
车间操作管理级能完成功能是：
（1）数据显示与记录
（2）过程操作（含组态操作、维护操作）
（3）数据存储和压缩归档
（4）报警、事件的诊断和处理
（5）系统组态、维护和优化处理
（6）数据通信；
（7）报表打印和画面硬拷贝。
主要设备：中央控制室操作站、打印机、拷贝机、工程师站、
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（二）DCS的软件结构 DCS软件包括： ➢ 现场控制站控制软件 ➢ 操作员站监控软件 ➢ 工程师站组态软件 三部分软件分别运行在不同层次的硬件平台上，息，完成整个控制系统的各种功能。
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1.现场控制站控制软件
（1）主要功能
完成对现场的直接控制，包括数据采集、数据转换、算法运
行、控制输出、与其他站点通信及实时传输数据、控制
站自诊断及故障恢复、冗余切换、在线组态、在线下装、
工程在线升级和数据保持。
（2）现场控制站软件分为执行代码和数据两部分。
➢ 执行代码：固化在EPROM
➢ 数据：RAM
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（3）实时数据库 实时数据库是现场控制软件的中心环节。 实时数据库的基本数据类型： • 模拟量输入输出结构 • 开关量输入输出结构 • 模拟计算量结构 • 开关量点组合结构
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（3）实时数据库
实时数据库的存取形式：
1）输入输出模块取得通道信息和转换信息后，经运算后将运
算结果存回数据库。
2）控制算法从数据库中取得运算所需要的各种变量值，并把
控制结果写回数据库。
3）网络通信模块周期性的从数据库取得各记录的实时值并广
播到网络上，以刷新其他站的数据库，同时不断接受网络上
的控制信息包，并将该信息写回该点的记录中。
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一、DCS的构成
（一） DCS系统的层次结构
1、 现场控制级（直接控制层）
（1）微处理器进入现场变送器、传感器和执行器；部分或完
全完成过程控制级的功能；
（2）采集过程数据，对数据进行数据转换；
（3）输出过程操作命令；
（4）进行直接数字控制；
（5）完成与过程装置控制级的数据通信；
（6）对现场控制级的设备进行检测和诊断。
主要设备：控制站（包含输入输出单元（IOU）、控制单元
（CU）、电源单元（PU））
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一、DCS的构成
2、过程装置控制级（操作监控层） 过程装置控制级功能是： （1）采集过程数据，进行数据转换和处理； （2）数据的监视和存储； （3）实施连续、批量或顺序控制的运算和输出控制作用； （4）数据和设备的自诊断； （5）数据通信。 主要设备：操作员站、工程师站、监控计算机站和计算机网 关。
1、 控制单元 控制单元是各个DCS控制站的中央处理单元，是DCS的核心设 备。 关键指标：处理容量、控制周期、负荷率。很大程度上取决 于网络指标和控制软件的设计。 可靠性设计：控制冗余设计、控制网络冗余设计、系统网络 冗余设计、实时数据的掉电保持、在线诊断与状态提示、故 障隔离与故障恢复等。
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2.操作员站监控软件 （1）主要功能 完成实时数据管理、历史数据存储和管理、控制回路调节和 显示、生产工艺流程画面显示、系统状态、趋势显示以及生 产记录的打印和管理。
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（2）操作员监控软件的实现 ➢ 实时多任务操作系统：实时多任务核心 ➢ 实时数据库：DCS最基本的资源 ➢ 历史数据库：便于对系统进行综合分析 ➢ 网络通信管理：操作站对DCS集中管理和操作的基础
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2、输入/输出单元 输入/输出单元是由各种类型的输入/输出模板组成。 3、电源单元 DCS系统主要采用开关电源。 4、机柜 现场控制站的机柜内部均装有多层机架，以供安装电源及模块之用。 5、DCS的操作站 DCS操作站一般分为操作员站和工程师站。前者主要实现一般的生产操作 和监控任务，具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等 功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、 控制目标的修改等功能。