什么是分布式控制系统?

在一个最近的博客我们向Dick Morley和他对过程自动化行业的关键贡献致敬:可编程逻辑控制器(PLC)。由于PLC和集散控制系统(DCS)都有助于控制复杂的生产过程,人们偶尔会互换使用这两个术语。虽然两者是相关的,但它们的应用却是明显不同的。

正如迪克·莫利(Dick Morley)在致辞中所说,PLC本质上是一台工业计算机,用于控制一个或几个生产过程。它可应用于常见任务,如控制HVAC系统中的气流速度、维持一系列储罐中的液位,或与调节工业生产过程相关的任何数量的类似职责。历史上,PLC无法完成的一项工作是协调整个工厂的控制。这就是DCS最初开发的任务。事实上,DCS并不调节一个单独的过程。相反,它监督和协调工厂中部署的许多控制器中的每一个。DCS协调全厂运营的核心能力对制造商来说变得越来越重要,因为他们从现有生产资产中追求更高的效率。

我们有必要考虑一下什么是DCS,如何使用它,以及为什么它变得如此重要:

什么是DCS?

©Daniele Pugliesi

顾名思义,DCS是一个由传感器、控制器和相关计算机组成的系统,分布在整个工厂。这些元素中的每一个都有其独特的用途,如数据采集、过程控制以及数据存储和图形显示。这些独立元件通过工厂的局域网(通常称为控制网络)与中央计算机通信。作为工厂的“中央大脑”,DCS根据整个工厂的生产趋势实时做出自动化决策。例如,发电厂的DCS可能会自动增加多台涡轮机的蒸汽发电能力,以跟上炎热夏季不断变化的电力需求,然后随着室外温度一夜冷却和需求下降而降低。PLC可以调整单个机组的运行,而DCS可以对电厂的许多相互作用的机组运行进行调整。

DCS是如何使用的?

虽然dcs在整个过程控制行业中被用于监督复杂的生产过程,但它们更广泛地部署在大型连续制造工厂,如石化行业。在DCS的帮助下,这些和其他制造商可以使用计算机的集中网络,以自顶向下的方式有效地协调调整。DCS的指令部署在整个工厂,并馈送给各个控制器。如果配置得当,DCS可以提高安全性,同时也提高生产效率。

是什么让DCS如此重要?

两个工厂的比较可以帮助说明DCS的重要性。首先,想象一个小型城市废水处理设施,它采用了十几个控制回路。工厂的工程人员可以很容易地密切关注这样数量有限的控制器的性能。接下来,想象一个大型炼油厂,运行10,000个高度动态和相互作用的控制回路。虽然处理设施的协调控制相对容易,但如果不使用DCS,炼油厂的协调控制任务可能会非常艰巨。多年来,DCS和PLC之间的界限已经模糊。虽然DCS传统上是实现安全、高效的全厂控制的唯一解决方案,但处理能力的进步使PLC能够迅速承担更大的责任。可以预见,在未来的几年里,PLC和DCS将变得越来越可互换。

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