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DCS报警功能（1）
系统报警：由于DCS本身的故障产生的 报警，控制系统卡件故障、通讯错误等 报警。不需组态，有标准的故障代码、 故障提示符。
过程报警：工艺参数越限报警。如PV高、 高高、低、低低报警、偏差报警、变化 率等的报警。需专门定义。
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DCS报警功能（2）
报警级别：LOW、HIGH、EMERGENCY、JOUNAL、 NOACTION
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DCS控制组
HONEYWELL控制组: (1)工程师组态控制组：保存于HM（HONEYWELL) 或操作站硬盘(CS3000)。 (2)操作员组态的临时控制组，在变更区域或重 新启机后会消失。
（3）一个控制组有8个点参数。 CS3000控制组:可有工程师站组态后下装的操
作站，也可在操作站进行组态定义，保存在操 作站硬盘上。
在硬件制造和软件设计上采用了冗余技术
引入了网络通信技术，以数据传输通道连接各组成 部分，实现了系统内的资源共享
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DCS发展历程（二）
1980年至1985年，成熟期，代表产品有
Honeywell
TDC3000（LCN）
横河电机
CENTUM-A，-B，-D
Rosemount
RS3
技术特征：
1995年国际标准化组织（ISO）为DCS系统 作了如下定义：
DCS系统是一类满足大型工业生产和日益复 杂的过程控制要求，从综合自动化角度出发， 按功能分散、管理集中的原则构思，具有高 可靠性指标，将微处理机技术、数字通讯技 术、人机接口技术、I/O接口技术相结合， 用于数据采集、过程控制和生产管理的综合 控制系统。
TDC3000X，TPS
横河电机
CENTUM-XL，-uXL，-CS
Fisher-Rosemount
Delta-V
技术特征：
系统开始走向开放，不同制造厂的产品可以相互连接、相互 通信和进行数据交换。
普遍采用32位CPU，控制功能更加强大，标准算法中开始包括 自适应、自整定的复杂控制算法，先进控制技术与过程优化 技术得到推广应用。
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什么是集散系统
集散系统 Distributed Control system，简 称DCS
集散系统的含义是，利用微处理机或微型 计算机技术对生产过程进行集中管理和分 散控制的系统
技术基础 微型计算机 应用对象 生产过程 技术特点 集中操作、管理和分散控制
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集散控制系统的定义
报警死区:通过工程单位量程的百分数的调整 使报警恢复正常，防止频繁的报警循环 。某 温度点的测量范围是0～200℃,它的 PVHITP=150,超过150℃就报警。若PVALDB=1%, 则正常值只有回到148℃才会消除报警。
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DCS历史趋势
历史趋势：系统采集的过程点的历史数 据，用于故障的查找和分析判断，DCS系 统中多根据需要保存模拟量过程点的PV、 SP、OP值。
点,包括:RPV（常规PV处理点）、RC（常规控制点）、DC（数 字组合点）、Logic（逻辑点）、Array（数组点）、PM（CL 程序点）、FLAG（标志量寄存器点）、Numeric（数值寄存 器点）、Timer（定时器点）
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DCS回路
一组点及点之间的信号联系构成回路。 显示回路：只进行现场信号的显示，不进行控制，只
70年代中期，出现集散系统。操作更方便，集 中管理，功能分散、任务分散的同时，危险也 分散
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DCS发展历程（一）
1975年至1980年，初创期，代表产品有
Honeywell
TDC2000
横河电机
CENTUM
Foxboro
SPEC站与过程控制单元分离，实现了集 中操作、分散控制
DCS以令牌传输方式按设备地址进行巡回通讯。
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DCS的特点
DCS系统都是由操作管理系统、过程控制站、 数据通信总线等构成。
DCS系统都采用分级递阶分布式结构，控制、 危险分散，操作、管理集中。
集散系统的处理器、内部总线、电源、控制用 输入/输出卡件等采用冗余配置，从根本上提 高了系统长期连续运行的能力和抗故障能力。
系统的硬件和软件均具备自诊断功能和自修正 功能。
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DCS组态
由系统软件生成用户软件的过程叫做“组态” 在线组态:整个系统硬件已构建完成，操作站、
控制站及各节点间的通讯都能正常工作。 离线组态：系统未构建好，在脱离系统的PC机
上进行的组态。 DCS组态内容：
系统组织结构组态：整个项目有多少台操作站、控 制站，及各站的地址，控制站有哪些卡件组成等等
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DCS回路构成图
现场 变送器
现场 接线箱
+ 1
–
2
PT100
机柜间 端 子排
1 2
输入 端子板
FTA
模拟输入卡 AI
FTA电缆
I/O LINK电缆
HPMM控 制器 HPMM
PT100
现场调节 阀
+
– PV100
现场接线 箱
3 4
机柜间端 子排
3 4
输出 端子板
FFITCA101
模拟输出卡 AO
引入了局域网技术，通信范围扩大，数据传送速率 大大提高，但各厂家网络通信机制各不相同。
主要采用16位CPU，控制功能增强。
操作站开始兼有简单的管理功能
采用上位机以完成一些复杂运算和较强的管理功能
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DCS发展历程（三）
1985年以后，扩展期，代表产品有
Foxboro
I/A-S
Honeywell
功能：常规控制（PID）、逻辑、顺控和批量 控制及通讯功能。控制站通过采集现场信号和 通过操作站发出的指令进行各种运算，并将计 算结果送到现场进行控制。
组成：电源、CPU卡、通讯卡和各种信号输入/ 输出卡（即I/O卡）及其端子板、连接电缆等 组成 。
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通讯总线
作用：实现各个设备的数据交换，它将控制站、操 作站等DCS的计算机设备连接成一个完整的系统 。
操作站功能：操作员功能、工程师功能、通讯 功能和高级语言编程功能等。
操作站组成：计算机主机、显示器、键盘（专 用或PC标准键盘）、网卡、打印机等组成。第 四代DCS操作站普遍采用PC机来取代专用的操 作站，操作系统采用Windows系统。
鼠标或触屏操作
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过程控制站
控制站是DCS的核心部分，集多种计算机技术 于一体的计算机，实现对过程的控制。
有输入点及软点，无输出点，如温度、压力等工艺参数 的显示，调节阀、泵、电机运行状态的显示。
控制回路：（1）模拟控制回路：即能进行现场信
号的显示又能进行参数控制调节，是由输入点、中间软
点、输出点构成，通过定义点的输入、输出连接参数来 形成信号连接回路，（2）联锁控制回路：现场设备
的启、停，阀的开、关等由数字量控制的回路，多由逻 辑执行控制。
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DCS历史趋势（1）
HONEYWELL历史趋势： 由工程师组态历史组（趋势组）后生成，保存于历史
模件(HM)中。 HONEYWELL历史组个数按单元在NCF组态时已分配好，
如各历史组已用完，只有在HM容量充足的情况下，重 新修改NCF组态。一个历史组20个点。 保存于HM中，根据HM容量、采集时间的长短保存的时 间有限。。 分类：（1）实时趋势：1分钟和2分钟趋势，（2）历 史趋势：20分钟以上的数据一定是来自HM 。 5分钟、 10分钟、20分钟该点的数据可以来自HM，也可以来自 RT 当在线修改历史组时最好将HM的历史采集停止后在下 装，否则可能引起HM出错甚至损坏。
组成：局域网通信总线、控制通信总线、远程I/O 总线等。
通信介质 ：同轴电缆（50欧姆 、75欧姆）、光纤 或双绞线。
通信网络结构：总线型、环型、树型和星型 ，如 Honeywell和Yokogawa的DCS采用总线型 。
通讯协议：IEEE802通讯协议（ IEEE802.2、 IEEE802.4）
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DCS过程点
过程点是控制系统组态中的最小单元 ，其主要因素
包括点位号ID、参数、功能
点类型：
硬点:来自现场或送到现场去的有硬接线的点,包括: AI(模
拟量输入点)、AO（模拟量输出点）、DI（开关量输入点）、 DO（开关量输出点）、PI(脉冲量输入点）等
软点：在DCS中连接输入/输出以实现某种控制功能的中间
FTA电缆
I/O LINK电缆
HPMM控 制器
HPMM
PIC100 控制点
PV100
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DCS信号的转换(1)
模拟输入(AI)信号: 温度(T)、压力(P)、 流量(F)、物位(L)等工艺参数经变送器转 换成4～20mA DC信号接入DCS系统卡件后， 转换成1～5VDC的系统内部信号，根据设 置的表（点）的测量范围，控制器再将 1～5VDC信号转换成相应的工程量数值进 行显示。
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DCS如何构成
DCS系统
硬件 软件
操作管理系统 、 过程控制站 、 通信系统
系统软件 用户软件 运行数据
诊断程序 应用程序 组态程序 标准画面 等 组态结果
过程历史数据
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操作管理系统
负责操作、管理的设备：操作站、上位机、通 讯站、打印机等。
操作站（工程师站）是DCS的人-机接口，它有 丰富的外设和友好的人-机界面。
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DCS信号的转换(2)
模拟输出(AO)信号:
0-100%的控制信号（OP)对应1～5VDC 的系统内部信号，控制器将1～5VDC信号 转换成4～20mA DC信号后送往现场,控制 调节阀的开度、变频电机的转速等。
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DCS信号的转换(3)