¿Qué es un sistema de control distribuido? cuales son sus principales ventajas

El sistema de control distribuido utiliza múltiples microprocesadores para el control descentralizado del proceso y logra una operación, visualización y gestión de alarmas altamente centralizadas a través de redes de comunicación, monitores CRT, teclados, impresoras y otros equipos. Este tipo de control centralizado es el nuevo. El dispositivo de control para la gestión y el control descentralizado se ha desarrollado rápidamente desde su aparición en 1975 y ha sido ampliamente utilizado.

1. Las funciones están dispersas. La descentralización funcional significa que el cálculo y procesamiento de los parámetros del proceso, la detección, la implementación de estrategias de control, la salida de información de control y el control en tiempo real de los parámetros del proceso se realizan automáticamente en la unidad de control in situ, logrando así un alto grado de descentralización de funciones.

Por un lado, los equipos de control y adquisición de datos pueden instalarse lo más cerca posible del sitio, evitando la transmisión de señales analógicas a larga distancia y mejorando, por otro lado, la confiabilidad operativa de todo el proceso; Las unidades son proporcionadas por su propia gestión informática, reduce el impacto de fallos del sistema y dispersa los riesgos, mejorando así la seguridad del sistema.

2. Estructura jerárquica. Se deriva de la ingeniería de sistemas y considera la descentralización de las funciones de control del sistema, mejorando la confiabilidad, fortaleciendo la flexibilidad de las aplicaciones del sistema, la dispersión de riesgos, reduciendo los costos de inversión, facilitando el mantenimiento y las actualizaciones de tecnología, etc.

La estructura jerárquica suele dividirse en cuatro niveles. El primer nivel es el nivel de control del proceso, que controla directamente el estado del proceso u objeto en función de la toma de decisiones del nivel superior; el segundo nivel es el nivel de control de optimización, que deriva la estrategia de control óptima en función de la función objetivo o; condiciones de restricción dadas por el nivel superior y el modelo matemático de identificación del sistema lleva a cabo el control del punto de ajuste;

El tercer nivel es el nivel de control adaptativo, que compensa el impacto de los cambios en las condiciones de operación. se basa en las reglas de control basadas en la experiencia operativa y mantiene el sistema en el mejor estado. El cuarto nivel es el nivel de gestión de fábrica, cuyas tareas son la toma de decisiones, gestión, planificación, programación y regulación, en función de la tarea general o el objetivo general de; el sistema. Definir tareas en todos los niveles y tomar decisiones para coordinar tareas en todos los niveles. ?

3. Síntesis de información y gestión centralizada. El monitoreo centralizado puede proporcionar medios y métodos de visualización enriquecidos, brindar información operativa global y local y monitorear y administrar mejor el proceso de producción. La gestión y operación centralizadas pueden garantizar la coherencia de las operaciones que cambian las condiciones operativas del sistema son realizadas por personal especializado, lo que reduce la posibilidad de un mal funcionamiento.

Estructura

El atributo clave de un DCS es su confiabilidad debido a la distribución del procesamiento de control alrededor de los nodos del sistema. Esto mitiga el fallo de un solo procesador. Si un procesador falla, solo afecta una parte del proceso de fábrica, en lugar de que una falla de la computadora central afecte todo el proceso. La distribución de energía informática local a través de racks de conectividad de entrada/salida (E/S) en el sitio también garantiza tiempos de procesamiento rápidos del controlador al eliminar posibles retrasos en el procesamiento central y de red.

La figura adjunta es un modelo genérico que muestra un nivel funcional de fabricación mediante control por ordenador.

Origen

Desde principios de los años 60, los pequeños ordenadores se utilizan en el control de programas industriales. Por ejemplo, el IBM 1800 tiene hardware de entrada y salida que puede recopilar señales en fábrica y convertir señales de contactos de control in situ (contactos digitales) y señales analógicas en información digital.

El primer sistema informático de control industrial se construyó en 1959 en Texaco Port Arthur, Texas, y fue una mejora del RW-300 de TRW.

En 1975, Honeywell Corporation de Estados Unidos y Yokogawa Corporation de Japón desarrollaron respectivamente sistemas de control distribuido, con los modelos TDC 2000 y CENTUM respectivamente. En 1975, la empresa estadounidense Bristol también comenzó a desarrollar el controlador universal UCS 30 millones. Valmet comenzó a desarrollar un sistema DCS llamado Damatic en 1978 (la última versión pasó a llamarse Valmet DNA).

Bailey Corporation (actualmente parte de ABB) inició el sistema NETWORK 90 en 1980.

Fisher Controls (ahora parte de Emerson Electric Company) comenzó a desarrollar el sistema PROVoX, y Fischer & Porter Company (ahora parte de ABB) desarrolló el DCI-4000 (DCI significa Distributed Control Instrumentation, instrumento de control descentralizado). ).

La aparición de sistemas de control distribuido se debe principalmente a la creciente popularidad de las microcomputadoras y a la creciente aplicación del control por microcomputadoras en el campo del control de procesos. Las computadoras se han utilizado en la automatización de procesos desde la introducción del control digital directo (DDC) y el control del punto de ajuste.

En la década de 1970, Taylor Instrument Company (actualmente parte de ABB) desarrolló el sistema 1010, Foxboro desarrolló el sistema FOX1, Fisher Controls desarrolló el sistema DC2 y Bailey Controls desarrolló el sistema 1055.

Todos los sistemas son sistemas de aplicación DDC implementados mediante minicomputadoras (PDP-11 de Digital, Varian Data Machines, MODCOMP, etc.) conectadas a hardware de entrada/salida dedicado.

El complejo control continuo y de lotes de entonces también se realizaría de esta forma. Un enfoque más conservador es utilizar un control de punto de ajuste, una computadora de proceso que monitorea muchos controladores de procesos analógicos. Hay estaciones de trabajo que ilustran el proceso mediante texto y gráficos aproximados. Todavía queda un largo camino por recorrer antes de una interfaz gráfica de usuario completamente funcional.

¿Referencia para el contenido anterior? Control distribuido de la enciclopedia Baidu