分散控制系统(DCS)是一种应用于过程控制的自动化系统,它由多个分布式控制器组成,这些控制器通过一个网络连接在一起,以实现对各种工业过程的控制。
集散控制系统通常由以下部分组成:
分散控制器 - 处理并执行控制算法的计算机或控制器。
输入/输出模块 - 连接传感器和执行器,将数字或模拟信号转换为处理器可识别的信号。
人机界面 - 允许操作员监视和操作系统的界面,可以是计算机屏幕、触摸屏或其他设备。
通信网络 - 负责连接分散控制器和其他系统组件。
与其他控制系统相比,DCS具有以下特点:
分布式 - 控制器位置不限,可以远程分布。此外,控制器可以增加或删除而不影响整个系统性能。
可靠性高 - 多个控制器意味着如果一个控制器失效,其他控制器可以接管其功能;此外,通信网络具有冗余性。
灵活性 - 可以与其他系统连接和集成,如计算机辅助制造(CAM)或企业资源计划(ERP)系统。
易于维护 - 分布式结构使得检修、更换控制器、添加组件等工作简单方便。
根据具体工程需要和额定参数,设备厂商可以提供不同的配置方式。其中常见的有以下三种:
两层式网络: 上部为工作站/操作员电脑,下部为控制器直接与现场设备相连。
三层式网络: 上部为服务器/数据收集中心,中部为控制器,下部为现场控制设备。
纵向一级式网络: 上部为上级管理CPU,中部为监控CPU,底部为实际控制设备。
DCS广泛应用于以下领域:
化工 - 包括石化、烟草、药品和涂料生产。
电力 - 控制发电厂的所有过程,如锅炉、蒸汽轮机、水轮机、发电机等。
制造业 - 包括控制工作站和产品线上的设备。
交通运输 - 控制城市和公路照明、隧道通风和智能车站等。
建筑 - 在大型办公楼、酒店和医院等各种建筑物中应用。