分散控制結(jié)構(gòu)是針對(duì)集中控制可靠性差的缺點(diǎn)而提出的。DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一個(gè)自治(Autonomous)的閉環(huán)結(jié)構(gòu),可以是垂直型、水平型以及兩者混合的復(fù)合型。垂直型,又稱階層型,是以上下關(guān)系為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu),下位向左右方向擴(kuò)大,形成金字塔形,系統(tǒng)的通信發(fā)生在上下位間,其主導(dǎo)權(quán)由上位掌握,對(duì)下位設(shè)備的動(dòng)作有監(jiān)視和進(jìn)行調(diào)整的權(quán)限。水平型是對(duì)等的分散子系統(tǒng)以自我管理為基礎(chǔ)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在通信系統(tǒng)中,這些子系統(tǒng)具有平等的地位。復(fù)合型把水平型和垂直型結(jié)合起來,各子系統(tǒng)各自管理的同時(shí),形成上下階層關(guān)系各子系統(tǒng)有較強(qiáng)的獨(dú)立性,上位系統(tǒng)的故障不影響下位子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和各自的功能正常工作時(shí),上位監(jiān)視和支持下位的工作。DCS系統(tǒng)大多采用復(fù)合型分散控制結(jié)構(gòu)。DCS系統(tǒng)的分散控制結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在以下幾方面:
1、組織人事的分散
DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要操作人員、管理人員。功能的分散與工廠的人員管理體制應(yīng)相適應(yīng)。為此,DCS系統(tǒng)在組織人事的管理上采用了垂直分散的結(jié)構(gòu)。其上層以數(shù)據(jù)管理、調(diào)度為主,屬于全廠優(yōu)化和調(diào)度管理級(jí)和車間操作管理級(jí)。下層則進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和控制,屬于過程裝置控制級(jí)和現(xiàn)場控制級(jí)。
2、地域的分散
地域的分散通常是水平型分散,當(dāng)被控對(duì)象分散在較大的區(qū)域,例如油罐區(qū)的控制,則DCS系統(tǒng)就需對(duì)控制系統(tǒng)在地域上進(jìn)行分散設(shè)置。此外,像各車間、工段因地理位置的因素,也有分散控制的需要
3、功能的分散
DCS系統(tǒng)的分級(jí)是以功能分散為依據(jù)的。按縱向分散,則可以分為直接控制、優(yōu)化控制、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)控制和自組織控制。按類型分散,則可以分為常規(guī)控制、順序控制和批量控制。在集散控制系統(tǒng)中,考慮到分散的功能之間應(yīng)盡可能有較少的關(guān)聯(lián),尤其是在時(shí)間節(jié)拍上的關(guān)聯(lián)應(yīng)越少越好。因此,通常采用的功能分散是:具有人機(jī)接口功能的集中操作站與具有過程接口功能的過程控制裝置的分散;過程控制裝置中控制功能的分散;按裝置或設(shè)備進(jìn)行的功能分配以及全局控制和個(gè)別控制之間的分散等。
4、負(fù)荷的分散
DCS系統(tǒng)中的負(fù)荷分散不是由于負(fù)荷能力不夠而進(jìn)行負(fù)荷分散。主要目的是把危險(xiǎn)分散。通過負(fù)荷分散,使一個(gè)控制處理裝置發(fā)生故障時(shí)的危險(xiǎn)影響減至盡可能小的地步。當(dāng)控制回路之間的關(guān)聯(lián)較弱時(shí),可以通過減少控制處理裝置處理的回路數(shù)達(dá)到危險(xiǎn)分散的目的。當(dāng)控制回路之間有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)時(shí),尤其是在順序控制中,各回路間還存在時(shí)間上的關(guān)聯(lián),這時(shí),為了使危險(xiǎn)分散,可進(jìn)行與相應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的功能分散,按裝置或設(shè)備進(jìn)行分散,并設(shè)置過程控制裝置。分散控制結(jié)構(gòu)是以良好的通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。過分的分散,使系統(tǒng)的通信量增大,響應(yīng)速度下降。同樣,過分的集中,因受微處理器處理速度限制而使信息得不到及時(shí)處理,造成響應(yīng)速度變慢。因此,考慮到經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)性、系統(tǒng)構(gòu)成的靈活性等因素,集散控制系統(tǒng)縱向常分為3~4 層。
因此,為了實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)中的人事分散,應(yīng)確保DCS系統(tǒng)的運(yùn)行人員如技術(shù)人員、操作人員和管理人員賦予相應(yīng)的操作級(jí)別,DCS組態(tài)軟件都設(shè)立了用戶權(quán)限設(shè)置功能。
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