集散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DCS，它采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS控制系統(tǒng)在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。

DOS集散控制系統(tǒng)的起源

從1960年代初期開始，就已經(jīng)將小型計(jì)算機(jī)應(yīng)用在工業(yè)程序控制上。例如IBM 1800就有輸入及輸出的硬件，可以收集工廠中的信號(hào)，將現(xiàn)場(chǎng)控制接點(diǎn)（數(shù)位接點(diǎn)）的信號(hào)及類比信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)位的資訊。

Di一個(gè)工業(yè)控制電腦系統(tǒng)是在1959年在德州的Texaco Port Arthur建構(gòu)的，是由TRW公司的RW-300改進(jìn)而成。

在1975年時(shí)，美國(guó)的霍尼韋爾公司以及日本的橫河公司分別開發(fā)了分散式控制系統(tǒng)，型號(hào)分別是TDC 2000及CENTUM。1975年時(shí)美國(guó)公司Bristol也開始開發(fā)UCS 3000萬用控制器。維美德公司在1978年開始開發(fā)DCS系統(tǒng)，稱為Damatic（版本改名為Valmet DNA）。

Bailey公司（目前是ABB的一部分）在1980年開始了NETWORK 90系統(tǒng)。

Fisher Controls（現(xiàn)在艾默生電氣公司的一部分）開始開發(fā)PROVoX系統(tǒng)，F(xiàn)ischer & Porter Company（目前已是ABB的一部分）則開發(fā)了DCI-4000（DCI代表Distributed Control Instrumentation，分散式控制儀表）。

分散式控制系統(tǒng)的出現(xiàn)主要是因?yàn)槲㈦娔X的使用日漸普及，以及在過程控制領(lǐng)域中越來越多微電腦控制的應(yīng)用。自從直接數(shù)位控制（DDC）以及設(shè)ding點(diǎn)控制的應(yīng)用開始，電腦已開始應(yīng)用在過程自動(dòng)化的領(lǐng)域中。

在1970年代時(shí)，Taylor Instrument Company（目前是ABB的一環(huán)）開發(fā)了1010系統(tǒng)、Foxboro開發(fā)了FOX1系統(tǒng)、Fisher Controls開發(fā)DC2系統(tǒng)，Bailey Controls則開發(fā)了1055系統(tǒng)。

集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

總的發(fā)展趨勢(shì)可體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:各制造廠商都在“開放性”王下功夫，力求使自己的DCS與其他廠商的產(chǎn)品很容易地聯(lián)網(wǎng);

發(fā)展和完善DCS的通信功能,并將生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與工廠理系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起,形成管控 一體的產(chǎn) 品;高度重視系統(tǒng)的可靠性,在軟件的設(shè)計(jì)中采用容錯(cuò)技術(shù);在控制功能中,不斷引進(jìn)各種先進(jìn)控制理論，以提高系統(tǒng)的控制性能,如自整定、自適應(yīng)、模糊控制等:在系統(tǒng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)上形成由小到大的產(chǎn)品以適應(yīng)不同規(guī)模的需求。

集散控制系統(tǒng)的工作原理

分散過程控制級(jí)是DCS的基礎(chǔ)，用于直接控制生產(chǎn)過程。它由各工作站組成，每一工作站分別完成數(shù)據(jù)采集、 順序控制或某一被控制量的閉環(huán)控制等。分散過程控制級(jí)收集的數(shù)據(jù)供監(jiān)控級(jí)調(diào)用，各工作站接受監(jiān)控級(jí)發(fā)送的信息，并依次而工作，因此局部的故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，從而避免了集中控制系統(tǒng)中“危險(xiǎn)集中”缺點(diǎn)。

監(jiān)控級(jí)的任務(wù)是對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視與操作。監(jiān)控級(jí)根據(jù)生產(chǎn)管理級(jí)的技術(shù)要求，確定分散過程控制級(jí)的給定量。監(jiān)控級(jí)能反映各工作站的情況，提供充分的信息，因此本級(jí)的操作人員可以據(jù)此直接干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

管理級(jí)它根據(jù)監(jiān)控級(jí)提供的信息及生產(chǎn)任務(wù)的要求，編制反映整個(gè)系統(tǒng)工作情況的報(bào)表，審核控制方案，選擇數(shù)據(jù)模型，制訂控制策略，并對(duì)下一級(jí)下達(dá)命令。