Najpopulárnejší je systém distribuovaného riadenia, ktorý je špeciálne navrhnutý s redundanciou a diagnostickými schopnosťami na zlepšenie spoľahlivosti a výkonu riadenia. Poskytuje väčšiu flexibilitu pri riadení distribuovaných diskrétnych poľných zariadení a ich prevádzkových staníc
V tejto ére revolučných technológií systém priemyselnej automatizácie sa zaoberá pokročilými technológiami riadenia automatizácie, aby mala lepší výkon riadenia nad zložitými procesmi.
Distribuovaný riadiaci systém
Na zvýšenie spoľahlivosti, produktivity a kvality pri minimalizácii výrobných nákladov musia byť odvetvia riadenia procesov poháňané integrovanými radičmi s vysokou distribuovanou schopnosťou riadenia.
Čo je to distribuovaný riadiaci systém
Distribuovaný riadiaci systém je špeciálne navrhnutý riadiaci systém používaný na riadenie zložitých, veľkých a geograficky distribuovaných aplikácií v priemyselných procesoch. V tomto prípade sú regulátory rozmiestnené po celej ploche závodu.
Tieto distribuované radiče sú pripojené k poľným zariadeniam aj k operačným počítačom prostredníctvom vysokorýchlostných komunikačných sietí, ako je znázornené na obrázku.
Diskrétne poľné zariadenia, ako sú snímače a akčné členy, sú priamo pripojené k vstupným a výstupným modulom radiča prostredníctvom komunikačnej zbernice. Tieto prevádzkové prístroje alebo inteligentné prístroje sú schopné komunikovať s PLC alebo inými riadiacimi jednotkami pri interakcii s parametrami v reálnom svete, ako je teplota, tlak atď.
Architektúra DCS
Regulátory sú distribuované geograficky v rôznych sekciách riadenej oblasti a sú pripojené k prevádzkovým a inžinierskym staniciam, ktoré sa používajú na monitorovanie údajov, ich zaznamenávanie, alarmovanie a riadenie pomocou inej vysokorýchlostnej komunikačnej zbernice.
Tieto komunikačné protokoly sú rôznych typov, ako napríklad zbernica s bázou, HART, Profibus, Modbus atď. Systém DCS poskytuje informácie o viacerých zobrazeniach používateľského rozhrania.
4 základné prvky distribuovaného riadiaceho systému
Distribuovaný riadiaci systém nepretržite interaguje s procesmi v aplikáciách na riadenie procesov, ktoré získava pokyny od operátora. Umožňuje tiež premenné požadované hodnoty a otváranie a zatváranie ventilov na ručné ovládanie obsluhou. Jeho rozhranie človek - stroj (HMI), čelné panely a zobrazenie trendov umožňujú efektívne sledovanie priemyselných procesov.
Prvky DCS
Inžiniersky počítač alebo radič
Tento radič je dozorným radičom nad všetkými distribuovanými radičmi spracovania. V tomto radiči sa vykonávajú riadiace algoritmy a konfigurácia rôznych zariadení. Sieťovú komunikáciu medzi procesorom a technickým počítačom je možné realizovať pomocou simplexnej alebo redundantnej konfigurácie.
Distribuovaný radič alebo miestna riadiaca jednotka
Môže byť umiestnený v blízkosti poľných prístrojov (senzory a akčné členy) alebo na určitých miestach, kde sú tieto poľné prístroje pripojené cez komunikačné spojenie. Prijíma pokyny od technickej stanice, ako je nastavená hodnota a ďalšie parametre, a priamo ovláda prevádzkové prístroje.
Môže snímať a riadiť analógové aj digitálne vstupy / výstupy pomocou analógových a digitálnych I / O modulov. Tieto moduly sú rozšíriteľné podľa počtu vstupov a výstupov. Zhromažďuje informácie z diskrétnych poľných zariadení a odosiela ich do prevádzkových a technických staníc.
Na vyššie uvedenom obrázku fungujú riadiace jednotky AC 700F a AC 800F ako komunikačné rozhranie medzi poľnými prístrojmi a technickými stanicami. Vo väčšine prípadov tieto fungujú ako lokálna kontrola poľných prístrojov.
Operačná stanica alebo HMI
Používa sa na grafické sledovanie celých parametrov zariadenia a na zaznamenávanie údajov do databázových systémov zariadenia. Trendové zobrazenie rôznych parametrov procesu poskytuje efektívne zobrazenie a ľahké sledovanie.
Tieto operačné stanice sú rôznych typov, napríklad niektoré operačné stanice (PC) používané na sledovanie iba parametrov, niektoré iba na zobrazenie trendov, iné na zaznamenávanie údajov a alarmujúce požiadavky. Môžu byť tiež nakonfigurované tak, aby mali ovládacie schopnosti.
Komunikačné médiá a protokol
Komunikačné médiá pozostávajú z prenosových káblov na prenos údajov, ako sú koaxiálne káble, medené vodiče, káble z optických vlákien a niekedy môžu byť aj bezdrôtové. Komunikačné protokoly závisí od počtu zariadení, ktoré sa majú pripojiť k tejto sieti.
Napríklad RS232 podporuje iba pre 2 zariadenia a Profibus pre 126 zariadení alebo uzlov. Niektoré z týchto protokolov zahŕňajú Ethernet, DeviceNet, základovú zbernicu, Modbus, CAN atď.
V DCS sa používajú dva alebo viac komunikačných protokolov medzi dvoma alebo viacerými oblasťami, napríklad medzi poľnými riadiacimi zariadeniami a distribuovanými riadiacimi jednotkami, a ďalší medzi distribuovanými riadiacimi jednotkami a dozornými riadiacimi stanicami, ako sú prevádzkové a inžinierske stanice.
7 Dôležité vlastnosti DCS
• Na zvládnutie zložitých procesov:
V štruktúre automatizácie továrne Logický radič programujúci PLC sa používa na riadenie a monitorovanie parametrov procesu pri vysokorýchlostných požiadavkách. Avšak z dôvodu obmedzenia množstva I / O zariadení nemôžu PLC zvládnuť zložité štruktúry.
Manipulácia so zložitými procesmi
Preto je DCS preferovaný pre komplexné riadiace aplikácie s väčším počtom I / O s dedikovanými radičmi. Používajú sa vo výrobných procesoch, kde sa navrhovanie viacerých výrobkov uskutočňuje vo viacerých postupoch, napríklad pri kontrole dávkových procesov.
Redundancia systému:
Redundancia systému
DCS uľahčuje dostupnosť systému v prípade potreby redundantnými funkciami na všetkých úrovniach.
Obnovenie činnosti v ustálenom stave po akýchkoľvek výpadkoch, či už plánovaných alebo neplánovaných, je v porovnaní s ostatnými automatizačnými riadiacimi zariadeniami o niečo lepšie.
Redundancia zvyšuje spoľahlivosť systému udržiavaním nepretržitej prevádzky systému aj pri niektorých abnormalitách, keď je systém v prevádzke.
Mnoho preddefinovaných funkčných blokov:
Preddefinovaný funkčný blok
DCS ponúka mnoho algoritmov, štandardnejšie aplikačné knižnice, vopred otestované a preddefinované funkcie pre prácu s veľkými zložitými systémami. Vďaka tomu je programovanie na ovládanie rôznych aplikácií ľahké a náročné na programovanie a riadenie.
Výkonné programovacie jazyky:
Poskytuje viac programovacích jazykov, ako sú rebríky, funkčné bloky, sekvenčné atď., Na vytváranie vlastných programov na základe záujmu používateľov.
Sofistikovanejšie HMI:
Podobne ako v SCADA systém , DCS môže tiež monitorovať a riadiť prostredníctvom rozhrania HMI (Human Machine Interface), ktoré poskytuje operátorovi dostatok údajov na nabíjanie rôznych procesov a pôsobí ako srdce systému. Ale tento typ priemyselný riadiaci systém pokrýva veľké zemepisné oblasti, zatiaľ čo DCS pokrýva obmedzené oblasti.
Prepracované HMI
DCS kompletne odvedie celé výrobné zariadenie do velína ako okno počítača. Trendy, protokolovanie a grafické znázornenie rozhraní HMI poskytujú efektívne používateľské rozhranie. Výkonný výstražný systém DCS pomáha operátorom rýchlejšie reagovať na podmienky elektrárne
Škálovateľná platforma:
Štruktúra DCS môže byť škálovateľná na základe počtu I / O od malých po veľké serverové systémy pridaním ďalších klientov a serverov do komunikačného systému a tiež pridaním ďalších I / O modulov do distribuovaných radičov.
Zabezpečenie systému:
Prístup k riadeniu rôznych procesov vedie k bezpečnosti elektrárne. Dizajn DCS ponúka perfektne zabezpečený systém na zvládnutie funkcií systému pre lepšie riadenie automatizácie z výroby. Zabezpečenie sa tiež poskytuje na rôznych úrovniach, ako je úroveň inžiniera, úroveň podnikateľa, úroveň operátora atď.
Aplikácia distribuovaného kontrolného systému
Systém DCS je možné implementovať v jednoduchej aplikácii, ako je správa záťaže, pomocou siete mikrokontrolérov.
Uplatňovanie DCS
Tu sa vstup dáva z klávesnice do mikrokontroléra, ktorý komunikuje s ďalšími dvoma mikrokontrolérmi. Jeden z mikrokontrolérov sa používa na zobrazenie stavu procesu a záťaží, zatiaľ čo druhý mikrokontrolér ovláda ovládač relé. Budič relé zasa poháňa relé, aby ovládal záťaž.
Dúfam, že ste pochopili koncept distribuovaného riadiaceho systému a jeho dôležitosť. Tu je pre vás základná otázka - Dajte akúkoľvek aplikáciu DCS, o ktorej viete.
Podeľte sa o svoje nápady a návrhy týkajúce sa tohto článku v sekcii komentárov nižšie.
Fotografické úvery:
Distribuovaný riadiaci systém (DCS) fretka
Architektúra DCS rastlinné služby
Prvky DCS podľa automatizácia
Štruktúra priemyselného komplexu do congatec
Redundancia systému o kepware
Preddefinovaný funkčný blok podľa tracemode
Sofistikované HMI od tradeindia
