工业DCS控制系统原理

车间级(中层、监控层)包括过程控制和过程管理，用于控制室、现场控制设备和各现场控制装置间的连接。通信网采用中速、载带工业过程数据公路的形式(ProwayC或IEEE802.4)。这是DCS的实时工业控制网络，应具有高可靠性、高使用性、实时性强、有自诊断功能、有自组态功能、容易接入新站等。现场级(低层)用于连接过程控制中的传感器、执行器、智能仪表等。现场以标准的现场总线为发展目标，现已有了两个国际组织的现场总线产品，现场总线将是DCS 发展的一个重要方向。DCS控制系统支持多种输入输出类型，包括模拟信号和数字信号，以满足不同的控制需求。工业DCS控制系统原理

DCS硬件体系结构：现场控制单元。，现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要，配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的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。就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配置是一致的。江苏自动化DCS控制系统制造DCS可实现对生产过程的实时优化，提高产品质量。

IO的采样数据经CPU转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。因此采用标准以太网是较佳选择。TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度。PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接。PLC不会或很少使用以太网。

DCS的主要特点：（一）高可靠性，由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专门使用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。（二）开放性，DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。集成高级控制算法，如预测控制、模糊控制等，提高控制效果。

DCS系统的扩展性：轻松扩展与有限选择的差异，DCS系统具有良好的扩展性，当生产过程发生变化或需要增加新的控制节点时，DCS系统可以轻松地增加新的控制节点与功能模块，实现系统的无缝扩展。这种扩展性使得DCS系统能够灵活应对生产过程中的各种变化需求。而PLC的扩展能力则相对有限，它需要根据实际需求选择合适的CPU模块与扩展模块来实现功能的扩展。虽然PLC也支持一定程度的扩展，但在面对大规模、复杂的扩展需求时可能会显得力不从心。DCS控制系统的主要作用是实时监测和控制生产过程，确保生产安全高效。江西电力DCS控制系统

DCS控制系统采用分层结构，分为过程控制层、监控层和管理层。工业DCS控制系统原理

操作站，操作站用来显示并记录来自各控制单元的过程数据，是人与生产过程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能（如模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等）、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。另外，DCS操作站还分为操作员站和工程师站。从系统功能上看，前者主要实现一般的生产操作和监控任务，具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。从硬件设备上看，多数系统的工程师站和操作员站合在一起，只用一个工程师键盘加以区分。工业DCS控制系统原理