確立四化趨勢,未來DCS控制系統(tǒng)功力大增
DCS系統(tǒng)是繼PLC之外的一大自動化控制系統(tǒng),它在化工、火電等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛,但是生產(chǎn)方面的自動化技術(shù)需求進一步提高,傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)已不能滿足需要,需要進行技術(shù)升級。
DCS系統(tǒng)由多臺計算機分別控制生產(chǎn)過程中多個控制回路,同時又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)采用微處理機分別控制各個回路,而用中小型工業(yè)控制計算機或高性能的微處理機實施上一級的控制。
經(jīng)過這些年來的不斷應(yīng)用,DCS系統(tǒng)在行業(yè)發(fā)展的一些局限性逐步體現(xiàn)出來,DCS存在的問題:
(1)1對1結(jié)構(gòu)。1臺儀表,1對傳輸線,單向傳輸1個信號。這種結(jié)構(gòu)造成接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護困難。
(2)可靠性差。模擬信號傳輸不僅精確度低,且易受干擾。為此采用各種措施提高抗干擾性和傳輸精確度,其結(jié)果是增加了成本。
(3)失控狀態(tài)。操作員在控制室既不了解現(xiàn)場模擬儀表的工作狀況,也不能對其進行參數(shù)調(diào)整,更不能預(yù)測事故,導(dǎo)致操作員對其處于失控狀態(tài)。因操作員不能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場儀表故障,而發(fā)生事故已屢見不鮮。
(4)互操作性差。盡管模擬儀表已統(tǒng)一4~20mA信號標(biāo)準(zhǔn),可大部分技術(shù)參數(shù)仍由制造商自定,致使不同品牌儀表無法互換。因此導(dǎo)致用戶依賴制造廠,無法使用性能價格比最優(yōu)的配套儀表,甚至出現(xiàn)個別制造商壟斷市場的局面。
發(fā)展方向
DCS發(fā)展至今已相當(dāng)成熟和實用,毫無疑問,它仍是當(dāng)前工業(yè)自動化系統(tǒng)應(yīng)用及選型的主流,不會隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)而立即退出現(xiàn)場過程控制的舞臺。面對挑戰(zhàn),DCS將沿著以下趨勢繼續(xù)向前發(fā)展:
(1)向綜合化方向發(fā)展:標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信鏈路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,將各種單(多)回路調(diào)節(jié)器、PLC、工業(yè)PC、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng),以滿足工廠自動化要求,并適應(yīng)開放式的大趨勢。
(2)向智能化方向發(fā)展:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、推理機能等的發(fā)展,尤其是知識庫系統(tǒng)(KBS)和專家系統(tǒng)(ES)的應(yīng)用,如自學(xué)習(xí)控制、遠距離診斷、自尋優(yōu)等,人工智能會在DCS各級實現(xiàn)。與FF現(xiàn)場總線類似,以微處理器為基礎(chǔ)的智能設(shè)備如智能I/O、PID控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行器、人機接口、PLC相繼出現(xiàn)。
(3)DCS工業(yè)PC化:由IPC組成DCS已成為一大趨勢,PC作為DCS的操作站或節(jié)點機已很普遍,PC-PLC、PC-STD、PC-NC等就是PC-DCS先驅(qū),IPC成為DCS的硬件平臺。
(4)DCS專業(yè)化:DCS為更適合各相應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用,就要進一步了解相應(yīng)專業(yè)的工藝和應(yīng)用要求,以逐步形成如核電DCS,變電站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等。
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