DCS控制系以其^的特點對于現(xiàn)代大型化肥廠發(fā)揮重要的作用,，DCS中控室（中心控制室或者中央控制室）應(yīng)該是控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞了,，所有儀表信號都連到這里,，所有重要的控制決策都從這里發(fā)出。

  控制室一般也是大人物或者新員工參觀的必經(jīng)之地,，自然光鮮度也較高,。但是,，要知道控制室是工作的地方,，工作效率^,，職業(yè)健康第二,，氣派,、舒適是遙遠(yuǎn)的第三,。

  這樣巨長的控制臺只有在每個操作員都是獨立操作,、平行操作的時候才好，需要緊密配合的話,，距離太遠(yuǎn)了,。這是空管控制臺,，正好符合獨立、平行的條件,。

工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的發(fā)展

  工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)如何一步步發(fā)展到今天的自動化程度……

1.原始的人工控制階段

^原始的控制方法,，加多了就多放一點,，加少了就少放一點……

為了代替人的勞動,，減輕勞動強度,，提高工作效率,，保證大型,、復(fù)雜工業(yè)的安全生產(chǎn),，向自動化方向改進(jìn)。

2.常規(guī)儀表控制

單元組合儀表

使用常規(guī)儀表的中央控制室

生產(chǎn)過程規(guī)模不斷擴大,，中控儀表越來越多,，操作人員對過程的監(jiān)控和操作的要求也越來越多,、高,，模擬儀表難以勝任,。

3.計算機集中控制

如何把因計算機的故障造成的危害減少，使危險分散,，成為應(yīng)用計算機控制系統(tǒng)首要解決的問題,。

集中和綜合的操作和監(jiān)督要求對全廠,、各車間和工段級的控制和操作有相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信聯(lián)系,，不僅要求有大量的數(shù)據(jù)傳送,，而且要求有高速的數(shù)據(jù)傳輸速率,。 

4.DCS控制系統(tǒng)

DCS俗稱為“工業(yè)大腦”

DCS對象分散→控制分散

集中管理：

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System),，在國內(nèi)自控領(lǐng)域又稱為集散控制系統(tǒng),。

從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級,、操作級和管理級。
操作級包括：操作員站和工程師站,，完成系統(tǒng)的操作監(jiān)控和組態(tài)維護(hù),。

DCS的主要特點歸結(jié)為一句話就是“分散控制,，集中管理”,。

DCS通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產(chǎn)過程中的眾多控制點進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。

生產(chǎn)控制操作采用計算機操作站,，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),，傳達(dá)操作指令,。

過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成,，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。

管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS或ERP系統(tǒng)）,，作為DCS更高層次的應(yīng)用。

DCS 結(jié)構(gòu)組成

造?？刂葡到y(tǒng)簡介

包括中央控制系統(tǒng)部分,、動力柜部分、現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)（如電動機,、電磁閥等）,，通過 PLC 完成控制,，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的 Profibus 或者 TCP/IP 方式進(jìn)行通訊,，中央控制系統(tǒng)通過上位機輸入指令，PLC 將輸出指令發(fā)送到現(xiàn)場各設(shè)備,，完成自動控制,。

總體方案

一． 系統(tǒng)組態(tài)框架示意（非實物）如下圖：

該系統(tǒng)分為監(jiān)視層、通訊控制層,、執(zhí)行層,。

監(jiān)控層：由工控機系統(tǒng)、電源系統(tǒng),、組態(tài)系統(tǒng)及打印機組成,；

通訊控制層：由西門子通訊總線、西門子 PLC 處理系統(tǒng),、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及其介質(zhì)、通訊線纜及轉(zhuǎn)換器組成,；

執(zhí)行層主要分為二部分組成：

A、皮帶秤流量計量系統(tǒng),，該系統(tǒng)變頻器與計量儀表集成至專用電柜,。

B、設(shè)備控制系統(tǒng),，設(shè)備控制系統(tǒng)為電源開關(guān)柜,、控制柜、外部數(shù)據(jù)采集傳感器組成等組成,。各部分功能層,，自動化程序的控制下，以串口協(xié)議或 TCP/IP 通訊協(xié)議作為聯(lián)通,，

實現(xiàn)以下功能：

1 生產(chǎn)工藝,、生產(chǎn)過程顯示及控制過程生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過程的顯示及控制,，是自動化系統(tǒng)的基本人機功能,，操作人員能夠通過人機界面,，直觀的看到工藝進(jìn)行的狀態(tài),，并對設(shè)備按照工藝的要求實施監(jiān)控,。直觀的看到設(shè)備的工作狀體，并做出異常判斷,。西門子控制器編程語言：標(biāo)準(zhǔn) S7 編程語言

人機界面：基于 kingview 開發(fā)（基于 C 語言）,。

生產(chǎn)過程：根據(jù)工藝在人機界面上輸入相關(guān)的產(chǎn)量需求及控制參數(shù)，系統(tǒng)將根據(jù)相關(guān)參數(shù)控制給料系統(tǒng),，由輸送系統(tǒng)輸送至造粒系統(tǒng),，再由破碎與篩選^后至成品進(jìn)行定量包裝。

2 自我診斷功能

系統(tǒng)根據(jù)既定工藝,，作好邏輯控制流程及備用控制,，當(dāng)某一工段出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會自動的診斷,，在人機界面中做相關(guān)提醒,，并執(zhí)行合理的異常處理功能。

3 多級管理功能

根據(jù)常規(guī)生產(chǎn)要求,，系統(tǒng)設(shè)置 2 個管理權(quán)限層面,，管理層及操作層，可以按

照生產(chǎn)實際來啟用,，不同的層面,，具有不同的管理權(quán)限，管理層可以實現(xiàn)對整體的操作處理,，而操作層只能實現(xiàn)對系統(tǒng)的基本運行操作管理,。可以實現(xiàn)配方保密,。

4 歷史數(shù)據(jù)及其打印

歷史數(shù)據(jù)指的是在過去中系統(tǒng)工作狀態(tài)的記錄,，包括同時記錄異常報警情況，正常工作的實際生產(chǎn)量,，按照生產(chǎn)要求,，可以組成生產(chǎn)管理所需要的報表。實現(xiàn)過程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)化管理,，找出過程生產(chǎn)的問題所在,，提高產(chǎn)品質(zhì)量。這些數(shù)據(jù)可按照月,、日甚至是班次的管理周期來呈現(xiàn),，按照管理要求付諸打印，并能計算出生產(chǎn)損耗表,。

5 其他個性化附加功能

該系統(tǒng)具有非常好的前瞻性柔化設(shè)計功能,，可以根據(jù)客戶的實際生產(chǎn)需求，在控制系統(tǒng)允許的容量范圍內(nèi)，增加個性化需求功能,，系統(tǒng)根據(jù)實際設(shè)置合理的拓展余量,。

6 通訊支持及拓展

S7/C7 通訊對象間的通訊服務(wù)通過集成在系統(tǒng)中的功能塊進(jìn)行?？商峁┑耐ㄓ嵎?wù)有：

帶串口的 S7 標(biāo)準(zhǔn)通訊,。

工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。

各種接口的通用性,。

編程器和個人計算機,。

SIMATIC S5/S7。

工業(yè) PC,。

第三方的編程控制器,。

二．  本系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)及工業(yè)控制器軟硬件互相組態(tài)實現(xiàn),生產(chǎn)高度自動化、智能化,?？梢苑€(wěn)定的保證生產(chǎn)有序、安全進(jìn)行,，對生產(chǎn)過程集中進(jìn)行監(jiān)測,、操作與管理，全面提高生產(chǎn)效率,、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量及管理水平,本方案

特點：

1）系統(tǒng)內(nèi)部基于西門子控制器,，通過硬件組態(tài)的方式，上設(shè)組態(tài),、下置通

訊,，形成子站內(nèi)的控制網(wǎng)絡(luò)；

2）系統(tǒng)組態(tài)自動生成生產(chǎn)管理數(shù)據(jù),、歷史數(shù)據(jù)及多級配方管理保密系統(tǒng),；

3）系統(tǒng)工藝實現(xiàn)在線監(jiān)控，根據(jù)工藝流程,、料位和設(shè)備故障實現(xiàn)自動報警,；

4）實現(xiàn)生產(chǎn)過程工藝流程化、數(shù)據(jù)化管理,、智能化,；提供數(shù)據(jù)包括：報警數(shù)據(jù)、產(chǎn)量歷史數(shù)據(jù)報表等,； 開放式配方設(shè)置,，多級權(quán)限配方管理；系統(tǒng)操作便捷,、穩(wěn)定,，對人友好,，并可促進(jìn)安全生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,；

5）生產(chǎn)過程實時監(jiān)控,，管理；系統(tǒng)節(jié)能降耗,，減少人力成本及勞動強度,，提高生產(chǎn)效率,；保障操作及維修人員安全,，穩(wěn)定生產(chǎn)。

3. 主要元器件：

（1） PLC 采用 SIEMENS 的 S7-1200 系列,；

（2） PLC 和 PLC 及和上位系統(tǒng)之間采用以太網(wǎng)通訊,，設(shè)備層(PLC 和第三方儀器儀表)采用 PROFIBUS 或 MODBUS 通訊；

（3）上位機組態(tài)采用 KINGVIEW 6.55 系列,；

系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)下圖工藝流程,，自動化控制生產(chǎn)過程大致如下：

^步：通過上位機對系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如流量秤流量,、全自動/單機模式,、造粒生產(chǎn)線的選擇，設(shè)備控制參數(shù)等等,；

第二步：啟動系統(tǒng),，如果是選擇自動模式則可以通過上位機一鍵啟停，可編程控制器按照工藝流程順序啟動設(shè)備,，同時在啟動前會先自檢相關(guān)設(shè)備的馬達(dá)是否有故障,；

第三步：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入生產(chǎn)階段，上位機實時監(jiān)控各設(shè)備運行狀況,，如流量秤的流量,、各設(shè)備電機運行情況等。

第四步：具有相關(guān)報警功能及記錄,，例如成品輸送機馬達(dá)出現(xiàn)故障,，則系統(tǒng)會及時的發(fā)出警報通知操作人員前去處理，同時自動按照順序關(guān)閉前道設(shè)備,。