水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)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。水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用。
(一)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)
現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí),又稱數(shù)據(jù)采集裝置,主要是將過程非控變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理,而且對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工處理,供CRT操作站顯示和打印,從而實(shí)現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視,并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)。
輸出裝置在有上位機(jī)的情況下,能以開關(guān)量或者模擬量信號(hào)的方式,向終端元件輸出計(jì)算機(jī)控制命令。這一個(gè)級(jí)別直接面對(duì)現(xiàn)場(chǎng),跟現(xiàn)場(chǎng)過程相連。比如閥門、電機(jī)、各類傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。它們都是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備、同樣也是DCS的基礎(chǔ)。在水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)中,這個(gè)級(jí)別的功能就是服從上位機(jī)發(fā)來的命令,同時(shí)向上位機(jī)反饋執(zhí)行的情況。拿軍隊(duì)來舉例的話,可以形容為底層的士兵。它們只要能準(zhǔn)確地服從命令,并且準(zhǔn)確地向上級(jí)匯報(bào)情況即完成使命。至于它與上位機(jī)交流,就是通過模擬信號(hào)或者現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字信號(hào)。由于模擬信號(hào)在傳遞的過程或多或少存在一些失真或者受到干擾,所以目前流行的是通過現(xiàn)場(chǎng)總線來進(jìn)行DCS信號(hào)的傳遞。
?。ǘ┻^程控制級(jí)
過程控制級(jí),又稱現(xiàn)場(chǎng)控制單元或基本控制器,是水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)中的核心部分。生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)都是靠它來實(shí)現(xiàn)。比如閥門的開閉調(diào)節(jié)、順序控制、連續(xù)控制等等。上面說到現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)是“士兵”,那么給它發(fā)號(hào)施令的就是過程控制級(jí)了。它接受現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)傳來的信號(hào),按照工藝要求進(jìn)行控制規(guī)律運(yùn)算,然后將結(jié)果作為控制信號(hào)發(fā)給現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)的設(shè)備。所以,過程控制級(jí)要具備聰明的大腦,能將“士兵”反饋的軍情進(jìn)行分析,然后做出命令,以使“士兵”能打贏“戰(zhàn)爭”。這個(gè)級(jí)別不是高的,相當(dāng)于軍隊(duì)里的“中尉”。它也一樣需要將現(xiàn)場(chǎng)的情況反饋給“上?!币簿褪窍旅嬷v的過程管理級(jí)。
(三)過程管理級(jí)
DCS的人機(jī)接口裝置,普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者鍵盤、打印機(jī)、大容量存儲(chǔ)器等。操作員通過操作站選擇各種操作和監(jiān)視生產(chǎn)情況、這個(gè)級(jí)別是操作人員跟DCS交換信息的平臺(tái)。是水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)的核心顯示、操作跟管理裝置。操作人員通過操作站來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程,可以通過屏幕了解到生產(chǎn)運(yùn)行情況,了解每個(gè)過程變量的數(shù)字跟狀態(tài)。這個(gè)級(jí)別在軍隊(duì)中算是很高的“上校”了。它所掌握的“大權(quán)”可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)自動(dòng)切換、修改設(shè)定值,調(diào)整控制信號(hào)、操縱現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的控制。
(四)經(jīng)營管理級(jí)
經(jīng)營管理級(jí),又稱上位機(jī),功能強(qiáng)、速度快、容量大。通過專門的通信接口與高速數(shù)據(jù)通路相連,綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元,管理全系統(tǒng)的所有信息。 這是水泥廠DCS集散控制系統(tǒng)的高層。只有大規(guī)模的集散控制系統(tǒng)才具備這級(jí)。相當(dāng)于軍隊(duì)中的“元帥”,他們所面向的使用者是廠長、經(jīng)理、總工程師等行政管理或運(yùn)行管理人員。它的權(quán)限很大,可以監(jiān)視各部門的運(yùn)行情況,利用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)可能發(fā)生的各種情況,從企業(yè)全局利益出發(fā),幫助企業(yè)管理人員進(jìn)行決策,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)其計(jì)劃目標(biāo)。