您的位置:控制工程论坛网论坛 » 过程控制系统 » DCS基础知识

guai

guai   |   当前状态:在线

总积分:4817  2024年可用积分:1

注册时间: 2013-08-04

最后登录时间: 2022-03-24

空间 发短消息加为好友

DCS基础知识

guai  发表于 2014/5/21 22:01:47      1562 查看 6 回复  [上一主题]  [下一主题]

手机阅读

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、 I/O是什么?
控制系统需要建立信号的输入和输出通道,这就是I/O。DCS中的I/O一般是模块化的,一个I/O模块上有一个或多个I/O通道,用来连接传感器和执行器(调节阀)。
7、 什么是I/O单元?
通常,一个过程控制站是有几个机架组成,每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元,同一个过程站中只能有一个CPU单元,其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。
8、I/O单元和CPU单元是如何连接的?
I/O单元与CPU是通过现场总线连接的。
9、 什么是现场总线?
现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络,它不仅包含有过程控制信息交换,而且还包含设备管理信息的交流。通过现场总线,各种智能设备(智能变送器、调节法、分析仪和分布式I/O单元)可以方便地进行数据交换,过程控制策略可以完全在现场设备层次上实现。目前,使用较多的现场总线主要是FUNDATION fieldbus基金会现场总线(FF总线)和PROFIBUS现场总线。应用现场总线技术可以将各种分布在控制现场的相关智能设备和I/O单元方便的连接在一起,构成控制系统,这种结构已经成为DCS发展的趋势。
10、 常用的系统中采用什么现场总线?
目前常用的系统主要是SIEMENS 的S7和ABB的Freelance2000,其中使用的现场总线是PROFIBUS。
11、表述网络传输速度的单位是什么?
表述网络传输速度一般以波特率(Bps)为单位,其含义是每秒钟传输的二进制数的位数。不同的网络一般波特率不同,相同的网络采用不同的网络电缆也可以达到不同的特率。例如:PROFIBUS现场总线在以双绞线作为网络电缆时通讯速度为1.5KBps,采用光缆时可以12MBps。采用普通双绞线的以太网传输速度为10MBps,采用光缆时可以达到100MBps。另外,传输距离的长短会影响传输速度,一般来说,距离越长,速度越慢。
12、什么是组态?
通过专用的软件定义系统的过程就是组态(configuration)。定义过程站各模块的排列位置和类型的过程叫过程站硬件组态;定义过程站控制策略和控制程序的过程叫控制策略组态;定义操作员站监控程序的过程叫操作员站组态;定义系统网络连接方式和各站地址的过程叫网络组态。
13、我公司的操作员站和工程师站采用什么操作系统?
目前,我公司操作员站和工程师站采用的操作系统是中文Windows NT。
14、什么是PLC?
PLC就是可编程逻辑控制器。
15、PLC能用于过程控制吗?
早期的PLC只是用来完成一些电气逻辑控制和开关量,现在的PLC在性能上,特别是对模拟信号的处理能力上已经大大提高,因此现在PLC是可以用于过程控制的。
16、什么是模拟量和数字量?
模拟量是指连续变化的信号(如4~20mA,0~5v);数字量是只有开关状态的信号。
17、I/O信号是如何分类的?
常用的I/O信号一般分为:AI、AO、DI和DO。
AI--模拟量输入信号
AO--模拟量输出信号
DI--数字量输入信号
DO--数字量输出信号
18、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。我公司目前采用的DCS系统有很好的开放性。
19、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。在极端情况下,一些系统会考虑全系统冗余,即还包括I/O冗余。
20、什么是I/O余量?
与冗余不同,I/O余量只是系统中I/O数量大于应用的要求,这种余量只是数量上的,主要目的是使系统今后有继续加入控制信号的可能。

1楼 0 0 回复
  • yanwen

    yanwen   |   当前状态:在线

    总积分:3606  2024年可用积分:1

    注册时间: 2014-03-06

    最后登录时间: 2021-01-15

    空间 发短消息加为好友

    yanwen   发表于 2014/5/22 7:06:38

    好资料,楼主辛苦了!

    2楼 回复本楼

    引用 yanwen 2014/5/22 7:06:38 发表于2楼的内容

  • guoyi1000

    guoyi1000   |   当前状态:在线

    总积分:7709  2024年可用积分:0

    注册时间: 2004-02-26

    最后登录时间: 2020-07-16

    空间 发短消息加为好友

    guoyi1000   发表于 2014/5/22 15:07:22

    很有用的学习资料,感谢楼主分享!正好我需要

    3楼 回复本楼

    引用 guoyi1000 2014/5/22 15:07:22 发表于3楼的内容

  • duoluoxiagu

    duoluoxiagu   |   当前状态:在线

    总积分:66  2024年可用积分:0

    注册时间: 2014-05-22

    最后登录时间: 2014-07-23

    空间 发短消息加为好友

    duoluoxiagu   发表于 2014/5/22 16:53:12

    感谢楼主,我是变频器的菜鸟,希望以后能够向大家多多学习。

    4楼 回复本楼

    引用 duoluoxiagu 2014/5/22 16:53:12 发表于4楼的内容

  • lslsm

    lslsm   |   当前状态:在线

    总积分:9084  2024年可用积分:0

    注册时间: 2012-04-05

    最后登录时间: 2015-07-08

    空间 发短消息加为好友

    lslsm   发表于 2014/5/22 20:40:35

    怎么没有图?

    5楼 回复本楼

    引用 lslsm 2014/5/22 20:40:35 发表于5楼的内容

  • wx_221352

    wx_221352   |   当前状态:在线

    总积分:89  2024年可用积分:0

    注册时间: 2023-12-02

    最后登录时间: 2023-12-19

    空间 发短消息加为好友

    wx_221352   发表于 2023/12/14 15:37:48

    感谢楼主资料分享

    6楼 回复本楼

    引用 wx_221352 2023/12/14 15:37:48 发表于6楼的内容

  • wx_222382

    wx_222382   |   当前状态:在线

    总积分:54  2024年可用积分:54

    注册时间: 2024-02-23

    最后登录时间: 2024-02-23

    空间 发短消息加为好友

    wx_222382   发表于 2024/2/23 16:04:38

    楼主笔记很好,简单易懂

    7楼 回复本楼

    引用 wx_222382 2024/2/23 16:04:38 发表于7楼的内容

总共 , 当前 /