DCS（Distributed Control System），譯為分布式控制系統(tǒng)，在自控領(lǐng)域又稱為集散控制系統(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)。今天奇峰小編帶你了解9點(diǎn)告訴你什么是DCS集散控制系統(tǒng)技術(shù)。

1、什么是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）。

常用的I/O信號(hào)一般分為：AI、PI、AO、DI和DO。

AI－－模擬量輸入信號(hào)

PI－－脈沖量輸入信號(hào)

AO－－模擬量輸出信號(hào)

DI－－數(shù)字量輸入信號(hào)

DO－－數(shù)字量輸出信號(hào)

2、什么是模擬量和數(shù)字量？

模擬量是指連續(xù)變化的信號(hào)（如4~20mA,0~5V），數(shù)字量是只有開關(guān)狀態(tài)（取值為0或1）的信號(hào)。

3、什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？

現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用于過程控制現(xiàn)場(chǎng)的一種數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，它不僅包含有過程控制信息交換，而且還包含設(shè)備管理信息的交流。通過現(xiàn)場(chǎng)總線，各種智能設(shè)備（智能變送器、調(diào)節(jié)法、分析儀和分布式I/O單元）可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，過程控制策略可以完全在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層次上實(shí)現(xiàn)。目前，使用較多的現(xiàn)場(chǎng)總線主要是FUNDATION fieldbus基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF總線）、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線和CANbus現(xiàn)場(chǎng)總線。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以將各種分布在控制現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)智能設(shè)備和I/O單元方便的連接在一起，構(gòu)成控制系統(tǒng)。

4、什么是組態(tài)？

通過專用的軟件定義系統(tǒng)的過程就是組態(tài)（configuration）。

定義過程站各模塊的排列位置和類型的過程叫過程站硬件組態(tài)；

定義過程站控制策略和控制程序的過程叫控制策略組態(tài)；

定義操作員站監(jiān)控程序的過程叫操作員站組態(tài)；

定義系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式和各站地址的過程叫網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

5、什么是DCS的開放性？

DCS的開放性是指DCS能通過不同的接口方便地與第三方系統(tǒng)或設(shè)備連接，并獲取其信息的性能。這種連接主要是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，采用通用的、開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口是DCS開放性的保障?？蛻?服務(wù)器模式和Internet/Intranet瀏覽器技術(shù)，可伸縮性柔性結(jié)構(gòu)，靈活進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展；

多方面開放設(shè)計(jì)，支持ActiveX、OPC、ODBC；提供與常用MIS數(shù)據(jù)庫的直接接口；

完全實(shí)現(xiàn)OPC規(guī)范；提供OLE自動(dòng)化服務(wù)器接口、驅(qū)動(dòng)程序接口；

支持功能塊圖FBD/梯形圖LD/順序功能圖SFC/結(jié)構(gòu)化文本ST/指令表IL五種編程語言；

基于模塊化的系統(tǒng)硬件、開放化的軟件平臺(tái)、專門化的應(yīng)用軟件，滿足用戶的個(gè)性需求。

6、什么是系統(tǒng)冗余？

在一些對(duì)系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用中，DCS的設(shè)計(jì)需要考慮熱備份也就是系統(tǒng)冗余，這是指系統(tǒng)中一些關(guān)鍵模塊或網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上有一個(gè)或多個(gè)備份，當(dāng)現(xiàn)在工作的部分出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)可以通過特別的軟件或硬件自動(dòng)切換到備份上，從而保證了系統(tǒng)不間斷工作。通常設(shè)計(jì)的冗余方式包括：CPU冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余。在特別情況下，一些系統(tǒng)會(huì)考慮全系統(tǒng)冗余，即還包括I/O冗余。系統(tǒng)冗余從一方面來講也是DCS的高可靠性的一種體現(xiàn)。

7、什么是I/O余量？

與冗余不同，I/O余量只是系統(tǒng)中I/O數(shù)量大于應(yīng)用的要求，這種余量只是數(shù)量上的，主要目的是使系統(tǒng)今后有繼續(xù)加入控制信號(hào)的可能。

8、什么是三沖量控制？

汽包水位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)是指汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個(gè)信號(hào)作用于調(diào)節(jié)器上，即三個(gè)被控變量對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)節(jié)器。

工作原理：汽包水位作為主信號(hào)，水位變化，調(diào)節(jié)器輸出發(fā)生變化，繼而改變給水流量，使水位恢復(fù)到給定值；蒸汽流量作為前饋信號(hào)，防止“虛假水位”使調(diào)節(jié)器產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作；給水流量作為反饋信號(hào)，使調(diào)節(jié)器在水位還未變化時(shí)就可根據(jù)前饋信號(hào)清理內(nèi)擾，使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，起到穩(wěn)定給水流量的作用。

9、為什么標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)選4-20mA.DC?

先要明確4-20mA.DC（1-5V.DC）信號(hào)制是電工委員會(huì)（IEC）:過程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。我國從DDZ-Ⅲ型電動(dòng)儀表開始采用這一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制，儀表傳輸信號(hào)采用4-20mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號(hào)系統(tǒng)。

選用4-20mA.DC為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)原因可歸結(jié)為以下三點(diǎn)：

1）遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源的原因。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線的電阻較大時(shí)，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線長(zhǎng)短而改變，從而保證了傳送的精度。

2）信號(hào)較大電流選擇20MA的原因。較大電流20MA的選擇是基于:安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流；綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問題，對(duì)電子元件的要求,供電功率的要求等因素。

3）信號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因。4-20MA變送器兩線制的居多，兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線。

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