Alt hvad du behøver at vide om distribueret kontrolsystem

Alt hvad du behøver at vide om distribueret kontrolsystem

Distribueret kontrolsystem er mest populært, som er specielt designet med redundans og diagnostiske muligheder for at forbedre kontrolens pålidelighed og ydeevne. Det giver større fleksibilitet til at styre distribuerede diskrete feltapparater og dets driftsstationer



I denne æra med revolutionsteknologi, det industrielle automatiseringssystem beskæftiger sig med avancerede automatiseringskontrolteknologier for at få bedre kontrol over komplekse processer.


Distribueret kontrolsystem

Distribueret kontrolsystem





For at øge pålidelighed, produktivitet og kvalitet og samtidig minimere produktionsomkostningerne skal processtyringsindustrier drives af integrerede controllere med høj distribueret kontrolfunktion.

Hvad er et distribueret kontrolsystem

Distribueret kontrolsystem er et specielt designet styresystem, der bruges til at kontrollere komplekse, store og geografisk distribuerede applikationer i industrielle processer. I dette er controllere fordelt over hele anlægsområdet.



Disse distribuerede controllere er tilsluttet både feltapparater og pc'er via højhastighedskommunikationsnetværk som vist i figuren.

Diskrete feltindretninger såsom sensorer og aktuatorer er direkte forbundet til input- og output-controller-moduler via en kommunikationsbus. Disse feltapparater eller smarte instrumenter er i stand til at kommunikere med PLC'er eller andre controllere, mens de interagerer med virkelige parametre som temperatur, tryk osv.


DCS Arkitektur

DCS Arkitektur

Controllere er distribueret geografisk i forskellige sektioner af kontrolområdet og er forbundet til drifts- og ingeniørstationer, der bruges til dataovervågning, datalogning, alarmering og styringsformål via en anden højhastigheds kommunikationsbus.

Disse kommunikationsprotokoller er af forskellige typer, såsom foundation-arkiveret bus, HART, Profibus, Modbus osv. DCS giver information til flere skærme til brugergrænsefladen.

4 grundlæggende elementer i distribueret kontrolsystem

Distribueret kontrolsystem interagerer løbende med processerne i processtyringsapplikationer, det får instruktion fra operatøren. Det letter også variable sætpunkter og åbning og lukning af ventiler til manuel styring af operatøren. Dens interface mellem menneske og maskine (HMI), frontplader og trendvisning giver effektiv overvågning af industrielle processer.

Elementer af DCS

Elementer af DCS

Ingeniør-pc eller controller

Denne controller er tilsynsførende over alle distribuerede behandlingscontrollere. Kontrolalgoritmer og konfiguration af forskellige enheder udføres i denne controller. Netværkskommunikation mellem behandling og engineering-pc kan implementeres ved simplex eller redundante konfigurationer.

Distribueret controller eller lokal kontrolenhed

Det kan placeres tæt på feltapparater (sensorer og aktuatorer) eller bestemte placeringer, hvor disse feltapparater er forbundet via kommunikationslinket. Den modtager instruktionerne fra ingeniørstationen som sætpunkt og andre parametre og styrer direkte feltapparater.

Det kan registrere og styre både analoge og digitale ind- / udgange via analoge og digitale I / O-moduler. Disse moduler kan udvides i henhold til antallet af indgange og udgange. Det indsamler oplysningerne fra diskrete feltanordninger og sender disse oplysninger til drifts- og ingeniørstationer.

I ovenstående figur fungerer AC 700F og AC 800F-controllere som en kommunikationsgrænseflade mellem feltapparater og ingeniørstationer. I de fleste tilfælde fungerer disse som lokal kontrol for feltinstrumenter.

Betjeningsstation eller HMI

Det bruges til at overvåge hele anlægsparametre grafisk og til at logge dataene i anlægsdatabasesystemer. Trendvisningen af ​​forskellige procesparametre giver effektiv visning og let overvågning.

Disse driftsstationer er af forskellige typer, såsom nogle driftsstationer (pc'er), der kun bruges til at overvåge parametre, nogle til kun trendvisning, nogle til datalogning og alarmerende krav. Disse kan også konfigureres til at have kontrolfunktioner.

Kommunikationsmedier og protokol

Kommunikationsmedier består af transmissionskabler til transmission af data som koaksialkabler, kobbertråde, fiberoptiske kabler og nogle gange kan det være trådløst. Kommunikationsprotokoller valgte afhænger af antallet af enheder, der skal forbindes til dette netværk.

For eksempel understøtter RS232 kun til 2 enheder og Profibus til 126 enheder eller noder. Nogle af disse protokoller inkluderer Ethernet, DeviceNet, den grundlæggende arkiverede bus, Modbus, CAN osv.

I DCS anvendes to eller flere kommunikationsprotokoller mellem to eller flere områder såsom mellem feltstyringsenheder og distribuerede controllere og en anden mellem distribuerede controllere og tilsynsstyringsstationer såsom drifts- og ingeniørstationer.

7 Vigtige funktioner i DCS

• At håndtere komplekse processer:

I fabriksautomatiseringsstrukturen, PLC-programmering Logic Controller bruges til at kontrollere og overvåge procesparametrene ved højhastighedskrav. På grund af begrænsningen af ​​et antal I / O-enheder kan PLC'er imidlertid ikke håndtere komplekse strukturer.

Håndtering af komplekse processer

Håndtering af komplekse processer

Derfor foretrækkes DCS til komplekse kontrolapplikationer med flere antal I / O'er med dedikerede controllere. Disse bruges i fremstillingsprocesser, hvor design af flere produkter er i flere procedurer, såsom batch proceskontrol.

Systemredundans:

Systemredundans

Systemredundans

DCS letter systemtilgængeligheden efter behov af overflødige funktioner på alle niveauer.

Genoptagelse af steady-state-drift efter eventuelle afbrydelser, hvad enten det er planlagt eller ikke planlagt, er noget bedre sammenlignet med andre automatiseringsstyringsenheder.

Redundans øger systemets pålidelighed ved at opretholde systemets drift kontinuerligt, selv i nogle abnormiteter, mens systemet er i drift.

Mange foruddefinerede funktionsblokke:

Foruddefineret funktionsblok

Foruddefineret funktionsblok

DCS tilbyder mange algoritmer, flere standard applikationsbiblioteker, forudtestede og foruddefinerede funktioner til at håndtere store komplekse systemer. Dette gør programmering til styring af forskellige applikationer let og kræver mindre tid til programmering og kontrol.

Kraftige programmeringssprog:

Det giver flere antal programmeringssprog som en stige, funktionsblok, sekventiel osv. Til oprettelse af brugerdefineret programmering baseret på brugerinteresse.

Mere sofistikeret HMI:

Svarende til SCADA-system , DCS kan også overvåge og kontrollere via HMI'er (Human Machine Interface), som giver operatøren tilstrækkelige data til at oplade over forskellige processer, og det fungerer som hjertet i systemet. Men denne type industrielt kontrolsystem dækker store geografiske områder, mens DCS dækker de begrænsede områder.

Sofistikeret HMI

Sofistikeret HMI

DCS fører fuldstændigt hele procesanlægget til kontrolrummet som et pc-vindue. Trending, logging og grafisk repræsentation af HMI'erne giver en effektiv brugergrænseflade. Kraftigt alarmerende DCS-system hjælper operatører med at reagere hurtigere på plantens forhold

Skalerbar platform:

DCS-strukturen kan skaleres ud fra antallet af I / O'er fra små til store serversystemer ved at tilføje flere klienter og servere i kommunikationssystemet og også ved at tilføje flere I / O-moduler i distribuerede controllere.

System sikkerhed:

Adgang til kontrol af forskellige processer fører til anlæggets sikkerhed. DCS-design tilbyder et perfekt sikret system til håndtering af systemfunktioner for bedre fabriksautomatiseringskontrol. Sikkerhed ydes også på forskellige niveauer såsom ingeniørniveau, iværksætterniveau, operatørniveau osv.

Anvendelse af distribueret kontrolsystem

DCS-system kan implementeres i en simpel applikation som f.eks. Belastningsstyring ved hjælp af et netværk af mikrocontrollere.

Anvendelse af DCS

Anvendelse af DCS

Her gives input fra et tastatur til en mikrocontroller, der kommunikerer med de to andre mikrocontrollere. En af mikrokontrollerne bruges til at vise status for processen såvel som belastningerne, mens den anden mikrocontroller styrer relædriveren. Relæføreren driver til gengæld relæet til at betjene lasten.

Jeg håber, du har forstået konceptet med det distribuerede kontrolsystem og dets betydning. Her er et grundlæggende spørgsmål til dig - Giv enhver anvendelse af et DCS, du er opmærksom på.

Del dine ideer og forslag om denne artikel i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter:

Distribueret kontrolsystem (DCS) af ilder
DCS-arkitektur efter plantetjenester
Elementer af DCS af automatisering
Industriel kompleks struktur af congatec
Systemredundans ved kepware
Foruddefineret funktionsblok af spormodus
Sofestikeret HMI af tradeindia