4C技术在dcs中的应用分析

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1、“4C”技术在DCS中的应用分析摘要：集散型控制系统又称分布式控制系统(Distributedcontrolsystem简称DCS)，是20世纪70年代随着计算机技术发展而出现的。DCS的主要基础是4C技术，即计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和CRT显示技术。随着4c技术及软件技术的迅猛发展，DCS已得到全面的发展。目前，集散控制系统已广泛使用在电力、石油、化工、制药、冶金、建筑等众多行业中。关键字：4c技术；集散控制系统；计算机技术一、引言DCS是分散控制系统(Distributed

2、ControlSystem)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，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、配置灵活、组态方便。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

3、，传达操作指令。因此，DCS的主要特点就是分散控制集中管理。二、正文一、集散控制系统的组成及发展集散型控制系统又称分布式控制系统(DistributedControlSystem简称DCS)。集散控制系统是20世纪70年代随着计算机技术发展而出现的。它的主要基础是4C技术，即计算机(Computer)、控制(Contro1)、通信(Communication)和CRT显示技术。1.1、DCS系统分硬件和软件两种组成部分：1.1.1、硬件部分：主要有集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备等组成。通过通信网络将这些硬件设备连接起来，

4、共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。1.1.2、软件部分：分布式控制系统的软件可分为系统软件、组态软件、应用软件。其功能如下所述：（1）系统软件：提供系统运行和管理的基本环境。（2）组态软件：对过程管理系统组态、系统内各设备的定义、确定各设备的工作要求，设备网地址分配、定义各种控制点、点数据在显示图上的编排等。（3）应用软件：用于整个生产过程的操作和控制，过程数据收集，信息分析、优化，监控控制，外来设备的网络化及完善。运行于系统人机界面工作站、服务器等节点中的软件，提供数据采集和事件分析处理、信息存储和管理、二次计算、

5、人机界面监视、远程控制操作及其他的应用功能。1.2、从系统结构分析，集散控制系统是由三大基本部分组成，它们是分散过程控制装置部分、集中操作和管理系统部分以及通信系统部分。（1）、分散过程控制装置部分：由多回路控制器、单回路控制器、多功能控制器、可编程序逻辑控制器及数据采集装置等组成。它相当于现场控制级和过程控制装置级，实现与过程的连接。（2）、集中操作和管理部分：由操作站、管理机和外部设备如打印机、拷贝机等组成。相当于车间操作管理级和全厂优化和调度管理级，实现人机接口。（3）、通信系统部分：在每级之间以及每级内的计算机或微处理器则由通信系

6、统进行数据通信。二、DCS控制系统的结构组成2.1、过程控制站——计算机系统DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、高性能的中央处理器（CPU）、网络接口组成。高性能的中央处理器是现场过程控制的中心，存放并运行所有的过程控制程序以及现场仪表数据和控制数据。DCS的控制决策都是由它来执行的。过程控制站的网络接口是同上一级的操作员站和工程师站的连接通道。操作员的操作控制信息和工程师站的组态程序都是通过这一通道发送到过程控制站，过程控制站收集整理的现场数据也是通过这一通道传递到操作员站上。过程控制站同I/O模块之间通过现场总线连接

7、。一台用于操作、监视、报警、趋势显示、记录和打印报表的PC机。操作员站通常装有操作软件以完成上述功能，并且是通过以太网同过程控制站相连。一台用于组态过程控制软件，诊断、监视过程控制站运行情况，供DCS工程师开发、测试、维护DCS系统使用的计算机。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。生产控制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。2.2、DCS的通讯网络（1）、发展历程随着计算机技术、网络技术和控制技术的不断发展，DCS自20世纪7

8、0年代问世以来，先后经历了四个发展时期，具体划分为：（1）1975—1980初创期。此时的DCS通讯系统只是一种初级局部网络，全系统由一个通讯指挥器指挥，对各单元的访问是轮流询问方式。如TDC