9點告訴你什么是DCS集散控制系統技術

DCS（Distributed Control System），譯為分布式控制系統，在自控領域又稱為集散控制系統。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等4C技術。今天奇峰小編帶你了解9點告訴你什么是DCS集散控制系統技術。

1、什么是I/O？

控制系統需要建立信號的輸入和輸出通道，這就是I/O,DCS中的I/O一般是模塊化的，一個I/O模塊上有一個或多個I/O通道，用來連接傳感器和執行器（調節閥）。

常用的I/O信號一般分為：AI、PI、AO、DI和DO。

AI－－模擬量輸入信號

PI－－脈沖量輸入信號

AO－－模擬量輸出信號

DI－－數字量輸入信號

DO－－數字量輸出信號

2、什么是模擬量和數字量？

模擬量是指連續變化的信號（如4~20mA,0~5V），數字量是只有開關狀態（取值為0或1）的信號。

3、什么是現場總線？

現場總線是應用于過程控制現場的一種數字網絡，它不僅包含有過程控制信息交換，而且還包含設備管理信息的交流。通過現場總線，各種智能設備（智能變送器、調節法、分析儀和分布式I/O單元）可以方便地進行數據交換，過程控制策略可以完全在現場設備層次上實現。目前，使用較多的現場總線主要是FUNDATION fieldbus基金會現場總線（FF總線）、PROFIBUS現場總線和CANbus現場總線。應用現場總線技術可以將各種分布在控制現場的相關智能設備和I/O單元方便的連接在一起，構成控制系統。

4、什么是組態？

通過專用的軟件定義系統的過程就是組態（configuration）。

定義過程站各模塊的排列位置和類型的過程叫過程站硬件組態；

定義過程站控制策略和控制程序的過程叫控制策略組態；

定義操作員站監控程序的過程叫操作員站組態；

定義系統網絡連接方式和各站地址的過程叫網絡組態。

5、什么是DCS的開放性？

DCS的開放性是指DCS能通過不同的接口方便地與第三方系統或設備連接，并獲取其信息的性能。這種連接主要是通過網絡實現的，采用通用的、開放的網絡協議和標準的軟件接口是DCS開放性的保障?？蛻?服務器模式和Internet/Intranet瀏覽器技術，可伸縮性柔性結構，靈活進行系統擴展；

多方面開放設計，支持ActiveX、OPC、ODBC；提供與常用MIS數據庫的直接接口；

完全實現OPC規范；提供OLE自動化服務器接口、驅動程序接口；

支持功能塊圖FBD/梯形圖LD/順序功能圖SFC/結構化文本ST/指令表IL五種編程語言；

基于模塊化的系統硬件、開放化的軟件平臺、專門化的應用軟件，滿足用戶的個性需求。

6、什么是系統冗余？

在一些對系統可靠性要求很高的應用中，DCS的設計需要考慮熱備份也就是系統冗余，這是指系統中一些關鍵模塊或網絡在設計上有一個或多個備份，當現在工作的部分出現問題時，系統可以通過特別的軟件或硬件自動切換到備份上，從而保證了系統不間斷工作。通常設計的冗余方式包括：CPU冗余、網絡冗余、電源冗余。在特別情況下，一些系統會考慮全系統冗余，即還包括I/O冗余。系統冗余從一方面來講也是DCS的高可靠性的一種體現。

7、什么是I/O余量？

與冗余不同，I/O余量只是系統中I/O數量大于應用的要求，這種余量只是數量上的，主要目的是使系統今后有繼續加入控制信號的可能。

8、什么是三沖量控制？

汽包水位三沖量調節系統是指汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個信號作用于調節器上，即三個被控變量對應一個調節器。

工作原理：汽包水位作為主信號，水位變化，調節器輸出發生變化，繼而改變給水流量，使水位恢復到給定值；蒸汽流量作為前饋信號，防止“虛假水位”使調節器產生錯誤的動作；給水流量作為反饋信號，使調節器在水位還未變化時就可根據前饋信號清理內擾，使調節過程穩定，起到穩定給水流量的作用。

9、為什么標準信號選4-20mA.DC?

先要明確4-20mA.DC（1-5V.DC）信號制是電工委員會（IEC）:過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,聯絡信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。

選用4-20mA.DC為標準信號原因可歸結為以下三點：

1）遠傳信號用電流源優于電壓源的原因。因為現場與控制室之間的距離較遠，連接電線的電阻較大時，如果用電壓源信號遠傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產生較大的誤差，而用恒電流源信號作為遠傳，只要傳送回路不出現分支，回路中的電流就不會隨電線長短而改變，從而保證了傳送的精度。

2）信號較大電流選擇20MA的原因。較大電流20MA的選擇是基于:安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流；綜合考慮生產現場儀表之間的連接距離，所帶負載等因素；還有就是功耗及成本問題，對電子元件的要求,供電功率的要求等因素。

3）信號起點電流選擇4mA的原因。4-20MA變送器兩線制的居多，兩線制即電源、負載串聯在一起，有一公共點，而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡及供電僅用兩根電線。

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