集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。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。

DCS通常采用分级递阶结构，每一级由若干子系统组成，每一个子系统实现若干特定的有限目标，形成金字塔结构。

可靠性是DCS发展的生命，要保证DCS的高可靠性主要有三种措施：一是广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺；二是广泛采用冗余技术；三是在软件设计上广泛实现系统的容错技术、故障自诊断和自动处理技术等。当今大多数集散控制系统的MTBF可达几万甚至几十万小时。

DCS系统定义

DCS是分散控制系统（Distribu     te   d Control System）的简称，中文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（Communica     ti   on）、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。

世界上第一套D C S 系统是由日本横河公司（YOKOGAWA）于1975年推出的CENTUM系统，并在工业现场尝试使用。

中国的DCS系统相对起步较晚，国内的和利时公司（HOLLYSYS）率先在1993年推出国内第一套DCS系统HS1000，并逐步在工业现场规模应用和推广。

网络构架

通常DCS系统的网络架构由3部分组成（不计现场仪表层），从上到下依次为管理网（MNET）、系统网（SNET）、控制网（CNET）。其中系统网和控制网都是冗余配置，管理网为可选网络。系统网络架构如图4-1-1所示。

图4-1-1 分散控制系统DCS典型网络构架图

管理网络（MNET）

由100/1000M     以太网   络构成，用于控制系统服务器与厂级信息管理系统（Real     MI   S或者ERP）、INTERNET、第三方管理软件等进行通讯，实现数据的高级管理和共享。管理网络层为可选网络层。

系统网络（SNET）

由100/1000M高速冗余工业以太网络构成，用于工程师站、操作站、现场控制站、通信控制站的连接，完成现场控制站的数据下装。可快速构建星型、环型或总线型拓扑结构的高速冗余的安全网络，符合IEEE802.3及IEEE802.3u 标准，基于TCP/IP 通讯协议，通讯速率100/1000Mbps 自适应，传输介质为带有     RJ45       连接器   的5类双绞线。

控制网络（CNET）

采用冗余现场总线与各个     I/O   模块及智能设备连接。实时、快速、高效地完成与

现场通讯任务，传输介质为屏蔽双绞线或者光缆。

系统组成

系统主要由工程师站、操作员站、历史站（选配）、控制站等部件组成；而控制网的网络节点由控制站和I/O模块构成。

工程师站

用于完成系统组态、修改及下装，包括：     数据库   、     图形   、控制算法、报表的组态，参数配置，操作员站、现场控制站及过程I/O模块的配置组态，数据下装和增量下装等。

操作员站

用于进行生产现场的监视和管理，包括：系统数据的集中管理和监视，工艺流程图显示，报表打印，控制操作，历史趋势显示，日志、报警记录和管理等。

历史站（选配）

用于完成系统历史数据服务和与工厂管理网络交换信息等。一般在大型系统中需要单独配置，小型系统可以采用操作员站兼顾。

控制站

用于完成现场信号采集、控制和联     锁   控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。

I/O模块

用于将模拟信号转换为数字信号、工程单位变换，模块和通道故障诊断。通过冗余的多功能总线送给主控制器单元。