通訊網絡的特點:通訊網絡是DCS的重要支柱,執(zhí)行分散控制的各單元以及各級人機接口要靠通訊系統(tǒng)連成一體,這種在局部區(qū)域內使用各種數(shù)據通訊的設備互連的通訊網絡稱為局域網(LAN)。它是一個高通訊速率,低誤碼率,快速響應的局部網絡,具有組織靈活,易于擴展,資源共享的特點,然而DCS完成的是工業(yè)控制,因此它與一般的辦公室用局部網絡有所不同,具有如下的特點:(1) 具有快速的實時響應能力,一般辦公室自動化計算機局部網絡響應時間為2-6s,而它要求0.01-0.5s(2) 具有極高的可靠性,必須連續(xù)、準確運行,數(shù)據傳送誤碼率低于10-8—10-11,系統(tǒng)利用率在99.999%以上(3) 適合于在惡劣環(huán)境下工作,能抗電源干擾、雷擊干擾、電磁干擾和低電位差干擾。(4) 分層結構,為適應DCS的分層結構,其通訊網絡也必須具有分層結構,如分為現(xiàn)場總線,車間級網絡系統(tǒng),工廠級網絡系統(tǒng)等不同層次。DCS系統(tǒng)中的控制策略可以根據過程條件進行自適應調整,提高系統(tǒng)的靈活性。上海專業(yè)DCS控制系統(tǒng)非標定制
DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制單元,現(xiàn)場控制單元一般遠離控制中心,安裝在靠近現(xiàn)場的地方,其高度模塊化結構可以根據過程監(jiān)測和控制的需要配置成由幾個監(jiān)控點到數(shù)百個監(jiān)控點的規(guī)模不等的過程控制單元?,F(xiàn)場控制單元的結構是由許多功能分散的插板(或稱卡件)按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中,各現(xiàn)場控制單元及其與控制管理級之間采用總線連接,以實現(xiàn)信息交互。就本質而言,現(xiàn)場控制單元的結構形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。北京自動化DCS控制系統(tǒng)方案相比于集中式控制系統(tǒng),DCS具有更高的可靠性、靈活性和擴展性。
DCS系統(tǒng)的硬件:1. 主控系統(tǒng):主控系統(tǒng)是DCS系統(tǒng)的主要,它由一臺工業(yè)電腦和一套主要軟件組成,主要負責監(jiān)控和控制過程的運行;2. 實時數(shù)據采集系統(tǒng):實時數(shù)據采集系統(tǒng)由一組局域網絡組成,它負責采集各種傳感器的實時數(shù)據;3. 過程顯示系統(tǒng):過程顯示系統(tǒng)是DCS系統(tǒng)中較重要的組成部分,它由一組工業(yè)電腦和操作控制臺組成,負責顯示各種過程參數(shù);4. 遠程監(jiān)控系統(tǒng):遠程監(jiān)控系統(tǒng)一般以專門使用網絡或公共網絡為媒介,負責從遠程監(jiān)控系統(tǒng)中獲取各種運行參數(shù);5. 人機交互系統(tǒng):人機交互系統(tǒng)由一組工業(yè)電腦和操作控制臺組成,它們主要負責接收人機操作的指令,并將其轉換成DCS系統(tǒng)可識別的信號;6. 安全監(jiān)控系統(tǒng):安全監(jiān)控系統(tǒng)由一組傳感器和控制器組成,主要負責監(jiān)控過程中的各種安全參數(shù),以確保過程的安全性。
DCS系統(tǒng)通常用于大型工業(yè)過程,如化工廠、電力站和煉油廠等。由多個分布式控制器組成,控制器可以同時處理多個任務,實現(xiàn)對整個工廠的集中控制。PLC通常用于小型或中型控制系統(tǒng),如機械設備、自動化生產線等。PLC通常只能處理單個任務,在大型工業(yè)過程中使用時,需要多個PLC進行協(xié)調工作。DCS系統(tǒng)具有更強大的數(shù)據處理和通信能力??梢詫崟r采集大量數(shù)據,并將數(shù)據傳輸?shù)街虚g控制系統(tǒng)進行分析和決策。DCS系統(tǒng)通常具有更高的可靠性和冗余性,可以在出現(xiàn)故障時自動切換到備用系統(tǒng),確保工業(yè)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。隨著物聯(lián)網、大數(shù)據等技術的發(fā)展,DCS系統(tǒng)將更加智能化、網絡化。
DCS網絡,它把現(xiàn)場控制器和人機界面連成一個系統(tǒng)。為了確保通訊可靠,DCS生產廠家無論是電纜,還是通訊接口,都作成冗余的,一條網絡發(fā)生故障,另一條備用網絡立即投入運行。連在DCS通訊網絡上的部件稱為結點(節(jié)點)。在地理位置上,結點可以分散配置,各結點的距離各DCS系統(tǒng)不同,有的可達幾百米。DCS網絡的傳輸速率在幾百K至一百兆之間,網絡的總長度可達幾公里,較短也有幾百米,網絡不夠長時需加中繼器。DCS設計的理念是分散控制,集中管理,分級管理,配置靈活,組態(tài)方便。控制系統(tǒng)采用實時操作系統(tǒng),確保對生產過程的快速響應。上海專業(yè)DCS控制系統(tǒng)非標定制
DCS在進行產線調整時,可通過仿真功能提前預見和評估變動結果。上海專業(yè)DCS控制系統(tǒng)非標定制
通訊網絡的分級體系。早期的DCS系統(tǒng)的通訊網絡都是專門使用的,DCS有幾級網絡,完成不同模件之間的通訊。從目前的情況來看,DCS的較多網絡級有四級,它們分別是I/O總線、現(xiàn)場總線、控制總線和DCS網絡。I/O總線。它把多種I/O信號送到控制器,由控制器讀取I/O信號,I/O模件之間并不交換數(shù)據。I/O總線包括并行總線和串行總線。I/O總線的傳輸速率是不高的,從幾十K到幾兆不等,為了快速,較好是并行總線。采用并行總線,其I/O模件必須與控制器模件相鄰。若采用串行總線,I/O模件和控制器之間的距離也要比較近才行。通常把控制器模件和I/O模件裝在一個機柜內或相鄰的機柜內。上海專業(yè)DCS控制系統(tǒng)非標定制