Наиболее популярна распределенная система управления, которая специально разработана с возможностью резервирования и диагностики для повышения надежности и производительности управления. Это дает большую гибкость для управления распределенными дискретными полевыми устройствами и их рабочими станциями.
В эту эпоху революционных технологий система промышленной автоматизации занимается передовыми технологиями автоматизации управления, позволяющими лучше контролировать сложные процессы.
Распределенная система управления
Для повышения надежности, производительности и качества при минимизации производственных затрат отрасли управления технологическими процессами должны управляться интегрированными контроллерами с широкими возможностями распределенного управления.
Что такое распределенная система управления
Распределенная система управления - это специально разработанная система управления, используемая для управления сложными, крупными и географически распределенными приложениями в промышленных процессах. При этом контроллеры распределены по всей территории завода.
Эти распределенные контроллеры подключаются как к полевым устройствам, так и к рабочим ПК через высокоскоростные сети связи, как показано на рисунке.
Дискретные полевые устройства, такие как датчики и исполнительные механизмы, напрямую подключаются к модулям контроллера ввода и вывода через коммуникационную шину. Эти полевые устройства или интеллектуальные инструменты могут обмениваться данными с ПЛК или другими контроллерами, взаимодействуя с реальными параметрами, такими как температура, давление и т. Д.
Архитектура DCS
Контроллеры географически распределены в различных частях зоны управления и подключены к рабочим и инженерным станциям, которые используются для мониторинга данных, регистрации данных, сигнализации и управления через другую высокоскоростную коммуникационную шину.
Эти протоколы связи бывают разных типов, например, базовая шина, HART, Profibus, Modbus и т. Д. DCS предоставляет информацию на несколько дисплеев для пользовательского интерфейса.
4 основных элемента распределенной системы управления
Распределенная система управления непрерывно взаимодействует с процессами в приложениях управления процессами, которые получает указание от оператора. Это также облегчает изменение уставок, а также открытие и закрытие клапанов для ручного управления оператором. Его человеко-машинный интерфейс (HMI), лицевые панели и отображение тенденций обеспечивают эффективный мониторинг производственных процессов.
Элементы DCS
Инженерный ПК или контроллер
Этот контроллер является контролирующим контроллером над всеми контроллерами распределенной обработки. В этом контроллере выполняются алгоритмы управления и настройки различных устройств. Сетевая связь между процессором и инженерным ПК может быть реализована в симплексной или избыточной конфигурации.
Распределенный контроллер или местный блок управления
Его можно разместить рядом с полевыми устройствами (датчиками и исполнительными механизмами) или в определенных местах, где эти полевые устройства подключаются через канал связи. Он получает инструкции от инженерной станции, такие как уставка и другие параметры, и напрямую управляет полевыми устройствами.
Он может распознавать и управлять как аналоговыми, так и цифровыми входами / выходами с помощью аналоговых и цифровых модулей ввода / вывода. Эти модули расширяются в зависимости от количества входов и выходов. Он собирает информацию с дискретных полевых устройств и отправляет эту информацию на рабочие и инженерные станции.
На приведенном выше рисунке контроллеры AC 700F и AC 800F действуют как интерфейс связи между полевыми устройствами и инженерными станциями. В большинстве случаев они действуют как местный контроль для полевых приборов.
Операционная станция или HMI
Он используется для графического мониторинга параметров всего предприятия и для регистрации данных в системах баз данных предприятия. Отображение тенденций различных параметров процесса обеспечивает эффективное отображение и простой мониторинг.
Эти рабочие станции бывают разных типов, например, некоторые рабочие станции (ПК) используются только для мониторинга параметров, некоторые - только для отображения трендов, некоторые - для регистрации данных и требований тревожной сигнализации. Их также можно настроить для управления.
Средства связи и протокол
Среда передачи данных состоит из кабелей передачи для передачи данных, таких как коаксиальные кабели, медные провода, оптоволоконные кабели, а иногда и беспроводные. Протоколы связи выбор зависит от количества устройств, которые будут подключены к этой сети.
Например, RS232 поддерживает только 2 устройства, а Profibus - 126 устройств или узлов. Некоторые из этих протоколов включают Ethernet, DeviceNet, базовую шину, Modbus, CAN и т. Д.
В DCS два или более коммуникационных протокола используются между двумя или более областями, например, между полевыми устройствами управления и распределенными контроллерами, а другой - между распределенными контроллерами и станциями диспетчерского управления, такими как рабочие и инженерные станции.
7 важных характеристик DCS
• Для обработки сложных процессов:
В структуре автоматизации производства Логический контроллер для программирования ПЛК используется для контроля и мониторинга параметров процесса при высоких скоростях. Однако из-за ограничения количества устройств ввода-вывода ПЛК не могут обрабатывать сложные структуры.
Обработка сложных процессов
Следовательно, DCS предпочтительнее для сложных приложений управления с большим количеством входов / выходов с выделенными контроллерами. Они используются в производственных процессах, где проектирование нескольких продуктов осуществляется в нескольких процедурах, таких как управление производственным процессом.
Резервирование системы:
Резервирование системы
DCS обеспечивает доступность системы, когда это необходимо, за счет дублирования функций на каждом уровне.
Возобновление устойчивой работы после любых отключений, запланированных или незапланированных, несколько лучше по сравнению с другими устройствами автоматического управления.
Резервирование повышает надежность системы, поддерживая непрерывную работу системы даже при некоторых отклонениях от нормы во время работы системы.
Множество предопределенных функциональных блоков:
Предопределенный функциональный блок
DCS предлагает множество алгоритмов, более стандартных прикладных библиотек, предварительно протестированных и предварительно определенных функций для работы с большими сложными системами. Это упрощает программирование для управления различными приложениями и сокращает время на программирование и управление.
Мощные языки программирования:
Он предоставляет больше языков программирования, таких как лестничная диаграмма, функциональный блок, последовательный и т. Д., Для создания пользовательского программирования на основе интересов пользователя.
Более сложный HMI:
Подобно Система SCADA DCS также может контролировать и управлять через HMI (человеко-машинный интерфейс), который предоставляет оператору достаточно данных для управления различными процессами и действует как сердце системы. Но этот тип система промышленного управления охватывает большие географические области, тогда как DCS охватывает ограниченные области.
Сложный HMI
DCS полностью переносит всю технологическую установку в диспетчерскую в виде окна ПК. Отслеживание тенденций, регистрация и графическое представление HMI обеспечивают эффективный пользовательский интерфейс. Мощная система аварийной сигнализации DCS помогает операторам быстрее реагировать на производственные условия.
Масштабируемая платформа:
Структуру DCS можно масштабировать в зависимости от количества вводов-выводов от малых до больших серверных систем, добавляя больше клиентов и серверов в систему связи, а также добавляя больше модулей ввода-вывода в распределенных контроллерах.
Безопасность системы:
Доступ к управлению различными процессами ведет к безопасности предприятия. Конструкция DCS предлагает идеальную защищенную систему для управления функциями системы для лучшего управления производственной автоматизацией. Безопасность также обеспечивается на разных уровнях, таких как уровень инженера, уровень предпринимателя, уровень оператора и т. Д.
Применение распределенной системы управления
Система DCS может быть реализована в виде простого приложения, такого как управление нагрузкой, с использованием сети микроконтроллеров.
Применение DCS
Здесь ввод осуществляется с клавиатуры на микроконтроллер, который взаимодействует с двумя другими микроконтроллерами. Один из микроконтроллеров используется для отображения статуса процесса и нагрузок, а другой микроконтроллер управляет драйвером реле. Драйвер реле, в свою очередь, заставляет реле управлять нагрузкой.
Надеюсь, вы поняли концепцию распределенной системы управления и ее важность. Вот вам основной вопрос - дайте любое приложение DCS, о котором вы знаете.
Пожалуйста, поделитесь своими идеями и предложениями по этой статье в разделе комментариев ниже.
Фото:
Распределенная система управления (DCS) от хорек
Архитектура DCS от заводуслуги
Элементы DCS от автоматизация
Структура производственного комплекса по Congatec
Резервирование системы посуда
Предопределенный функциональный блок режим трассировки
Современный HMI от Tradeindia
