系统架构向FCS方向发展,单纯从技术而言,现阶段现场总线集成于DCS可以有三种方式:1、现场总线于DCS系统I/O总线上的集成――通过一个现场总线接口卡挂在DCS的I/O总线上,使得在DCS控制器所看到的现场总线来的信息就如同来自一个传统的DCS设备卡一样。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系统采用的就是此种集成方案。2、现场总线于DCS系统网络层的集成――就是在DCS更高一层网络上集成现场总线系统,这种集成方式不需要对DCS控制站进行改动,对原有系统影响较小。如Smar公司的302系列现场总线产品可以实现在DCS系统网络层集成其现场总线功能。3、现场总线通过网关与DCS系统并行集成――现场总线和DCS还可以通过网关桥接实现并行集成。如SUPCON的现场总线系统,利用HART协议网桥连接系统操作站和现场仪表,从而实现现场总线设备管理系统操作站与HART协议现场仪表之间的通信功能。DCS的结构通常包含多个控制器、I/O模块、操作员工作站和数据库,形成一个高度集成的系统。安徽工业设备DCS控制系统电路图
PLC和DCS的系统可扩展性和兼容性,市场上控制类产品繁多,无论DCS还是PLC,均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说,一般没有或很少有扩展的需求,因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲,PLC也很少有兼容性的要求,比如两个或以上的系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专门使用的网络结构,比如西门子的MPI总线性网络,甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。基本配置组态是给系统一个配置信息,如系统的各种站的个数、它们的索引标志、每个控制站的较大点数、较短执行周期和内存容量等。安徽工业设备DCS控制系统电路图DCS可应用于多种行业,如石化、电力、冶金、水泥等。
系统应用,2024年4月10日,全球头一个陆上商用模块化小型反应堆“玲龙一号”的首台DCS机柜就位并启动安装调试工作。“玲龙一号”首台DCS机柜的引入,标志着DCS转入现场安装阶段,为后续主控室可用等工作奠定了基础。“玲龙一号”DCS系统采用中国拥有自主知识产权的龙鳞平台(安全级)和龙鳍平台(非安全级)。龙鳞平台可实现各类工况下反应堆安全控制,确保核电厂的安全运行;龙鳍平台负责运行和管理,是核电厂高效经济运行的重要保障,“两兄弟”一起控制着核电厂数百个系统、近万个设备运行和各类工况。
PLC通常只能进行简单的逻辑控制,数据处理能力和通信能力有限,在处理复杂工业过程时会受到限制。DCS系统通常具有更灵活的编程和配置能力。可以通过图形化界面进行编程,支持复杂的控制算法和逻辑运算,可以根据工业过程的需求进行灵活配置和调整。PLC通常需要通过编程语言进行编程,编程过程相对繁琐,配置能力有限,不太适合需要频繁调整和改变的工业过程。PLC的单独性使其在中小型控制系统及生产线自动化中展现出极大的灵活性和可靠性。DCS具备自适应功能,能根据生产过程的变化自动调整控制策略。
DCS的主要特点:(一)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,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专门使用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。(二)开放性,DCS采用开放式、标准化、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,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。DCS的实时控制能力与数据记录功能,为生产过程提供了强有力的技术支撑。安徽可编程DCS控制系统原理
控制策略灵活多样,可针对不同生产过程进行定制。安徽工业设备DCS控制系统电路图
过程管理级,DCS的人机接口装置,普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况、这个级别是操作人员跟DCS交换信息的平台。是DCS的主要显示、操作跟管理装置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程,可以通过屏幕了解到生产运行情况,了解每个过程变量的数字跟状态。这一级别在队伍中算是很高的“上校”了。它所掌握的“大权”可以根据需要随时进行手动自动切换、修改设定值,调整控制信号、操纵现场设备,以实现对生产过程的控制。安徽工业设备DCS控制系统电路图