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【摘 要】 主要叙述了分散控制系统的基本概念及其主要特点、基本构成，网络结构特点。
【关键词】 分散控制系统；过程输入/输出接口单元；过程控制单元；CRT操作站；高速数据通道操作站；通讯网络
一、什么事分散控制系统？
答：分散控制系统（DCS，既Distributed Control System）又叫集中分散控制系统（简称集散系统），也称其为分布式控制系统。它是利用计算机技术、控制技术、通信技术、图形显示技术实现过程控制和过程管理的控制系统，它以多台（数十台，甚至数百台）微处理机分散应用于过程控制，通过通信总线、CRT显示器、键盘、打印机等又能高度集中地操作、显示和报警。
分散控制系统兼有常规模拟仪表和计算机系统的优点，克服了它们各自的不足，自1975年问世以来，发展十分迅速，已得到日益广泛的应用。
二、与常规模拟仪表相比，分散控制系统（DCS）具有哪些优点？
1、功能丰富，可以完成从简单的单回路控制到复杂的多变量模型优化控制，可以执行从常规PID运算到Smith预估、三阶矩阵乘法等各种运算，可以实现监控、显示、打印、报警、历史数据存储等全部操作要求。
2、实现了集中监视、操作和管理。
3、关键设备采用双重或多重冗余，具有自诊断功能，可靠性很高，维护量小，平均无故障运行时间MTBF可达数十年乃至上百年。
4、采用专用多芯电缆、标准化接插件和规格化端子板，可节省大量的仪表连接线和布线工作量，接线效率高，不易出差错。其安装工作量仅为常规模拟仪表的二分之一到三分之一。
5、調试采用专用的调试软件，调试时间仅为常规模拟仪表的二分之一。
6、改变控制方案容易，只需改变软件组态即可实现，而不用改变硬件接线。
7、采用模块式结构，可以方便地扩大或缩小系统的规模。
8、系统性价比高。
三、分散控制系统（DCS）一般由哪几部分构成？
一般由四大部分构成：
1、过程输入/输出接口单元
又叫数据采集站、监视站等，是为生产过程中的费控制变量设置的数据采集装置，它不但能完成数据采集和预处理，还可以对实时数据做进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，实现开环监视。
2、过程控制单元
又叫控制器、控制站等，是DCS的核心部分，对生产过程进行闭环控制，可控制数个至数十个回路，还可以进行批量（顺序）控制。
3、CRT操作站
是DCS的人-机接口装置，除监视操作、打印报表外，系统的组态、编程也在操作站上进行。
4、高速数据通道
又叫高速通信总线、大道、公路等，是一种具有高速通信能力的信息总线，一般采用双绞线、同轴电缆或光导纤维构成。
有的DCS还挂接有上位计算机，实现集中管理和最佳控制等功能。
DCS的基本构成如图1所示。
图1
四、操作站一般具有哪些功能？
1、对全部过程变量进行各种格式的显示，并允许操作员对过程进行干预；
2、对过程变量的历史数据进行处理和存贮；
3、显示和打印过程报警；
4、编制和调用各种用户显示画面；
5、编制和打印各种报表；
6、组态和装载监视、控制盒管理软件；
7、对通信总线上所连接的设备进行组态，并将组态结果装载到对应设备；
8、完成系统的自诊断。
五、操作员键盘和工程师键盘各有何用途？
操作员键盘供操作员用，可调出有关画面，进行有关操作，如修改某个回路的给定值，改变某个回路的运行状态，对某回路进行手动操作，确认报警、打印报表等。
工程师键盘主要供技术人员组套用。所有的监控点、控制回路、各种画面、报警清单、工艺报表等均由技术人员通过工程师键盘进行组态。
六、分散控制系统的通信网络有哪几种结构形式？
1、星形网络结构；
2、环形网络结构；
3、总线型网络结构；
4、组合网络结构。
七、操作站配有哪些存储器？各起什么作用？
操作站一般配有温氏硬盘存储器和8英寸（或5英寸）软盘存储器，少数系统除硬盘外，还配有磁带存储器（如RS3）。硬盘主要存储对操作站的组态软件、系统组态软件、趋势记录、过程数据、报表等。此外，DCS本身的系统软件业存储在硬件中。当系统突然断电时，硬盘存储的信息不会丢失，再次上电时刻保证系统正常装载运行。软盘和磁带存储器作为中间存储器使用，当信息存储到软盘或磁带后，可以离机保存，以作备用。
八、什么是环形网络结构？有何种特点？
这种通信网络首尾相连成环形，其结构如图2所示：
图2
环形网络的特点是信息传送从始发站依次经过诸站，最后又回到始发站。数据传输的方向可以是简单的，也可以是双向的。这种网络结构简单，控制逻辑简单，挂接或摘除处理设备也比较容易。但当节点处理机出现故障时，会给整个系统造成威胁，虽可通过其它措施加以克服，但增加了系统的复杂性。环形网络目前采用较广泛。
参考文献：
《仪表工习题集》王森，朱炳兴主编.ISBN 7-5025-1045-1/TP.33
【关键词】 分散控制系统；过程输入/输出接口单元；过程控制单元；CRT操作站；高速数据通道操作站；通讯网络
一、什么事分散控制系统？
答：分散控制系统（DCS，既Distributed Control System）又叫集中分散控制系统（简称集散系统），也称其为分布式控制系统。它是利用计算机技术、控制技术、通信技术、图形显示技术实现过程控制和过程管理的控制系统，它以多台（数十台，甚至数百台）微处理机分散应用于过程控制，通过通信总线、CRT显示器、键盘、打印机等又能高度集中地操作、显示和报警。
分散控制系统兼有常规模拟仪表和计算机系统的优点，克服了它们各自的不足，自1975年问世以来，发展十分迅速，已得到日益广泛的应用。
二、与常规模拟仪表相比，分散控制系统（DCS）具有哪些优点？
1、功能丰富，可以完成从简单的单回路控制到复杂的多变量模型优化控制，可以执行从常规PID运算到Smith预估、三阶矩阵乘法等各种运算，可以实现监控、显示、打印、报警、历史数据存储等全部操作要求。
2、实现了集中监视、操作和管理。
3、关键设备采用双重或多重冗余，具有自诊断功能，可靠性很高，维护量小，平均无故障运行时间MTBF可达数十年乃至上百年。
4、采用专用多芯电缆、标准化接插件和规格化端子板，可节省大量的仪表连接线和布线工作量，接线效率高，不易出差错。其安装工作量仅为常规模拟仪表的二分之一到三分之一。
5、調试采用专用的调试软件，调试时间仅为常规模拟仪表的二分之一。
6、改变控制方案容易，只需改变软件组态即可实现，而不用改变硬件接线。
7、采用模块式结构，可以方便地扩大或缩小系统的规模。
8、系统性价比高。
三、分散控制系统（DCS）一般由哪几部分构成？
一般由四大部分构成：
1、过程输入/输出接口单元
又叫数据采集站、监视站等，是为生产过程中的费控制变量设置的数据采集装置，它不但能完成数据采集和预处理，还可以对实时数据做进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，实现开环监视。
2、过程控制单元
又叫控制器、控制站等，是DCS的核心部分，对生产过程进行闭环控制，可控制数个至数十个回路，还可以进行批量（顺序）控制。
3、CRT操作站
是DCS的人-机接口装置，除监视操作、打印报表外，系统的组态、编程也在操作站上进行。
4、高速数据通道
又叫高速通信总线、大道、公路等，是一种具有高速通信能力的信息总线，一般采用双绞线、同轴电缆或光导纤维构成。
有的DCS还挂接有上位计算机，实现集中管理和最佳控制等功能。
DCS的基本构成如图1所示。
图1
四、操作站一般具有哪些功能？
1、对全部过程变量进行各种格式的显示，并允许操作员对过程进行干预；
2、对过程变量的历史数据进行处理和存贮；
3、显示和打印过程报警；
4、编制和调用各种用户显示画面；
5、编制和打印各种报表；
6、组态和装载监视、控制盒管理软件；
7、对通信总线上所连接的设备进行组态，并将组态结果装载到对应设备；
8、完成系统的自诊断。
五、操作员键盘和工程师键盘各有何用途？
操作员键盘供操作员用，可调出有关画面，进行有关操作，如修改某个回路的给定值，改变某个回路的运行状态，对某回路进行手动操作，确认报警、打印报表等。
工程师键盘主要供技术人员组套用。所有的监控点、控制回路、各种画面、报警清单、工艺报表等均由技术人员通过工程师键盘进行组态。
六、分散控制系统的通信网络有哪几种结构形式？
1、星形网络结构；
2、环形网络结构；
3、总线型网络结构；
4、组合网络结构。
七、操作站配有哪些存储器？各起什么作用？
操作站一般配有温氏硬盘存储器和8英寸（或5英寸）软盘存储器，少数系统除硬盘外，还配有磁带存储器（如RS3）。硬盘主要存储对操作站的组态软件、系统组态软件、趋势记录、过程数据、报表等。此外，DCS本身的系统软件业存储在硬件中。当系统突然断电时，硬盘存储的信息不会丢失，再次上电时刻保证系统正常装载运行。软盘和磁带存储器作为中间存储器使用，当信息存储到软盘或磁带后，可以离机保存，以作备用。
八、什么是环形网络结构？有何种特点？
这种通信网络首尾相连成环形，其结构如图2所示：
图2
环形网络的特点是信息传送从始发站依次经过诸站，最后又回到始发站。数据传输的方向可以是简单的，也可以是双向的。这种网络结构简单，控制逻辑简单，挂接或摘除处理设备也比较容易。但当节点处理机出现故障时，会给整个系统造成威胁，虽可通过其它措施加以克服，但增加了系统的复杂性。环形网络目前采用较广泛。
参考文献：
《仪表工习题集》王森，朱炳兴主编.ISBN 7-5025-1045-1/TP.33