一、DCS的實現(xiàn)

1、前言

分散型控制系統(tǒng)（DCS）是以微處理機為基礎(chǔ)，以危險分散控制，操作和管理集中為特性，集先進的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，DCS正向著多元化、網(wǎng)絡(luò)化、開放化、集成管理方向發(fā)展，使得不同型號的DCS可以互連，進行數(shù)據(jù)交換，并可通過以太網(wǎng)將DCS系統(tǒng)和工廠管理網(wǎng)相連，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)上網(wǎng)，成為過程工業(yè)自動控制的主流

AKB337-M015      AKB336-M015      AKB334-M015      AKB333-M015      AKB332-M015      AKB331-M015

AKB337-M020      AKB336-M020      AKB334-M020      AKB333-M020      AKB332-M020      AKB331-M020

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AKB337-M030      AKB336-M030      AKB334-M030      AKB333-M030      AKB332-M030      AKB331-M030

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AKB337-M050             AKB334-M050      AKB333-M050      AKB332-M050      AKB331-M050

 KS1-01*B      KS10-01*A    KS9-01*B      KS4-01*A      KS3-01*A      KS2-01*B    KS8-02*B

KS1-02*B      KS10-02*A    KS9-02*B      KS4-02*A      KS3-02*A      KS2-02*B    KS8-05*B

2、DCS的結(jié)構(gòu)組成

    DCS主要分為三大部分：帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機接口（HMI）。控制器I/O部件直接與生產(chǎn)過程相連，接收現(xiàn)場設(shè)備送來的信號；人機接口是操作人員與DCS相互交換信息的設(shè)備；通訊網(wǎng)絡(luò)將控制器和人機接口聯(lián)系起來，形成一個有機的整體。從某種意義上說，控制器是“心臟”；人機接口是“眼睛”；通訊網(wǎng)絡(luò)則是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。DCS的典型結(jié)構(gòu)如圖一：

圖一 DCS的典型結(jié)構(gòu)

  3、DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)

  3.1 發(fā)展歷程

    隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS自20世紀70年代問世以來，先后經(jīng)歷了四個發(fā)展時期，具體劃分為：

    (1) 1975—1980 初創(chuàng)期。此時的DCS通訊系統(tǒng)只是一種初級局部網(wǎng)絡(luò)，全系統(tǒng)由一個通訊指揮器指揮，對各單元的訪問是輪流詢問方式。如TDC-2000、MOD-3等。

    (2) 1980—1985 成熟期。采用局域網(wǎng)絡(luò)，由主從式星型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成對等式的總線網(wǎng)絡(luò)通信或環(huán)網(wǎng)通信，擴大了通信范圍，提高了傳輸速率。如TDC-3000、MOD-300等。

    (3) 1985—1990 擴展期。在局域網(wǎng)絡(luò)方面采用國際標準組織ISO的OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)的參考模型，使符合開放系統(tǒng)的各制造廠的產(chǎn)品可以互連，互通信以及進行數(shù)據(jù)交換，第三方軟件以可以應(yīng)用。改變了過去DCS各廠自成系統(tǒng)的封閉結(jié)構(gòu)，DCS由原來的僅能應(yīng)用發(fā)展到不僅能應(yīng)用而且能開發(fā)。TDC-3000（帶UCN網(wǎng)）Centum XL等。

    (4) 90年代以后，網(wǎng)絡(luò)開放期。采用符合國際標準的通信協(xié)議和規(guī)程，即IEE802（以太網(wǎng)）、IEE802.4（令牌總線）、EEFDDI（光纖分布數(shù)據(jù)界面）、TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)協(xié)議）或MAP（制造自動化協(xié)議）等，使不同廠家型號、不同操作系統(tǒng)的計算機可共存一個網(wǎng)絡(luò)標準，達到產(chǎn)品互換、資源共享的目的。如Centum CS-3000、Advant-500等。

3.2 通訊網(wǎng)絡(luò)的特點

    通訊網(wǎng)絡(luò)是DCS的重要支柱，執(zhí)行分散控制的各單元以及各級人機接口要靠通訊系統(tǒng)連成一體，這種在局部區(qū)域內(nèi)使用各種數(shù)據(jù)通訊的設(shè)備互連的通訊網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)（LAN）。它是一個高通訊速率，低誤碼率，快速響應(yīng)的局部網(wǎng)絡(luò)，具有組織靈活，易于擴展，資源共享的特點，然而DCS完成的是工業(yè)控制，因此它與一般的辦公室用局部網(wǎng)絡(luò)有所不同，具有如下的特點：