過程控制級,過程控制級,又稱現(xiàn)場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)都是靠它來實現(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)場控制級是“士兵”,那么給它發(fā)號施令的就是過程控制級了。它接受現(xiàn)場控制級傳來的信號,按照工藝要求進(jìn)行控制規(guī)律運算,然后將結(jié)果作為控制信號發(fā)給現(xiàn)場控制級的設(shè)備。所以,過程控制級要具備聰明的大腦,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”。這個級別不是較高的,相當(dāng)于隊伍里的“中尉”。它也一樣必須將現(xiàn)場的情況反饋給更高級別的“上校”也就是下面講的過程管理級。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、功能特點、應(yīng)用范圍、擴展性及成本效益等方面的關(guān)鍵差異,為工程師在項目選型時提供科學(xué)合理的決策依據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計:分布式與單獨單元的對比,DCS系統(tǒng)采用分布式架構(gòu),其主要思想是將整個控制系統(tǒng)劃分為多個控制節(jié)點,這些節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同控制。這種設(shè)計使得DCS系統(tǒng)具有高度集成性和強大的數(shù)據(jù)處理能力,能夠輕松應(yīng)對大型、復(fù)雜的工業(yè)過程控制需求。相比之下,PLC則多為單獨單元設(shè)計,它通過I/O接口直接與現(xiàn)場設(shè)備相連,實現(xiàn)邏輯控制與簡單過程控制。遼寧化工廠DCS控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)能夠支持過程優(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)過程,如化工廠、電力站和煉油廠等。由多個分布式控制器組成,控制器可以同時處理多個任務(wù),實現(xiàn)對整個工廠的集中控制。PLC通常用于小型或中型控制系統(tǒng),如機械設(shè)備、自動化生產(chǎn)線等。PLC通常只能處理單個任務(wù),在大型工業(yè)過程中使用時,需要多個PLC進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。DCS系統(tǒng)具有更強大的數(shù)據(jù)處理和通信能力??梢詫崟r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)故障時自動切換到備用系統(tǒng),確保工業(yè)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
車間級(中層、監(jiān)控層)包括過程控制和過程管理,用于控制室、現(xiàn)場控制設(shè)備和各現(xiàn)場控制裝置間的連接。通信網(wǎng)采用中速、載帶工業(yè)過程數(shù)據(jù)公路的形式(ProwayC或IEEE802.4)。這是DCS的實時工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),應(yīng)具有高可靠性、高使用性、實時性強、有自診斷功能、有自組態(tài)功能、容易接入新站等。現(xiàn)場級(低層)用于連接過程控制中的傳感器、執(zhí)行器、智能儀表等?,F(xiàn)場以標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線為發(fā)展目標(biāo),現(xiàn)已有了兩個國際組織的現(xiàn)場總線產(chǎn)品,現(xiàn)場總線將是DCS 發(fā)展的一個重要方向。DCS系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,便于安裝、維護(hù)和升級。
先進(jìn)控制技術(shù),DCS在控制上的較大特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態(tài),可實現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實現(xiàn)起來相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡單。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)過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強調(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DCS控制系統(tǒng)市場價格
DCS的實時控制能力與數(shù)據(jù)記錄功能,為生產(chǎn)過程提供了強有力的技術(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)測控制算法是通過預(yù)測模型預(yù)估系統(tǒng)的未來輸出的狀態(tài),采用滾動優(yōu)化策略計算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)實施方案的不同,有各種算法,例如,內(nèi)??刂?、模型算法控制、動態(tài)矩陣控制等。目前,實用預(yù)測控制算法已引入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際工業(yè)過程。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)中開發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預(yù)測控制器等等。這類預(yù)測控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預(yù)測控制之前進(jìn)行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為較優(yōu)狀態(tài)推測器,同時進(jìn)行較優(yōu)狀態(tài)推測和噪聲濾波。河北工業(yè)設(shè)備DCS控制系統(tǒng)