AVR000379 YASKAWA

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制系统的时候对于它的一些基础知识都是需要了解的，对于用户的使用有很大的好处，今天小编就来为大家具体介绍一下使用DCS控制系统的基础知识吧。

　　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?

　　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(****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。
DCS一体化实现多种功能，有许多好处，例如，维护方便，备品备件减少，信息共享快速、可靠，人机界面统一等等，DCS功能早包括DAS、MCS、SCS和FSSS，发展到今天，DCS一体化范围可以进一步扩大。

　　1) DEH采用DCS系统实现问题，规程中提出二个前提，一是由汽轮机厂负总责，即提

　　出和审定功能框图和性能要求，并落实与汽机的接口，二是DCS公司有成功应用DCS实现DEH的经验。目前大部分DCS公司已经能满足上述要求了，当然我们仍然不排斥汽轮机厂或DEH专业厂供应专门DEH系统的方案，一般说来，他们经验更丰富一些，当前已经可以方便的解决DCS与DEH间双向冗余通讯，实现用DCS操作员站作为单一人机界面(个别情况下，对于控制信号可以采用硬接线实现)。

　　2) ETS纳入DCS问题。经历这一段实践DCS可信度大大提高，已有一些工程成功的

　　将ETS纳入DCS，但注意ETS的控制器处理周期不应大于50ms，好在20-30ms间。另外应采用独立的冗余控制器，以尽可能提高可靠性。近国家电力公司组织审查《老厂自动化技术改造导则》时，决定宜采用独立控制器改为应采用独立控制器。

　　3) 自动同期装置(ASS)纳入DCS问题。早期电气控制纳入DCS时，由于缺乏经验，

　　仅把发变组和厂用电的顺控系统(SCS G/A)纳入DCS，规定自动同期装置(ASS)、自动励磁调节装置(AVR)和发电机保护系统不纳入DCS，经过四、五年实践SCS G/A 纳入DCS无论从管理上和技术上均已成熟，取得成功应用经验。关于ASS装置，目前已有DCS公司有将其纳入DCS的技术，因此，在审查老厂技改导则时，将相关条文改为，当DCS的公司有将其纳入DCS的成功应用经验时，也可将ASS纳入DCS，这充分体现了技术发展时规程也要跟着变化的思想，防止规程成了束缚技术发展的框框。
　DCS控制系统是现在很流行的一种可编程控制器，应用的范围也是非常广泛的，现在很多的操作员都可以熟练的运用这种系统了。DCS控制系统技术也在不断的提高当中，但是在技术提高的过程当中还是存在的问题的，今天小编就来为大家具体介绍一下DCS控制系统存在的问题吧。

　　DCS系统是继PLC之外的一大自动化控制系统，它在化工、火电等领域的应用极为广泛，但是生产方面的自动化技术需求进一步提高，传统的DCS系统已不能满足需要，需要进行技术升级。

　　DCS系统由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或的微处理机实施上一级的控制。

　　经过这些年来的不断应用，DCS系统在行业发展的一些局限性逐步体现出来。

　　DCS存在的问题：

　　①1对1结构。1台仪表，1对传输线，单向传输1个信号。这种结构造成接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难。

　　②可靠性差。模拟信号传输不仅度低，且易受干扰。为此采用各种措施提高抗干扰性和传输度，其结果是增加了成本。

　　③失控状态。操作员在控制室既不了解现场模拟仪表的工作状况，也不能对其进行参数调整，更不能预测事故，导致操作员对其处于失控状态。因操作员不能及时发现现场仪表故障，而发生事故已屡见不鲜。

　　④互操作性差。尽管模拟仪表已统一4～20mA信号标准，可大部分技术参数仍由制造商自定，致使不同品牌仪表无法互换。因此导致用户依赖制造厂，无法使用性能价格比优的配套仪表，甚至出现个别制造商垄断市场的局面。

　　DCS控制系统存在的问题已经介绍完了，现在大家对于DCS存在的问题已经了解了，虽然DCS控制系统技术存在着的问题，但是相信随着技术的不断提高，这些问题都会一一突破的。

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UGJMED-80M1U51  YASKAWA
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