0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

工控核心DCS集散控制系统如何实现高可靠性

Robot Vision 来源:电子发烧友网 作者:Sisyphus 2023-07-18 09:14 次阅读

电子发烧友网报道(文/李宁远)在工业自动化行业,控制总是一个离不开的话题,如可编程逻辑控制器PLC。和可编程逻辑控制器PLC类似,分布式控制系统DCS也是工控行业里一大核心控制系统。

随着电子技术的发展,现在DCS和PLC的区别可以说是越来越模糊,尤其是接口层面几乎类似,但二者还是有着本质上的不同。

多回路过程控制核心系统—DCS

上世纪70年代,计算机技术开始发展,原本使用一台大型计算机完成的控制任务可以由几十台微处理器解决,大大提高了系统的容错率,至此DCS诞生。

DCS在工控行业也被称为集散控制系统,是在集中式控制系统的基础上发展而来的。DCS系统通过通信网络将分布在工业现场附近的控制中心连接起来,以完成对现场设备的分散控制和集中操作管理。

DCS系统更倾向于过程控制,这是和PLC偏向于逻辑控制不一样的地方。在工厂的生产过程中,DCS可以有效地对现场参数进行检测和控制,虽然现在的PLC也能将过程控制处理得很好,但是在过程控制的专业性上,尤其是多回路里,DCS无疑是更高的。

再者,PLC只是一个现场控制装置,而DCS是一个控制系统,可以实现任何设备的功能和协调。

目前,对于小型设备来讲,PLC系统可能是最划算的,但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力,更可能在整个工厂的生命周期获得较高的回报。更具体一点来说,如果对I/O点的需求不算多,PLC会更适合,而在大型应用中,DCS系统全局数据库的优势更易于管理和升级,在全局控制上更合适。

DCS可靠控制与通讯

从DCS的组成来看,控制器、I/O模块、操作站、通讯网络和软件部分组成了完整的DCS系统。其处理流程大致为从现场控制级过程控制级,再到过程管理级最后到经营管理级。

现场控制级的设备是各类用于采集现场数据的装置,比如常见的电机温度传感器湿度传感器、执行器等等现场设备。这一过程主要是对现场过程中的变量进行数据采集,也会对采集后的数据进行一部分预处理。

到过程控制级这一阶段,是DCS的核心,整个生产工艺的调节都由此部分实现。过程控制部分的核心设备是现场控制单元,也就是控制器。DCS控制器的组成和PLC控制器没有区别,由CPURAM、F2PROM等器件组成再加上冗余数字和模拟I/O。

硬件上CPU,I/O模块这些功能模块的器件选择差异不大,区别在于控制器内的算法组合会不一样。

DCS的控制器和大型PLC一样,往往会选择MPU或者MCU加上FPGA来进行处理。此外,PLC在不是高可靠性要求的场合,不一定会冗余CPU和电源,DCS则不一样,冗余CPU及电源是必备的。

通信部分分为几个层次,I/O部分的通讯、控制器之间的通讯以及整个DCS网络间的通讯。三个部分的协议要么采用工业以太网要么由厂商自行开发专用协议。总的拓扑结构无非是环型(总线型)和星型。星型的网络覆盖面比较小,比较少见。

在通讯部分,同样有冗余的校验。数据传输过程中DCS会采用循环的冗余校验进行验错和纠错,保证当有结点存在故障时,信息能够可靠地继续传输。

写在最后

近几年,DCS的产品价格整体呈下降趋势,这和国产工控品牌的蓬勃发展密切相关,我国DCS本土品牌中控技术、和利时已经可以和艾默生、ABB、西门子、霍尼韦尔和日系横河电机等传统DCS厂商抗衡。

与PLC侧重于局部逻辑控制相比,DCS在模拟量上的控制更胜一筹,DCS系统更强的数据传输和管理能力在大型工控应用中有着广泛的应用,是近年来工控领域大力推动国产化发展的核心设备。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • DCS
    DCS
    +关注

    关注

    20

    文章

    610

    浏览量

    50068
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    DCS控制系统如何工作

    在现代工业生产中,对过程控制的精确可靠性要求越来越高。分布式控制系统DCS)因其高度的灵活性、可扩展性和
    的头像 发表于 11-12 14:41 526次阅读

    PCB高可靠性化要求与发展——PCB高可靠性的影响因素(上)

    在电子工业的快速发展中,印刷电路板(PCB)的可靠性始终是设计和制造的核心考量。随着集成电路(IC)的集成度不断提升,PCB不仅需要实现更高的组装密度,还要应对高频信号传输的挑战。这些趋势对PCB
    的头像 发表于 10-11 11:20 330次阅读
    PCB<b class='flag-5'>高可靠性</b>化要求与发展——PCB<b class='flag-5'>高可靠性</b>的影响因素(上)

    针对高可靠性应用的电压转换

    电子发烧友网站提供《针对高可靠性应用的电压转换.pdf》资料免费下载
    发表于 09-18 14:46 0次下载
    针对<b class='flag-5'>高可靠性</b>应用的电压转换

    干簧开关与传感技术:无功耗与高可靠性的完美结合

    ,通过磁铁或电磁体的控制实现开关的打开或闭合。无功耗与高可靠性的完美结合干簧开关是一种开关部件,在密封的玻璃体中包含两个铁磁簧片,这些组件几乎可以存在或应用于任何环
    的头像 发表于 08-21 13:25 678次阅读
    干簧开关与传感技术:无功耗与<b class='flag-5'>高可靠性</b>的完美结合

    工控系统PLC、DCS、SCADA数据采集如何实现

    在现代工业自动化领域中,数据采集与控制系统扮演着至关重要的角色。其中,可编程逻辑控制器PLC、分布式控制系统DCS以及监控与数据采集系统SC
    的头像 发表于 06-29 11:20 616次阅读

    DCS控制系统什么意思?施耐德电气打造Foxboro DCS解决方案助推工业数字化

    现代分布式控制系统(DCS)是提高作业安全和效率、实现工业数字自动化的重要一环,对于未来的运营盈利至关重要。不过,当前大约63%控制系统
    的头像 发表于 06-28 16:07 965次阅读

    现场总线控制系统集散控制系统的对比

    在工业自动化领域中,现场总线控制系统(FCS)和集散控制系统DCS)是两个重要的控制系统架构。它们各自具有独特的特点和优势,并在不同的应用
    的头像 发表于 06-27 14:11 2071次阅读

    集散控制系统的原理和特点

    集散控制系统(Distributed Control System,简称DCS)作为工业自动化领域的核心系统之一,自1975年问世以来,凭借其独特的分散
    的头像 发表于 06-27 14:10 1325次阅读

    dcs控制基础原理是什么

    分布式控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是一种以计算机网络为基础的控制系统,具有高度的可靠性、灵活性和可扩展性。
    的头像 发表于 06-11 11:31 2186次阅读

    dcs实现plc的全部功能吗

    在整个工厂或设施中。DCS系统通常用于处理复杂的控制任务,如过程控制、监控和数据采集等。DCS系统
    的头像 发表于 06-06 14:12 837次阅读

    PLC、DCS、FCS控制系统的区别

    在现代工业自动化控制系统中,PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)、DCS(Distributed Control System,集散
    的头像 发表于 06-03 14:48 1954次阅读

    DCS控制系统原理 DCS控制系统的基本功能

    DCS(分散控制系统)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。它具有分散控制、集中管理的特点,能够实现对生产过程的进行实时监测、
    的头像 发表于 02-02 11:17 3277次阅读

    如何提高分布式大屏控制系统的稳定性和可靠性

    提高分布式大屏控制系统的稳定性和可靠性可以从以下几个方面入手: 架构设计:在系统架构设计阶段,应采用高可用、高可扩展性的设计原则,确保系统
    的头像 发表于 01-29 14:39 411次阅读

    DCS控制系统有哪些 DCS控制系统和plc的区别

    中使用的控制设备。它包含了多个分布在整个控制系统中的控制节点。每个节点都能独立地执行控制任务,并且可以与其他节点通信以实现一定程度的协作。
    的头像 发表于 01-22 15:06 1364次阅读

    太阳诱电高可靠性元件工业设备用途

    本文为各位介绍太阳诱电高可靠性元件-信息基础太阳诱电高可靠性元件-信息基础设备·工业设备用途设备·工业设备用途的分类、特点&优势、基础信息等。
    的头像 发表于 01-06 15:12 843次阅读
    太阳诱电<b class='flag-5'>高可靠性</b>元件工业设备用途