分布式控制系統(tǒng)

1、分布式控制系統(tǒng)它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等 4C 技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。在特殊控制領(lǐng)域，如核電站控制系統(tǒng)，DCS 的含義被誤叫做數(shù)字化控制系統(tǒng)（Digitalcontrolsystem）,其實(shí)質(zhì)仍為分布式操作系統(tǒng)。概述首先， DCS 的骨架一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)， 它是 DCS 的基礎(chǔ)和核心。 由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于 DCS 整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于 DCS 的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來說，它必須滿足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信

2、息的傳送。這里所說的確定”的時(shí)間限度，是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過程的實(shí)時(shí)性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率DCS,即通常所說的每秒比特?cái)?shù)（bps）,而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非?？煽浚瑹o(wú)論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的 DCS 均采用雙懸組、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入的最大芭包數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài),以

3、確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作絕對(duì)不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。其次，這是一種完全對(duì)現(xiàn)場(chǎng) I/O 處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般一套 DCS 中要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng) I/O 控制站,用以分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的 I/O 和控制功能。這樣既可以避免由于一個(gè)站點(diǎn)失效造成整個(gè)系統(tǒng)的失效，提高系統(tǒng)可靠性，也可以使各站點(diǎn)分擔(dān)數(shù)據(jù)采集和控制功能,有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。DCS 的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面（HMI-HumanMachineIn

4、terfaceoperatorinterface）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。工程師站是對(duì) DCS 進(jìn)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(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是提供對(duì) DCS 進(jìn)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(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視 DCS 網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使 DCS 隨時(shí)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)組笈功能，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)歷了三十多年的發(fā)展歷程。在這三十多年中，DCS雖然

5、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(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。作為生產(chǎn)過程自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 傳統(tǒng)的 DCS 僅僅是一個(gè)狹義的概念。 如果以為 DCS只是生產(chǎn)過程的自動(dòng)化系統(tǒng)，那就會(huì)引出錯(cuò)誤的結(jié)論，因?yàn)楝F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的含義已被大大擴(kuò)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(chǎng)的每臺(tái)測(cè)量設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，向上發(fā)展到了生產(chǎn)管理，企業(yè)經(jīng)營(yíng)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(dòng)化,而工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的概念,則應(yīng)定位到企業(yè)全面解決方案

6、，即 totalsolution 的層次。只有從這個(gè)角度上提出問題并解決問題，才能使計(jì)算機(jī)自動(dòng)化真正起到其應(yīng)有的作用。EPKS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DCSDCS 具有以下特點(diǎn)：1 .高可靠性。由于 DCS 將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。2 .開放性。DCS 采用開放式，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方雪森-夏軸.鼻聲及當(dāng)C&麗欣Loop知EJC*仝

7、顯魚!6成盤國(guó)史刎玨與血也罪3先媯副-oftrSu皮口通閆平EKDnears工廠信足LTHdSMiLTHdSMi遢鼻縣布fl*fl*寫而時(shí)H 廠威寶曲PHD麗岬曲牌zHgratw工廠伯恩河工廠更，In也即用/衰版ftMWftMWI I，Gouvl3icGouvl3icn n秦屐笆銅4CEErZBHQI5W1V-己距 B 門口邛坑五HSMODfflEDrEFWc 口中 0s 石i-jH堂色聚也旬 g 那r式通住，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。形態(tài)組成DCS 是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distribu

8、tedControlSystem）,在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等 4C 技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。）發(fā)展歷史第一階段1975-1980 年，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為:1）采用微處理器為基礎(chǔ)的控制單元，實(shí)現(xiàn)分散控制，有各種各樣的算法，通過組態(tài)獨(dú)立完成回路控制，具有自診斷功能2）采用帶 CRT 顯示器的操作站與過程單元分離，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，集中操作3）采用較

9、先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)第二階段1980-1985.,在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）微處理器的位數(shù)提高，CRT 顯示器的分辨率提高2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管理，加強(qiáng)通信功能第三階段1985 年以后，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用開放系統(tǒng)管理2）操作站采用 32 位微處理器3）采用實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)進(jìn)入九十年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了 DCS 之中。PLC是一種針對(duì)順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設(shè)備，它主要用于代替不靈活而且笨重的繼電器邏以至于有些人已做出預(yù)測(cè)：輯?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在進(jìn)入九十年代中期以后發(fā)展十分迅猛,現(xiàn)場(chǎng)總線的 FCS

10、 將取代 DCS 成為控制系統(tǒng)的主角?；贒CS特點(diǎn)介紹DCS 是分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem)的簡(jiǎn)稱，國(guó)內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等 4C 技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便，DCS 特點(diǎn)如下。高可靠性由于 DCS 將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)

11、計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。開放性DCS 采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。靈活性通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài),即確定測(cè)量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫(kù)選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫(kù)調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。易于維護(hù)功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)

12、簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。協(xié)調(diào)性各工作站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。控制功能齊全控制算法豐富,集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體,可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS 的構(gòu)成方式十分靈活，可由專用的管理計(jì)算機(jī)站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場(chǎng)控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制器構(gòu)成。處于底層的過程控制級(jí)一般由分散的現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

13、采集和控制，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)。生產(chǎn)監(jiān)控級(jí)對(duì)來自過程控制級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中操作管理，如各種優(yōu)化計(jì)算、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、故障診斷、顯示報(bào)警等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,DCS 可以按照需要與更高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接來實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的集中管理功能，如計(jì)劃調(diào)度、倉(cāng)儲(chǔ)管理、能源管理等。結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS 包括過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS 系統(tǒng)），作為 DCS 更高層次的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。DCS

14、 的控制程序：DCS 的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。過程控制站的組成:DCS 的過程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 主要由理里、 CPU（中央處理器） 、 網(wǎng)絡(luò)接口和 I/O組成I/O:控制系統(tǒng)需要建立信號(hào)的輸入和輸出通道，這就是 I/O。DCS 中的 I/O 一般是模塊化的，一個(gè)I/O 模塊上有一個(gè)或多個(gè) I/O 通道，用來連接傳感器和執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）。I/O 單元：通常，一個(gè)過程控制站是有幾個(gè)機(jī)架組成，每個(gè)機(jī)架可以擺放一定數(shù)量的模塊。CPU所在的機(jī)架被稱為 CPU 單元，同一個(gè)過程站中只能有一個(gè) CPU 單元，其他只用來擺放 I/O 模塊的機(jī)架就是 I/

15、O 單元。國(guó)內(nèi)外應(yīng)用分散控制系統(tǒng)1975 年美國(guó)最大的儀表控制公司 Honeywell 首次向世界推出了它的綜合分散控制系統(tǒng) TDC-2000（ToalDistributedControl-2000）,這一系統(tǒng)的發(fā)表，立即引起美國(guó)工業(yè)控制界高度評(píng)價(jià)，稱之為最鼓舞人心的事件世界各國(guó)的各大公司也紛紛仿效，推出了一個(gè)又一個(gè)集散系統(tǒng)，從此過程控制進(jìn)入了集散系統(tǒng)的新時(shí)期。在此期間有日本橫河公司推出的 CENTUM,美國(guó)泰勒儀表公司的 MOSË,費(fèi)雪爾公司的DCÉ-400， 貝利公司的 N90， 福克斯波羅公司的 Cpectrum 和德國(guó)西門子公司的 Teleper

16、mm。隨著計(jì)算機(jī)特別是微型計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，加上各制造商的激烈競(jìng)爭(zhēng)，使 DCS 很快從 70 年代的第一代發(fā)展到 90 年代初的第三代 DCS。盡管在這之前的集散系統(tǒng)的技術(shù)水平已經(jīng)很高，但其中存在著一個(gè)最主要的弊病是：各大公司推出的幾十種型號(hào)的系統(tǒng)， 幾乎都是該公司的專利產(chǎn)品， 每個(gè)公司為了保護(hù)自身的利益， 采用的都是專利網(wǎng)絡(luò)， 這就為全廠、全企業(yè)的管理帶來問題。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù)，80 年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng)，其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用 MAP 協(xié)議；引用智能變送器與現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)；在控制軟件上引入 PLC 的順序控制與

17、批量控制，使 DCS 也具有 PLC 的功能。至 90 年代初各國(guó)知名的 DCS 有： 3000,Bailey 的 INFI90,Rosemount 的 RS3,WestHoose 的WDPF,Leeds&Nonthrup 的 MAX1000,Foxboro 的 IöAS,日本橫河的 CENTUM。這里所提到的均為大型的 DCS,為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要各廠商也開發(fā)了不少中小型的 DCS 系統(tǒng)如 S9000,MAX2,LXL,A2PACS 等等。流程工業(yè) CIMS流程工業(yè) CIMS 是一個(gè)復(fù)雜的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，處理的對(duì)象是整個(gè)企業(yè)的全部生產(chǎn)活動(dòng)，DCS 作為一種有效的工具和

18、實(shí)現(xiàn)手段，在流程工業(yè) CIMS 中完成重要的基礎(chǔ)控制和實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)控等功能。與管理類計(jì)算機(jī)相比，DCS 能夠提供更加可靠的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，使 CIMS 系統(tǒng)所作出的優(yōu)化決策也更加可靠。從功能上看，流程工業(yè) CIMS 中的生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和在線質(zhì)量控制都可以由 DCS實(shí)現(xiàn)。從流程工業(yè) CIMS 的層次結(jié)構(gòu)看，DCS 主要擔(dān)負(fù)過程控制和過程優(yōu)化任務(wù)，有些生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)管理工作也可在 DCS 上完成。主要廠家國(guó)內(nèi) DCS 主要廠家有：上海新華,南京科遠(yuǎn)自動(dòng)化集團(tuán)股份有限公司杭州些，浙江中控，和利時(shí)，浙江威盛，自儀股份、魯能控制，國(guó)電智深，上海華文，上海樂華，正泰中自等。國(guó)外的有

19、：西屋公司、艾默生、FOXBORO、ABB、西門子、霍尼韋爾、橫河、羅克韋爾、山武一霍尼韋爾公司、FISHER-ROSEMOUNT 公司等。相關(guān)問答1.什么是 DCS?DCS 是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（DistributedControlSystem）,在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。2.DCS 有什么特點(diǎn)？DCS 是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。DCS 通常采用若干個(gè)控制器（過程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此，DCS 的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是

20、：分散控制集中管理。3.DCS 的結(jié)構(gòu)是怎樣的？從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS 包括過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成,是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS 系統(tǒng)），作為 DCS 更高層次的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。4.DCS 的控制程序是由誰(shuí)執(zhí)行的？DCS 的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。5.過程控制站的組成如何?DCS 的過程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 主要由電源、 CPU（中央處理器） 、 網(wǎng)絡(luò)接口和 I/O組成。日常維

21、護(hù)1 過程通道故障：過程通道故障出現(xiàn)最多的是 I/O 卡故障。I/O 卡故障一般的判斷與處理：通過系統(tǒng)診斷，更換通道或通過更換備用件處理，至于其內(nèi)部元件老化或是其他原因造成的損壞，一般控制人員不好判斷。I/O 卡的檢修一般是由廠家處理，目前的熱控檢修人員的手段還不能達(dá)到像檢修常規(guī)儀表那樣檢修。而且生產(chǎn)廠家的 I/O 卡件已制造成一體化的趨勢(shì)，這樣只能購(gòu)買備件。好在這類故障只是在調(diào)試階段出現(xiàn)較多，正常運(yùn)行中出現(xiàn)幾率很低。一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障有時(shí)不能直接被操作員發(fā)現(xiàn)，只有異常或報(bào)警后才通知熱控人員處理。這樣對(duì)檢修人員和運(yùn)行人員的素質(zhì)要求就要提高，運(yùn)行人員要詳細(xì)介紹故障前后的狀態(tài)便于熱控檢修人

22、員能夠快速、準(zhǔn)確地處理缺陷，減少故障的擴(kuò)大化，另外許多 DCS 廠家在產(chǎn)品宣傳上都支持卡件熱撥，做為控制人員，在運(yùn)行中更換卡件時(shí)一定要做好安全防護(hù)措施否則會(huì)引起系統(tǒng)變化或負(fù)荷變化，尤其數(shù)字量卡件。2 對(duì)于操作員站死機(jī)無(wú)論國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口設(shè)備都有相關(guān)的報(bào)道,那么究其原因比較多，硬盤或卡件故障，冷卻風(fēng)扇負(fù)荷過重等等，有時(shí)會(huì)發(fā)生人為操作現(xiàn)象，一般在修改控制邏輯下裝軟件重啟設(shè)備或強(qiáng)制設(shè)備保護(hù)信號(hào)時(shí)，最易發(fā)生操作事件，輕則設(shè)備異常，重則易造成設(shè)備停運(yùn)后果非常嚴(yán)重；對(duì)死機(jī)后重啟，不同廠家的啟動(dòng)時(shí)間不同，少則幾十秒，多則幾分鐘，人為該操作發(fā)生的故障在熱工專業(yè)中的不安全事件中占有很大比例，在操作中尤為引起高度重視，

23、減少人為故障。3 球標(biāo)操作不正常，一般是由于機(jī)械裝置長(zhǎng)期工作、老化、污染、點(diǎn)通斷不可靠、電纜插件不牢等這樣的就需要換檢查即可。4 控制操作失靈：是由于球標(biāo)的操作信號(hào)沒有正常改變過程通道的狀態(tài)，造成操作失效，這是 2個(gè)方面造成的，一個(gè)方面是軟件缺陷，另一方面是硬件本身故障的狀態(tài)針對(duì)這樣的缺陷通常做法檢查過程通道功能正常后，再檢查操作遠(yuǎn)必要時(shí)進(jìn)行重起初始操作。5 對(duì)于薄膜鍵盤主要是鍵盤接觸不良信號(hào)電纜松動(dòng)或主機(jī)誤動(dòng)鍵盤或啟動(dòng)不完整都可以導(dǎo)致其功能不正常應(yīng)用針對(duì)不同情況處理。6 打印機(jī)不工作一般是由于配置的原因，這樣的故障應(yīng)檢查打印機(jī)的設(shè)置及其硬件是否正常進(jìn)行處理。報(bào)表軟件功能不強(qiáng)主要表現(xiàn)在由于打印

24、機(jī)打印報(bào)表和 SOE 等造成死機(jī)，或者打印機(jī)的 SOE 記錄時(shí)問與實(shí)際情況不符；SOE 打印瀏覽后不能返回歷史曲線；SOE時(shí)間順序不一致有時(shí)偏差很大，這會(huì)延誤事故分析的進(jìn)展時(shí)，有時(shí)還會(huì)誤導(dǎo)分析方向，SOE問題既與系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，SOE 點(diǎn)沒完全集中在一個(gè) DPU 上的有關(guān)，也與系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)考慮不周有關(guān)。這種故障的出現(xiàn)，通過分析認(rèn)為這主要是對(duì)電廠的總體方面考慮的不太完美，在小的方面還不夠仔細(xì)會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的故障，針對(duì)這種情況要認(rèn)真對(duì)待，不放過蛛絲馬跡，與廠家認(rèn)真研究提出問題進(jìn)一步完善，讓該系統(tǒng)更好地為生產(chǎn)服務(wù)。7 電源故障：電源故障問題較多，保險(xiǎn)配置不合理，備用電源不能自投，電源波動(dòng)引起保

25、護(hù)誤動(dòng)及接插頭接觸不良易造成無(wú)電源。針對(duì)電源故障處理相對(duì)比較容易。首先，認(rèn)真核對(duì)保險(xiǎn)的配置及容量，真正起到保險(xiǎn)的作用；其次，UPS 的配備很重要，它可以在電源波動(dòng)時(shí)也能保證系統(tǒng)正常供電，而且要考慮冗余和備用問題。8 干擾造成的故障：對(duì)于干擾主要是接地問題，備用電源的切換和大功率的無(wú)線通信設(shè)備如手機(jī)、對(duì)講機(jī)等。另外還有 DCS 系統(tǒng)的干擾信號(hào)可能由本身造成的。那么對(duì)于 DCS系統(tǒng)的接地問題越來越引起人們的重視，尤其在電力行業(yè)，大功率電器設(shè)備的啟動(dòng)和停止都會(huì)干擾 DCS 的控制信號(hào)，造成不必要的故障。為了防止干擾信號(hào)串入系統(tǒng)，嚴(yán)格執(zhí)行屏蔽和接地要求和方式，信號(hào)線遠(yuǎn)離干擾源，同時(shí)采取防電源波動(dòng)措施。

26、主/從過程處理機(jī)之間在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，除非萬(wàn)不得以，盡量不要人為切換，已防產(chǎn)生干擾，如必須切換，應(yīng)采取措施，先將控制切手動(dòng)，以免對(duì)機(jī)組運(yùn)行工況產(chǎn)生影響。對(duì)電子設(shè)備問、工程師站等重點(diǎn)部位，應(yīng)絕對(duì)禁止使用大功率無(wú)線電通信設(shè)備。1相關(guān)控制系統(tǒng)總述計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,一種世界上最新型的控制系統(tǒng)即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem,FCS)在上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没⒄匝该偷膭?shì)頭快速發(fā)展?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正越來越受到國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動(dòng)化領(lǐng)域在過程控制系統(tǒng)上帶來

27、又一次革命，其深度和廣度將超過歷史的任何一次，從而開創(chuàng)自動(dòng)化的新紀(jì)元。FCS 可 以 說 是 第 五 代 過 程 控 制 系 統(tǒng) ， 是 由 PLC(ProgrammableController) 或DCS(DistributedControlSystem)發(fā)展而來的。FCS 與 PLC 及 DCS 之間有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。本文針對(duì) PLC、DCS、FCS 三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、性能和差異作一分析。1 PLC、FCS 三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn)目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即 PLC、DCS 和 FCS。它們各自的基本特點(diǎn)如下：PLC2 .從開關(guān)量控制發(fā)展到

28、順序控制、運(yùn)算處理，是從下往上的。3 .邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步逃(順序)控制、連續(xù) PID 控制、數(shù)據(jù)控制一一 PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力、通信和聯(lián)網(wǎng)等多功能。4 .可用一臺(tái) PC 機(jī)為主站，多臺(tái)同型 PLC 為從站。5 .也可一臺(tái) PLC 為主站，多臺(tái)同型 PLC 為從站，構(gòu)成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。這比用 PC 機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。6 .PLC 網(wǎng)絡(luò)既可作為獨(dú)立 DCS/TDCS,也可作為 DCS/TDCS 的子系統(tǒng)。7 .主要用于工業(yè)過程中的順序控制，新型 PLC 也兼有閉環(huán)控制功能。FCS1.FCS 是第五代過程控制系統(tǒng)，它是 2

29、1 世組自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方向。是 3C 技術(shù)(Communication,Computer,Control)的融合?；救蝿?wù)是：本質(zhì)(本征)安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過程、難于對(duì)付的非常環(huán)境。（2）全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。3 .用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制裝置，取代每臺(tái)儀表的兩根線?，F(xiàn)場(chǎng)控制牌（代分散控制”；數(shù)據(jù)的傳輸采用總線”方式。4 .從控制室到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的雙向數(shù)字通信總線，是互聯(lián)的、雙向的、串行多節(jié)點(diǎn)、開放的數(shù)字通信系統(tǒng)取代單向的、單點(diǎn)、并行、封閉的模擬系統(tǒng)。5 .用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。6 .把微機(jī)處理器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備，使設(shè)備具有數(shù)字計(jì)算和

30、數(shù)字迪位能力，信號(hào)傳輸精度高，遠(yuǎn)程傳輸。實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸全數(shù)字化、控制功能分散、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全開放。7 .可上局域網(wǎng)，再可與 internet 相通。既是通信網(wǎng)絡(luò)，又是控制網(wǎng)絡(luò)。8 .3 類 FCS 的典型應(yīng)用：1）連續(xù)的工藝過程自動(dòng)控制如石油化工，其中本安防爆”技術(shù)是絕對(duì)重要的；2）分立的工藝動(dòng)作自動(dòng)控制如汽車制造機(jī)器人、汽車；3）多點(diǎn)控制如樓宇自動(dòng)化。這三大控制系統(tǒng)，尤其是 DCS、PLC,都在電站得到了廣泛應(yīng)用，而且效果也非常好。系統(tǒng)差異差異2.1.1 DCS 或 PLCPLC 系統(tǒng)與 DCS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異不大，只是在功能的著重點(diǎn)上的不同，DCS 著重于閉環(huán)控制及數(shù)據(jù)處理。PLC 著重于邏輯控

31、制及開關(guān)量的控制，也可實(shí)現(xiàn)模擬量控制。DCS 或 PLC 系統(tǒng)的關(guān)鍵是迪厘。也可以說數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng) DCS 及 PLC 的脊柱。由于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò)，因此，數(shù)據(jù)公路自身的設(shè)計(jì)就決定了總體的靈活性和安全性。數(shù)據(jù)公路的媒體可以是：一對(duì)絞線、同軸電纜或光纖電纜。DCS 的特點(diǎn)是：（1）控制功能強(qiáng)?？蓪?shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，如串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)、最優(yōu)和非線性控制等。也可實(shí)現(xiàn)順序控制。（2）系統(tǒng)可靠性高。（3）采用 CRT操作站有良好的人機(jī)界面。（4）軟硬件采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)。（5）系統(tǒng)容易開發(fā)。（6）用組態(tài)軟件，編程簡(jiǎn)單，操作方便。（7）有良好的性價(jià)比。通過數(shù)據(jù)公路

32、的設(shè)計(jì)參數(shù)，基本上可以了解一個(gè)特定 DCS 或 PLC 系統(tǒng)的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)與弱點(diǎn)。.系統(tǒng)能處理多少 I/O 信息。.系統(tǒng)能處理多少與控制有關(guān)的控制回路的信息。.能適應(yīng)多少用戶和裝置（CRT、控制站等）。.傳輸數(shù)據(jù)的完整性是怎樣徹底檢查的。.數(shù)據(jù)公路的最大允許長(zhǎng)度是多少。.數(shù)據(jù)公路能支持多少支路。.數(shù)據(jù)公路是否能支持由其它制造廠生產(chǎn)的硬件（可編程序控制器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)記錄裝置等）。為保證通位的完整，大部分 DCS 或 PLC 廠家都能提供亢金數(shù)據(jù)公路。為了保證系統(tǒng)的安全性，使用了復(fù)雜的通位規(guī)約和檢錯(cuò)技術(shù)。所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則，用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)接收與發(fā)送。目前在 DCS 和 PLC 系統(tǒng)中一般

33、使用兩類矍叵手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸和接收，異步網(wǎng)絡(luò)采用沒有時(shí)鐘的報(bào)告系統(tǒng)。2.1.2 FCSFCS 具有（1）很好的開放性、互操作性和互換性。（2）全數(shù)字通信。（3）智能化與功能自治性。（4）高度分散性。（5）很強(qiáng)的適用性。FCS 的關(guān)鍵要點(diǎn)有三點(diǎn)：e1dbbade%580-Numbered_c286778e-116b-44ca-8ad3-bedfeb062e6b-Numbered_a6f8b422-058d-4bec-a91a-29d69836da91 FCS 系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn)。采用雙絞線、 光纜或無(wú)線電方式傳輸數(shù)字信號(hào)， 減少大量導(dǎo)

34、線， 提高了可靠性和抗干擾能力。 FCS從傳感器、變送器到調(diào)節(jié)器一直是數(shù)字信號(hào)，這就使我們很容易地處理更復(fù)雜、更精確的信號(hào)，同時(shí)數(shù)字通信的差錯(cuò)功能可檢出傳輸中的誤碼。FCS 可以將 PID 控制徹底分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（FieldDevice）中?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線的 FCS 又是全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的新一代生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)，它將取代現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一的 420mA 模擬信號(hào)線,給傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)帶來革命性的變化。根據(jù) IEC61158 的定義，現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線使測(cè)控設(shè)備具備了數(shù)字

35、計(jì)算和數(shù)字通信能力， 提高了信號(hào)的測(cè)量、 傳輸和控制精度， 提高了系統(tǒng)與設(shè)備的功能、 性能。 IEC/TC65 的 SC65C/WG6工作組于 1984 年開始致力于推出世界上單一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)工作，走過了 16 年的艱難歷程，于 1993年推出了 IEC61158-2,之后的標(biāo)準(zhǔn)制定就陷于混亂。2000 年初公布的 IEC61158 現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)子集有八種，分別為：類型1IEC技術(shù)報(bào)告（FFH1） ;類型2Control-NET （美國(guó)Rockwell公司支持） ； 類型3Profibus（德國(guó) Siemens 公司支持）；類型 4P-NET（丹麥 ProcessData 公司支持）；類

36、型 5FFHSE（原FFH2）高速以太網(wǎng)（美國(guó) FisherRosemount 公司支持）；類型 6Swift-Net（美國(guó)波音公司支持）；類型 7WorldFIP（法國(guó) Alsto 公司支持）；類型 8Interbus（美國(guó) PhoenixContact 公司支持）。除了 IEC61158 的 8 種現(xiàn)場(chǎng)總線外,IECTC17B 通過了三種總線標(biāo)準(zhǔn)：SDS（SmartDistributedSystem）;ASI（ActuatorSensorInterface）;DeviceNET。另外，ISO 公布了ISO11898CAN 標(biāo)準(zhǔn)。其中 DeviceNET 于 2002 年 10 月 8 日被

37、中國(guó)批準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并于 2003 年 4月 1 日開始實(shí)施。所以，要實(shí)現(xiàn)這些總線類型的相互兼容和互操作，就目前狀態(tài)而言，幾乎是不可能的。開放的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的互操作性，就一個(gè)特定類型的現(xiàn)場(chǎng)總線而言，只要遵循同一類型現(xiàn)場(chǎng)總線的總線協(xié)議，對(duì)其產(chǎn)品是開放的，并具有互操作性。換句話說，不論什么廠家的產(chǎn)品，只要遵循同一類型總線的總線協(xié)議，產(chǎn)品之間是開放的，并具有互操作性，就可以組成總線網(wǎng)絡(luò)。另外，F(xiàn)CS 還可以通過網(wǎng)關(guān)和企業(yè)的上級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)相連，以便管理者掌握第一手資料,為決策提供依據(jù)。所以現(xiàn)場(chǎng)總線具有開放性、互操作性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的高度智能化、對(duì)環(huán)境的高度適應(yīng)性

38、等諸多突出特點(diǎn)。e1dbbade%580-Numbered_c286778e-116b-44ca-8ad3-bedfeb062e6b-Numbered_a6f8b422-058d-4bec-a91a-29d69836da91 FCS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)儀表中，控制室內(nèi)儀表裝置主要完成數(shù)據(jù)處理、監(jiān)督控制、優(yōu)化控制、協(xié)調(diào)控制和管理自動(dòng)化等功能。數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置是 FCS 系統(tǒng)的硬件支撐，是基礎(chǔ)；道理很簡(jiǎn)單，F(xiàn)CS 系統(tǒng)執(zhí)行的是自動(dòng)控制裝置與現(xiàn)場(chǎng)裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制?，F(xiàn)場(chǎng)裝置必須遵循統(tǒng)一的總線協(xié)議，即相關(guān)的通訊規(guī)約，具備數(shù)字通信功能,能實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)字通。再一

39、點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線的一大特點(diǎn)就是要增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)控制功能。e1dbbade%580-Numbered_c286778e-116b-44ca-8ad3-bedfeb062e6b-Numbered_a6f8b422-058d-4bec-a91a-29d69836da91 FCS 系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)， 無(wú)論是采用 DCS 還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線， 系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。實(shí)際上，采用現(xiàn)場(chǎng)總線后，可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的信息。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息量沒有減少，甚至增加了，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力，另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理，減少

40、現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返?？梢哉f現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)就是信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化。由現(xiàn)場(chǎng)智能儀表完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)輸出等功能?，F(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)（包括采集的數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)）通過現(xiàn)場(chǎng)總線傳送到控制室的控制設(shè)備上，控制室的控制設(shè)備用來監(jiān)視各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表的運(yùn)行狀態(tài)，保存智能儀表上傳的數(shù)據(jù)，同時(shí)完成少量現(xiàn)場(chǎng)儀表無(wú)法完成的高級(jí)控制功能。e1dbbade%580-Numbered_c286778e-116b-44ca-8ad3-bedfeb062e6b-Numbered_a6f8b422-058d-4bec-a91a-29d69836da91 2典型系統(tǒng)比較通過使用現(xiàn)場(chǎng)總線，用戶可以大量減少現(xiàn)場(chǎng)接線,

41、用單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表可實(shí)現(xiàn)多變量通信,不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以完全互操作，增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)的控制功能，系統(tǒng)集成大大簡(jiǎn)化，并且維護(hù)十分簡(jiǎn)便。傳統(tǒng)的過程控制儀表系統(tǒng)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到控制室都需使用一對(duì)專用的電纜或雙絞線，以傳送4mA20mA 信號(hào)。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到接線盒的雙絞線仍然可以使用，但是從現(xiàn)場(chǎng)接線盒到中央控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信。通過采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，到底能節(jié)省多少電纜，編者就不作詳細(xì)的計(jì)算。應(yīng)用差異上述的比較是偏重于純技術(shù)性的比較，下面就 DCS 與 FCS 系統(tǒng)在具體應(yīng)用方面進(jìn)行比較。前題是 DCS 系統(tǒng)與典型的、理想的 FCS 系統(tǒng)進(jìn)行比較。具體比較：4026d6-Nu

42、mbered_2dd0896a-d984-46f7-80b5-998b507e0e590DCS 系統(tǒng)是個(gè)大系統(tǒng)，其控制器的功能強(qiáng)而且在系統(tǒng)中的作用十分重要，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴(kuò)容難度較大。而 FCS 功能下放較徹底，信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置的廣泛采用，使得控制器功能與重要性相對(duì)減弱。因此，F(xiàn)CS 系統(tǒng)投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。4026d6-Numbered_2dd0896a-d984-46f7-80b5-998b507e0e590.DCS 系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)， 各公司產(chǎn)品基本不兼容。而 FCS 系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，不同廠商、不同品牌的各種產(chǎn)

43、品基本能同時(shí)連入同一現(xiàn)場(chǎng)總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。4026d6-Numbered_2dd0896a-d984-46f7-80b5-998b507e0e590DCS 系統(tǒng)的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號(hào)形成的，必須通過 D/A 與 A/D 轉(zhuǎn)換。而FCS 系統(tǒng)將 D/A 與 A/D 轉(zhuǎn)換在現(xiàn)場(chǎng)一次表完成，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信，使精度得到大的提高,可提高到0.1%。并且 FCS 系統(tǒng)可以將 PID 閉環(huán)控制功能裝入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，縮短了控制周期，提高運(yùn)算速度，從而改善調(diào)節(jié)性能。4026d6-Numbered_2dd0896a-d984-46f7-80b5-998b507e0e590DCS 它可以控制和監(jiān)視工藝

44、全過程，對(duì)自身進(jìn)行診斷、維護(hù)和組態(tài)。但是，由于自身的致命弱點(diǎn)，其 I/O 信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬量信號(hào)，因此，它無(wú)法在 DCS 工程師站上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表（含變送器、執(zhí)行器等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。FCS采用全數(shù)字化技術(shù),數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測(cè)信息差錯(cuò)的功能。FCS 采用的是雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制。因此，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置（含變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。4026d6-Numbered_2dd0896a-d984-46f7-80b5-998b507e0e590FCS由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，與 DCS 相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O 卡件、I/O 文件及 I/O 柜，同時(shí)也節(jié)省了 I/O 裝置及裝置室的空間與占地面積。同時(shí)，F(xiàn)CS 可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)費(fèi)用。4026d6-Numbered