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集散控制系統(tǒng)簡稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計算機控制系統(tǒng)”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想，采用多層分級、合作自治的結構形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應用。

DCS通常采用分級遞階結構，如圖1所示，每一級由若干子系統(tǒng)組成，每一個子系統(tǒng)實現(xiàn)若干特定的有限目標，形成金字塔結構。

可靠性是DCS發(fā)展的生命，要*保*DCS的高可靠性主要有三種措施：一是廣泛應用高可靠性的硬件設備和生產(chǎn)工藝；二是廣泛采用冗余技術；三是在軟件設計上廣泛實現(xiàn)系統(tǒng)的容錯技術、故障自診斷和自動處理技術等。當今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達幾萬甚至幾十萬小時。

1、集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

近年來，在DCS關聯(lián)領域有許多新進展，主要表現(xiàn)在如下一些方面。

(1)系統(tǒng)功能向開放式方向發(fā)展傳統(tǒng)DCS的結構是封閉式的，不同制造商的DCS之間難以兼容。而開放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統(tǒng)集成自主權，用戶可根據(jù)實際需要選擇不同廠商的設備連同軟件資源連入控制系統(tǒng)，達到*佳的系統(tǒng)集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成，更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設備和軟件資源的廣義集成。

(2)儀表技術向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展工業(yè)控制設備的智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，可以促使過程控制的功能進一步分散下移，實現(xiàn)真正意義上的“全數(shù)字”、“全分散”控制。另外，由于這些智能儀表具有的精度高、重復性好、可靠性高，并具備雙向通信和自診斷功能等特點，致使系統(tǒng)的安裝、使用和維護工作更為方便。

(3)工控軟件正向先進控制方向發(fā)展廣泛應用各種先進控制與優(yōu)化技術是挖掘并提升DCS綜合性能*有效、*直接、也是*具價值的發(fā)展方向，主要包括先進控制、過程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成等軟件的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用。在未來，工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標準化、網(wǎng)絡化、智能化和開放性發(fā)展方向。

(4)系統(tǒng)架構向FCS方向發(fā)展單純從技術而言，現(xiàn)階段現(xiàn)場總線集成于DCS可以有三種方式：①現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過一個現(xiàn)場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上，使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場總線來的信息就如同來自一個傳統(tǒng)的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)采用的就是此種集成方案。②現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡上集成現(xiàn)場總線系統(tǒng)，這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動，對原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場總線產(chǎn)品可以實現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層集成其現(xiàn)場總線功能。③現(xiàn)場總線通過網(wǎng)關與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場總線和DCS還可以通過網(wǎng)關橋接實現(xiàn)并行集成。如SUPCON的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，利用HART協(xié)議網(wǎng)橋連接系統(tǒng)操作站和現(xiàn)場儀表，從而實現(xiàn)現(xiàn)場總線設備管理系統(tǒng)操作站與HART協(xié)議現(xiàn)場儀表之間的通信功能。

一直以來DCS的重點在于控制，它以“分散”作為關鍵字。但現(xiàn)代發(fā)展更著重于全系統(tǒng)信息綜合管理，今后“綜合”又將成為其關鍵字，向實現(xiàn)控制體系、運行體系、計劃體系、管理體系的綜合自動化方向發(fā)展，實施從*底層的實時控制、優(yōu)化控制上升到生產(chǎn)調度、經(jīng)營管理，以至*高層的戰(zhàn)略決策，形成一個具有柔性、高度自動化的管控一體化系統(tǒng)。

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