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文档简介

分布式控制系统它是一种由过程控制级和过程监控级构成以通信网络为纽带多级计算机系统,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、配备灵活以及组态以便。在特殊控制领域,如核电站控制系统,DCS含义被误叫做数字化控制系统(Digitalcontrolsystem),其实质仍为分布式操作系统。概述一方面,DCS骨架—系统网络,它是DCS基本和核心。由于网络对于DCS整个系统实时性、可靠性和扩充性,起着决定性作用,因而各厂家都在这方面进行了精心设计。对于DCS系统网络来说,它必要满足实时性规定,即在拟定期间限度内完毕信息传送。这里所说“拟定”时间限度,是指在无论何种状况下,信息传送都能在这个时间限度内完毕,而这个时间限度则是依照被控制过程实时性规定拟定。因而,衡量系统网络性能指标并不是网络速率DCS,即普通所说每秒比特数(bps),而是系统网络实时性,即能在多长时间内保证所需信息传播完毕。系统网络还必要非常可靠,无论在任何状况下,网络通信都不能中断,因而多数厂家DCS均采用双总线、环形或双重星形网络拓扑构造。为了满足系统扩充性规定,系统网络上可接入最大节点数量应比实际使用节点数量大若干倍。这样,一方面可以随时增长新节点,另一方面也可以使系统网络运营于较轻通信负荷状态,以保证系统实时性和可靠性。在系统实际运营过程中,各个节点上网和下网是随时也许发生,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正常运营,因而,系统网络应当具备很强在线网络重构功能。另一方面,这是一种完全对现场I/O解决并实现直接数字控制(DDC)功能网络节点。普通一套DCS中要设立现场I/O控制站,用以分担整个系统I/O和控制功能。这样既可以避免由于一种站点失效导致整个系统失效,提高系统可靠性,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有助于提高整个系统性能。DCS操作员站是解决一切与运营操作关于人机界面(HMI-HumanMachineInterface或operatorinterface)功能网络节点。工程师站是对DCS进行离线配备、组态工作和在线系统监督、控制、维护网络节点,其重要功能是提供对DCS进行组态,配备工作工具软件(即组态软件),并在DCS在线运营时实时地监视DCS网络上各个节点运营状况,使系统工程师可以通过工程师站及时调节系统配备及某些系统参数设定,使DCS随时处在最佳工作状态之下。与集中式控制系统不同,所有DCS都规定有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能系统就不能称其为DCS。DCS自1975年问世以来,已经经历了三十近年发展历程。在这三十近年中,DCS虽然在系统体系构造上没有发生重大变化,但是通过不断发展和完善,其功能和性能都得到了巨大提高。总来说,DCS正在向着更加开放,更加原则化,更加产品化方向发展。作为生产过程自动化领域计算机控制系统,老式DCS仅仅是一种狭义概念。如果觉得DCS只是生产过程自动化系统,那就会引出错误结论,由于当前计算机控制系统含义已被大大扩展了,它不但涉及过去DCS中所包括各种内容,还向下进一步到了现场每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,公司经营方方面面。老式意义上DCS当前仅仅是指生产过程控制这一某些自动化,而工业自动化系统概念,则应定位到公司全面解决方案,即totalsolution层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题,才干使计算机自动化真正起到其应有作用。DCSDCS具备如下特点: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,系统构造采用容错设计,因而某一台计算机浮现故障不会导致系统其她功能丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担任务比较单一,可以针对需要实现功能采用品有特定构造和软件专用计算机,从而使系统中每台计算机可靠性也得到提高。2.开放性。DCS采用开放式,原则化、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,实现信息传播,当需要变化或扩充系统功能时,可将新增计算机以便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其她计算机工作。形态构成DCS是分布式控制系统英文缩写(DistributedControlSystem),在国内自控行业又称之为集散控制系统。它是一种由过程控制级和过程监控级构成以通信网络为纽带多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配备灵活、组态以便。)发展历史第一阶段1975-1980年,在这个时期集散控制系统技术特点体现为:DCS1)采用微解决器为基本控制单元,实现分散控制,有各种各样算法,通过组态独立完毕回路控制,具备自诊断功能2)采用带CRT显示屏操作站与过程单元分离,实现集中监视,集中操作3)采用较先进冗余通信系统第二阶段1980—1985.,在这个时期集散控制系统技术特点体现为:1)微解决器位数提高,CRT显示屏辨别率提高2)强化模块化系统3)强化了系统信息管理,加强通信功能第三阶段1985年后来,集散系统进入第三代,其技术特点体现为:1)采用开放系统管理2)操作站采用32位微解决器3)采用实时多顾客多任务操作系统进入九十年代后来,计算机技术突飞猛进,更多新技术被应用到了DCS之中。PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来电子设备,它重要用于代替不灵活并且笨重继电器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期后来发展十分迅猛,以至于有人已做出预测:基于现场总线FCS将取代DCS成为控制系统主角。特点简介DCS是分散控制系统(DistributedControlSystem)简称,国内普通习惯称为集散控制系统。它是一种由过程控制级和过程监控级构成以通信网络为纽带多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配备灵活、组态以便,DCS特点如下。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,系统构造采用容错设计,因而某一台计算机浮现故障不会导致系统其他功能丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担任务比较单一,可以针对需要实现功能采用品有特定构造和软件专用计算机,从而使系统中每台计算机可靠性也得到提高。开放性DCS采用开放式、原则化、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,实现信息传播,当需要变化或扩充系统功能时,可将新增计算机以便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其她计算机工作。灵活性通过组态软件依照不同流程应用对象进行软硬件组态,即拟定测量与控制信号及互相间连接关系、从控制算法库选取合用控制规律以及从图形库调用基本图形构成所需各种监控和报警画面,从而以便地构成所需控制系统。易于维护功能单一小型或微型专用计算机,具备维护简朴、以便特点,当某一局部或某个计算机浮现故障时,可以在不影响整个系统运营状况下在线更换,迅速排除故障。协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完毕控制系统总体功能和优化解决。控制功能齐全控制算法丰富,集持续控制、顺序控制和批解决控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可以便地加入所需特殊控制算法。DCS构成方式十分灵活,可由专用管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等构成,也可由通用服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处在底层过程控制级普通由分散现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级数据进行集中操作管理,如各种优化计算、记录报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术发展,DCS可以按照需要与更高性能计算机设备通过网络连接来实现更高档集中管理功能,如筹划调度、仓储管理、能源管理等。构造从构造上划分,DCS涉及过程级、操作级和管理级。过程级重要由过程控制站、I/O单元和现场仪表构成,是系统控制功能重要实行某些。操作级涉及:操作员站和工程师站,完毕系统操作和组态。管理级重要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次应用,当前国内纸行业应用到这一层系统较少。DCS控制程序:DCS控制决策是由过程控制站完毕,因此控制程序是由过程控制站执行。过程控制站构成:DCS过程控制站是一种完整计算机系统,重要由电源、CPU(中央解决器)、网络接口和I/O构成I/O:控制系统需要建立信号输入和输出通道,这就是I/O。DCS中I/O普通是模块化,一种I/O模块上有一种或各种I/O通道,用来连接传感器和执行器(调节阀)。I/O单元:普通,一种过程控制站是有几种机架构成,每个机架可以摆放一定数量模块。CPU所在机架被称为CPU单元,同一种过程站中只能有一种CPU单元,其她只用来摆放I/O模块机架就是I/O单元。国内外应用分散控制系统1975年美国最大仪表控制公司Honeywell初次向世界推出了它综合分散控制系统TDC—(ToalDistributedControl-),这一系统刊登,及时引起美国工业控制界高度评价,称之为“最鼓舞人心事件”。世界各国各大公司也纷纷仿效,推出了一种又一种集散系统,从此过程控制进入了集散系统新时期。在此期间有日本横河公司推出CENTUM,美国泰勒仪表公司MOSË,费雪尔公司DCÉ;—400,贝利公司N—90,福克斯波罗公司Cpectrum和德国西门子公司Telepermm。随着计算机特别是微型计算机与网络技术飞速发展,加上各制造商激烈竞争,使DCS不久从70年代第一代发展到90年代初第三代DCS。尽管在这之前集散系统技术水平已经很高,但其中存在着一种最重要弊病是:各大公司推出几十种型号系统,几乎都是该公司专利产品,每个公司为了保护自身利益,采用都是专利网络,这就为全厂、全公司管理带来问题。随着计算机发展与网络开发使各控制厂商更多地采用商业计算机技术,80年代末许多公司推出新一代集散系统,其重要特性是新系统局部网络采用MAP合同;引用智能变送器与现场总线构造;在控制软件上引入PLC顺序控制与批量控制,使DCS也具备PLC功能。至90年代初各国知名DCS有:3000,BaileyINFI—90,RosemountRS—3,WestHooseWDPF,Leeds&NonthrupMAX—1000,FoxboroIöAS,日本横河CENTUM。这里所提到均为大型DCS,为了适应市场需要各厂商也开发了不少中小型DCS系统如S—9000,MAX—2,LXL,A2PACS等等。流程工业CIMS流程工业CIMS是一种复杂综合自动化系统,解决对象是整个公司所有生产活动,DCS作为一种有效工具和实现手段,在流程工业CIMS中完毕重要基本控制和实时生产数据采集、动态监控等功能。与管理类计算机相比,DCS可以提供更加可靠生产过程数据,使CIMS系统所作出优化决策也更加可靠。从功能上看,流程工业CIMS中生产自动化系统、动态监控系统和在线质量控制都可以由DCS实现。从流程工业CIMS层次构造看,DCS重要肩负过程控制和过程优化任务,有些生产调度和生产管理工作也可在DCS上完毕。重要厂家国内DCS重要厂家有:上海新华,南京科远自动化集团股份有限公司,杭州优稳,浙江中控,和利时,浙江威盛,自仪股份、鲁能控制,国电智深,上海华文,上海乐华,正泰中自等。国外有:西屋公司、艾默生、FOXBORO、ABB、西门子、霍尼韦尔、横河、罗克韦尔、山武-霍尼韦尔公司、FISHER-ROSEMOUNT公司等。有关问答1.什么是DCS?DCS是分布式控制系统英文缩写(DistributedControlSystem),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产物。DCS普通采用若干个控制器(过程站)对一种生产过程中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互换。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。因而,DCS重要特点归结为一句话就是:分散控制集中管理。3.DCS构造是如何?从构造上划分,DCS涉及过程级、操作级和管理级。过程级重要由过程控制站、I/O单元和现场仪表构成,是系统控制功能重要实行某些。操作级涉及:操作员站和工程师站,完毕系统操作和组态。管理级重要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次应用,当前国内纸行业应用到这一层系统较少。4.DCS控制程序是由谁执行?DCS控制决策是由过程控制站完毕,因此控制程序是由过程控制站执行。5.过程控制站构成如何?DCS过程控制站是一种完整计算机系统,重要由电源、CPU(中央解决器)、网络接口和I/O构成。寻常维护1过程通道故障:过程通道故障浮现最多是I/O卡故障。I/O卡故障普通判断与解决:通过系统诊断,更换通道或通过更换备用件解决,至于其内部元件老化或是其她因素导致损坏,普通控制人员不好判断。I/O卡检修普通是由厂家解决,当前热控检修人员手段还不能达到像检修常规仪表那样检修。并且生产厂家I/O卡件已制导致一体化趋势,这样只能购买备件。好在此类故障只是在调试阶段浮现较多,正常运营中浮现几率很低。一次元件或控制设备浮现故障有时不能直接被操作员发现,只有异常或报警后才告知热控人员解决。这样对检修人员和运营人员素质规定就要提高,运营人员要详细简介故障先后状态便于热控检修人员可以迅速、精确地解决缺陷,减少故障扩大化,此外许多DCS厂家在产品宣传上都支持卡件热拨,做为控制人员,在运营中更换卡件时一定要做好安全防护办法否则会引起系统变化或负荷变化,特别数字量卡件。2对于操作员站死机无论国产与进口设备均有有关报道,那么究其因素比较多,硬盘或卡件故障,冷却电扇负荷过重等等,有时会发生人为操作现象,普通在修改控制逻辑下装软件重启设备或强制设备保护信号时,最易发生操作事件,轻则设备异常,重则易导致设备停运后果非常严重;对死机后重启,不同厂家启动时间不同,少则几十秒,多则几分钟,人为该操作发生故障在热工专业中不安全事件中占有很大比例,在操作中尤为引起高度注重,减少人为故障。3球标操作不正常,普通是由于机械装置长期工作、老化、污染、点通断不可靠、电缆插件不牢等这样就需要换检查即可。4控制操作失灵:是由于球标操作信号没有正常变化过程通道状态,导致操作失效,这是2个方面导致,一种方面是软件缺陷,另一方面是硬件自身故障状态针对这样缺陷普通做法检查过程通道功能正常后,再检查操作远必要时进行重起初始操作。5对于薄膜键盘重要是键盘接触不良信号电缆松动或主机误动键盘或启动不完整都可以导致其功能不正常应用针对不同状况解决。6打印机不工作普通是由于配备因素,这样故障应检查打印机设立及其硬件与否正常进行解决。报表软件功能不强重要体当前由于打印机打印报表和SOE等导致死机,或者打印机SOE记录时问与实际状况不符;SOE打印浏览后不能返回历史曲线;SOE时间顺序不一致有时偏差很大,这会延误事故分析进展时,有时还会误导分析方向,SOE问题既与系统设计不合理,SOE点没完全集中在一种DPU上关于,也与系统硬件及软件设计考虑不周关于。这种故障浮现,通过度析以为这重要是对电厂总体方面考虑不太完美,在小方面还不够仔细会浮现这样那样故障,针对这种状况要认真对待,不放过蛛丝马迹,与厂家认真研究提出问题进一步完善,让该系统更好地为生产服务。7电源故障:电源故障问题较多,保险配备不合理,备用电源不能自投,电源波动引起保护误动及接插头接触不良易导致无电源。针对电源故障解决相对比较容易。一方面,认真核对保险配备及容量,真正起到保险作用;另一方面,UPS配备很重要,它可以在电源波动时也能保证系统正常供电,并且要考虑冗余和备用问题。8干扰导致故障:对于干扰重要是接地问题,备用电源切换和大功率无线通信设备如手机、对讲机等。此外尚有DCS系统干扰信号也许由自身导致。那么对于DCS系统接地问题越来越引起人们注重,特别在电力行业,大功率电器设备启动和停止都会干扰DCS控制信号,导致不必要故障。为了防止干扰信号串入系统,严格执行屏蔽和接地规定和方式,信号线远离干扰源,同步采用防电源波动办法。主/从过程解决机之间在机组运营时,除非万不得以,尽量不要人为切换,已防产生干扰,如必要切换,应采用办法,先将控制切手动,以免对机组运营工况产生影响。对电子设备问、工程师站等重点部位,应绝对禁止使用大功率无线电通信设备。[1]有关控制系统总述计算机和网络技术飞速发展,引起了自动化控制系统构造变革,一种世界上最新型控制系统即现场总线控制系统(FieldbusControlSystem,FCS)在上世纪九十年代走向实用化,并正以迅猛势头迅速发展。现场总线控制系统是当前自动化技术中一种热点,正越来越受到国内外自动化设备制造商与顾客关注。现场总线控制系统浮现,将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命,其深度和广度将超过历史任何一次,从而开创自动化新纪元。FCS可以说是第五代过程控制系统,是由PLC(ProgrammableController)或DCS(DistributedControlSystem)发展而来。FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕联系,又存在着本质差别。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统特点、性能和差别作一分析。1PLC、FCS三大控制系统基本特点当前,在持续型流程生产工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。它们各自基本特点如下:PLC1.从开关量控制发展到顺序控制、运算解决,是从下往上。2.逻辑控制、定期控制、计数控制、

步进(顺序)控制、持续PID控制、数据控制――PLC具备数据解决能力、

通信和联网等多功能。3.可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。4.也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站以便之处是:有顾客编程时,不必懂得通信合同,只要按阐明书格式写就行。5.PLC网络既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS子系统。6.重要用于工业过程中顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。FCS1.FCS是第五代过程控制系统,它是21世纪自动化控制系统方向。是3C技术(Communication,Computer,Control)融合。基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付非常环境。(2)全数字化、智能、多功能取代模仿式单功能仪器、仪表、控制装置。3.用两根线联接分散现场仪表、控制装置,取代每台仪表两根线。“现场控制”取代“分散控制”;数据传播采用“总线”方式。4.从控制室到现场设备双向数字通信总线,是互联、双向、串行多节点、开放数字通信系统取代单向、单点、并行、封闭模仿系统。5.用分散虚拟控制站取代集中控制站。6.把微机解决器转入现场自控设备,使设备具备数字计算和数字通信能力,信号传播精度高,远程传播。实现信号传播全数字化、控制功能分散、原则统一全开放。7.可上局域网,再可与internet相通。既是通信网络,又是控制网络。8.3类FCS典型应用:1)持续工艺过程自动控制如石油化工,其中“本安防爆”技术是绝对重要;2)分立工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车;3)多点控制如楼宇自动化。这三大控制系统,特别是DCS、PLC,都在电站得到了广泛应用,并且效果也非常好。系统差别差别2.1.1DCS或PLCPLC系统与DCS系统构造差别不大,只是在功能着重点上不同,DCS着重于闭环控制及数据解决。PLC着重于逻辑控制及开关量控制,也可实现模仿量控制。DCS或PLC系统核心是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS及PLC脊柱。由于它任务是为系统所有部件之间提供通信网络,因而,数据公路自身设计就决定了总体灵活性和安全性。数据公路媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。DCS特点是:(1)控制功能强。可实现复杂控制规律,如串级、前馈、解耦、自适应、最优和非线性控制等。也可实现顺序控制。(2)系统可靠性高。(3)采用CRT操作站有良好人机界面。(4)软硬件采用模块化积木式构造。(5)系统容易开发。(6)用组态软件,编程简朴,操作以便。(7)有良好性价比。通过数据公路设计参数,基本上可以理解一种特定DCS或PLC系统相对长处与弱点。1.系统能解决多少I/O信息。2.系统能解决多少与控制关于控制回路信息。3.能适应多少顾客和装置(CRT、控制站等)。4.传播数据完整性是如何彻底检查。5.数据公路最大容许长度是多少。6.数据公路能支持多少支路。7.数据公路与否能支持由其他制造厂生产硬件(可编程序控制器、计算机、数据记录装置等)。为保证通信完整,大某些DCS或PLC厂家都能提供冗余数据公路。为了保证系统安全性,使用了复杂通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则,用以保证所传播数据接受与发送。当前在DCS和PLC系统中普通使用两类通信手段,即同步和异步,同步通信依托一种时钟信号来调节数据传播和接受,异步网络采用没有时钟报告系统。2.1.2FCSFCS具备(1)较好开放性、互操作性和互换性。(2)全数字通信。(3)智能化与功能自治性。(4)高度分散性。(5)很强合用性。FCS核心要点有三点:1.FCS系统核心是总线合同,即总线原则。采用双绞线、光缆或无线电方式传播数字信号,减少大量导线,提高了可靠性和抗干扰能力。FCS从传感器、变送器到调节器始终是数字信号,这就使咱们很容易地解决更复杂、更精准信号,同步数字通信差错功能可检出传播中误码。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(FieldDevice)中。基于现场总线FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作新一代生产过程自动化系统,它将取代现场一对一4~20mA模仿信号线,给老式工业自动化控制系统体系构造带来革命性变化。依照IEC61158定义,现场总线是安装在制造或过程区域现场装置与控制室内自动控制装置之间数字式、双向传播、多分支构造通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号测量、传播和控制精度,提高了系统与设备功能、性能。IEC/TC65SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一现场总线原则工作,走过了艰难历程,于1993年推出了IEC61158-2,之后原则制定就陷于混乱。初发布IEC61158现场总线国际原则子集有八种,分别为:①类型1IEC技术报告(FFH1);②类型2Control-NET(美国Rockwell公司支持);③类型3Profibus(德国Siemens公司支持);④类型4P-NET(丹麦ProcessData公司支持);⑤类型5FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国FisherRosemount公司支持);⑥类型6Swift-Net(美国波音公司支持);⑦类型7WorldFIP(法国Alsto公司支持);⑧类型8Interbus(美国PhoenixContact公司支持)。除了IEC611588种现场总线外,IECTC17B通过了三种总线原则:SDS(SmartDistributedSystem);ASI(ActuatorSensorInterface);DeviceNET。此外,ISO发布了ISO11898CAN原则。其中DeviceNET于10月8日被中华人民共和国批准为国标,并于4月1日开始实行。因此,要实现这些总线类型互相兼容和互操作,就当前状态而言,几乎是不也许。开放现场总线控制系统互操作性,就一种特定类型现场总线而言,只要遵循同一类型现场总线总线合同,对其产品是开放,并具备互操作性。换句话说,无论什么厂家产品,只要遵循同一类型总线总线合同,产品之间是开放,并具备互操作性,就可以构成总线网络。此外,FCS还可以通过网关和公司上级管理网络相连,以便管理者掌握第一手资料,为决策提供根据。因此现场总线具备开放性、互操作性、系统构造高度分散性、灵活网络拓扑构造、现场设备高度智能化、对环境高度适应性等诸多突出特点。2.FCS系统基本是数字智能现场装置控制功能下放到现场仪表中,控制室内仪表装置重要完毕数据解决、监督控制、优化控制、协调控制和管理自动化等功能。数字智能现场装置是FCS系统硬件支撑,是基本;道理很简朴,FCS系统执行是自动控制装置与现场装置之间双向数字通信现场总线信号制。现场装置必要遵循统一总线合同,即有关通讯规约,具备数字通信功能,能实现双向数字通。再一点,现场总线一大特点就是要增长现场一级控制功能。3.FCS系统本质是信息解决现场化对于一种控制系统,无论是采用DCS还是采用现场总线,系统需要解决信息量至少是同样多。事实上,采用现场总线后,可以从现场得到更多信息。现场总线系统信息量没有减少,甚至增长了,而传播信息线缆却大大减少了。这就规定一方面要大大提高线缆传播信息能力,另一方面要让大量信息在现场就地完毕解决,减少现场与控制机房之间信息来回。可以说现场总线本质就是信息解决现场化。由现场智能仪表完毕数据采集、数据解决、控制运算和数据输出等功能。现场仪表数据(涉及采集数据和诊断数据)通过现场总线传送到控制室控制设备上,控制室控制设备用来监视各个现场仪表运营状态,保存智能仪表上传数据,同步完毕少量现场仪表无法完毕高档控制功能。2.2典型系统比较通过使用现场总线,顾客可以大量减少现场接线,用单个现场仪表可实现多变量通信,不同制造厂生产装置间可以完全互操作,增长现场一级控制功能,系统集成大大简化,并且维护十分简便。老式过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用电缆或双绞线,以传送4mA~20mA信号。现场总线系统中,每个现场装置到接线盒双绞线依然可以使用,但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完毕数字通信。通过采用现场总线控制系统,究竟能节约多少电缆,编者就不作详细计算。应用差别上述比较是偏重于纯技术性比较,下面就DCS与FCS系统在详细应用方面进行比较。前题是DCS系统与典型、抱负FCS系统进行比较。详细比较:1.DCS系统是个大系统,其控制器功能强并且在系统中作用十分重要,数据公路更是系统核心,因此,必要整体投资一步到位,事后扩容难度较大。而FCS功能下放较彻底,信息解决现场化,数字智能现场装置广泛采用,使得控制器功能与重要性相对削弱。因而,FCS系统投资起点低,可以边用、边扩、边投运。2.DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容。而FCS系统是开放式系统,不同厂商、不同品牌各种产品基本能同步连入同一现场总线,达到最佳系统集成。3.DCS系统信息全都是二进制或模仿信号形成,必要通过D/A与A/D转换。而FCS系统将D/A与A/D转换在现场一次表完毕,实现全数字化通信,使精度得到大提高,可提高到0.1%。并且FCS系统可以将PID闭环控制功能装入现场设备中,缩短了控制周期,提高运算速度,从而改进调节性能。4.DCS它可以控制和监视工艺全过程,对自身进行诊断、维护和组态。但是,由于自身致命弱点,其I/O信号采用老式模仿量信号,因而,它无法在DCS工程师站上对现场仪表(含变送器、执行器等)进行远方诊断、维护和组态。FCS采用全数字化技术,数字智能现场装置发送多变量信息,而不但仅是单变量信息,并且还具备检测信息差错功能。FCS采用是双向数字通信现场总线信号制。因而,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。5.FCS由于信息解决现场化,与DCS相比可以省去相称数量隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文献及I/O柜,同步也节约了I/O装置及装置室空间与占地面积。同步,FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用桥架等,同步也节约了设计、安装和维护费用。6.FCS相对于DCS组态简朴,由于构造、性能原则化

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