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分布控制与分布处理的功能概括。。

归档日期:07-09       文本归类:分布式网      文章编辑:爱尚语录

  由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制 。各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中 。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性,不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。当管理级发生故障时,过程控制级(控制回路)仍具有独立控制能力,个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比 ,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。 分散型控制系统(DCS)是以微处理机为基础,以危险分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展,DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展,使得不同型号的DCS可以互连,进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连,实现实时数据上网,成为过程工业自动控制的主流。 近几年来,生产行业进一步提高了工厂综合自动化水平,注重信息化的建设,特别是各地的火电厂纷纷提出适合自己工厂的厂级监控信息系统(SIS)以提高生产效率,实现工厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础,以经济运行和提高发电企业整体效益为目的,采用先进、适用、有效的专业计算方法,实现整个电厂范围内信息共享,厂级生产过程的实时信息监控和调度,同时又提高了机组运行的可靠性。它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据,为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。

  DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

  由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

  DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。

  通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。

  功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。

  各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。

  控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。

  DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。

  处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展,DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能,如计划调度、仓储管理、能源管理等。

  1975年美国霍尼韦尔(Honey Well)第一套分布式控制系统TDCS-2000问世以来,分布式控制系统已经在工业控制的各个领域得到了广泛的应用,以其高度的可靠性、方便的组态软件、丰富的控制算法、开放的联网能力,逐渐成为过程工业自动控制的主流系统。

  迄今,全世界数百家厂商已经开发了各种类型的分布式控制系统1500余种,DCS 以其先进、可靠、灵活和操控简便以及合理的价格而得到广大工业用户的青睐,广泛应用于冶金、电力、化工、石油和造纸等工业领域。

  分布式处理系统与并行处理系统都是计算机体系结构中的两类。并行处理系统是利用多个功能部件或多个处理机同时工作来提高系统性能或可靠性的计算机系统,这种系统至少包含指令级或指令级以上的并行。并行处理系统的研究与发展涉及计算理论,算法,体系结构,软硬件多个方面,但它与分布式处理系统有密切的关系,随着通信技术的发展,两者的界限越来越模糊。广义上说分布式处理也可以认为是一种并行处理形式。而分布式处理系统将不同地点的或具有不同功能的或拥有不同数据的多台计算机用通信网络连接起来,在控制系统的统一管理控制下,协调地完成信息处理任务的计算机系统。一般认为,集中在同一个机柜内或同一个地点的紧密耦合多处理机系统或大规模并行处理系统是并行处理系统,而用局域网或广域网连接的计算机系统是分布式处理系统。松散耦合并行计算机中的并行操作系统有时也称为分布式处理系统。

  分布式处理系统包含硬件,控制系统,接口系统,数据,应用程序和人等六个要素。而控制系统中包含了分布式操作系统,分布式数据库以及通信协议等。

  分布式计算环境是在具有多地址空间的多计算机系统上进行计算和信息处理的软件环境。而分布式软件系统是支持分布式处理的软件系统,它包括分布式操作系统,分布式程序设计语言及其编译系统,分布式文件系统和分布式数据库系统等。而CORBA,COM+等是设计分布式软件系统的一些技术。

  通俗地讲(一通俗就不是很科学了,你可以参照上边的说法),分布式处理就是多台相连的计算机各自承担同一工作任务的不同部分,在人的控制下,同时运行,共同完成同一件工作任务.

  由多个自主的、相互连接的信息处理系统,在一个高级操作系统协调下共同完成同一任务的处理方式。

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