DCS系统有如下的优势性能：

1.这种系统使用高速通讯网路及全数字的马达驱动器和友善的SCADA（数据通讯时间小于250m秒）使用HMI(人机接口）控制.它可容易的操作整个机器设备以达到完美的性能要求.

2.我们从SCADA监控计算机来设定马达速度的设定值.由于纯向量式的马达驱动控制器可提供一个极高的速度准确度（高达0.05％／驱动器）,所以实际速度值将相等于计算机设定数值.

3.高动态的速度响应（低于0.25%／秒）,由于这种系统使用计算机／PLC与高速通讯网路来控制,所以这机器速度将不受环境温度变化/偏差的影响.

4.自动作网络分析及检查所有相关硬件,既使SACDA计算机当机,系统亦能以先前的数据继续运转,直到计算机重新开机完成.

5.每一个控制数值将被记录于制造的流程.这控制系统将提供高准确度和可靠的全机械线性率高达0.1％ (LINEAR RATIO).

6.使用一般通用的打印机,来作日报表,周报表,月报表,季报表,打印有关于机械运转的数据或速度,温度,压力,流量等趋势曲线图

7.根据操作须要,自动打印系统操作分析报表,故障分析报表.

8.当这条生产线在自动的速度条件下操作时,这种系统将可调整全部马达加减速于同一时间内.主要是使用高速PLC,扫瞄时间将是小于40 msec,通讯更新时间将小于250 msec.

9.这种系统提供机械轮子惯量自动的补偿功能,这将可改善这台机器因不同的机器轮子惯量或产品的线性速度性能.

10.当系统须要作压力或流量控制时,压力或流量的数值是经由压力,流量感应器来侦测并回送到向量驱动器的PID控制（没有使用任何压力,流量控制仪表）直接地控制这马达的加减速来控制压力,流量值.在机械能完全配合的情况下,控制精密可高达0.1%.

11.使用PLC的温度控制模块（RTD模块）,所有PT TYPE感应器或热电偶感应器的讯号是直接回送到PLC模块,并经由一个PID的功能block所控制.使用这种系统可容易的达到0.1°C的温度控制精度.

DCS控制纟统的操作界面

DCS控制纟统使用人机界面(SCADA或者HMI)来直接设定全部的机器系统,并使用屏幕监视相关的配置及结构.系统能设定每个机器的状况需求如电流,速度,温度,压力,上限下限,默认值等等.

先用PLC处理相关的数值,在全部设定资料经过计算后,经由通讯网路传输到马达控制器或相关控制器来控制马达速度与其它的控制装备.

在机器设定系统,我们一般定义３个层次的 login 密码来管理全部的操作人员,工程师或职员于不同层次的权限来操作这个系统.

DCS控制纟统的设定功能包含：

1. 机器配置及结构

在屏幕上操作人员能设定机械,轮径,马达,齿轮比率,温度,压力,等等.操作人员能进一步选择是否使用某段机械或者比例速度和设定相关的机械装置数据.

2. 速度设定

每一个马达控制从屏幕能设定速度及比例,操作人员能设定主要的线速度,加速比率和这台机器生产线速度,单位为RPM,M/min或者百分比( ％ ).

全部的速度设定数据将仍然是储存于这部计算机的记忆体里面,那意指假如这台机器是在连续使用中,速度设定仍然是有效的为下一个工作行程.

3. 限制值设定

这限制值设定主要的功能是限制较高的和较低的限制值,以确保设定的速度,温度,压力等的回馈值真正地在有效控制范围HIGHT LIMIT及LOW LIMIT之间.

HIGHT-HIGHT LIMIT较高的限制值通常是这些产品能忍耐的上限.

HIGHT LIMIT较高的限制值通常是这些产品规挌充许的上限

LOW LIMIT较低的限制值通常是这些产品规挌充许的下限.

LOW-LOW LIMIT较低的限制值通常是这些产品能忍耐的下限

4. 速度设定

设定速度参考值(SPEED REFRENCE)的目的为检查驱动器式其它电气设备是否保证在足够范围,它必须在驱动器和马达或其它电气设备的最大的速度范围内.

考虑到每一个机器速度修正的需求和自动的加速控制, 设定速度参考值通常只可有最大的速度的 90~95 %左右.速度参考值的指示一般使用RPM或百分比 ％ 显示.

5. 启动和停止设定

为完成平滑的速度加速,速度设定参考值被个别地产生在每个驱动器上使用一个直线性的或者S曲线式的功能来启动和停止这台机器.

停止方法被分成三类：

1.紧急的停止：使用最快的速度来煞车这台机器.

2.正常的停止：根据设定的加速和减速时间停止.

3.自由的停止：没有任何煞车停止,停止时间依赖机器的摩擦及惯量.

6. PID 值设定

全部的温度,压力,流量控制总是经由PLC的软件程序撰写来处理PID控制值.

P为比率（单位＝百分比(％)）,为调整安定/隐定度.

I为绩分（单位＝秒）,为调整反应/灵敏度.

D为微分（单位＝秒）,为调整误差量补偿度.

PID值可以是预设在SCADA工作站,这个PID值有必须是储存经由工程师调整后直接地设定或者经由软件自动调整然后的设定值.

PID的调整将实现这机器的安定或准确度,它有时候必须用长时间的观察和调整来精确地完成期待的性能.

DCS控制系统的异常警报功能

DCS系统所控制的机器操作人员,将有良好的机械信息来关切这台机器,例如有关机械的润滑系统,水,油,过滤网等等,重要的事件将被显示在屏幕上.异常事件的分类及警报必定得告知操作人员和出现于警报的窗体.经由操作人员或维修工程师来作事件确认.

当DCS系统是处于正常的工作状况,SCADA将继续核对全部有连结的装备看是否有超过原来的设定上限或者低限,经由一个设订好的程序,假如有任何讯号回馈不正常,它将给一个警告的警报.

经过PLC和网络,SCADA将不断的扫瞄每一个马达及其它控制设备,看是否有任何异常的警报或故障/失败的状况.假如读回的数值比对后是异常的,系统将自动引发异常事件警报功能.

DCS控制纟统的三层次的异常

层次 1 :这种异常需要直接的及快速的行动,将自动地停止机器运转,譬如当一个马达驱动器是故障的时侯.

层次 2 :这种异常能保持一个短的周期不须中止这台机器运转,譬如当一个马达是过热的时侯.

层次 3 :这种异常一般为通知操作人员当停止这台机器时须作修理或者保养,但是不需要中止这台机器的运转,譬如润滑油或过滤器是超过使用的时限.        


                      DCS设计思想与特点

       

  １。自主性：工作站通过网络接口连接起来，独自完成合理分配
的规定任务。控制功能齐全、算法丰富，连续控制和批量控制集于一体。


　　２。协调性：系统信息共享，互相调节，统一调度。


　　３。友好性：软硬件的先进技术使得人机界面更加友善便捷。


　　４。开放性：软硬件采用开放式、标准化和模块化设计，具有灵活的配置，可适应不同用户的需要。


　　５。在线性：通过人机接口和I/O接口，对过程对象的数据进行实时采集、分析、记录、监视、操作控制，并包括对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等。


　　６。可靠性：系统结构采用容错设计，在任一单元失效的情况下，仍然保持系统的完整性。所有硬件双重化，软件采用程序分段与模块化设计。

控制类产品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制类产品包括DCS、PLC两大类。我们又将DCS的概念拓展到FCS。
DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系统，又称分布式控制系统。
PLC（Program Logic Control ）,可编程逻辑控制器。
FCS（FieldBus Contorl Syestem），现场总线控制系统

发展到现在，DCS和PLC之间没有一个严格的界线，在大多数人看来，大的系统就是DCS，小的系统就叫PLC。当然，这么说也不是不可以，但是还不对。现在我们来重新建立这个观念。

 

首先，DCS和PLC 之间有什么不同？
1、从发展的方面来说：
   DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来。因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制（PID,比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量）。
   PLC从传统的继电器回路发展而来，最初的PLC甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC从开始就强调的是逻辑运算能力。

 

2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说：
   市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
   DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河YOKOGAWA、霍尼维尔、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外，基于windows系统的OPC、DDE等开放协议，各系统也可很方便的通讯，以实现资源共享。

 

3、从数据库来说：
   DCS一般都提供统一的数据库。换句话说，在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用，比如在组态软件中，在监控软件中，在趋势图中，在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS？因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库，而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号。

 

4、从时间调度上来说：
   PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。比如，快速任务等。同样是传感器的采样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用200ms的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用2s的任务周期采样。这样，DCS可以合理的调度控制器的资源。

 

5、从网络结构发面来说：
   一般来讲，DCS惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分DCS使用自己的总线协议，比如横河的Modbus、西门子和ABB的Profibus、ABB的   CAN bus等，这些协议均建立在标准串口传输协议RS232或RS485协议的基础上。现场IO模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准。基于RS485串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。IO的采样数据经CPU转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。因此采用标准以太网是最佳选择。TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度。
   PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接。PLC不会或很少使用以太网。

6、从应用对象的规模上来说：
   PLC一般应用在小型自控场所，比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁，而大型的应用一般都是DCS。当然，这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于600点的系统称为DCS，小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。

 

说了这么多PLC与DCS的区别，但我们应该认识到，PLC与DCS发展到今天，事实上都在向彼此靠拢，严格的说，现在的PLC与DCS已经不能一刀切开，很多时候之间的概念已经模糊了。现在，我们来讨论一下彼此的相同（似）之处。

1、从功能来说：
   PLC已经具备了模拟量的控制功能，有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大，比如横河FA-MA3、西门子的S7 400、ABB 的Control Logix 和施耐德的Quantum系统。而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在CS3000上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停。

 

2、从系统结构来说:
   PLC与DCS的基本结构是一样的。PLC发展到今天，已经全面移植到计算机系统控制上了，传统的编程器早就被淘汰。小型应用的PLC一般使用触摸屏，大规模应用的PLC全面使用计算机系统。和DCS一样，控制器与IO站使用现场总线（一般都是基于RS485或RS232异步串口通讯协议的总线方式），控制器与计算机之间如果没有扩展的要求，也就是说只使用一台计算机的情况下，也会使用这个总线通讯。但如果有不止一台的计算机使用，系统结构就会和DCS一样，上位机平台使用以太网结构。这是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。

3、PLC和DCS的发展方向:
   小型化的PLC将向更专业化的使用角度发展，比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。大型的PLC与DCS的界线逐步淡化，直至完全融和。
DCS将向FCS的方向继续发展。FCS的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表。FCS在国外的应用已经发展到仪表级。控制系统需要处理的只是信号采集和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表，仪表与控制系统之间无需传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。(目前国内有横河在中海壳牌石化项目中用到了FCS,仪表级采用的是智能化仪表例如:EJX等，具备世界最先进的控制水准)。

如何正确对待PLC和DCS？
   我个人从不强调PLC和DCS之间孰优孰劣，我把它们使用了一个新名词“控制类产品”。我们提供给用户的是最适合用户的控制系统。绝大多数用户不会因为想使用一套DCS而去使用DCS，控制类产品必须定位在满足用户的工艺要求的基础之上。其实提出使用DCS还是PLC的用户大抵是从没接触过自控产品或有某种特殊需求的。过分强调这个东东只会陷入口舌之争。
   从PLC与DCS之间的区别和共同之处我们了解了控制类产品的大抵情况。注意，作为专业人士，我们自己不要为产品下PLC还是DCS的定义，自己的心理上更不能把产品这样来区别对待。

用户往往对电磁制动,再生制动,动态制动的作用混淆,选择了错误的配件。
　　动态制动器由动态制动电阻组成,在故障,急停,电源断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离.
　　再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线,经阻容回路吸收.
　　电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴.
　　三者的区别
　　(1)再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用,　在故障,急停,电源断电时等情况下无法制动电机.　动态制动器和电磁制动工作时不需电源.
　　(2)再生制动的工作是系统自动进行,而动态制动器和电磁制动的工作需外部继电器控制.
　　(3)电磁制动一般在SV　OFF后启动,否则可能造成放大器过载.　动态制动器一般在SV OFF或主回路断电后启动,　否则可能造成动态制动电阻过热.

　　选择配件的注意事项
　　(1)有些系统如传送装置,升降装置等要求伺服电机能尽快停车.而在故障,急停,电源断电时伺服器没有再生制动无法对电机减速.同时系统的机械惯量又较大,这时需选用动态制动器动态制动器的选择要依据负载的轻重,电机的工作速度等.
　　(2)有些系统要维持机械装置的静止位置需电机提供较大的输出转矩且停止的时间较长,如果使用伺服的自锁功能往往会造成电机过热或放大器过载.这种情况就要选择带电磁制动的电机.
　　(3)三菱的伺服器都有内置的再生制动单元,但当再生制动较频繁时可能引起直流母线电压过高,这时需另配再生制动电阻.　再生制动电阻是否需要另配,配多大的再生制动电阻可参照样本的使用说明.需要注意的是样本列表上的制动次数是电机在空载时的数据.实际选型中要先根据系统的负载惯量和样本上的电机惯量,算出惯量比.再以样本列表上的制动次数除以(惯量比+1).这样得到的数据才是允许的制动次数.

变频器在长期运行过程中，通常进行定期检修，通常是一年一次，使用环境较恶劣的情况下，一年两次到三次。

定期检修是对变频器进行全面检修，需要对所有器件进行逐项检查，非专业人士进行不可。主要内容如下：

① 清洗工作:变频器的清洗是全面彻底的清洗;吸尘器及压缩风机将变频器内的积尘吸走、吹掉;将变频器所有大器件拆下，包括操作面板、主控制电路、驱动电路等等,还有对各器件进行彻底清洗：机壳、主回路、散热器、风机、连接线等。

② 主回路检修:包括电容、电阻、继电器、整流模块、逆变模块等的检查、测试。

③ 保护电路的检修。

④控制、驱动电源电路的检修。

⑤紧固检查和加固。

   ⑥以上检修完毕后，需要进行通电试运行检查。

 介绍分析仪器仪表在空分流程中的重要作用，在分析仪器仪表的配置及选型上应遵循和注意的问题，特别是仪器仪表的可靠性和使用寿命以及标准物质的定标问题，配置和选型是系统工程中的一环节要慎重和全面考虑。