谷研試劑-dcs控制系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

一、 評(píng)價(jià)要有原則

DCS選型，選什么？選的是安全、方便、簡(jiǎn)單和全面。安全是系統(tǒng)（軟件、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）安全，網(wǎng)絡(luò)安全，硬件（DPU、模件）安全。方便是操作（對(duì)運(yùn)行人員）方便，維修（數(shù)據(jù)查詢、更換硬件、校驗(yàn)?zāi)＜┓奖?，組態(tài)（控制回路圖、顯示畫(huà)面、在線修改和下裝）方便。簡(jiǎn)單是指網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全面則是系統(tǒng)功能全面。

范圍內(nèi)，DCS廠家的產(chǎn)品可能千差萬(wàn)別，但是歸根結(jié)底DCS是采用所謂“4C”（Computer－計(jì)算機(jī)；Communications－通信；Control－控制；CRT－顯示操作）技術(shù)設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化產(chǎn)品，因此，評(píng)價(jià)DCS系統(tǒng)，只要以4C技術(shù)為基本原則，結(jié)合控制對(duì)象的應(yīng)用特點(diǎn)和具體要求，也就不難對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)。就DCS本身來(lái)講，既然不同品牌能在廣泛的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)占有一席之地，各據(jù)一方，肯定有其存在的道理，但對(duì)用戶的控制系統(tǒng)是否“適用”和“好用”就要睜大眼睛仔細(xì)鑒別、優(yōu)中選強(qiáng)了。

二、適用才是根本

DCS是機(jī)組過(guò)程控制的核心，如果已經(jīng)制定了實(shí)現(xiàn)全廠過(guò)程信息集中的規(guī)劃，DCS選型就要為全廠自動(dòng)控制的總體規(guī)劃提供適用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。以目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)已經(jīng)不是技術(shù)難題，但是互聯(lián)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)潔、傳輸快速、穩(wěn)定可靠就不是每個(gè)廠家都能保證做到的。現(xiàn)在市場(chǎng)上流行的DCS，網(wǎng)絡(luò)水平差別顯著，有的DCS系統(tǒng)與其它網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)離不開(kāi)額外增加的通信設(shè)備（網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋），有的則非常干脆利落，不需要任何通信設(shè)備的輔佐，直來(lái)直去、來(lái)者不拒。稍加分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)DCS網(wǎng)絡(luò)接入能力方面的差距是多么的參差不齊。即便對(duì)全廠過(guò)程信息集中沒(méi)有要求，也不要放松對(duì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力的評(píng)價(jià)，畢竟這是DCS整體水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

DCS功能是否全面，關(guān)乎用戶日后應(yīng)用的層次。DCS用來(lái)做自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)操作、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)順理成章，但是，計(jì)算機(jī)zui適于做大量記憶、繁雜運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析，一些廠家提供了這方面的能力，設(shè)計(jì)有獨(dú)立的歷史數(shù)據(jù)記錄站和計(jì)算站，為DCS擴(kuò)展了實(shí)時(shí)自動(dòng)分析的功能，對(duì)提高電廠的運(yùn)行管理水平大有裨益，這是一種適當(dāng)?shù)倪x擇，應(yīng)予關(guān)注。

三、 結(jié)構(gòu)要看清楚

說(shuō)到DPU（DCS分布控制站）就不能不說(shuō)它的體系結(jié)構(gòu)，事實(shí)證明，DPU的體系結(jié)構(gòu)對(duì)DCS的安全性有著深層次的影響。 DPU是由多功能處理器、通信控制器、過(guò)程I/O模件以及供電電源組成，多功能處理器是一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，擁有計(jì)算機(jī)應(yīng)該有的所有基本部件，CPU、內(nèi)存、外圍芯片組和內(nèi)嵌式操作系統(tǒng)（固化在EPROM中）。把這些模件按照一定的技術(shù)規(guī)則組合在一起的方式就構(gòu)成了DPU的體系結(jié)構(gòu)。目前流行的有兩種，一種是分立組合：獨(dú)立的多功能處理與通信控制器＋獨(dú)立的過(guò)程I/O模件；另一種是整體組合：多功能處理器＋通信控制器＋I(xiàn)/O模件。后者的結(jié)構(gòu)和PLC的架構(gòu)相似，多功能處理器、通信控制器與I/O模件組裝在一個(gè)公共背板上。西屋、老式的貝利、FOXBORO、新華和佛尼的ECS－1200系統(tǒng)采用的前者，老式的ABB、新ABB的Symphony、西門(mén)子、三菱的DAISYS-UP等用的是后者。單從結(jié)構(gòu)上分析，整體組合與分立組合相比，安全性能稍許先天不足。何出此言？這是因?yàn)檎w組合的多功能處理器、通信控制器與I/O模件共用同一塊背板，這塊背板承載著公共數(shù)據(jù)總線。特別需要指出，多功能處理器和通信控制器的冗余也是在這塊背板上實(shí)現(xiàn)的，冗余的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，卻沒(méi)有考慮與之修戚相關(guān)的總線的冗余，不能不令人擔(dān)憂它的安全性。以三菱公司的DIASYS-UP為例，就曾經(jīng)發(fā)生過(guò)DPU中的兩臺(tái)冗余控制器（CPU模件＋通信控制模件）同時(shí)死機(jī)的嚴(yán)重故障，引發(fā)機(jī)組跳閘，直接原因另有出處，不過(guò)，整體組合難咎其責(zé)；還發(fā)生過(guò)1塊I/O模件通道故障而影響整個(gè)DUP通信的異?，F(xiàn)象。如果是分立組合體系結(jié)構(gòu)，可能會(huì)是另外的結(jié)果，分立組合的冗余多功能處理以及通信控制器，背板和數(shù)據(jù)總線同樣是分立冗余的，危險(xiǎn)隨著物理結(jié)構(gòu)而分散。可見(jiàn)，DPU的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的安全性不能說(shuō)沒(méi)有關(guān)系。有些品牌的PLC “熱備”冗余系統(tǒng)，由兩套*一模一樣的CPU＋網(wǎng)絡(luò)卡＋熱備組件＋總線背板構(gòu)成，也是出于安全可靠性方面的考慮。