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微型计算机控制技术 第6章 集散控制系统和现场总线 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 概念: “集散控制系统”（Distributed Control System，DCS）。 它是综合了控制（Control）、计算机（Compute）、通信 （Communication）、终端显示（CRT）或人机界面会话 （Conversation）（所谓四C技术）发展起来的新型控制系统。 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 1．第一代DCS （初创期） 第一代DCS是指从其诞生的1975~1980年间所出现的第一批系统， 因为这是有史以来第一批DCS，因此称这个时期为初创期或开创期。这 个时期的代表是率先推出DCS的Honeywell公司的TDC-2000系统，同 期的还有Yokogawa （即横河）公司的Yawpark系统、Siemens公司的 Teleperm系统等。 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 1．第一代DCS （初创期） 第一代DCS是由过程控制单元、数据采集单元、CRT操作站、上位 管理计算机及连接各个单元和计算机的高速数据通道这五个部分组成， 这也奠定了DCS的基础体系结构。 第一代DCS在功能上更接近仪表控制系统，这是由于大部分推出第一代 DCS的厂家都有仪器仪表的生产和系统工程的背景。其特点是分散控制， 集中监视，这个特点与仪表控制系统类似，所不同的是控制的分散不是 到每一个回路，而是到现场控制站，一个现场控制站所控制的回路从几 个到几十个不等；集中监视所采用的是CRT显示技术和控制键盘操作技 术，而不是仪表面板和模拟盘。 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 1．第一代DCS （初创期） 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 2 ．第二代DCS （成熟期） 第二代DCS是在1980-1985年前后推出的各种系统，其中包括 Honeywell公司的TDC3000、Fisher公司的PROVOX、Taylor公司的 MOD300及Westinghouse公司的WDPF等系统。 第二代DCS的最大特点是引入了局域网（LAN）作为系统骨干。按 照网络节点的概念组织过程控制站，中央操作站、系统管理站及网关 （Gateway），这使得系统的规模、容量进一步增加，系统的扩充有更 大的余地，也更加方便。这个时期的系统开始摆脱仪表控制系统的影响。 而逐步靠近计算机系统。 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 2 ．第二代DCS （成熟期） 在功能上，这个时期的DCS逐步走向完善，除回路控制外，还增加了顺 序控制、逻辑控制等功能，加强了系统管理站的功能，可实现一些优化 控制和生产管理功能。在人机界面方面，随着CRT显示技术的发展，图 形用户界面逐步丰富，显示密度大大提高，使操作人员可以通过CRT的 显示得到更多的生产现场信息和系统控制信息。在操作方面，从过去单 纯的键盘操作 （命令操作界面）发展到基于屏幕显示的光标操作 （图形 操作界面），轨迹球、光笔等光标控制设备在系统中得到了越来越多的 应用 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 3．第三代DCS （扩展期） 第三代DCS以1987年Foxboro公司推出的I/A Series为代表，该系 统采用ISO标准MAP （制造自动化规约）网络。这一时期的系统除I/A Series外，还有Honeywell公司的TDC3000UCN、Yokogawa公司的 Centum-XL和μXL，Bailey公司的INFI-90、Westinghouse公司的 WDPF Ⅱ、Leeds Northrop公司的MAX1000及北京和利时公司的 MACS系统等。 微型计算机控制技术 6.1.1集散控制系统的发展历程 这个时期的DCS在功能上实现了进一步扩展，增加了上层网络，将生产 管理功能纳入到系统中。这样，就形成了直接控制、监督控制和协调优 化、上层管理三层功能结构，这实际上就是现代DCS的标准体系结构。 这样的体系结构已经使DCS成为一个很典型的计算机网络系统，而实施 直接控制功能的现场控制站，在