什么是DCS系统,DCS有哪些组成部分

什么是DCS系统,DCS有哪些组成部分,第1张

分散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示 *** 作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。

从结构上划分,DCS包括过程级、 *** 作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。

先进控制技术

DCS在控制上的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态,可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要,使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。

随着企业提出的高柔性、高效益的要求,以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应,以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后,先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。

需要强调的是,广泛应用各种先进控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能最有效、最直接、也是最具价值的发展方向。

以上内容参考 百度百科-分散控制系统

物联网就是物物相连,组成一个信息网络,Internet Of Things,它的实现主要靠三部分,第一:电子标签,是信息ID,物体唯一编号的载体;第二:读写设备,是读取电子标签ID的设备,能够识别(非接触式识别)每个物体的唯一编号;第三:系统平台,将标签ID号、物体的数据进行处理、融合,实现可视化的信息。
物联网的概念很大,有传感技术,也有识别技术,传感主要靠介质传递信息,射频识别主要是RFID。目前将云计算也列为物联网技术。

DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
用于工业控制,在石化、化工、电力等行业广泛运用。简言之,通过在控制室对电脑的 *** 作,来实现对现场设备、物料的控制。之所以叫离散控制系统,因为它的原理就是“集中控制,分散风险”。要用到的知识,包括控制原理、自动检测技术、仪表、电气等方面的知识;软件方面,各家是不同的,但基本都是基于windows平台、基于数据库技术的。

物联网架构可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器构成,包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层由各种网络,包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。其核心技术又可以细分为六层,如右图:和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。此外,物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合,任何时间的应用场景与用户的自由互动,它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件,弱化技术色彩,强化与用户之间的良性互动,更佳的用户体验,更及时的数据采集和分析建议,更自如的工作和生活,是通往智能生活的物理支撑。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:1、要有数据传输通路;2、要有一定的存储功能;3、要有CPU;4、要有 *** 作系统;5、要有专门的应用程序;6、遵循物联网的通信协议;7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物联网概念这几年可谓是炙手可热,物联网家电也是风生水起,从狭义上讲,物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品。从广义上讲,是指能够与互联网联接,通过互联网对其进行控制、管理的家电产品,并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联,通过智慧的方式,达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。物联网的含义从两化融合这个角度分析物联网的涵义:其一:工业化的基础是自动化,自动化领域发展了近百年,理论、实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统,更是计算机技术,系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制,集中管理。虽然自动设备全部联网,并能在控制中心监控信息而通过 *** 作员来集中管理。但 *** 作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的 *** 作员可以使生产最优,而缺乏经验的 *** 作员只是保证了生产的安全性。是否有法做到分散控制,集中优化管理?需要通过物联网根据所有监控信息,通过分析与优化技术,找到最优的控制方法,是物联网可以带给DCS控制系统的。其二:IT信息发展的前期其信息服务对象主要是人,其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后,是要在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后,可以根据信息判断,做出决策,从而触发下一步 *** 作;但由于人存在个体差异,对于同样的信息,不同的人做出的决策是不同的,如何从信息中获得最优的决策?另外物获得了信息是不能做出决策的,如何让物在获得了信息之后具有决策能力?智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段,在获得信息后,依据历史经验以及理论模型,快速做出最优决策。数据的分析与优化技术在两化融合的工业化与信息化方面都有旺盛的需求。物联网智库认为物联网的定义源于IBM的智慧地球方案,十二五规划中九大试点行业全部都是行业的智能化。无论智慧方案,还是智能行业,智能的根本离不开数据分析与优化技术。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一,也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网就是各行各业的智能化。私有物联网:一般面向单一机构内部提供服务;公有物联网:基于互联网向公众或大型用户群体提供服务;社区物联网:向一个关联的“社区”或机构群体(如一个城市政府下属的各委局:如公安局、交通局、环保局、城管局等)提供服务;混合物联网:是上述的两种或以上的物联网的组合,但后台有统一运维实体;医学物联网:是将物联网技术应用于医疗、健康管理、老年健康照护等领域;建筑物联网:是将物联网技术应用于路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控等领域。

由模拟-数字-图像化发展而来的自动化系统,由DCS取代了常规仪表的独立一体的回路盘柜控制,实现了由DCS核心CPU集中功能控制系统。说的再通俗些就是以前的多个调节器功能全由这个DCS系统完成了。

DCS系统中当然可以使用无线通信技术。
DCS控制系统(DIstributed Control System,分散控制系统)是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统。它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物,可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能,是完成过程控制、过程管理的现代化设备,具有广阔的应用前景。DCS系统通过A/D转换器(信号采集卡)将现场的工艺信号(温度、压力、流量、液位等)转换成数字信号,存储在主控制器内并通过人机界面(通常为工控机)显示给 *** 作人员; *** 作人员还可以通过人机界面向现场设备发送命令,例如开关阀门、调整变频器转速等。监测现场数据、遥控现场设备是DCS的基本功能。
为了迎合生产型企业的生产模式现状和未来发展趋势,必须将无线通讯技术融入DCS 系统中,打通将“分散”数据“综合”处理的数据通讯链路,从而辅助工厂企业更快速的实现新一代智能控制系统(DCS)的建立。
下面介绍一下钢铁行业中DCS系统使用无线通讯技术的实例
利用无线通讯终端和自动化技术,实现钢厂低压蒸汽的全工况自动调节发电技术,目前,在我国能源电力供应日益紧张的局势下,余热、余能发电是钢铁企业实现循环经济的必由之路,也是钢铁企业降耗增效和开展节能减排的有效措施。
钢厂在设计之初由于其各生产厂部布置的分散,导致在蒸汽的生产和利用中,地域布置相对分散,形成了远距离、空间交错的低压蒸汽管网。为了解决低压蒸汽管网中控制迟缓、容易造成蒸汽放散的缺点,对 OG 蒸汽回收进行无线改造。由于电缆、光纤等有线传输方式的高成本,施工难度较大,人力物力投资等原因,采用 点对点无线模拟量信号传输装置,最终达到钢厂低压管网无线全自动控制,实现全钢厂区域蒸汽的生产和消耗自动平衡,解决转炉区域蒸汽的放散,保证了钢厂其它余热蒸汽的回收,实现了良好的经济效益。


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