I. Introducció
Com un dels sistemes bàsics en l'àmbit de l'automatització industrial, el sistema de control distribuït (DCS) ha estat àmpliament utilitzat i desenvolupat ràpidament des de la seva introducció el 1975 en virtut de les seves característiques úniques de control descentralitzat, funcionament centralitzat i gestió jeràrquica. En aquest article, es tractaran en profunditat el principi i les característiques del sistema de control centralitzat, per tal de proporcionar als lectors una comprensió clara i completa.
II. Definició i principi del sistema de control-col·lectiu distribuït
El sistema de control distribuït (DCS) és una nova generació de sistema de control d'instrumentació basat en microprocessador, funcions de control descentralitzat, visualització i funcionament centralitzats, tenint en compte els principis de disseny d'autonomia i coordinació integral. Es tracta d'un sistema informàtic multi-nivell format per un nivell de control de processos i un nivell de supervisió de processos amb una xarxa de comunicació com a enllaç, que integra tecnologies 4C com ara ordinador, comunicació, visualització i control.
El principi bàsic de DCS rau en el seu control descentralitzat i estructura de gestió centralitzada. Tot el sistema forma una estructura de control de diversos-nivells de dalt a baix, és a dir, nivell de control de processos, nivell de control centralitzat i nivell de gestió de producció. El nivell de control del procés s'encarrega de controlar directament el procés de producció al lloc, i de recollir, processar i ajustar diversos paràmetres del procés de producció en temps real a través dels microprocessadors dispersos al lloc. El nivell de control centralitzat s'encarrega de supervisar l'estat de funcionament de tot el procés de producció, rebre informació del nivell de control del procés i dur a terme un control i una gestió avançats. El nivell de gestió de la producció és la planificació, la programació i l'optimització de tot el procés de producció per aconseguir l'optimització global del procés de producció.
III. Característiques del sistema de control centralitzat
Control descentralitzat: DCS descentralitza la funció de control a cada microprocessador, realitzant el control descentralitzat del procés de producció. Aquest control descentralitzat fa que el sistema sigui més fiable i flexible, fins i tot si falla un microprocessador, no afectarà el funcionament de tot el sistema.
Funcionament centralitzat: tot i que les funcions de control estan descentralitzades, el DCS connecta cada microprocessador entre si mitjançant una xarxa de comunicació per aconseguir un funcionament i una gestió centralitzats del procés de producció. Això facilita als operadors controlar i operar tot el procés de producció, millorant l'eficiència.
Gestió jeràrquica: DCS realitza una gestió jeràrquica del procés de producció mitjançant la formació d'una estructura de control de diversos-nivells. Aquest tipus de gestió fa que el sistema sigui més flexible i eficient, i es pot configurar i ajustar de manera flexible segons les diferents demandes de producció.
Coordinació separada però autònoma i integral: les diferents parts del DCS són independents i coordinades entre si, realitzant la funció de coordinació separada però autònoma i integral. Això fa que el sistema sigui més estable, fiable i adaptable.
Fiabilitat i seguretat: DCS adopta una varietat de mesures de fiabilitat, com ara el disseny de redundància, el diagnòstic de fallades i la recuperació, per garantir la fiabilitat i la seguretat del sistema. Mentrestant, DCS també admet funcions com ara la còpia de seguretat en calent i el disseny de redundància, que poden canviar automàticament a l'equip d'espera o al sistema de còpia de seguretat per continuar operant en cas de fallada de l'equip.
Obertura i expansió: DCS adopta una arquitectura de sistema obert i protocols de comunicació estandarditzats, cosa que fa que el sistema tingui una bona obertura i capacitat d'expansió. Els usuaris poden triar diferents dispositius de maquinari i programari segons les seves necessitats per realitzar una configuració flexible i ampliació del sistema.
IV. Aplicació i desenvolupament del sistema de control de distribució centralitzat
El sistema de control centralitzat i distribuït s'utilitza àmpliament en petroquímics, energia elèctrica, metal·lúrgia, farmàcia, tractament d'aigües i altres camps, i s'ha convertit en un pilar important en el camp de l'automatització industrial. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia i els requisits de les aplicacions canviants, DCS també es desenvolupa i millora constantment. D'una banda, s'han millorat encara més les funcions i el rendiment de DCS, com ara l'addició d'algoritmes de control avançats, tecnologia de comunicació de xarxa optimitzada, etc. D'altra banda, també s'està ampliant l'àmbit d'aplicació de DCS, com l'extensió als camps de la fabricació intel·ligent i Internet industrial.
V. Conclusió
Amb les seves característiques úniques de control descentralitzat, funcionament centralitzat i gestió jeràrquica, el sistema de control de distribució centralitzat (DCS) té un paper important en el camp de l'automatització industrial. Mitjançant un-debat en profunditat dels seus principis i característiques, podem reconèixer amb més claredat els avantatges i el valor de DCS. En el futur, amb el desenvolupament continu de la tecnologia i els canvis en els requisits de les aplicacions, DCS continuarà jugant el seu paper important en el camp de l'automatització industrial i marcarà una perspectiva de desenvolupament més àmplia.