DCS(分布式控制系统)软件系统主要由以下核心模块和功能构成,结合了工业自动化领域的实际需求与技术发展:
一、基础控制模块
信号处理模块 - 实现输入信号的二次转换与计算(如压力、流量等物理量的标准化处理)
- 数字滤波功能,用于消除干扰波动(如传感器噪声)
- 小信号切除功能,忽略微小流量或压力波动
输入/输出(I/O)模块
- 接收来自传感器(如温度、压力)的信号
- 向执行器(如阀门、电机)发送控制信号
- 支持模拟信号与数字信号的转换
二、故障诊断与安全保护
设备状态可视化
- 通过主控画面实时显示设备状态(如温度、压力趋势)
- 支持历史数据回溯与趋势分析
硬件健康监测
- 实时监控I/O模块、传感器等硬件状态
- 识别硬件故障(如短路、断路)并触发报警
报警与保护机制
- 三重报警系统:超限预警、偏差警报、劣质信号识别
- 三取二保护逻辑,确保关键设备在两个传感器异常时仍能正常运行
三、网络与通信
通信网络架构
支持以太网、工业以太网、现场总线等多种通信协议
实现系统各组件间的数据传输与协同控制
四、高级功能模块
控制算法
- 提供PID控制、串级控制、前馈控制等经典算法
- 支持自定义算法开发,满足复杂工艺需求
人机界面(HMI)
- 操作员站:直观显示工艺参数、设备状态
- 工程师站:用于系统组态、调试与维护
数据管理
- 支持历史数据存储与分析
- 提供数据报表生成功能
五、系统集成与扩展
开放性架构
支持第三方软件集成(如ERP、MES)
提供开放的通信接口与模块化设计
六、典型品牌与产品
国际品牌: 霍尼韦尔(EPKS、Experion)、罗克韦尔(ControlLogix)、西门子(PCS)、艾默生(Deltav) 国内品牌
以上模块与功能共同构成DCS软件系统的核心架构,实际应用中可根据具体工艺需求进行定制化配置。