工業自動化和控制系統網路安全集散控制系統

⑴ 什麼是集散控制系統它有什麼主要優點

1、集散控制系統是以微處理器為基礎，採用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。集散控制系統簡稱DCS，也可直譯為「分散控制系統」或「分布式計算機控制系統」。

2、它採用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想，採用多層分級、合作自治的結構形式。其主要特徵是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業都獲得了極其廣泛的應用。

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發展趨勢：

1、系統功能向開放式方向發展 傳統DCS的結構是封閉式的，不同製造商的DCS之間難以兼容。而開放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統集成自主權，用戶可根據實際需要選擇不同廠商的設備連同軟體資源連入控制系統，達到最佳的系統集成。

2、儀表技術向數字化、智能化、網路化方向發展 工業控制設備的智能化、網路化發展，可以促使過程式控制制的功能進一步分散下移，實現真正意義上的「全數字」、「全分散」控制。

3、工控軟體正向先進控制方向發展 廣泛應用各種先進控制與優化技術是挖掘並提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價值的發展方向，主要包括先進控制、過程優化、信息集成、系統集成等軟體的開發和產業化應用。

4、系統架構向FCS方向發展 單純從技術而言，現階段現場匯流排集成於DCS可以有三種方式：① 現場匯流排於DCS系統I/O匯流排上的集成――通過一個現場匯流排介面卡掛在DCS的I/O匯流排上，使得在DCS控制器所看到的現場匯流排來的信息就如同來自一個傳統的DCS設備卡一樣。

⑵ 什麼是化工集散控制系統(DCS控制系統)

DCS控制系統（DIstributed Control System，分散控制系統）是隨著現代大型工業生產自動化的不斷興起和過程式控制制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統。它是計算機技術、系統控制技術、網路通訊技術和多媒體技術相結合的產物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能，是完成過程式控制制、過程管理的現代化設備，具有廣闊的應用前景。 針對不同行業、不同項目，在充分調查了計算機技術、網路技術、應用軟體技術、信號處理技術的基礎上，使用各種分散控制系統（DCS），高質量、高標準的完成工程設計、組態、成套供貨、現場啟動調試、性能測試及考核驗收，推出切實可行的技術方案。 DCS控制系統基本包括模擬量控制系統（MCS），是將汽輪發電機組的鍋爐、汽機當作一個整體進行控制的系統，爐側MCS指鍋爐主控制系統、鍋爐燃料量控制系統、送風控制系統、引風控制系統、啟動分離器儲水箱水位控制系統及蒸汽溫度控制系統；機側MCS指除氧器壓力、水位調節系統、凝汽器水位調節系統；閉式水箱水位調節系統；高、低加水位調節系統及輔汽壓力調節系統等。MCS擔負著生產過程中水、汽、煤、油、風、煙諸系統的主要過程變數的閉環自動調節及整個單元汽輪發電機組的負荷控制任務。 什麼是DCS控制系統 順序控制系統SCS是將機組的部分操作按熱力系統或輔助機械設備劃分成若干個局部控制系統，按照事先規定的順序進行操作，以達到順序控制的目的。爐側順序控制的范圍包括：送風機、引風機、一次風機、空氣預熱器、爐膛吹灰系統等。機側順序控制系統的范圍包括：汽機潤滑油系統、凝泵、高加、除氧器、遞加、真空泵、軸封系統、循環水系統、閉式水系統、汽泵、電泵、內冷水系統、密封油系統、膠球清洗系統等。 鍋爐爐膛安全監控FSSS能在鍋爐正常工作和啟停等各種運行方式下，連續地密切監視燃燒系統的大量參數和狀態，不斷地進行邏輯判斷和運算，必要時發出動作指令，通過各種順序控制和連鎖裝置，使燃燒系統中的有關設備（如磨煤機、給煤機、油槍、火檢冷卻風機等）嚴格按照一定的邏輯順序進行操作或處理未遂事故，以保證鍋爐的安全。同時爐膛安全監控系統還具有燃燒管理功能，它通過對鍋爐的各層燃燒器進行投切控制，滿足機組啟停和增減負荷的需要，對鍋爐的運行參數和狀態進行連續監視，並自動完成各種操作和保護動作，如緊急切斷燃料供應和緊急停爐，以防事故擴大. 汽機DEH系統，其主要作用是調節汽輪機的轉速，可完成如下功能：掛閘；自動判斷熱狀態；選擇啟動方式；升速；3000rpm定速；發電機假同期試驗；並網帶負荷；升負荷；閥切換；單閥/順序閥切換；調節級壓力反饋；負荷反饋；一次調頻；CCS控制；ATR熱應力控制；高負荷限制；低負荷限制；閥位限制；主蒸汽壓力限制；快卸負荷；超速限制OPC；符合不平衡；超速保護OSP；噴油試驗；超速試驗；閥門活動試驗；閥門在線整定；電磁閥試驗；控制方式切換. 電氣ECS系統，其主要作用是發電機的啟、停控制及邏輯；廠用電系統各開關的控制及邏輯；電氣系統的各參數與設備狀態的監視；繼電保護動作情況、故障報警及時間順序記錄. 汽泵組MEH系統，其主要作用是調節汽泵組的轉速，可完成如下功能：掛閘、升速、定速、CCS控制、超速保護等功能。 旁路控制系統BCS系統，旁路系統是一個獨立的系統，旁路控制能完成旁路操作的確切要求，並能完成安全功能或快開/塊關功能，其基本組成部分分為高旁控制器和低旁控制器，主要實現高低旁的壓力控制和溫度控制。 系統的主要技術概述 ※系統主要有現場控制站（I/O站）、數據通訊系統、人機介面單元（操作員站OPS、工程師站ENS）、機櫃、電源等組成。系統具備開放的體系結構，可以提供多層開放數據介面。 ※硬體系統在惡劣的工業現場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進。底層漢化的軟體平台具備強大的處理功能，並提供方便的組態復雜控制系統的能力與用戶自主開發專用高級控制演算法的支持能力；易於組態，易於使用。支持多種現場匯流排標准以便適應未來的擴充需要。 ※系統的設計採用合適的冗餘配置和診斷至模件級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統內任一組件發生故障，均不會影響整個系統的工作。 ※系統的參數、報警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在列印機上列印，控制系統在功能和物理上真正分散。 ※整個系統的可利用率至少為99.9％；系統平均無故障時間為10萬小時，實現了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領域的完整監控。 ※「域」的概念。把大型控制系統用高速實時冗餘網路分成若干相對獨立的分系統，一個分系統構成一個域，各域共享管理和操作數據，而每個域內又是一個功能完整的DCS系統，以便更好的滿足用戶的使用。 ※網路結構可靠性、開放性及先進性。在系統操作層，採用冗餘的100Mbps乙太網；在控制層，採用冗餘的100Mbps工業乙太網，保證系統的可靠性；在現場信號處理層，12Mbps的PROFIBUS匯流排連接中央控制單元和各現場信號處理模塊。 ※標準的Client/Server結構。MACS系統的操作層採用Client/Server結構。 ※開放並且可靠的操作系統。系統的操作層採用WINDOWS NT操作系統；控制站採用成熟的嵌入式實時多任務操作系統QNS以確保控制系統的實時性、安全性和可靠性。 ※標準的控制組態軟體。可以實現任何監測、控制要求。 ※可擴展性和可裁剪性。保證經濟性。

⑶ 請問一下從控制的角度現代工業可以分為哪些類型，各自有什麼特點。

（1）直接數字控制系統

直接數字控制（DDC）是過程式控制制中最先採用的計算機控制方式。如圖所示，計算機在過程式控制制中代替常規調節儀表（控制器，實現集中控制。這樣構成的系統目前在許多小型系統中還有一定的應用。

分布式計算機控制系統

（3）兩級優化控制系統

採用上位機和分布式控制系統或電動單元組合式儀表相結合，構成兩級計算機優化控制系統，實現高級過程式控制制和優化控制。這種過程式控制制系統在演算法上將控制理論研究的新成果，如多變數解耦控制、多變數約束控制、預測控制、推斷控制和估計、人工神經網路控制和估計以及各種基於模型的控制和動態或穩態最優化等，應用於工業生產過程並取得成功。

(4 ) 現場匯流排控制系統
現場匯流排是近年來快速發展起來的一種數據匯流排技術，它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行器等現場設備間的數字通信問題，以及這些現場控制設備和高級控制系統間 的信息傳遞問題。現場匯流排把通信線一直延伸到現場儀表，使得用於生產現場的設備和控制室自動化設備連接在同一條通信匯流排上進行數字通信，構成現場通信網路。現場匯流排採用全數字 化、雙向傳輸、多變數的通信方式，用一對通信線連接多台數字智能儀表來替代目前一對信號線只能連接一台模擬儀表的傳統模式。和傳統控制儀器儀表相比，現場匯流排的好處顯而易見。
現場匯流排正在改變傳統分布式控制系統的結構模式，把分布式控制系統變革成現場匯流排控制系統。

⑷ ECHO2000

ECHO 2000集散控制系統採用國內外先進的計算機軟、硬體技術設計而成，具有性能先進、功能齊全、可靠性高、結構靈活、組態快捷等特點，是性能價格比較高的中小型集散控制系統。 ECHO 2000 集散控制系統主要用於工業自動化領域的實時監控管理，是油田、化工、電力、冶金、 水處理、市政供熱等行業的理想選擇。
# 系統特點 真正的分散型系統
ECHO 2000的設計基於安控公司高性能的RTU和SCADA系統。 RTU具有很強的數據運算和數據處理能力，可分散在全廠范圍內的各個部分，通過高速數據通道將信息傳至集中監控機，真正做到地 理上和功能上的分散控制集中監視。
# 靈活的體系結構
ECHO 2000集散控制系統將為您提供靈活的系統結構，系統可提供從20到50000個集成點，您能准 確的選擇適用於不同任務的方案，配置最優化的系統。
# 可靠性極高的系統
ECHO 2000集散控制系統中的控制器選用高性能的E16系列RTU，其卓越的品質保證系統可以在惡劣的環境下可靠工作；運行於集中監控機上的ECHO DCS軟體，保護功能齊全，操作人員只能進入到各自允許的訪問層，進行允許的操作，以保證系統操作上的安全可靠。
# 標准化、開放性的系統
ECHO DCS 軟體運行於Windows NT，Win95/98系統，支持OPC、DDE和ACTIVE X，通過ODBC可以和 多種關系型資料庫聯接。
# 與第三方系統集成
ECHO 2000集散控制系統網路採用標准乙太網，全面支持TCP/IP協議，可方便連入Intranet和 Internet，支持Modbus，HART協議。
# 安裝、維護方便
現場測控單元RTU採用標準的壁掛式機箱和立式機櫃，RTU內部是標準的端子介面模塊，導軌式安 裝，軟硬體的高度集成，標准化的設計使安裝與維護十分方便。
系統結構
ECHO 2000 集散控制系統根據功能可以劃分為現場控制層、監控服務層、系統管理層三個部分。現場控制層由多個RTU或PLC組成，每個RTU都是一個獨立的子系統，負責對本地I/O點進行數據採集和控制。 RTU為模塊式結構，可以根據實際需要靈活選擇功能模塊。
現場控制層可以有8個通道，每個通道最大支持255個RTU。每個通道經過Modbus/Tcp協議轉換網關直接 接入Ethernet。
監控服務層是主控器層，內裝ECHO DCS組態軟體，負責下位機的集中監控和系統的配置、管理、維護。監控服務層和系統管理層的功能可以合並到一個計算機中完成，也可以根據功能分別劃分出主控器、資料庫伺服器、列印伺服器等部分，減少主控器的負擔。主控器、網路可以選擇冗餘配置。
系統根據實際需要可以靈活配置。

⑸ PLC和DCS控制有什麼區別

DCS控制系統與PLC控制系統區別：
1. 系統方面的區別，DCS是一種「分散式控制系統」，而PLC只是一種(可編程式控制制器)控制「裝置」，兩者是「系統」與「裝置」的區別。系統可以實現任何裝置的功能與協調,PLC裝置只實現本單元所具備的功能。
2. 網路方面的區別,DCS網路是整個系統的中樞神經，和利時公司的MACS系統中的系統網採用的是雙冗餘的100Mbps的工業乙太網，採用的國際標准協議TCP/IP。它是安全可靠雙冗餘的高速通訊網路，系統的拓展性與開放性更好.而PLC因為基本上都為個體工作，其在與別的PLC或上位機進行通訊時，所採用的網路形式基本都是單網結構，網路協議也經常與國際標准不符。在網路安全上，PLC沒有很好的保護措施。我們採用電源,CPU,網路雙冗餘。
3. 控制裝置的區別，DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運行方案程序下裝後是一種緊密聯合的關系，任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協調控制;而單用PLC互相連接構成的系統，其站與站（PLC與PLC）之間的聯系則是一種鬆散連接方式，是做不出協調控制的功能。
4. 擴展性區別，DCS在整個設計上就留有大量的可擴展性介面，外接系統或擴展系統都十分方便，PLC所搭接的整個系統完成後，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實現的。
5. 安全性區別，為保證DCS控制的設備的安全可靠，DCS採用了雙冗餘的控制單元，當重要控制單元出現故障時，都會有相關的冗餘單元實時無擾的切換為工作單元，保證整個系統的安全可靠。PLC所搭接的系統基本沒有冗餘的概念，就更談不上冗餘控制策略。特別是當其某個PLC單元發生故障時，不得不將整個系統停下來，才能進行更換維護並需重新編程。所以DCS系統要比其安全可靠性上高一個等級。
6. 系統軟體區別，對各種工藝控制方案更新是DCS的一項最基本的功能，當某個方案發生變化後，工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯後，執行下裝命令就可以了，下裝過程是由系統自動完成的，不影響原控制方案運行。系統各種控制軟體與演算法可以將工藝要求控制對象控制精度提高。而對於PLC構成的系統來說，工作量極其龐大，首先需要確定所要編輯更新的是哪個PLC，然後要用與之對應的編譯器進行程序編譯，最後再用專用的機器（讀寫器）專門一對一的將程序傳送給這個PLC，在系統調試期間，大量增加調試時間和調試成本，而且極其不利於日後的維護。在控制精度上相差甚遠。這就決定了為什麼在大中型控制項目中（500點以上），基本不採用全部由PLC所連接而成的系統的原因。
7. 模塊區別，DCS系統所有I/O模塊都帶有CPU，可以實現對採集及輸出信號品質判斷與標量變換，故障帶電插拔，隨機更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉換單元，沒有智能晶元，故障後相應單元全部癱瘓。

⑹ 工業網路的種類及其優缺點

工業網路在自動控制系統中的應用常有以下幾種形式：分布式控制系統DCS(Distr~uted ControlSystem)、現場匯流排控制系統FC(Fieldbus ControlSystem)及工業乙太網(Instrial F_．themet)，它們構成當今工業控制的主流，同時Intemet及Web技術的發展，促進工業控制系統向Web自動化的趨勢發展。(1)DCS系統又稱集散控制系統，是一種穩定、可靠、安全的工業控制方式，目前廣泛應用於國內各種工業控制現場。其基本思想是分散控制、集中管理，典型結構是上、下位機系統及其通信網路，上位機稱為操作站，下位機稱為控制站。操作站處於信息監控層，實現控制系統的控制操作、過程狀態及報警狀態顯示、歷史數據的收集和各種趨勢的顯示及報表生成與列印；控制站處於現場控制層，是對現場物理信號(包括模擬及開關信號)進行實時採集並進行數據處理、控制運算，並將結果傳送到上位機；系統的網路負責各控制站之間、操作站與控制站之間以及操作站之間的數據通信和聯絡。(2)FCS系統產生於2O世紀8O年代，是在DCS基礎上發展起來的，在智能現場設備、自動化系統之間提供了一個全數字化的、雙向的、多節點的通信鏈路。FCS的出現促進了現場設備的數字化和網路化，並且使現場控制的功能更加強大。相對於DCS一對一結構、採用單向信號傳輸、布線及調試成本高、互操作性相對較差等缺點，FCS最大的特點就是大大減少了布線及由此引起的調試、安裝、維護等其它成本，因而獲得了廣泛應用，發展非常迅速。目前世界上流行的現場匯流排有Profibus-DP、FF、DeviceNet、Lonworks、Modbus等4O多種。
(3)工業乙太網 具有現場匯流排開放性、互操作性、互換性、可集成性、數字化信號傳輸等特點，許多專家預測乙太網將會成為取代現場匯流排的一種最
佳選擇和最終發展方向。乙太網是IEFES02-3所支持的區域網標准，採用帶碰撞檢測的載波偵聽多路訪問技術(CSMA／CD)，在辦公自動化領域得到了廣泛應用。乙太網技術應用於實時性要求很高的工業控制領域，關鍵要採取有效手段避免CSMA／CD中的碰撞。由於乙太網通信帶寬得到大幅提高，5類雙絞線將接收和發送信號分開，並且採用了全雙工交換式乙太網交換機，以星形拓撲結構為其埠上的每個網路節點提供獨立帶寬，使連接在同一個交換機上面的不同設備不存在資源爭奪，隔離了載波偵聽，因此網路通信的實時性得到大大改善，保證了乙太網產品能真正應用於工業控制現場。而且乙太網技術成熟，連接電纜和介面設備價格相對較低，帶寬迅速增長，可以滿足現場設備對通信速度增加而原有匯流排技術不能滿足的場合的需求。
(4)Web自動化技術 Intemet網把全世界連成了一個整體，而Web技術引發了信息技術的革命。把Web技術應用到工業控制領域就產生了web自動化。web自動化的基本思想是只要需要，在任何時間和地點都可以對工業現場的數據進行實時訪問和控制。web數據採集和控制的基本要求是：必須要有一個能夠通過web網路和TCP／IP協議連接監控設備和過程數據的界面，即用戶界面層；要有一台能夠使所需顯示或控制頁面通過過程瀏覽器訪問的Web伺服器，即運行邏輯層；要有一個處理本地事務(即w曲伺服器)和遠端系統(即客戶端)之間數據接收和存儲的資料庫伺服器，即資料庫層。這就是典型的三層結構。第三層(資料庫層)第二層(運行邏輯層)第一層(用戶界面層)在web模式下可以實現用戶界面和運行邏輯的有效分離，用戶瀏覽器僅負責界面的顯示，操作者可直接通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息而將運行邏輯遷移至web伺服器端；無需對客戶端的應用軟體進行安裝，也無需對客戶端的控制項進行注冊，應用軟體的升級很方便，如果應用程序的功能和運行邏輯需要改變，系統維護人員可直接在web伺服器上對相應的頁面和組件進行修改，用戶立即能得到新的功能。
(5)上述控制方式的應用特點 雖然FCS技術具有傳統DCS所無法比擬的優越性，但其推廣應用也受到諸多因素的制約，DCS並沒有也不會隨著FCS的發展而馬上退出現場過程式控制制的舞台，這是因為，首先，目前我國控制現場很多設備還不是智能儀表，不能直接與現場匯流排相連；其次，FCS的價格特別是智能設備比較昂貴，採用FCS的綜合價格仍高於DCS；第三，DCS也在不斷採用新技術，如與PLC(可編程序控制器)很好地融合、滲透和集成，普遍採用IPC作為其操作站，並且採用人工智慧技術等，DCS呈現出向綜合化和智能化發展的趨勢；第四，FCS標准種類繁多，不同標準的設備相互通訊一
般比較繁瑣i第五，在強調安全、可靠第一位的應用場合，更多地是考慮DCS技術的成熟和高可靠性，同時一些專家擔心FCS一旦通信線路故障將引整個系統的癱瘓。在電廠輔機系統如化學水處理系統，目前一般仍以DCS為主，在此基礎上局部採用FCS技術，組成混合系統，筆者稱之為FDCS系統(Fieldbus Distr~uted Control System)。對工業乙太網，目前已不僅僅只適用於工業網路控制系統的信息層，而且提供了現場控制級的應用，如SIEMENS公司的PLC提供專用的乙太網介面模塊，研華科技的新型智能模塊中內置了Web伺服器，使現場模塊具備網頁發布功能，通過網頁與外界直接交換信息。而web自動化技術的優點是，操作者可在現場之外，不受時間和空間限制，通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息，方便電廠調度、指揮等部門瀏覽、查詢現場數據，或根據許可權發布控制命令，實現對現場設備的監控。

希望我的回答對你有幫助

⑺ scada與dcs，plc三者有何區別

SCADA、DCS、PLC的區別，區別如下：

SCADA：（Supervisory Control And Data Acquisition）監測控制和數據採集系統，不光是控制，重點更加突出數據採集和監控處理。

DCS：（Distributed Control System）分布式控制系統，主要用在控制領域。是以微處理器為基礎，採用分散控制、集中顯示、分而自治、綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。

PLC：（programmable logical controller）在工業自動化和控制系統的網路體系結構中，PLC作為重要的底層控制部件，通常應用在SCADA和DCS系統中，用於實現工業設備的具體操作與工藝控制。

⑻ 工業用自動化控制儀器儀表主要指哪些呀

工業自動化儀表主要包括變送、轉換、計算、顯示、給定、調節、輔助、執行等8類儀表以及工業計算機。其中：

儀表包括：
1、變送類儀表：它將各種被測參數(自動調節系統中的被調參數)變換為統一標准信號，供指示、記錄或調節之用。變送單元主要有壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、溫度變送器、溫差變送器、液位變送器等。
2、轉換類儀表：它將各種檢測儀表或其他系列儀表的輸出信號轉換為標准信號。轉換單元包括直流毫伏轉換器、頻率轉換器、阻抗轉換器和氣電轉換器等。
3、計算類儀表：對幾個標準的信號進行加、減、乘、除、開方、平方等運算，適用於多參數綜合調節，根據溫度、壓力對流量信號進行校正計算,如加減器可對4個統一信號進行加減運算。
4、顯示類儀表：指示、記錄和累積計算被測參數，供操作人員操作、監視調節系統之用。
5、給定類儀表：分為比值給定器和報警給定器，分別用於比值調節系統和聲光報警。
6、調節類儀表：比較被調量信號與給定信號，按一定調節規律(如比例、積分和微分等)計算偏差值，然後輸出一個調節信號給執行器，實現系統的自動調節。
7、輔助類儀表：在調節系統中起配合作用，使調節系統的組成更為靈活。其中，信號選擇器可在兩個或三個信號中選出最大或最小的信號作為輸出；信號限幅器用來限制信號的變化幅度不超過某一生產工藝的極限要求，當輸入信號變化幅度超過限幅范圍時，其輸出信號就保持在限幅值上；安全柵分為檢測端和操作端兩種安全柵，其作用是可靠地進行電路隔離，防止偶然從電源側竄入的高電壓混入信號電路，同時通過電流和電壓雙重限制能量電路，把進入危險現場的電流和電壓限制在安全值以下，使電路可能產生的電火花也限制在爆炸氣體的點火能量以下。
8、執行類儀表：將調節單元送來的信號轉換成機械位移，操縱閥門等執行元件，以實現自動調節。
各類儀表的功能往往可以組合或拆分。例如一台比值調節器，可以包括顯示、給定、調節等多種類型的儀表功能。

工業計算機包括：

1、分布式控制系統DCS（Distributed Control System），也稱之為集散控制系統。
2、安全聯鎖系統 ESD、SIS
3、可編程式控制制器 PLC
4、現場匯流排系統。
一般來說，在採用工業計算機的情況下，除變送類和執行類以外的其它儀表功能，都可以被計算機取代。

另外有大量不僅僅屬於工業自動化儀表設備的感測器，如溫度感測器、位移感測器等等。和大量工業在線分析儀器，如在線分析儀、火災報警儀等等。只要在工業自動化中可以用到，習慣上也作為工業自動化儀表對待。