DCS及其在CIMS系統(tǒng)中的作用

DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。

　　DCS具有以下特點：

　　(1)高可靠性由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現，系統(tǒng)結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現的故障不會導致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機，從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。

　　(2)開放性DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統(tǒng)功能時，可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網絡或從網絡中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。

　　(3)靈活性通過組態(tài)軟件根據不同的流程應用對象進行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統(tǒng)。

　　(4)易于維護功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換，迅速排除故障。

　　(5)協(xié)調性各工作站之間通過通信網絡傳送各種數據，整個系統(tǒng)信息共享，協(xié)調工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。

　　(6)控制功能齊全控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據采集站等組成，也可由通用的服務器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構成。處于底層的過程控制級一般由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制，并通過數據通信網絡傳送到生產監(jiān)控級計算機。生產監(jiān)控級對來自過程控制級的數據進行集中操作管理，如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發(fā)展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網絡連接來實現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

　　流程工業(yè)CIMS是一個復雜的綜合自動化系統(tǒng)，處理的對象是整個企業(yè)的全部生產活動，DCS作為一種有效的工具和實現手段，在流程工業(yè)CIMS中完成重要的基礎控制和實時生產數據采集、動態(tài)監(jiān)控等功能。與管理類計算機相比，DCS能夠提供更加可靠的生產過程數據，使CIMS系統(tǒng)所作出的優(yōu)化決策也更加可靠。

　　從功能上看，流程工業(yè)CIMS中的生產自動化系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和在線質量控制都可以由DCS實現。從流程工業(yè)CIMS的層次結構看，DCS主要擔負過程控制和過程優(yōu)化任務，有些生產調度和生產管理工作也可在DCS上完成。