1、分散控制系统信号流程

集散控制系统信号流程图

2、功能结构

从系统的功能来看，分散控制系统是多功能分级控制系统的结构体系。 分散控制系统按功能可分为四个层次：运行管理、生产管理、过程管理（监督控制）、直接控制。 。

功能结构示意图

并不是所有应用中的DCS系统都具备上述四层的功能。 目前大多数应用系统仅在中小型规模的第一层和第二层进行配置和使用，少数应用系统使用第三层的功能，只有在大型综合控制系统中才全部具有第三层的功能。应用四层。

3、现场控制站组成

现场控制站的硬件一般采用专用的工业级计算机系统。

它主要包括两部分：一部分是由运算单元（主CPU）、存储器等组成的计算机单元，称为逻辑部分或主控制器； 另一部分是现场测量单元和执行单元的输入输出设备，即过程量/O，或现场I/O，称为过程通道。

4、DCS的特点

(1)数字法

从系统的结构形式来看，DCS确实与仪表控制系统类似。 仍采用现场端模拟仪表的传输单元和执行单元，主控室端的计算单元和显示、记录、给定单元。 。 但从本质上来说，DCS与仪表控制系统有着本质的区别：首先，DCS是基于数字技术的，除现场传输和执行单元外，其余全部都是数字化的。 而且DCS的计算单元并不为每个控制回路设置一个计算单元，而是将多个控制回路集中在一起，由现场控制站完成这些控制回路的计算功能。 这样的结构形式不仅仅是出于成本考虑。 一个控制站执行多回路控制的结构形式，因为DCS的现场控制站有足够的能力完成多回路的控制计算。

(2)DCS具有很大的灵活性

从功能角度来看，这些控制回路之间的协调由一个现场控制站来完成多个控制回路的计算和控制功能更为方便，而这在模拟仪表系统中是无法实现的。

现场控制站应进行多少回路控制与控制对象有关。 系统设计者可以根据控制方式的要求具体安排系统中使用多少个现场控制站ddc楼宇自控上位机界面，以及每个现场控制站中布置哪些控制。 电路。 对此，DCS具有很大的灵活性。

(3)分散方式

从仪表控制系统的角度来看，DCS最大的特点是具有传统模拟仪表所不具备的通讯功能。

从计算机控制系统的角度来看，DCS的最大特点就是将整个系统的功能划分为若干台不同的计算机来完成，各计算机通过网络实现相互协调和系统集成。

在DDC系统中，计算机的功能可分为检测、计算、控制和人机界面等几大块。 在DCS中，检测、计算和控制由现场控制站计算机完成，而人机界面则由操作员站计算机完成。 这是两种完全不同类型的计算机。 一个系统有多个现场控制站和多个操作员站，每个现场控制站或操作员站对部分受控对象进行控制或监视。 这种划分是功能相同但范围不同的计算机。 因此，DCS中多台计算机的划分是有功能的，也有控制和监视范围的。 这两个划分构成了DCS“分布式”一词的含义。

(4) 数据库

整个系统数据库是分布式控制系统的核心。 有了这个整体数据库，分布式控制系统才能真正实现资源共享。 每个控制站上都有一个分布式数据库，仅包含每个控制站所需的数据点信息。 通过分散的数据采集和处理，在上层总体数据库的基础上形成总体数据库，是分散控制系统的软件核心。

数据库设计是分散控制系统的核心。 数据库确定后，就可以进行进一步的配置工作，所有的显示、操作、报表、历史记录都是围绕数据库进行的。

5.DCS的定义

集散控制系统：集中显示、分散控制。

(1)集中数据库，展示和管理整个系统的数据信息，实现信息的集中管理，便于资源共享。

(2)分布式处理单元，系统可以有多个现场控制站，每个控制站控制一部分电路；

1）以回路控制为主要功能的系统；

2）除发射机和执行单元外，各种控制功能、通讯、人机界面均采用数字技术；

3）用计算机的CRT、键盘、鼠标/轨迹球代替仪表板，构成系统人机界面。

4）回路控制功能由现场控制站完成，系统可以有多个现场控制站，每个现场控制站控制一部分回路；

5）人机界面由操作员站实现，系统可以有多个操作员站；

6) 系统中所有现场控制站和操作员站均通过数字通讯网络连接。

6.信号传输方式的演变

机械 - 气动 - 模拟电源 - 数字电源

从基础仪表发展到单元组合仪表，从控制装置到控制系统，造成这种根本性变化或者质变的因素就是信号传输的出现。 也就是说，信号传输技术造成了功能上的分工与协作，使控制装置演化为控制系统。 正是由于信号传输发挥着如此重要的作用，其标准的发展和演变成为仪器仪表和控制系统划时代的标志。

例如气动单元组合仪表的标志是20-的信号传输标准； II型电气单元组合表的标志为0-10mA信号传输标准； III型电气单元组合表的信号传输标准为4-20mA信号传输标准。

近年来受到控制工程界广泛关注的现场总线标准，是控制系统从模拟技术向数字技术发展后的新一代信号传输标准。