Control 版 (精华区)

发信人: balance (靖哥哥·凉风有信), 信区: Control
标  题: 分布式控制
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年07月06日07:34:09 星期六), 站内信件

　DCS，即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式
控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变
而来的。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法
上却完全不同。
　　首先，DCS的骨架——系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统
的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的
设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成
信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能
在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因
此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps），而
是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须
非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线
、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的
最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点
，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠
性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员
站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系
统网络应该具有很强在线网络重构功能。
　　其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DOS）功能的网络节点。
一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以
避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数
据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作
有关的人机界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的网络节
点。
　　系统网络是DCS的工程师站，它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监
督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（
即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统
工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳
的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，
没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
　　DCS自1975年问世以来，已经经历了二十多年的发展历程。在这二十多年中，DCS虽
然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能
都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方
向发展。
　　作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如
果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制
系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容，还向下深入到了
现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统
意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，
则应定位到企业全面解决方案，即total solution 的层次。只有从这个角度上提出问题
并解决问题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
　　进入九十年代以后，计算机技术突飞猛进，更多新的技术被应用到了DCS之中。PLC
是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备，它主要用于代替不灵活而且笨重的继电
器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛，以至于有些人已做出预
测：基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
　


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我就是能够在水中连游三天三夜气也不喘，生吃鱼虾蟹之后面不改色的韦小宝！

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