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DCS控制系统技术发展4大趋势

导读: DCS系统是继PLC之外的一大自动化控制系统,它在化工、火电等领域的应用极为广泛,但是生产方面的自动化技术需求进一步提高,传统的DCS系统已不能满足需要,需要进行技术升级。

  DCS系统是继PLC之外的一大自动化控制系统,它在化工、火电等领域的应用极为广泛,但是生产方面的自动化技术需求进一步提高,传统的DCS系统已不能满足需要,需要进行技术升级。

  DCS系统由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。

  经过这些年来的不断应用,DCS系统在行业发展的一些局限性逐步体现出来,DCS存在的问题:

  (1)1对1结构。1台仪表,1对传输线,单向传输1个信号。这种结构造成接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难。

  (2)可靠性差。模拟信号传输不仅精确度低,且易受干扰。为此采用各种措施提高抗干扰性和传输精确度,其结果是增加了成本。

  (3)失控状态。操作员在控制室既不了解现场模拟仪表的工作状况,也不能对其进行参数调整,更不能预测事故,导致操作员对其处于失控状态。因操作员不能及时发现现场仪表故障,而发生事故已屡见不鲜。

  (4)互操作性差。尽管模拟仪表已统一4~20mA信号标准,可大部分技术参数仍由制造商自定,致使不同品牌仪表无法互换。因此导致用户依赖制造厂,无法使用性能价格比最优的配套仪表,甚至出现个别制造商垄断市场的局面。

  发展方向

  DCS发展至今已相当成熟和实用,毫无疑问,它仍是当前工业自动化系统应用及选型的主流,不会随着现场总线技术的出现而立即退出现场过程控制的舞台。面对挑战,DCS将沿着以下趋势继续向前发展:

  (1)向综合方向发展:标准化数据通信链路和通信网络的发展,将各种单(多)回路调节器、PLC、工业PC、NC等工控设备构成大系统,以满足工厂自动化要求,并适应开放式的大趋势。

  (2)向智能化方向发展:数据库系统、推理机能等的发展,尤其是知识库系统(KBS)和专家系统(ES)的应用,如自学习控制、远距离诊断、自寻优等,人工智能会在DCS各级实现。与FF现场总线类似,以微处理器为基础的智能设备如智能I/O、PID控制器、传感器、变送器、执行器、人机接口、PLC相继出现。

  (3)DCS工业PC化:由IPC组成DCS已成为一大趋势,PC作为DCS的操作站或节点机已很普遍,PC-PLC、PC-STD、PC-NC等就是PC-DCS先驱,IPC成为DCS的硬件平台。

  (4)DCS专业化:DCS为更适合各相应领域的应用,就要进一步了解相应专业的工艺和应用要求,以逐步形成如核电DCS,变电站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等。

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