探究DCS系统硬件架构与设计精髓

它采用了集中管理和分散控制的基本设计理念，采用了多层次分级、合作自治的结构形式。DCS目前广泛应用于电力、冶金、石化等行业。通常采用金字塔结构的分级递阶形式，每一级由若干子系统组成，以保证高可靠性为发展生命。该系统需要广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺，采用冗余技术并在软件设计中实现系统的容错技术、故障自诊断和自动处理技术。目前多数集散控制系统的可靠性可达数万至数十万小时的MTBF。DCS的硬件体系结构主要由过程控制级和过程管理级组成。过程控制级实现了信号的输入、变换、运算和输出等分散控制功能，而过程管理级完成对过程控制级的集中监视和管理。现场控制单元的结构形式是由许多功能分散的插板按照逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。操作站以来显示并记录来自各控制单元的过程数据，主要实现显示功能、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等。DCS的软件体系为用户提供丰富的功能软件模块和功能软件包，控制工程师利用DCS提供的组态软件，将各种功能软件进行适当的“组装连接”，生成满足控制系统的要求各种应用软件。现场控制单元的软件系统主要包括以实时数据库为中心的数据巡检、控制算法、控制输出和网络通信等软件模块组成。操作站用以完成系统的开发、生成、测试和运行等任务，需要相应的系统软件支持。

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