摘要：DCS系统是一种集散型控制系统，它产自于20世纪70年代中期，是一种新型工业控制系统，在当今社会运用的十分平凡，本文就是对它的设计和运用进行剖析，让我们更了解它的设计原理和运用情况。
　　关键词：DCS系统设计 硬件 DCS组态软件系统设计运用
　　
　　
　　随着社会的发展，各DCS厂家开始对自己的产品进行不断开发、升级，致使DCS产品的质量、功能、控制运算速度、抗干扰能力、价格等均大大优于常规模拟控制仪表。然而它是怎么样一个系统呢，又如何运用呢，这就是我们所要探究的问题。
　　1、DCS系统
　　所谓DCS系统其实就是我们所说的集散型控制系统，是采用分布式的计算机系统结构，其目的是为了减少风险，提高系统的可靠性。在过去的几十年里，实用性一直在不断的提高，功能也日益增强，比如我们所知道的控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法以及综合管理能力等。其特点是：一、采用微机智能技术；二、操作显示集中，人机联系方便；三、系统组态灵活，通用性强；四、可靠性高。正因为它有此特点，所以在当今社会，它得到了广泛的应用，比如：电力、石油、化工、制药、冶金等行业，而用的最多的是在电力和石化这两种行业中。
　　DCS即集散型控制系统，也是分布式控制系统，它是基于计算机技术、控制技术、通讯技术以及图形显示技术等4C技术，是通过某种通信网络将分布在工业现场的现场控制站、检测站以及操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等进行连接起来，并共同完成分散控制和集中操作、管理以及综合控制的系统。因此，对于DCS来说，网络就是它的命脉，它本身就一定要建立在一個高速的、可靠的、标准的、实用的网络基础上。只有网络通讯速度提高了，DCS的节点间传速信息量才能达到最大，信息的传递才能更加快。
　　2、DCS系统的组态
　　随着DCS系统的发展，“组态”的概念也被发掘出来，组态其实就是系统的各个部分的不同组合，其中包括硬件组态和软件组态。而在DCS系统的组态中，是从其硬件的定货开始进行的。在其硬件上，我们主要要考虑以下的问题：一、DCS系统的处理能力一定满足现场的要求，控制器CPU的运行周期不能大于250MS，并且还要考虑最小运行周期下控制器CPU的处理能力；二、在选择相应板的配置时要了解它的扫描周期，和各通道之间要相互隔离；三、在模拟量控制器和数据量控制器成为不同类型控制器时，在各自功能分配上需要让模拟量控制和顺序控制尽可能的分离；四、DCS系统的控制器，它是DCS系统的核心，它每个所负担的任务都要尽可能的独立，输入、输出的数据也应尽量独自处理，不一样的控制器之间交换的数据越少越好；五、是对于上层网络的数据通讯要预先进行计划，以免重复投资；六、每一个控制柜所接入的电缆数也要预先进行规划，以免出现拥挤。而软件组态就不同了，软件组态它包括基本配置组态和应用软件组态。其中基本配置组态主要是给系统配置一个配置信息，至于应用软件组态，它包括图形软件组态和控制算法软件组态两个组态。
　　3、DCS系统组态软件
　　DCS系统组态软件是为了完成应用软件的组态，它是一种功能很强的软件工具包，是完成系统所有功能的代码都已经预先编写好了，并存放于计算机的内存之中。用户只需要根据自己的需要就可以把按功能编好的程序模块进行“组装连接”，在没有任何编写什么代码的情况下，就能生成自己所需要的应用软件。
　　4、DCS软件设计
　　DCS软件设计可分为四个阶段，分别为：可行性研究阶段、基础设计阶段、工程设计阶段以及DCS应用软件组态阶段。其中基础设计阶段主要是设计输入文件、设计接口文件及设计输出文件三种；至于工程设计阶段，它主要是硬件排布、网络结构、对环境等要求、接地、供电、组态以及出厂调试等设计；至于DCS应用软件组态阶段，是看组态的流程，这是以系统整体构架为基础，其中有：I/O组态、控制组态、操作组态、其他组态、整体调试以及工程总结。
　　5、DCS软件运用
　　在现今社会，DCS软件系统已经被许多企业运用起来，就目前来说，石油化工企业中使用的控制系统就是DCS，而常用的方案也是采用中央控制室的方式，所生产、管理、控制管理、过程控制级别都统一放置在中控室里，通过网络系统把各级连接起来构成控制系统，然而我们使用DCS软件中，它存在了许多的问题，比如说故障安全方面有：冗余、表决、同步、重构、诊断、避错、检错、纠错、重试以及重启等。还比如在控制方案上有：一、无法发挥DCS的系统网络优势；二、施工难度加大，成本也增加；三、对现场设备测点的增减进行限制，导致现场设备的扩展性受到影响；四、电缆的远距离传输，信号的干扰增大。而这些问题如果处理不好，那么就会直接影响DCS系统软件的应用。
　　而对于这些个问题的处理方式其实也是有的，就比如说在控制方案上的问题的处理，只需要做到两点，一是设置现场机柜室，把中央控制室和现场机柜室分开独立安排；二是运用现场总线形式，在现场设置本安远程I/O系统就行。至于故障安全问题方面，我们只要做到以下几点就可以：一、每个安全性相关的模块必须经过充分的分析和测试；二、每个安全相关功能，应该冗余运行；三、如果软件的正确性不能得到证明，必须由两个以上的多样性设计版本冗余运行；四、在合适的时间内，应周期性进行软件数据正确性检查；五、每个程序模块在执行前和执行后都应检查确保前导模块和后续模块的顺序确实正确；六、运用双份存储、保证安全变量存储的完整性；七、所有安全相关的数值，不能由人工输入；八、通过读写测试，保证RAM的正确性。只要做到这几点，那么就不会存在这些问题了，DCS系统也就会得到广泛的运用及增强。
　　6.结束语
　　综上所述，DCS系统的设计在许多企业里都是可以进行操作和运用的，而且运用起来很是方便，因此它的前景将是越来越好，企业对它的运用率也会越来越高。
　　参考文献
　　[1] 徐晓林;基于DCS的焦化工程自动化系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2007年
　　[2] 刘晋;;DCS控制室设计探讨[J];石油化工自动化;1991年03期
　　[3] 张平，欧阳琨;现代石化企业控制室的设计[J];石油化工自动化;1999年04期
　　[4] 李红娇;DCS系统下组态软件的设计与实现[D];北京交通大学;2010年