DCS是什么？一文带你入门

什么是DCS，你所知道的 DCS系统 都有哪些，它有哪些作用？

首先什么是DCS系统？DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，也有叫集散控制系统的，它是一个集合了计算机，通讯，显示和控制的由过程控制和过程监控的计算机系统。DCS设计的理念是分散控制，集中管理，分级管理，配置灵活，组态方便。

DCS系统的特点：

高可靠性，因它基于多台计算机控制，且系统架构采用了硬件冗余，网络容错设计，即使某个硬件出现故障，系统也能在ms级恢复，不会影响系统的正常运行。

开放性，因它采用开放式，标准化，模块化，网络化设计，当需要增加或者改变一些功能时，可以通过增改硬件配置的方式实现要求。

灵活性，当控制要求变更时，可以通过编程软件实现各种逻辑控制，复杂的算法，图形化显示等功能要求。

控制功能强大，它的控制算法丰富，具有多种PID控制功能，如串级控制，前馈控制等，支持高级语言，可以编写更为复杂的算法。

DCS的结构：

从上图中可看出按照结构划分为：过程控制级、操作维护级和管理层级。过程控制级主要由过程控制器、I/O组件和现场仪表组成，是系统控制功能的主要现场实施部分。操作维护级包括：操作员站，工程师站，以及数据维护站，完成系统的操作，组态，以及数据的存储。管理层级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），企业资源计划即 ERP (Enterprise Resource Planning)，作为DCS更高层次的应用。

目前常见的DCS有哪些？

国外：霍尼韦尔EPKS ，西门子PCS ，艾默生Deltav和Ovation ，横河CENTUM ，ABB的AC800F 等等；

国内：和利时 ，浙大中控 ，上海新华 ，南京科远 ，国电智深 ，杭州优稳 等等；

下面以霍尼韦尔PKS的C300介绍过程控制级：

1. C系列卡件的系统结构图

从上往下硬件为：C系列 Control Firewall 控制防火墙，支持冗余，8+1 口（FTE 交换机），具有广播信息风暴抑制，控制器不受上层 IP 网络通讯量的影响，也可以选择光纤接口

然后是C300控制器，如图具有多种接口，主要实现如下功能：上位通讯，Peer to Peer 点对点通讯，IOLINK 1 IO 通讯，IOLINK 2 IO 通讯，确定性控制执行环境

然后是现场总线模块，总线接口卡支持冗余，可独立于控制器运行，支持 4 条 H1 总线，每条 H1 总线可接 16 台设备，

然后是输入输出卡件，主要有四种，数字输入，数字输出，模拟量输入，模拟量输出，都支持冗余配置，模拟量模块支持HART协议，

然后是电源系统，垂直设计，支持 C 系列卡件，可以选择冗余的电源系统

然后是机柜设计部分，采用垂直设计，利于散热，接线方便，结构紧凑

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本文为剑指工控原创技术类文章，2020年3月18日首次发表于《剑指工控》公众号。

特别鸣谢本文作者

剑控老罗

具有10年工业自动化领域SCADA，DCS，PLC等项目实施经验，熟悉石化行业，油田数字化行业，熟悉多个品牌PLC，HMI，SCADA，数据库等。

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