DCS控制说明.docx

现场控制
操作站
通信网络
单元
DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接
上位机 中控室 服务器 控制站 下位机
口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括
I/O 信 号
管理信息网，过程信息网，过程控制网，
I/O 总线。
传递
现场设备
控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、
端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、
I/O 卡件及端子板。
现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。
DCS 的硬件体系结构
考察 DCS 的层次结构， DCS 级和控制管理 级是组成 DCS 的两个最基本的
环节。
过程控制级具体实现了信号的输入、 变换、运算和输出等 分散控制 功能。在
不同的 DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、 现场控制
站、过程接口单元等等， 但它们的结构形式大致相同， 可以统称为 现场控制 单元
FCU。过程管理 级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制
级的集中监视和管理，通常称为操作站。 DCS 的硬件和软件，都是按 模块化结
构设计的，所以 DCS 的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需
要组合成为一个系统，这个过程称为系统的 组态。
现场控制 单元
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；
硬件冗余配置 对关键设备进行冗余配置是提高 DCS 可靠性的一个重要手
段， DCS 通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键 I/O 插件都
可以实现冗余配置。
硬件安装 不同的 DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在 逻辑顺序 或
物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，
所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中， 但更多的时候时需要可扩展的结
构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入 / 输出扩展单元 ，相互间采用
总线连成一体。
就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与 模块化 PLC 的硬件配
置是一致的。
操作站
操作站以来显示并记录来自各控制单元的过程数据， 是人与生产过程 信息交
互的操作接口。典型的操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存
储设备和打印输出设备等， 主要实现强大的显示功能 （如模拟参数显示、 系统状
态显示、多种画面显示等等） 、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编
程功能等等。
另外， 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。
1、人机界面，操作员站、工程师站、历史站，俗称上位机，用于操作设备，监
视参数，系统组态，历史记录等；
2、DPU ，俗称下位机，用于执行系统逻辑、运算并发出指令；
3、I/O 模件，用于收集现场一次设备、元件的参数，硬接线实现，分模拟量和
开关量等；
4、继电器柜，用于执行 DPU 的指令