dcs,即所謂的分布式控制系統(tǒng),或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng),是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng),它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展、演變而來的。在系統(tǒng)功能方面,dcs和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大,但在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)方法上卻完全不同。
首先,dcs的骨架——系統(tǒng)網(wǎng)絡,它是dcs的基礎和核心。由 內(nèi)容： 集散控制系統(tǒng)(dcs)簡介
dcs,即所謂的分布式控制系統(tǒng),或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng),是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng),它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展、演變而來的。在系統(tǒng)功能方面,dcs和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大,但在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)方法上卻完全不同。
首先,dcs的骨架——系統(tǒng)網(wǎng)絡,它是dcs的基礎和核心。由于網(wǎng)絡對于dcs整個系統(tǒng)的實時性、可靠性和擴充性,起著決定性的作用,因此各廠家都在這方面進行了精心的設計。對于dcs的系統(tǒng)網(wǎng)絡來說,它必須滿足實時性的要求,即在確定的時間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說的“確定”的時間限度,是指在無論何種情況下,信息傳送都能在這個時間限度內(nèi)完成,而這個時間限度則是根據(jù)被控制過程的實時性要求確定的。因此,衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡性能的指標并不是網(wǎng)絡的速率,即通常所說的每秒比特數(shù)(bps),而是系統(tǒng)網(wǎng)絡的實時性,即能在多長的時間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡還必須非?？煽?無論在任何情況下,網(wǎng)絡通信都不能中斷,因此多數(shù)廠家的dcs均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴充性的要求,系統(tǒng)網(wǎng)絡上可接入的最大節(jié)點數(shù)量應比實際使用的節(jié)點數(shù)量大若干倍。這樣,一方面可以隨時增加新的節(jié)點,另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡運行于較輕的通信負荷狀態(tài),以確保系統(tǒng)的實時性和可靠性。在系統(tǒng)實際運行過程中,各個節(jié)點的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時可能發(fā)生的,特別是操作員站,這樣,網(wǎng)絡重構(gòu)會經(jīng)常進行,而這種操作絕對不能影響系統(tǒng)的正常運行,因此,系統(tǒng)網(wǎng)絡應該具有很強在線網(wǎng)絡重構(gòu)功能。
其次,這是一種完全對現(xiàn)場i/o處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制(dos)功能的網(wǎng)絡節(jié)點。一般一套dcs中要設置現(xiàn)場i/o控制站,用以分擔整個系統(tǒng)的i/o和控制功能。這樣既可以避免由于一個站點失效造成整個系統(tǒng)的失效,提高系統(tǒng)可靠性,也可以使各站點分擔數(shù)據(jù)采集和控制功能,有利于提高整個系統(tǒng)的性能。dcs的操作員站是處理一切與運行操作有關的人機界面(hmi-human machine interface或operator interface)功能的網(wǎng)絡節(jié)點。
系統(tǒng)網(wǎng)絡是dcs的工程師站,它是對dcs進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)絡節(jié)點,其主要功能是提供對dcs進行組態(tài),配置工作的工具軟件(即組態(tài)軟件),并在dcs在線運行時實時地監(jiān)視dcs網(wǎng)絡上各個節(jié)點的運行情況,使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設定,使dcs隨時處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同,所有的dcs都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能,可以說,沒有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為dcs。
dcs自1975年問世以來,已經(jīng)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程。在這二十多年中,dcs雖然在系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上沒有發(fā)生重大改變,但是經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高?？偟膩碚f,dcs正在向著更加開放,更加標準化,更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。
作為生產(chǎn)過程自動化領域的計算機控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的dcs僅僅是一個狹義的概念。如果以為dcs只是生產(chǎn)過程的自動化系統(tǒng),那就會引出錯誤的結(jié)論,因為現(xiàn)在的計算機控制系統(tǒng)的含義已被大大擴展了,它不僅包括過去dcs中所包含的各種內(nèi)容,還向下深入到了現(xiàn)場的每臺測量設備、執(zhí)行機構(gòu),向上發(fā)展到了生產(chǎn)管理,企業(yè)經(jīng)營的方方面面。傳統(tǒng)意義上的dcs現(xiàn)在僅僅是指生產(chǎn)過程控制這一部分的自動化,而工業(yè)自動化系統(tǒng)的概念,則應定位到企業(yè)全面解決方案,即total solution 的層次。只有從這個角度上提出問題并解決問題,才能使計算機自動化真正起到其應有的作用。
進入九十年代以后,計算機技術突飛猛進,更多新的技術被應用到了dcs之中。plc是一種針對順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設備,它主要用于代替不靈活而且笨重的繼電器邏輯?，F(xiàn)場總線技術在進入九十年代中期以后發(fā)展十分迅猛,以至于有些人已做出預測：基于現(xiàn)場總線的fcs將取代dcs成為控制系統(tǒng)的主角。