1.2.4 集散控制系统

集散控制系统（Distributed Control System, DCS）又称计算机分布式控制系统或分散控制系统，它是生产过程监视、控制技术发展和计算机与网络技术应用的产物。集散控制系统（DCS）指的是一种多机系统，它是由集中管理部分、分散控制监测部分和通信部分组成的。DCS最基本的特征是实现了系统的分散控制和集中管理。

DCS的目标是对生产设备或装置的运行状态进行直接的自动控制，以优化这些设备或装置的生产效率，达到保证生产设备或装置运行的安全以及人身安全、增加产量、提高质量、降低能源消耗、减少环境污染的目的。由于是计算机直接对生产过程进行控制，因此要针对被控过程建立数学模型，以便计算机根据模型进行计算并实施控制。

DCS体系结构是由DDC系统发展而来的，其主要特点是面向现场的自动控制，减少人工干预，如闭环控制（Close Loop Control）系统。通常分为3级：分散过程控制级，集中操作监控级，综合信息管理级。各级之间由通信网络连接，各级内各站或单元之间由本级的通信网络进行通信联系。典型的DCS体系结构如图1.6所示。

图1.6 典型的DCS体系结构

目前DDC系统常采用的网络结构有两种：Bus总线结构和环流网络结构。其中，Bus总线结构是指所有DDC控制器均通过一条Bus总线与集中控制电脑相连，它的最大优点是系统简单，通信速度较快，对一些中小型工程较为适用；缺点是在大型工程中会导致布线复杂。为此，目前有些公司又推出了支路Bus总线结构网络，它是通过一个通信处理设备（NCU）后产生支路Bus总线，这样各支路又可带数个现场DDC控制器，对一个大区域而言，只需几个NCU与系统Bus总线相连即可，这样可大大简化该系统。对于环流网络结构，它利用两根总线形成一个环路，每个环路可带数个DDC控制器，多个环路之间通过环路接口相连，因此这种系统最大的优点就是扩充能力较强。