橫河PW302電源裝置PW302鋁電解電容器

總線變換器（ABC10S & ABC11D）的操作和監視

通信門通道單元（ACG10S）的操作和監視

×：可以由用戶更換。

-：不可以由用戶更換。

YNT511/YNT521 光總線適配器和 YNT512 總線適配器的操作和監視

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-：不可以由用戶更換。

PFCS/PFCD 現場控制站的操作和監視

×：可以由用戶更換。

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第10章 分散型控制系統
10.1 分散型控制系統（DCS）
        分散型計算機控制系統又名分布式計算機控制系統，簡稱分散型控制系統（Distributed Control System即DCS）。分散型控制系統綜合了計算機（Computer）技術、控制（Control）技術、通信（Communication）技術、CRT顯示技術，即4C技術，集中了連續控制、批量控制、邏輯順序控制、數據采集等功能。*的分散型控制系統將以計算機集成制造系統（CIMS）為目標，以新的控制方法、現場總線智能化儀表、專家系統、局域網絡等新技術，為用戶實現過程控制自動化與信息管理自動化相結合的管控一體化的綜合集成系統。
       分散型控制系統采用分散控制、集中控制、綜合管理和分而自治的設計原則。系統安全可靠、通用靈活性、*控制性能和綜合管理能力，為工業過程的計算機控制開創了新方法。本章首先概述分散型控制系統、DCS的特點、DCS的體系結構、典型的DCS，然后分別介紹DCS的分散過程控制級、集中操作監控級、綜合信息管理級。
10.1.1 DCS概述
        自從美國的Honey Well公司于1975年成功地推出了世界上*套分散型控制系統以來，經歷了20多年的時間，DCS已經走向成熟并獲得了廣泛應用。DCS的發展歷程也是不斷地由小到大規模的過程，從zui初的小規模控制系統發展到綜合控制管理系統，從而使工業控制系統進入了信息管理與綜合控制的時代。本節主要介紹DCS的體系結構、特點和典型形式。

l．DCS的體系結構
        DCS的體系結構通常為三級。*級為分散過
程控制級；第二級為集中操作監控級；第三級為綜合信息管理級。各級之間由通信網絡連接，級內各裝置之間由本級的通信網絡進行通信。其典型的DCS體系結構如圖10－l所示。
 1）分散過程控制級
        如圖10－1所示，此級是直接面向生產過程的，是  DCS的基礎，它直接完成生產過程的數據采集、調節控制。順序控制等功能，其過程輸入信息是面向傳感器的信號，如熱電偶、熱電阻、變送器（溫度。壓力、液位）及開關量等信號，其輸出是驅動執行機構。構成這一級的主要裝置有：
    ①現場控制站（工業控制機）；
    ②可編程序控制器（PLC）；    

③智能調節器；
④其它側控裝置。
（2）集中操作監控級
        這一級以操作監視為主要任務，兼有部分管理功能。這一級是面向操作員和控制系統工程師的，因而這一級配備有技術手段齊備、功能強的計算機系統及各類外部裝置，特別是CRT顯示器和鍵盤，
以及需要較大存儲容量的硬盤或軟盤支持，另外還需要功能強的軟件支持，確保工程師和操作員對系統進行組態、監視和操作，對生產過程實行高級控制策略、故障診斷、質量評估。其具體組成包括：
    ①監控計算機；
    ②工程師顯示操作站；
    ③操作員顯示操作站。    

（3）綜合信息管理級
        這一級由管理計算機、辦公自動化系統、工廠自動化服務系統構成，從而實現整個企業的綜合信息管理。綜合信息管理主要包括生產管理和經營管理。
（4）通信網絡系統
         DCS各級之間的信息傳輸主要依靠通信網絡系統來支持。根據各級的不同要求，通信網也分成低速、中速、高速通信網絡。低速網絡面向分散過程控制級；中速網絡面向集中操作監控級；高速網絡面向管理級。
    2．DCS的特點
        對一個規模龐大、結構復雜。功能全面的現代化生產過程控制系統，首先按系統結構進行垂直方向分解成分散過程控制級。集中操作監控級、綜合

信息管理級，各級相互獨立又相互；然后對每一級按功能進行水平方向分成若干個子塊。與一般的計算機控制系統相比，DCS具有以下幾個特點。
      1）硬件積木化
         DCS采用積木化硬件組裝式結構。由于硬件采用這種積木化組裝結構，使得系統配置靈活，可以方便地構成多級控制系統。如果要擴大或縮小系統的規模，只需按要求在系統中增加或拆除部分單元，而系統不會受任何影響。這樣的組合方式，有利于企業分批投資，逐步形成一個在功能和結構上從簡單到復雜。從低級到高級的現代化管理系統。
      2）軟件模塊化
        DCS為用戶提供了豐富的功能軟件，用戶只需按要求選用即可，大大減少了用戶的開發工作量。功能軟件主要包括控制軟件包。操作顯示軟件包和報表打印軟件包等，

并提供至少一種過程控制語言，供用戶開發高級的應用軟件。
        控制軟件包為用戶提供各種過程控制的功能，主要包括數據采集和處理、控制算法、常用運算式和控制輸出等功能模塊。這些功能固化在現場控制站、PLC、智能調節器等裝置中。用戶可以通過組態方式自由選用這些功能模塊，以便構成控制系統。
        操作顯示軟件包為用戶提供了豐富的人一機接口功能，在CRT和鍵盤組成的操作站上進行集中操作和監視。可以選擇多種CRT顯示畫面，如總貌顯示、分組顯示、回路顯示。趨勢顯示。流程顯示、報.警顯示和操作指導等畫面，并可以在CRT畫面上進行各種操作，所以它可以*取代常規模擬儀表盤。

報表打印軟件包可以向用戶提供每小時、班、日、月工作報表，打印瞬時值、累計值、平均值、打印事件報.警等。
        過程控制語言可供用戶開發高級應用程序，如*控制、自適應控制、生產和經營管理等。如 TDCS－3000提供了 FORTRAN 77和 PASCAL語言。
（3）控制系統組態
        DCS設計了使用方便的面向問題的語言POL（Problem Oriented Language），為用戶提供了數十種常用的運算和控制模塊，控制工程師只需按照系統的控制方案，從中任意選擇模塊，并以填表的方式來定義這些軟功能模塊，進行控制系統的組態。系統的控制組態一般是在操作站上進行的。填表組態方式*地提高了系統設計的效率，解除了用戶使用計算機必須編程序的困擾，這也是DCS能夠得到廣泛應用的原因之一。

（4）通信網絡的應用
         通信網絡是分散型控制系統的神經中樞，它將物理上分散配置的多臺計算機有機地連接起來，實現了相互協調、資源共享的集中管理。通過高速數據通信線，將現場控制站、局部操作站、監控計算機。工程師操作站。管理計算機連接起來，構成多級控制系統。
        DCS一般采用同軸電纜或光纖作為通信線，也使用雙絞線，通信距離可按用戶要求從十幾米到十幾公里，通信速率為l~10MbpS，而光纖高達100Mbp。由于通信距離長和速度快，可滿足大型企業的數據通信，實現實時控制和管理的需要。
    （5）可靠性高
        DCS的可靠性高體現在系統結構、冗余技術、自診斷功能、抗干擾措施和高性能元件。