现场控制单元一般远离控制中心,安装在靠近现场的地方,其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。
现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板(或称卡件)按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中,各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接,以实现信息交互。
现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容:
插件的配置 根据系统的要求和控制规模配置主机插件(CPU插件)、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备;
(1)控制回路的组态
控制回路的组态在本质上就是利用系统提供的各种基本的功能模块,来构成各种各样的实际控制系统。目前各种不同的DCS提供的组态方法各不相同,归纳起来有运算模块连接方式、判定表方式、步骤记录方式等等。
(4)历史数据库的生成
所有DCS都支持历史数据存储和趋势显示功能,历史数据库通常由用户在不需要编程的条件下,通过屏幕编辑编译技术生成一个数据文件,该文件定义了各历史数据记录的结构和范围。历史数据库中数据一般按组划分,每组内数据类型、采样时间一样。在生成时对各数据点的有关信息进行定义。
(5)报表生成
DCS的操作员站的报表打印功能也是通过组态软件中的报表生成部分进行组态,不同的DCS在报表打印功能方面存在较大的差异。一般来说,DCS支持如下两类报表打印功能:一是周期性报表打印,二是触发性报表打印,用户根据需要和喜好生成不同的报表形式。
DCS在控制上的大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态,可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要,使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。随着企业提出的高柔性、益的要求,以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应,以多变量预测控制为代表的控制策略的提出和成功应用之后,过程控制受到了过程工业界的普遍关注。需要强调的是,广泛应用各种控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能有效、直接、也是具价值的发展方向。
DCS操作站还分为操作员站和工程师站。从系统功能上看,前者主要实现一般的生产操作和监控任务,具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外,还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。从硬件设备上看,多数系统的工程师站和操作员站合在一起,仅用一个工程师键盘加以区分。
DCS的在于控制,它以“分散”作为关键字。但现代发展更着重于全系统信息综合管理,今后“综合”又将成为其关键字,向实现控制体系、运行体系、计划体系、管理体系的综合自动化方向发展,实施从底层的实时控制、优化控制上升到生产调度、经营管理,以至高层的战略决策,形成一个具有柔性、高度自动化的管控一体化系统。