国内DCS生产厂家和主要产品

课程设计课程：计算机测控网络题目：DCS概述及产品调研专业：控制理论与控制工程学号：姓名：二零一六年五月二十六日摘要集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。本文从六个方面介绍集散控制系统：第一章首先讲述集散控制系统的发展历程，然后举例说明了DCS系统在实际生产中的应用过程。第二章介绍了DCS系统的现状与发展趋势，以及一套使用户满意的DCS系统应该具备以下特点。第三章介绍了DCS主要技术，包括硬件的网络分层结构、现场总线控制系统(FCS)的迅速发展、网络技术、无线连接技术、软件技术的发展、以及DCS与PLC对比。第四章介绍了DCS系统的主要应用领域，如流程工业CIMS、石油化工工业应用。第五章介绍了DCS相关产品，包括国内的六家企业的主要产品。第六章对几款市场上最常用的DCS产品进行了性能对比。目录一、过程控制系统的发展历程............................................................................5二、DCS系统的现状与发展趋势.......................................................................6三、DCS主要技术...............................................................................................62.1硬件的网络分层结构...........................................................................72.2现场总线控制系统(FCS)的迅速发展.................................................72.3网络技术...............................................................................................72.4无线连接技术.......................................................................................82.5软件技术的发展...................................................................................82.6DCS与PLC对比................................................................................8四、主要应用领域..............................................................................................104.1数据优化和信息管理...........................................................................104.2现场总线技术应用...............................................................................104.3流程工业CIMS....................................................................................104.4石油化工工业应用................................................................................114.4.1情况概述....................................................................................114.4.2DCS应用情况............................................................................114.5DCS其他应用.......................................................................................12五、DCS相关产品介绍.....................................................................................125.1上海新华控制有限公司.......................................................................125.1.1系统简介.....................................................................................135.1.2性能特点....................................................................................135.2南京科远自动化集团股份有限公司...................................................145.2.1科远DCS系统发展历程..........................................................145.2.2科远NT6000分散控制系统特点............................................155.3浙江中控技术股份有限公司...............................................................165.3.1中控JX-300XP介绍.................................................................165.3.2JX-300XP结构分析................................................................175.3.3JX-300XP网络结构................................................................185.3.4JX-300XP控制站....................................................................185.3.5JX-300XP上位机界面............................................................195.4和利时公司...........................................................................................195.4.1软件组成....................................................................................205.4.2系统的网络................................................................................225.4.3硬件介绍（以FM系列为例）.................................................245.5浙江正泰中自控制工程有限公司.......................................................255.6杭州优稳自动化系统有限公司............................................................26六、DCS系统性能比较.....................................................................................28一、集散控制系统的发展历程早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。第一代过程控制系统（PCS，PneumaticControlSystem）是基于气信号的气动仪表控制系统；第二代过程控制系统（ACS，AnalogousControlSystem）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统；20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，DistributedControlSystem）；20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)。DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（DistributedControlSystem）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。二、DCS系统的现状与发展趋势经历了二十几年的发展，DCS有了很大的变化。这种变化来自两方面的动力：用户需求的不断提高和电子与信息技术的快速发展。用户的需求已经不再满足于应用DCS代替常规的仪表控制和简单的数据检测，同时随着电子与信息技术的进步使得DCS应用的构成元件(电子元器件、处理器、软件、网络等)性能大大提高且价格大幅度下降，特别是各种板级OEM部件和HMI软件的发展进一步简化了DCS的开发难度并降低了开发成本。目前，一套使用户满意的DCS系统应该具备以下特点：1.系统具备开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；2.系统应具备强大