過(guò)程控制級(jí),過(guò)程控制級(jí),又稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)控制單元或基本控制器,是DCS系統(tǒng)中的主要部分。生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)都是靠它來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如閥門(mén)的開(kāi)閉調(diào)節(jié)、順序控制、連續(xù)控制等等。上面說(shuō)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(guò)程控制級(jí)了。它接受現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)傳來(lái)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(guò)程控制級(jí)要具備聰明的大腦,能將“士兵”反饋的情況進(jìn)行分析,然后做出命令,以使“士兵”能打贏“戰(zhàn)斗”。這個(gè)級(jí)別不是較高的,相當(dāng)于隊(duì)伍里的“中尉”。它也一樣必須將現(xiàn)場(chǎng)的情況反饋給更高級(jí)別的“上校”也就是下面講的過(guò)程管理級(jí)。DCS控制系統(tǒng)通常采用標(biāo)準(zhǔn)化硬件和軟件組件,降低了整體成本。河北工業(yè)設(shè)備DCS控制系統(tǒng)
本文將深入解析DCS系統(tǒng)與PLC在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、擴(kuò)展性及成本效益等方面的關(guān)鍵差異,為工程師在項(xiàng)目選型時(shí)提供科學(xué)合理的決策依據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì):分布式與單獨(dú)單元的對(duì)比,DCS系統(tǒng)采用分布式架構(gòu),其主要思想是將整個(gè)控制系統(tǒng)劃分為多個(gè)控制節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同控制。這種設(shè)計(jì)使得DCS系統(tǒng)具有高度集成性和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,能夠輕松應(yīng)對(duì)大型、復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制需求。相比之下,PLC則多為單獨(dú)單元設(shè)計(jì),它通過(guò)I/O接口直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連,實(shí)現(xiàn)邏輯控制與簡(jiǎn)單過(guò)程控制。遼寧化工廠(chǎng)DCS控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)能夠支持過(guò)程優(yōu)化與節(jié)能減排,符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。
DCS系統(tǒng)通常用于大型工業(yè)過(guò)程,如化工廠(chǎng)、電力站和煉油廠(chǎng)等。由多個(gè)分布式控制器組成,控制器可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)的集中控制。PLC通常用于小型或中型控制系統(tǒng),如機(jī)械設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等。PLC通常只能處理單個(gè)任務(wù),在大型工業(yè)過(guò)程中使用時(shí),需要多個(gè)PLC進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。DCS系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和通信能力??梢詫?shí)時(shí)采集大量數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街虚g控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和決策。DCS系統(tǒng)通常具有更高的可靠性和冗余性,可以在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到備用系統(tǒng),確保工業(yè)過(guò)程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
車(chē)間級(jí)(中層、監(jiān)控層)包括過(guò)程控制和過(guò)程管理,用于控制室、現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和各現(xiàn)場(chǎng)控制裝置間的連接。通信網(wǎng)采用中速、載帶工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)公路的形式(ProwayC或IEEE802.4)。這是DCS的實(shí)時(shí)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),應(yīng)具有高可靠性、高使用性、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有自診斷功能、有自組態(tài)功能、容易接入新站等。現(xiàn)場(chǎng)級(jí)(低層)用于連接過(guò)程控制中的傳感器、執(zhí)行器、智能儀表等?,F(xiàn)場(chǎng)以標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為發(fā)展目標(biāo),現(xiàn)已有了兩個(gè)國(guó)際組織的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將是DCS 發(fā)展的一個(gè)重要方向。DCS系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),便于安裝、維護(hù)和升級(jí)。
先進(jìn)控制技術(shù),DCS在控制上的較大特點(diǎn)是依靠各種控制、運(yùn)算模塊的靈活組態(tài),可實(shí)現(xiàn)多樣化的控制策略以滿(mǎn)足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡(jiǎn)單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求,以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng),以多變量預(yù)測(cè)控制為表示的先進(jìn)控制策略的提出和成功應(yīng)用之后,先進(jìn)過(guò)程控制受到了過(guò)程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強(qiáng)調(diào)的是,普遍應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能較有效、較直接、也是較具價(jià)值的發(fā)展方向??刂葡到y(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)安全措施,防止外部攻擊和內(nèi)部泄露。上海醫(yī)藥廠(chǎng)DCS控制系統(tǒng)市場(chǎng)價(jià)格
DCS的實(shí)時(shí)控制能力與數(shù)據(jù)記錄功能,為生產(chǎn)過(guò)程提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。河北工業(yè)設(shè)備DCS控制系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的PID控制不同,基于非參數(shù)模型的預(yù)測(cè)控制算法是通過(guò)預(yù)測(cè)模型預(yù)估系統(tǒng)的未來(lái)輸出的狀態(tài),采用滾動(dòng)優(yōu)化策略計(jì)算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)實(shí)施方案的不同,有各種算法,例如,內(nèi)模控制、模型算法控制、動(dòng)態(tài)矩陣控制等。目前,實(shí)用預(yù)測(cè)控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法軟件包已普遍應(yīng)用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實(shí)際工業(yè)過(guò)程。此外,還有霍尼韋爾公司的HPC,橫河公司的PREDICTROL,山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預(yù)測(cè)控制器等等。這類(lèi)預(yù)測(cè)控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預(yù)測(cè)控制之前進(jìn)行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為較優(yōu)狀態(tài)推測(cè)器,同時(shí)進(jìn)行較優(yōu)狀態(tài)推測(cè)和噪聲濾波。河北工業(yè)設(shè)備DCS控制系統(tǒng)