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说到控制系统很多人貌似说得头头是道,继续深究下去,什么是控制器,什么是PLC,什么是DCS,什么是FCS?三两句话介绍完基本概念后,顿时语塞,怎么聊都感觉说不到点上。今天就来说说什么是DCS? 我们首先可以明确的是:DCS是历史悠久的典型控制系统形态。控制系统分上下位机,上位机组态偏重GUI(图形用户界面),下位机组态偏重算法。 有朋友可能会问什么是组态?其实组态就是搭建系统软件和硬件环境,再简单地说,组态就是用已有的简单功能组合出更复杂的功能。 那上下位机又是什么呢?举个例子:设想自己开发一个控制系统。首先要做的是告诉计算机自己想干什么,然后由计算机通知控制器,最后控制器再告诉执行器具体该怎么做。这里面我其实只跟计算机发生对话,这里的计算机就是上位机,接受计算机指令的控制器就是下位机。 其实计算机和控制器本质上说都是计算机,只是外在表现形式,应用环境和编程方式的差异,导致我们必须采取一些便于理解的命名方式。上位机要跟人互动,所以偏重GUI,有显示器或触摸屏、鼠标和键盘灯外设等人机交互设备。下位机要跟执行机构互动,所以偏重算法,人们要把需求编写成可执行的程序下载到下位机,上位机给出的指令触发下位机程序执行,下位机更像是一个黑盒子,执行过程中人们无法直观的看到每一个过程和步骤,只能对结果进行分析,对不对?准不准?好不好? 那组态和上下位机跟DCS有什么关系呢?Distributed Control System-->DCS(分布式控制系统),因为DCS也是控制系统,遵循控制系统的基本形态,也有上下位机,也要进行软件和硬件组态。Distributed分布式是讲DCS这个控制系统的特点和差异化。因此我们要搞明白什么是DCS就要从分布式这个特点开始。 1、DCS的进化史人们普遍认为任何事物要分析他们的特点和差异化,就要回答两个哲学问题:1)从哪里来?到哪里去?同理,我们想知道什么是DCS,什么是分布式,就离不开DCS的进化史和发展方向。 接下来我们从四次工业革命对过程工业控制系统的影响来聊一聊DCS的进化和发展。帮助大家更深刻的理解DCS。 第一次工业革命,蒸汽时代,自动控制只能完成很简单的功能。按物理点位计算,只是现在的DI和DO,能实现的功能是:开和关,也就是一台机车的启停而已。最多就是在一些外设机械设备参与下实现正反转和简单的速度控制。家喻户晓的瓦特公认为是蒸汽机的发明者,但其实蒸汽机的出现比瓦特出生还要早许多,而最初期的DCS还跟蒸汽机有密切的关系。 第二次工业革命,电气化时代,诸如继电器等电子设备普及,人们开始在现场就地控制一些 |
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