DCS(分布式控制系统)系统是现代工业自动化中的关键组成部分,其选型对于工厂的运营效率和安全性至关重要。本文主要探讨了DCS系统选型时应注意的一些主要方面。
DCS系统的硬件结构有两种主要类型:集中板卡式和分散模块式。集中板卡式以机笼为基础,I/O模块以板卡形式插入,优点在于抗震性能好,通道数量多,但安装不灵活且占用空间大。相比之下,分散模块式更加灵活,占用空间小,散热效果好,但抗震性稍弱。随着技术发展,模块化设计逐渐成为主流,YOKOGAWA、Honeywell、ABB、Emerson的DeltaV、Invensys的I/A、Ovation以及国内的和利时K系列和浙江中控ECS700等品牌都采用了分散模块结构。
软件结构方面,DCS系统通常分为对等网结构(P/P)和客户/服务器(C/S)结构。P/P结构通讯点对点,系统规模受限,但危险分散;C/S结构适合大型系统,但依赖于服务器的可靠性。最先进的系统往往采用混合结构,结合两种通讯模式,如Honeywell的PKS-C300系列和和利时的MACS-K系列,兼顾安全性和扩展性。
控制器作为DCS的核心,其选型主要考虑响应周期、带模块能力和扩展能力。响应周期包括采样周期和运算周期,快速的运算周期是衡量控制器先进性的关键。带模块能力决定了系统规模,而扩展能力关乎第三方仪表的接入,如DP、PA、Modbus和FF等现场总线。控制器冗余是DCS系统稳定运行的保障,切换时间要求小于2ms,并且数据同步技术是实现无扰切换的关键。
通讯网络也是DCS系统选型的重点。控制器与操作站之间的通讯通常基于冗余以太网,速率在100/1000Mbps。控制站与内部I/O模块间的通讯网络则常采用自定义冗余总线,速率可能达到5Mbps或更高。
DCS系统选型需综合考虑硬件结构的灵活性、软件结构的适应性、控制器的性能、网络通讯的效率和冗余性。每个方面都需要根据实际应用需求进行细致分析,以确保选择的DCS系统能够满足工厂的自动化控制需求并提供稳定的运行环境。