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西門子dcs控制系統技術問題與特點

未知 2019-07-26 10:53

  傳統的DCS系統已經不能滿足90年代自動化過程控制系統的設計标準和要求,SIMATICPCS7過程控制系統就是在這種形勢下開發的新一代過程控制系統,它是一個全集成的、結構完整、功能完善、面向整個生産過程的過程控制系統。

  随着工業自動化過程控制理論和計算機技術的迅猛發展,以及對工業自動化過程控制系統的可靠性、複雜性、功能的完善性、系統的可維護性、人機界面的友好性、數據的可分析可管理性等各個方面都提出了愈來愈高的要求, 同時也為工業自動化過程控制系統的發展指明了方向:

  系統之間的橫向數據交換日益增加

  系統與管理層和現場儀表級的數據交換日益增加

  現場總線的應用越來越廣泛

  廠商的産品日益開放,通過OPC、SQL等技術使得不同系統之間的準确、高速、大量的數據交換得以實現全集成,一體化的解決方案

  因此,傳統的DCS系統已經不能滿足90年代自動化過程控制系統的設計标準和要求,SIMATICPCS7過程控制系統就是在這種形勢下開發的新一代過程控制系統,它是一個全集成的、結構完整、功能完善、面向整個生産過程的過程控制系統。 SIMATIC PCS7是西門子公司結合最先進的計算機軟、硬件技術,在西門子公司S5,S7系列可編程控制器及TELEPERM系列集散系統的基礎上,面向所有過程控制應用場合的先進過程控制系統。

  DCS系統由多台計算機分别控制生産過程中多個控制回路,同時又可集中獲取數據、集中管理和集中控制的自動控制系統。分布式控制系統采用微處理機分别控制各個回路,而用中小型工業控制計算機或高性能的微處理機實施上一級的控制。

  經過這些年來的不斷應用,DCS系統在行業發展的一些局限性逐步體現出來,DCS存在的問題:

  1、互操作性差。盡管模拟儀表已統一4~20mA信号标準,可大部分技術參數仍由制造商自定,緻使不同品牌儀表無法互換。因此導緻用戶依賴制造廠,無法使用性能價格比最優的配套儀表,甚至出現個别制造商壟斷市場的局面。

  2、可靠性差。模拟信号傳輸不僅精确度低,且易受幹擾。為此采用各種措施提高抗幹擾性和傳輸精确度,其結果是增加了成本。

  3、失控狀态。操作員在控制室既不了解現場模拟儀表的工作狀況,也不能對其進行參數調整,更不能預測事故,導緻操作員對其處于失控狀态。因操作員不能及時發現現場儀表故障,而發生事故已屢見不鮮。

  4、1對1結構。1台儀表,1對傳輸線,單向傳輸1個信号。這種結構造成接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護困難。

西門子dcs控制系統技術問題

  SIEMENS PCS7過程控制系統具備了以下幾個方面的特點:

  高度的可靠性和穩定性

  高速度,大容量的控制器

  客戶/服務器的結構

  集中的,從上到下的組态方式

  能靈活、可靠地嫁接于老系統

  集中的,友好的人機界面

  含有配方功能的批量處理包

  開放的結構,可以同管理級進行通訊

  同現場總線技術溶為一體

  SIMATIC PCS7采用優秀的上位機軟件WinCC作為操作和監控的人機界面,利用開放的現場總線和工業以太網實現現場信息采集和系統通訊,采用S7自動化系統作為現場控制單元實現過程控制,以靈活多樣的分布式I/O接收現場傳感檢測信号。

  SIMATIC PCS7是基于全集成自動化思想的系統,其集成的核心是統一的過程數據庫和唯一的數據庫管理軟件,所有的系統信息都存儲于一個數據庫中而且隻需輸入一次,這樣就大大增強了系統的整體性和信息的準确性。

  SIMATIC PCS7的通訊系統采用的是工業以太網和PROFIBUS現場總線。工業以太網 用于系統站之間的數據通訊。

  SIMATICPCS7采用符合IEC61131-3國際标準的編程軟件和現場設備庫,提供連續控制、順序控制及高級編程語言。現場設備庫提供大量的常用的現場設備信息及功能塊,可大大簡化組态工作,縮短工程周期。SIMATICPCS7具有ODBC、OLE等标準接口,并且應用以太網、PROFIBUS現場總線等開放網絡,從而具有很強的開放性,可以很容易地連接上位機管理系統和其它廠廠商的控制系統。

  發展方向:

  DCS發展至今已相當成熟和實用,毫無疑問,它仍是當前工業自動化系統應用及選型的主流,不會随着現場總線技術的出現而立即退出現場過程控制的舞台。面對挑戰,DCS将沿着以下趨勢繼續向前發展:

  1)DCS專業化:DCS為更适合各相應領域的應用,就要進一步了解相應專業的工藝和應用要求,以逐步形成如核電DCS,變電站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等。

  2)DCS工業PC化:由IPC組成DCS已成為一大趨勢,PC作為DCS的操作站或節點機已很普遍,PC-PLC、PC-STD、PC-NC等就是PC-DCS先驅,IPC成為DCS的硬件平台。

  3)向綜合方向發展:标準化數據通信鍊路和通信網絡的發展,将各種單(多)回路調節器、PLC、工業PC、NC等工控設備構成大系統,以滿足工廠自動化要求,并适應開放式的大趨勢。

  4)向智能化方向發展:數據庫系統、推理機能等的發展,尤其是知識庫系統(KBS)和專家系統(ES)的應用,如自學習控制、遠距離診斷、自尋優等,人工智能會在DCS各級實現。與FF現場總線類似,以微處理器為基礎的智能設備如智能I/O、PID控制器、傳感器、變送器、執行器、人機接口、PLC相繼出現。

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