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傳動(dòng)關(guān)于DCS的回顧與展望
（作者未知） 2009/6/2
（接上頁）示及按工位號(hào)調(diào)用或按專用鍵調(diào)出畫面的速度或畫面定時(shí)刷新問題，報(bào)警按時(shí)序顯示記錄問題，都陸續(xù)得到解決。操作站死機(jī)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，當(dāng)然這與DCS制造工藝、用戶使用操作等都有關(guān)系，但從操作站的操作系統(tǒng)上解決問題才是徹底的方法。目前，這個(gè)問題已經(jīng)不嚴(yán)重，但要徹底解決，還有待時(shí)日。
三、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)
在DCS系統(tǒng)誕生時(shí)，主要解決一個(gè)生產(chǎn)裝置中幾個(gè)控制站和一個(gè)或幾個(gè)操作站之間的數(shù)據(jù)通信問題；第二代DCS則解決多個(gè)裝置的DCS互聯(lián)問題；第三代DCS則解決一個(gè)工廠的多個(gè)車間互聯(lián)及與全廠計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，這是總的設(shè)計(jì)思想。
在實(shí)際應(yīng)用中，如石化行業(yè)，DCS一直多用在一個(gè)生產(chǎn)裝置范圍內(nèi)的多機(jī)通信系統(tǒng)中，而且控制站和操作站均集中放置在控制室內(nèi)。電力行業(yè)、冶金行業(yè)、自來水行業(yè)則將控制站分散放在樓上、樓下、生產(chǎn)線上或分散的域處，與集中放置操作站的控制室總距離一般也多在1km以內(nèi)。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，全廠各生產(chǎn)車間用DCS的通信總線相連的實(shí)例較少，所以在第三代DCS中DCS通信功能的發(fā)展是與全廠管理網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）技術(shù)相融合，逐漸實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)由多重結(jié)構(gòu)向扁平化過渡，所以，第三代DCS的通信系統(tǒng)特點(diǎn)是具有開放性。
DCS系統(tǒng)的規(guī)模與通信能力有關(guān)系，但是用這作為劃分第一、二代DCS的方法還不妥，應(yīng)該說第一、二代DCS的信道和傳輸速率有變化，即第一代DCS采用雙絞線信道或同軸電纜，速率在1Mb/s以下，第二代DCS采用同軸電纜或光纖，通信速率為1-10Mb/s。也有人認(rèn)為，第一代DCS通信為數(shù)據(jù)高速公路，第二代DCS通信為局域網(wǎng)。有些DCS廠家還把DCS系統(tǒng)構(gòu)成多種總線互聯(lián)的結(jié)構(gòu)，如Honeywell公司把70年代的DHW(Data High Way)總線經(jīng)HG與LCN相連，UCN總線經(jīng)NIM與LCN相連，年來又將LCN改造成TPN（TPS過程網(wǎng)絡(luò)），這樣同時(shí)解決了70、80、90年代產(chǎn)品的互聯(lián)問題，既保證了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，又保護(hù)了用戶的初期投資。
至此，已經(jīng)看出DCS通信問題的復(fù)雜性，在70年代中期，數(shù)字通信已開始普及，但僅限于電信行業(yè)，業(yè)用戶迫切要求成套地提供DCS系統(tǒng)，而當(dāng)時(shí)只有一些大的計(jì)算機(jī)廠家提出數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程（協(xié)議），并無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，所以各DCS廠家都以專利形式發(fā)表（或購買）DCS通信技術(shù)。因?yàn)閿?shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)牽涉到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信介質(zhì)（信道）、通信協(xié)議、不同用戶行業(yè)的行規(guī)等方面，所以直至目前也沒有工業(yè)（或過程工業(yè)）網(wǎng)絡(luò)的完整的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然到目前為止，IEEE802.4令牌總線傳輸方式和IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)傳輸方式的通信協(xié)議在DCS系統(tǒng)中應(yīng)用最廣；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型即ISO/OSI 7層模型，規(guī)定了通信過程分段和網(wǎng)絡(luò)功能分層，這是們討論DCS通信標(biāo)準(zhǔn)化或開放性的共同語言，僅此而己！這使人們想起了近來通過的IEC 61158標(biāo)準(zhǔn)中包括了８種類型現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)實(shí)，再想想現(xiàn)在第三代DCS通信均有向以太網(wǎng)開放的趨勢(shì)，所以也不必為DCS通信所走過道路而婉惜了。
說到開放性，它的基本特征是開放系統(tǒng)應(yīng)具有可移植性、互操作性、廣泛性和可得可用性，拿這個(gè)特征來衡量以太網(wǎng)及它形成的Internet和Intranet，可以說它基本具有開放性。所以目前DCS應(yīng)該在與其互聯(lián)上下功夫，使之在系統(tǒng)集成的大環(huán)境下，摘掉DCS“孤島”的帽子。
在DCS中采用數(shù)字通信技術(shù)，還有在控制站內(nèi)采用站內(nèi)通信總線及遠(yuǎn)程I/O總線，以及在第三代DCS的控制站內(nèi)增加了連接PLC、分析儀和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的接口卡，使DCS與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的接線減少，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行設(shè)備管理，這為DCS向下兼容并與現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)融合打下基礎(chǔ)。
四、今后發(fā)展的幾個(gè)問題
到目前為止，對(duì)于DCS所存在的問題，有３個(gè)方面的意見是一致的，即系統(tǒng)開放性問題，與現(xiàn)場(chǎng)傳感器、變送器、執(zhí)行器的接線問題，價(jià)格較貴問題。這些問題在第三代DCS中已開始得到解決。在２１世紀(jì)，新一代的DCS應(yīng)滿足用戶這方面的需求。
關(guān)于開放性，除去通信問題以外，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、控制策略的組態(tài)等方面，都有開放性問題，所以隨著技術(shù)進(jìn)步，DCS的開放性會(huì)逐漸加強(qiáng)，而且還應(yīng)發(fā)揮其特色，使分散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)DCS中解放出來。當(dāng)務(wù)之急是要使DCS與CIPS系統(tǒng)的調(diào)度層、管理層、決策層（輔助決策層）進(jìn)行無縫連接，將DCS的相關(guān)信息上傳，使其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫為上述３層所共用，避免重復(fù)建庫，為先進(jìn)控制和優(yōu)化建好平臺(tái)，與上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)管控一體化。
關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)接線，這是一個(gè)更為復(fù)雜的問題。首先現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)正處于完善的過程；其次智能式現(xiàn)場(chǎng)變送器、執(zhí)行器（未完，下一頁）
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