1、Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-271 主要内容2.1 DCS的体系结构形成2.2 DCS分层结构中各层的功能2.3 DCS的构成与联系2.4 DCS体系结构的技术特点2.5 DCS体系结构典型示例第二章 DCS体系结构Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou
2、 University of Light Industry2023-1-272过程控制系统的体系结构发展经历了：集中型计算机控制系统集中型计算机控制系统多级计算机控制系统多级计算机控制系统集散型计算机控制系统集散型计算机控制系统计算机集成综合系统计算机集成综合系统2.1 DCS的体系结构形成Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2732.1.1 集中型计算机控制系统20世纪60年代，过程控制中
3、开始使用工业控制计算机，工业控制计算机大多数都是专用机。专用机的大量使用使系统集成成为可能，从而奠定了集中控制模式。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-274由于大型高速的过程控制计算机的出现，使一台计算机代替众多小型机成为可能，因而形成中央集中式控制系统。直到70年代，这种控制系统仍占主导地位。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou
4、University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-275 由于既成事实的原因，中央计算机的集中控制模式很快得到了发展。尤其是在工厂的旧设备改造过程中，它的优势更加明显。在中央计算机上必须完成以下功能：(1)过程监测 (2)数据采集 (3)报警和记录 (4)数据存档 (5)数据处理 (6)过程控制Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Ligh
5、t Industry2023-1-2762.1.2 DCS分层体系结构的形成 对于集中式计算机控制系统，两大应用指标就是中央计算机的处理速度和计算机本身的可靠性，存在如下问题：1.计算机处理速度问题 2.系统复杂性问题 3.系统维修改造问题Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-277 基于上述状况，必须寻求一种更加可靠的计算机自动化控制系统，其方案无外乎有以下两种：1.使计算机本身更加可靠 2
6、.引入功能上可替代的集散型控制技术，以改善系统的可靠性Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27860年代末70年代初，出现了微型计算机，利用这种微型计算机代替中央计算机的局部工作，从而形成了二级自动化控制系统，其结构图如下：Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou
7、 University of Light Industry2023-1-279当控制规模增大后，需要很多前端计算机才能满足要求，从而使中央计算机负荷加大，因此又出现了中间层计算机的三层结构模式的计算机控制系统。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27102.1.3 DCS的分层体系结构DCS的最重要的特点就是其分层体系结构。DCS的层次结构充分体现了其分散控制和集中管理的设计思想。从下至上依
8、次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2711DCS的层次结构图Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2712DCS各层功能 直接控制层
9、过程管理层 生产管理层 决策管理层直接控制层：在这一层上，过程控制计算机直接与现场各类装置（如变送器、执行器、记录仪表等）相连，对所连接的装置实施监测、控制，同时还向上与第二层计算机相连，接收上层的管理信息，并向上传递装置的特性数据和采集到的实时数据。过程管理层：在这一级上的过程管理计算机主要有监控计算机、操作站、工程师站。它综合监视过程各站的所有信息、集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等。生产管理层：在这一级上的管理计算机根据产品各部件的特点，协调各单元级的参数设定，是产品的总体协调员和控制器。决策管理层：这一级局于中央计算机上，并与办公室自动化连接起来，担负起全厂的总体协调
10、管理，包括各类经营活动、人事管理等。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27132.2 DCS体系结构中各层功能Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2714 直接控制级 过程管理级 生产管
11、理级 经营管理级直接控制级：1.进行过程数据采集。2.进行直接数字的过程控制。3.进行设备监测和系统测试、诊断。4.实施安全性、软硬件备份方面的措施 。过程管理级：1.优化过程控制。2.自适应回路控制。3.优化单元内各装置，使它们密切配合 。4.通过获取直接控制层的实时数据以进 行单元内的活动监视、故障检测存档 、历史数据的存档、状态报告和备份 。生产管理级：1.规划各单元产品结构。2.根据情况随时改变产品结构。3.可以应对由于用户订货变化所造成的 不可预测的事件。4.在生产管理中起重要作用。经营管理级：1.市场分析2.用户信息收集3.订货统计分析4.销售与产品计划5.合同事宜6.接收订货与期
12、限监测7.产品制造协调8.价格计算9.生产能力与订货平衡等Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27152.3 DCS的构成与联系(自1975年Honeywell公司推出第一套DCS以来，世界上有几十家公司推出了上百种DCS，虽然这些系统各不相同，但在体系结构方面却大同小异。(不同的只是采用了不同的计算机、不同的网络或不同的设备。(最大差异还是在于软件设计和网络设计。Zhengzhou Uni
13、versity of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2716典型DCS体系结构Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27172.3.1 DCS的基本构成y 操作员站y 现场控制站y 工程师站y 服务器及其它功能站y 系统网路y 现场
14、总线网络Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2718操作员站z操作员站主要完成人机界面功能。z一般采用桌面型通用计算机系统，如图形工作站或个人计算机等。z有时还配备双显示屏或多显示屏，以拓宽操作员监控范围。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou Universi
15、ty of Light Industry2023-1-2719现场控制站Z现场控制站是DCS的核心。Z硬件一般采用专用工业级计算机系统。Z现场控制站与现场I/O之间连接方式以串行总线为主。Z目前直接使用现场总线产品作为现场I/O模块和主处理器模块的连接已经很普遍。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2720工程师站Q工程师站是DCS中的一个特殊功能站Q主要功能是对DCS进行组态：包括离线组态
16、和在线组态Q一般一个标配DCS系统中至少要有一个工程师站Q在系统规模较小时也可以用操作员站来实现工程师站的功能，但这样只能进行离线组态Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2721服务器及其他功能站8DCS系统除了实现相应的控制功能外还要进行其他工作，如记录历史数据，报表生成，历史数据分析，报警等，都需要设置相应的工作站来实现功能。8SCADA功能在现代DCS系统中作用越来越明显。Zhengz
17、hou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2722系统网络FDCS的另一个重要的组成部分是系统网络，它是连接系统各站的桥梁。F目前各个DCS厂家几乎都有各自的网络规则，给不同DCS设备之间通信设置了人为的壁垒。F以太网将为不同DCS设备之间互通实现可能。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhe
18、ngzhou University of Light Industry2023-1-2723现场总线网络M早期的DCS在现场检测和控制执行上都采用模拟仪表的变送单元和执行单元。M当现场总线出现后，使DCS向纯数字化发展实现了可能。M现场总线出现后DCS的系统结构发生了一定的变化，具体的结构如下图所示。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2724现场总线进入DCS后体系结构图Zhengzhou
19、 University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2725现场总线使DCS系统发生的改变改变了现场信号线的连接方式，从1:1的模拟信号连接改变为1:n的数字网络连接将现场控制站中有很大部分设备将被安装在现场，形成分散安装，分散调试，分散运行，分散维护。由于现场I/O和现场总线仪表的智能化，他们已经具备了回路计算能力，使回路控制由现场控制站下放到I/O或现场仪表，使系统更分散Zhengzhou University of L
20、ight IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2726高层管理网络Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27272.3.2 DCS的软件构成V按照软件运行的时机和环境，可将DCS 软件划分为在线的运行(Run Time)软件和离线的应用开发工具软件(
21、即组态软件)两大类，其中控制站软件、操作员站软件、各种功能站上的软件及工程师站上在线的系统状态监视软件等都是运行软件，而工程师站软件(除在线的系统状态监视软件外)则属于离线软件。V下面分别描述各个站的软件功能及其构成。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27281.现场控制站软件n现场控制站软件的最主要功能是完成对现场的直接控制，这里面包括了回路控制、逻辑控制、顺序控制和混合控制等多种类型的
22、控制。n为了实现这些基本功能，在现场控制站中应该包含以下主要的软件。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2729 (1)现场I/O 驱动，其功能是完成过程量的输入/输出。其动作包括对过程输入/输出设备实施驱动，以具体完成输入输出工作。(2)对输入的过程量进行预处理，如工程量的转换、统一计量单位、剔除各种因现场设备和过程I/O设备引起的干扰和不良数据、对输入数据进行线性化补偿及规范化处理等，总
23、之是要尽量真实地用数字值还原现场值并为下一步的计算做好准备。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2730 (3)实时采集现场数据并存储在现场控制站内的本地数据库中，这些数据可作为原始数据参与控制计算，也可通过计算或处理成为中间变量，并在以后参与控制计算。所有本地数据库的数据(包括原始数据和中间变量)均可成为人机界面、报警、报表、历史、趋势及综合分析等监控功能的输入数据。(4)进行控制计算，就
24、是根据控制算法和检测数据、相关参数进行计算，得到实施控制的量。(5)通过现场I/O驱动，将控制量输出到现场。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2731为了实现现场控制站的功能，在现场控制站中建立有与本站的物理I/O 和控制相关的本地数据库，这个数据库中只保存与本站相关的物理I/O 点及与这些物理I/O 点相关的，经过计算得到的中间变量。本地数据库可以满足本现场控制站的控制计算和物理I/O
25、对数据的需求，有时除了本地数据外还需要其他节点上的数据，这时可从网络上将其他节点的数据传送过来，这种操作被称为数据的引用。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27322.操作员站软件)操作员站软件的主要功能是人机界面，即HMI 的处理，其中包括图形画面的显示、对操作员操作命令的解释与执行、对现场数据和状态的监视及异常报警、历史数据的存档和报表处理等。为了上述功能的实现，操作员站软件主要由以下
26、几个部分组成。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2733(1)图形处理软件，该软件根据由组态软件生成的图形文件进行静态画面(又称为背景画面)的显示和动态数据的显示及按周期进行数据更新。(2)操作命令处理软件，其中包括对键盘操作、鼠标操作、画面热点操作的各种命令方式的解释与处理。(3)历史数据和实时数据的趋势曲线显示软件。(4)报警信息的显示、事件信息的显示、记录与处理软件。(5)历史数据的
27、记录与存储、转储及存档软件。(6)报表软件。(7)系统运行日志的形成、显示、打印和存储记录软件。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2734I 为了支持上述操作员站软件的功能实现，在操作员站上需要建立一个全局的实时数据库，这个数据库集中了各个现场控制站所包含的实时数据及由这些原始数据经运算处理所得到的中间变量。I 这个全局的实时数据库被存储在每个操作员站的内存之中，而且每个操作员站的实时数据
28、库是完全相同的副本，因此每个操作员站可以完成相同的功能，形成一种可互相替代的冗余结构。当然各个操作员站也可根据运行的需要，通过软件人为地定义其完成不同的功能，而成为一种分工的形态。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27353.工程师站软件B工程师站软件可分为两个大部分，其中一部分是在线运行的，主要完成对DCS系统本身运行状态的诊断和监视，发现异常时进行报警，同时通过工程师站上的CRT 屏幕
29、给出详细的异常信息，如出现异常的位置、时间、性质等。B工程师站软件的最主要部分是离线态的组态软件，这是一组软件工具，是为了将一个通用的、对多个应用控制工程有普遍适应能力的系统，变成一个针对某一个具体应用控制工程的专门系统。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2736工程师站组态定义(1)系统硬件配置定义，包括系统中各类站的数量、每个站的网络参数、各个现场I/O站的I/O 量配置(如各种I/O
30、模块的数量、是否冗余、与主控单元的连接方式等)及各个站的功能定义等。(2)实时数据库的定义，包括现场物理I/O 点的定义(该点对应的物理I/O 位置、工程量转换的参数、对该点所进行的数字滤波、不良点剔除及死区等处理)以及中间变量点的定义。(3)历史数据库的定义，包括要进入历史数据库的实时数据、历史数据存储的周期、各个数据在历史数据库中保存的时间及对历史库进行转储(即将数据转存到磁带、光盘等可移动介质上)的周期等。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou Univer
31、sity of Light Industry2023-1-2737(4)历史数据和实时数据的趋势显示、列表及打印输出等定义(5)控制算法的定义，其中包括确定控制目标、控制方法、控制周期及定义与控制相关的控制变量、控制参数等(6)人机界面的定义，包括操作功能定义(操作员可以进行哪些操作、如何进行操作等)、现场模拟图的显示定义(包括背景画面和实时刷新的动态数据)及各类运行数据的显示定义等(7)报警定义，包括报警产生的条件定义、报警方式的定义、报警处理的定义(如对报警信息的保存、报警的确认、报警的清除等操作)及报警列表的种类与尺寸定义等Zhengzhou University of Light In
32、dustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2738(8)系统运行日志的定义，包括各种现场事件的认定、记录方式及各种操作的记录等。(9)报表定义，包括报表的种类、数量、报表格式、报表的数据来源及在报表中各个数据项的运算处理等。(10)事件顺序记录和事故追忆等特殊报告的定义。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University
33、 of Light Industry2023-1-27394.专用功能节点及其相应的软件Y DCS在其产生的初期，是以直接控制作为其主要功能的，而且DCS 的主要作用是替代单元式组合仪表，因此DCS 软件的重心是在现场控制站上，对DCS软件的要求是稳定可靠地实现对被控过程的回路控制。由于这样的定位，早期的DCS一般都规模不大，一般都在1000个物理I/O 点以内，而且监督控制功能相对较简单。Y 随着DCS功能的不断加强，越来越多的监控内容被纳入DCS，系统的规模不断扩大，如当前用在火力发电站单元机组的监控系统，200MW机组的DCS大约在4000个物理I/O 点，300MW机组的DCS大约在6
34、000个物理I/O点，而600MW机组的DCS大约在8000个物理I/O 点。这样大的系统规模，已经使得原来经典的DCS体系结构无法满足要求。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2740 新一代较大规模的DCS中，针对不同功能设置了多个专用的功能节点，如为了解决大数据量的全局数据库的实时数据处理、存储和数据请求服务，设置了服务器；为了处理大量的报表和历史数据，设置了专门的历史站。这样的结构，
35、有效地分散了各种处理的负荷，使各种功能能够顺利实现，相应的，每种专用的功能节点上，都要运行相应的功能软件。而所有这些节点也同样使用网络通信软件实现与其他节点的信息沟通和运行协调。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27415.DCS软件结构演变P由于软件技术的不断发展和进步，以硬件的划分决定软件体系结构的系统设计已逐步让位于以软件的功能层次决定软件体系结构的系统设计。从软件的功能层次看，系统
36、可分为以下三个层次。P直接控制层软件完成系统的直接控制功能P监督控制层软件完成系统的监督控制和人机界面功能P高层管理软件完成系统的高层生产调度管理功能Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2742DCS软件结构演变和发展O 软件设计由简单到复杂O 人机界面逐步友好O 软件开放性逐步增强O 系统数据库不再与硬件紧密相连O 软件结构逐步向C/S模式发展Zhengzhou University of
37、 Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27432.3.3 DCS的网络拓扑结构L关于网络的拓扑结构，可以参考许多有关网络的书籍。一般来说，网络的拓扑结构有总线型、环形和星形3种基本形态。L而实际上，对系统设计有实际意义的，只有两种，一种是共享传输介质而不需中央节点的网络，如总线型网络和环形网络；另一种是独占传输介质而需要中央节点的网络，如星形网络。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzho
38、u University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2744共享传输介质会产生资源竞争的问题，这将降低网络传输的性能，并且需要较复杂的资源占用裁决机制；而中央节点的存在又会产生可靠性问题，因此在选择系统的网络结构时，需要根据实际应用的需求进行合理的取舍。当然最理想的网络是既可独占传输介质，又不需中央节点的结构形式，为了实现这一点，目前只有将各个节点之间全部使用点对点连接，但这种方式已不能称其为网络了，尤其在节点数量较大时，无论在具体的工程实施方面还是在系统成本方面都是不可行的。Zhengzhou
39、University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2745在共享传输介质类的网络中，常用的资源占用裁决机制有两种，一种是确定的传输时间分配机制，另一种是随机的碰撞检测和规避机制。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2746
40、在确定的传输时间分配机制中，主要采用两种方法进行时间的分配：一种是采用令牌(Token)传递来规定每个节点的传输时间。令牌以固定的时间间隔在各个节点间传递，只有得到令牌的节点才能够传输数据，这样就可以避免冲突，也使各个节点都有相同的机会传输数据；另一种是根据每个节点的标识号分配时间槽(Time Slot)，各个节点只在自己的时间槽内传输数据，这种方法要求网络内各个节点必须进行严格的时间同步，以保证时间槽的准确性。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou Univer
41、sity of Light Industry2023-1-2747DCS的网络软件网络通信软件担负着在系统各个节点之间沟通信息、协调运行的重要任务，因此其可靠性、运行效率信息传输的及时性等对系统的整体性能至关重要。在网络软件之中，最关键的是网络协议，这里指的是高层网络协议，即应用层的协议。由于网络协议设计的好坏直接影响到系统的性能，因此各个厂家对此都花费了大量的时间进行精心的设计，并且各个厂家都分别有自己的专利技术。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou Univ
42、ersity of Light Industry2023-1-2748早期的DCS网络软件比较简单，其实质就是DCS中各个节点之间的通信软件，如现场控制站将本地的实时数据传送给每个操作员站、各个现场控制站间的变量引用、操作员站将操作员对现场的操作命令传送给相应的现场控制站等。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2749|随着DCS规模的不断扩大，功能的不断扩充，通过网络传输的信息量大大增加，
43、而且信息的种类也越来越繁杂，这时仅靠简单的数据通信就难以满足要求了，网络通信必须要能够容纳大量的、多种类型的信息传递，因此高速、通用及标准的网络产品，如以太网，逐步进入了DCS的体系中。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27502.4 DCS的体系结构的技术特点信息集成化控制功能进一步分散化Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou Un
44、iversity of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27512.4.1 信息集成化Y由于DCS是由各种不同功能的站组成的，这些站之间必须实现有效的数据传输，以实现系统总体的功能。Y因此，系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能，特别是网络的通信规约，关系到网络通信的效率和系统功能的实现。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Li
45、ght Industry2023-1-2752Y对于一个完整的系统来说，不仅要完成各个节点之间的数据传输，更重要的是通过数据的传输实现所需的功能，这就必须要注重数据所携带的信息以及这些信息的表达方式。Y也就是说，在网络通信中，更加重要的是信息内容，这是OSI模型的高层，即第七层协议所要解决的问题。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27532.4.2 控制功能进一步分散化P早期的仪表控制系统
46、是由基地式仪表构成的。所谓基地式仪表，是指控制系统(即仪表)与被控对象在机械结构上是结合在一起的，而且仪表各个部分，包括检测、计算、执行及简单的人机界面等都做成一个整体，就地安装在被控对象之上。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2754JDDC将所有控制回路的计算都集中在主CPU中，这引起了可靠性问题和实时性问题。J随着系统功能要求的不断增加，性能要求的不断提高和系统规模的不断扩大，这两个
47、问题更加突出，经过多年的探索，在1975年出现了DCS，这是一种结合了仪表控制系统和DDC两者的优势而出现的全新控制系统，它很好地解决了DDC存在的两个问题。J如果说，DDC是计算机进入控制领域后出现的新型控制系统，那么DCS则是网络进入控制领域后出现的新型控制系统。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2755从仪表控制系统的角度看，DCS的最大特点在于其具有传统模拟仪表所没有的通信功能。那
48、么从计算机控制系统的角度看，DCS的最大特点则在于它将整个系统的功能分成若干台不同的计算机去完成，各个计算机之间通过网络实现互相之间的协调和系统的集成。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-2756F在DDC系统中，计算机的功能可分为检测、计算、控制及人机界面等几大块。而在DCS中，检测、计算和控制这三项功能由称为现场控制站的计算机完成，而人机界面则由称为操作员站的计算机完成。这是两类功能完全
49、不同的计算机。而在一个系统中，往往有多台现场控制站和多台操作员站，每台现场控制站或操作员站对部分被控对象实施控制或监视。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27572.5 DCS的体系结构典型示例以上我们讨论了DCS的分层体系结构，但对于具体的DCS而言并不一定具有四层功能本节将应用较广泛的TDC-3000、Centum-XL、I/A Series、INFI-90和MACS的体系结构进行介绍
50、。关于其它DCS体系结构感兴趣的同学可以课后学习。Zhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light IndustryZhengzhou University of Light Industry2023-1-27582.5.1 TDC-3000型集散控制系统的体系结构目前，在世界上应用较广而又具有四层体系结构的首推Honeywell公司推出的TDC-3000集散控制系统。它是在TDC-2000的基础上，经过5年的研究，在1983年1月发表的，其宗旨就是要解决过程控制领域内的关键问题过程控制系统与信息管理系统的协
