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Vier wichtige Trends in der Entwicklung der DCS-Steuerungssystemtechnologie in der Zukunft
08.12.2023
Das DCS-System ist neben der SPS ein wichtiges automatisches Steuerungssystem. Es wird häufig in der chemischen Industrie, der Wärmekraft und anderen Bereichen eingesetzt. Allerdings ist der Bedarf an Automatisierungstechnik in der Produktion weiter gestiegen. Das herkömmliche DCS-System kann die Anforderungen nicht mehr erfüllen und muss aktualisiert werden. Das DCS-System ist ein automatisches Steuerungssystem, das mithilfe mehrerer Computer mehrere Regelkreise im Produktionsprozess steuert und gleichzeitig Daten zentral abrufen, zentral verwalten und zentral steuern kann. Das verteilte Steuerungssystem verwendet Mikroprozessoren, um jeden Schaltkreis separat zu steuern, und verwendet kleine und mittlere industrielle Steuerungscomputer oder Hochleistungsmikroprozessoren, um die Steuerung der oberen Ebene zu implementieren. Nach kontinuierlicher Anwendung im Laufe der Jahre zeigen sich nach und nach einige Einschränkungen der Entwicklung von DCS-Systemen in der Branche. Die Probleme von DCS sind wie folgt: (1) 1 zu 1 Struktur. Ein Instrument, ein Paar Übertragungsleitungen, überträgt ein Signal in eine Richtung. Diese Struktur führt zu komplizierter Verkabelung, langer Bauzeit, hohen Installationskosten und schwieriger Wartung. (2) Schlechte Zuverlässigkeit. Die analoge Signalübertragung weist nicht nur eine geringe Genauigkeit auf, sondern ist auch störanfällig. Daher werden verschiedene Maßnahmen ergriffen, um die Entstörung und Übertragungsgenauigkeit zu verbessern, was zu erhöhten Kosten führt. (3) Außer Kontrolle. Im Kontrollraum kann der Bediener weder den Betriebszustand des analogen Feldinstruments verstehen, noch seine Parameter anpassen oder den Unfall vorhersagen, was dazu führt, dass der Bediener außer Kontrolle gerät. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Bediener Fehler an Feldgeräten rechtzeitig erkennen. (4) Schlechte Interoperabilität. Obwohl analoge Instrumente den 4~20-mA-Signalstandard vereinheitlicht haben, werden die meisten technischen Parameter immer noch vom Hersteller bestimmt, sodass Instrumente verschiedener Marken nicht ausgetauscht werden können. Dies führt dazu, dass Anwender sich auf die Hersteller verlassen, nicht in der Lage sind, die passenden Instrumente mit dem besten Leistungs- und Preisverhältnis zu verwenden, und es sogar dazu kommt, dass einzelne Hersteller den Markt monopolisieren. Entwicklungsrichtung Die Entwicklung von DCS war recht ausgereift und praktisch. Es besteht kein Zweifel, dass es derzeit immer noch der Mainstream bei der Anwendung und Auswahl industrieller Automatisierungssysteme ist. Mit dem Aufkommen der Feldbustechnologie wird es sich nicht sofort aus der Phase der Feldprozesssteuerung zurückziehen. Angesichts der Herausforderungen wird sich DCS entlang der folgenden Trends weiterentwickeln: (1) Entwicklung in Richtung einer umfassenden Ausrichtung: Durch die Entwicklung standardisierter Datenkommunikationsverbindungen und Kommunikationsnetzwerke wird ein großes System industrieller Steuerungsgeräte wie verschiedene Einzelschleifenregler (Mehrfachschleifenregler), SPS, Industrie-PCs, NCs usw. gebildet, um die Anforderungen zu erfüllen der Fabrikautomatisierung und passen sich dem allgemeinen Trend der Offenheit an. (2) Entwicklung in Richtung Intelligenz: die Entwicklung von Datenbanksystemen, Argumentationsfunktionen usw., insbesondere die Anwendung von Wissensbasissystemen (KBS) und Expertensystemen (ES), wie selbstlernende Steuerung, Ferndiagnose, Selbstoptimierung, usw. wird KI auf allen Ebenen von DCS realisiert. Ähnlich wie beim FF-Feldbus sind nach und nach mikroprozessorbasierte intelligente Geräte wie intelligente E/A, PID-Regler, Sensoren, Sender, Aktoren, Mensch-Maschine-Schnittstellen und SPS entstanden. (3) DCS-Industrie-PC: Es ist zu einem großen Trend geworden, DCS durch IPC zu bilden. Der PC ist zu einer gemeinsamen Bedienstation oder Knotenmaschine von DCS geworden. PC-PLC, PC-STD, PC-NC usw. sind die Pioniere von PC-DCS. IPC ist zur Hardwareplattform von DCS geworden. (4) DCS-Spezialisierung: Um DCS für die Anwendung in verschiedenen Bereichen besser geeignet zu machen, ist es notwendig, die Prozess- und Anwendungsanforderungen der entsprechenden Disziplinen besser zu verstehen, um schrittweise z. B. DCS für Kernenergie, DCS für Umspannwerke und Glas zu entwickeln DCS, Zement-DCS usw.