DCS集散控制系统 复习资料

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1、1、集散控制系统：以微处理器为基础的、实行集中管理、分散控制的计算机控制系统。以分散控制为主。2、4C技术：现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术、现代图形显示技术。3、集散控制系统第一阶段（1975年—1980年）代表产品主要有美国Honeywell公司的TDC2000特点：设计重点是过程控制单元，但人机界面功能相对较弱，只有CRT进行现场工况的监视，有一定的局限。各个厂家的产品还没有形成一个统一的标准，并且当时没有局域网，因此价格昂贵。第二阶段（1980年—1985年）主要代表产品有Honeywell公司的TDC3000特点：引入了局域网LAN，逐步脱离

2、仪表控制系统的影响，而靠近计算机系统。加强了系统管理功能，随着CRT显示技术的发展，用户图形界面逐步丰富。价格稍有下降，但仍没有统一标准。第三阶段（1985年—1990年）典型产品有Honeywell公司的TDCS3000特点：增加了生产管理层，形成了三层功能结构，普遍采用了某些标准。第四阶段（1990年以后）典型产品有Honeywell公司的TPS控制系统特点：数字化、信息化、集成化并加入了现场总线。4、DCS系统的基本组成操作站：是操作人员对生产过程进行显示、监视、操作控制和管理的主要设备。操作站提供良好的人机交互界面，用以实现集中监视、操作和信息管理等功能

3、。工程师站：工程师能够借助于组态软件对系统进行离线组态，并在DCS在线运行时，可以实时地监视通信网络上各工作站的运行情况。监控计算机：监控计算机通过网络收集系统中各单元的数据信息，根据数学模型和优化控制指标进行后台计算、优化控制等，它还用于全系统信息的综合管理。现场控制站：现场控制站通过现场仪表直接与生产过程相连接，采集过程控制变量，并进行换和运算等处理，产生控制信号以驱动现场的执行机构，实现对生产过程的控制。数据采集站：数据采集站通过现场仪表直接与生产过程相连接，对过程非控制变量进行数据采集和预处理，并对实时数据进一步加工。为操作站提供数据，实现对过程的监视和

4、信息存储；为控制回路的运算提供辅助数据和信息。通信系统：通信系统连接DCS的操作员站、工程师站、监控计算机、现场控制站、数据采集等部分，传递各工作站之间的数据、指令及其他信息，使整个系统协调一致地工作从而实现数据和信息资源的共享。5、集散控制系统的特点:分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。分散性：DCS的硬件积木化和软件模块化集中性：DCS的通信网络和分布式数据库自治性：是指系统中的各台计算机均可独立地工作。协调性：是指系统中的各台计算机用通信网络互联在一起，相互传送信息，相互协调工作，以实现系统的总体

5、功能。灵活性和扩展性：DCS硬件采用积木式结构，软件采用模块化结构。用户可根据工程对象要求，灵活方便地扩大或缩小系统的规模。先进性：DCS综合了“4C”技术。继承性：老DCS可以作为新DCS的一个子系统继续工作，新、老DCS之间还可互相传递信息。可靠性：所有硬件都采用双重化——冗余。采用程序分段与模块化设计、积木式结构。适应性：DCS采用高性能元件、先进工艺和抗干扰技术，可使DCS能够适应恶劣的工作环境。友好型和新颖性：人机会话系统，CRT彩色高分辨率交互图形显示，复合窗口技术，画面丰富6、计算机控制系统的工作原理(1)实时数据采集：对测量变送装置输出的信号经A

6、/D转换后进行处理。(2)实时控制决策：对被控变量的测量值进行分析、运算和处理，并按预定的控制规律进行运算。(3)实时控制输出：实时地输出运算后的控制信号，经D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。7、计算机硬件：计算机、过程输入接口、过程输出接口、人机接口、存储器8、计算机控制系统数据采集系统：计算机承担数据的采集和处理工作，而不直接参与控制。数据采集系统对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录以及变量的超限报警。直接数字控制系统：用一台计算机完成对多个被控参数的数据采集，按一定的控制规律进行实时决策，并通过过程输出通道发出控制信号，实现对生产过程的闭环

7、控制。计算机监督控制系统：设定值随实时工艺数据不断优化分级控制系统：控制功能分散，集中管理。集散控制系统现场总线控制系统：（1）全数字化（2）彻底分散化9、数字滤波中位值法滤波：能克服因偶然因素引起的波动干扰。对温度、液位的变化、缓慢的被测参数有良好的滤波效果。缺点：但对流量、速度等快速变化的参数不宜采用。程序判断递推滤波：既能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰，又能对周期性干扰有良好的抑制作用，可以消除由于脉冲干扰所引起的采样偏差值。缺点：浪费存储器RAM递推平均滤波：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，适用于高频振荡的系统。缺点：灵敏度低。加权递推平均滤波

8、：试用于较大纯滞后的时间