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分散控制系统 第一章 分散控制系统概述 概述 分散控制系统缩写为DCS,全称为DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,起步于70年代,80年代以后进入优化阶段,从90年代开始,将生产调度、计划优化、经营管理决策方案引入计算机控制系统，使综合管理于优化控制相结合，产生了更大的经济效益和技术进步 。 80、90年代国外DCS的代表产品有：TDS3000、WDPF、INFI90等，这些产品的共同特点是： 实现开放式的系统通信，向上通过网间连接器与其他网络联系，构成综合信息管理系统，向下支持现场总线，使过程控制各部分之间实现可靠的实时数据通讯。 具有容错和自诊断能力，可靠性更高。 操作员站具有很强的图形显示功能，操作简单，响应速度快。 国内近几年发展比较快的是上海新华控制工程有限公司，它最初是给国外的公司安装调试，后来随技术力量的壮大，逐渐把国外的技术消化吸收制造出XDPS，XDPS继承了国外技术的优点，同时在此基础上全部汉化，界面更友好，占领了国内不少的市场分额。 二．分散控制系统的特点 相对分散控制而言是集中控制。对于集中式计算机控制系统而言，中央计算机的处理速度以及计算机自身的可靠性是其两大应用目标。计算机的处理速度越快，在一定时间范围内就可管理更多的设备，但处理速度受当时技术条件的限制，不可能要多快有多快。另一方面就是所有的控制功能都集中到单台计算机上来完成，一旦计算机出了故障，就意味着所有功能都将失效。基于这种情况，必须寻求一种更加可靠的计算机自动化控制系统，其方案不外乎两种： 使计算机本身更加可靠 引入功能上可替代的分散控制技术，以改善系统的可靠性 对于第一种方案就意味着要求中央计算机更加可靠。这已经受到技术条件的限制，后来的发展方向是分散型控制技术，原因归纳如下： 60年代末70年代初，由于集成电路的发展，出现了功能完善、价格便宜的单板机、微型计算机，可以代替中央计算机的局部工作，以对其周围的装置进行过程检测和控制。这一种微机叫第一级计算机。中央计算机只处理中心自动化问题和管理方面的问题，从而产生了二级自动化控制系统的结构，也叫分散式计算机系统。当分散控制系统建立起来后，就与过程计算机集成起来，一起完成控制功能。一级计算机主要完成实时处理、前端处理功能，中央处理机只承当后继处理设备，这样中央计算机不用直接跟现场设备打交道，从而把部分控制功能和危险都分散到前端计算机上。如果中央计算机一旦失效，设备的控制功能依旧可得到保证。 在以上的二级分散控制的基础上后来又发展出了三级、四级控制，进一步分散，有了多个中央计算机，形成了现在新华控制这样一种技术。 新华分散控制系统 第一节 系统概述 一 、XDPS概述 XDPS（XINHUA DISTRIBUTED PROCESSING SYSTEM）是新华控制工程有限公司生产的一种分散控制系统，它可以完成实时数据采集、过程控制、顺序控制、报警检测、监视和操作，可以对数据进行记录、统计、显示、打印等处理，并提供组态和调试工具。 XDPS的应用相当灵活，可以构成小到一台计算机，大到几百台 计算机的控制和信息处理系统。 XDPS由高速数据网和连接在网上的工程师站、操作员站、历史数据站、过程分散控制单元等组成。DPU面向控制对象，进行快速的数据采集与处理和闭环控制，完成报警检测。通过高速数据网向MMI发送过程信息，同时接受来自MMI的操作指令和组态修改指令。 操作员站面向操作者，以流程图、棒形图、趋势曲线、表格等形式显示生产过程信息，并提供操作按钮、对话框等形式供操作员监控生产过程，通过高速数据网将操作指令发送到DPU。 工程师站可以实现对整个控制系统的组态和和控制算法的调整修改。 历史数据站主要完成历史数据的采集、SOE以及报表的生成。 其特点如下： 采用现有通用硬件构成主计算机，CPU为PENTIUM以上芯片，具有高性能价格比。 采用成熟的计算机网络通信技术，构成高速的冗余实时数据网。 网络上接点数1~250任意配置。 设计有分布实时数据库，对网上各接点透明。 很高的实时性，在一秒内可更新所有全局点。 系统集过程控制、顺序控制、数据监视和记录分析功能于一身。 具有在线的诊断至通道级的自诊断能力。 灵活的I/O支持，除可以接受新华公司的I/O模块外，还可以接受其他常用的I/O系统。 具有图形显示、报表、控制、记录统计的生成工具软件。 具有直观方便的符合IEC-1131-3D