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DCS教程

DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的變革，七十年代操作站的硬件、操作系統、監視軟件都是的，由各DCS廠家自己開發的，也沒有動態流程圖，通訊網絡基本上都是輪詢方式的；八十年代就不一樣了，通訊網絡較多使用令牌方式；九十年代操作站出現了通用系統，九十年代末通訊網絡有部份遵守TCP/IP協議，有的開始采用以太網。總的來看，變化主要體現在Ｉ／Ｏ板、操作站和通訊網絡。控制器相對來講變化要小一些。操作站主要表現在由機變化到通用機，如PC機和小型機的應用。但是目前它的操作系統一般采用UNIX，也有小系統采用NT，相比較來看UNIX的穩定性要好一些，NT則有死機現象。I/O板主要體現在現場總線的引入DCS系統。
　從理論上講，一個DCS系統可以應用于各種行業，但是各行業有它的特殊性，所以DCS也就出現了不同的分支，有時也由于DCS廠家技術人員工藝知識的局限性而引起，如HONEYWELL公司對石化比較熟悉，其產品在石化行業應用較多，而ＢAILEY的產品則在電力行業應用比較普遍。用戶在選擇DCS的時候主要是要注意其技術人員是否對該生產工藝比較熟悉；然后要看該系統適用于多大規模，比如NT操作系統的就適應于較小規模的系統；zui后是價格，不同的組合價格會有較大的差異，而國產的DCS系統價格比進口的DCS至少要低一半，算上備品備件則要低得更多。 DCS由四部份組成：I/O板、控制器、操作站、通訊網絡。I/O板和控制器上各DCS廠家的技術水平都相差不遠，如果說有些差別的話是控制器內的算法有多有少，算法的組合有些不一樣，I/O板的差別在于有的有智能，有些沒有，但是控制器讀取所有I/O數據必須在一秒鐘內完成一個循環；操作站差別比較大，主要差別是選用PC機還是選用小型機、采用UNIX還是采用NT操作系統、采用的還是通用的監視軟件,操作系統和監視軟件配合比較好時可以減少死機現象；差別zui大的是通訊網絡，zui差的是輪詢方式，的是例外報告方式，根據我們的實驗，其速度要相差七八倍AAI543-S00。

DCS系統包括三大部分：帶I/O部件的控制器、通訊網絡和人機接口。人機接口包括操作站、工程師站和歷史站。控制器I/O部件和生產過程相聯接，操作站和人相，通訊網絡把這兩部分聯成系統。所以操作站是DCS的重要組成部分，工程師站給控制器和操作站組態，歷史站記錄生產過程的歷史數據。zui近幾年開發的人機界面還有動態數據服務器。
一個DCS系統控制器和I/O部件通常可以運行16-20年，而操作站因為有活動部件，所以比較容易損壞，如：硬盤、鍵盤、CRT、軟驅等，運行6-8年后出現故障的概率就比較大，所以在DCS運行過程中，操作站更新的情況比較多AAI543-S00。
DCS的控制器的變化較小。其變化表現在控制算法的安排、控制算法的多少，存取的 I/O點數的多少和內存的大小等，操作系統一般都是的。操作站的變化就很大，八十年代以前的操作站，一般沒有硬盤及動態流程圖，能顯示的標簽數比較少，例如500個標簽（標簽指的是AI、DI、回路、開關量的邏輯關系等），八十年代出現了能顯示5000個標簽的操作站，九十年代出現了能顯示30000個標簽的操作站。同時，也出現了在微軟的NT通用平臺上運行的通用顯示軟件。開始，通用軟件只在PLC的操作站上使用，后來也逐漸應用在DCS上。它的標簽量可以達到10000個，甚至更多AAI543-S00。
DCS操作站發展的過程（以BAILEY的操作站為例）如下：
一．八十年代初，N90的操作站是OIU系列，當時是無硬盤、無動態流程圖的，標簽量500。后來增加了硬盤和流程圖，標簽量1400-5000點。八十年代中期推出了MCS系列，標簽量10000，特別是MCS PULS，它是SCSI接口，可以有30000個標簽點，當時在DCS市場上處于地位。1986年，BAILEY產品占世界DCS市場的1/3。到1988年，共有8500套在世界各國運轉。到了90年代，DCS市場爭奪激烈，BAILEY無論在技術上還是在銷售方面都不象80年代那樣光輝。于是BAILEY公司欲通過購買FISCHER&PORTER、HARTMANN&BRAUN等公司銷售他們的系統來重鑄輝煌AAI543-S00。
　BAILEY的控制器和通訊網絡都比較好，但在操作站上面，不能與競爭者相比，BAILEY的操作站是以WINDOWS NT、通用微機為基礎的Conductor NT。實際上，該操作站不是為INFI-90開發的，它是FISCHER-PORTER的系統6的操作站，用它的監控軟件嵌入和INFI-90通訊的驅動軟件而成。由于銷售量不大，磨合的機會少，問題比較多，死機現象嚴重。OIS40系列的操作站運行在DEC的VMS平臺上。實際上，它仍然是在MCS操作站的MTOS操作系統平臺上，開發了一個與VMS通訊的驅動軟件，因為80年代的OIU和MCS在80年代末都已經停止銷售。BAILEY只賣OIS20系列和OIS40系列。
OIS20系列是90年代初推向市場的，它本質上是MCS，但它們能與INFI-90通訊．它的開發、制造成本都比較低，性能也比較好。OIS20系列的輔站不是用網絡來傳輸信息的，只是在主站上多加了1塊顯卡來實現輔站。后來因維護成本很高，硬盤和軟驅都難以買到，用戶反映不好。
繼OIS20系列，BAILEY公司推出了OIS41、OIS42，在操作站之間增加了以太網卡，組成后門網絡，可以實現打印機共享。把圖形傳給不同主站的能力也有所增強，也給用戶提供了開發打印系統的空間，這是后話。由于OIS40、OIS41、OIS42主機性能較差，所以操作站的性能提高不明顯。直到OIS43 Alpha芯片的出現，性能才得到提高。同時，加拿大BAILEY公司開發了PCV，它是以PC為基礎的操作站，采用QNX操作系統。因為它的標簽量較少，價格低廉，運行穩定，故適用于小系統的使用，這就是BAILEY的OIS10系列，版本5以前，只有文本沒有圖形。版本5以后既有文本也有圖形。OIS11操作站后門之間用ARCNET聯網。OIS12既可用ARCNET也可用以太網聯網。
由于OIS40系列軟件結構復雜，故價格較高，更重要的一點是DEC公司被COMPAQ公司兼并，Alpha機255/233停止生產，這給BAILEY公司和用戶無疑是雪上加霜。
二.八十年代中期，因為PLC操作站的開發都不太成功，一些軟件公司就開發了通用的監控軟件，且很快就被PLC制造廠家所采用。如：FIX、INTOUCH、ONSPEC等（一共有上百種），由于市場前景較好，所以軟件開發商又開發了許多PLC的驅動軟件。到了九十年代，又開發了DCS的驅動軟件。zui早采用通用工控監控軟件的是MOORE公司的APEC系統，它既可以用INTOUCH也可用FIX。由于INFI-90系統在九十年代一直沒有推出比較優秀的操作站，故PREVISE公司推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站運行在PC硬件平臺，NT操作系統下，把FIX作為監控軟件，并開發了能與多種DCS通訊的對應驅動軟件，標簽量為10000個。因為FIX軟件在世界各地已經銷售了90000套，它與各種PLC、DCS和NT系統磨合較好，這種操作站可以運用在多種PLC、DCS操作站上。在INFI-90系統上應用已經有幾千臺。如：新西蘭的一家造紙廠，原來已經運行有CONDUCT NT，后來還是改用OPsCon。