控制性能

　　良好的過程控制是建立在可靠和可重復(fù)的控制策略上的。過程控制器作為經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)的一部分，在作業(yè)方法上比PLC具有更多選擇。PLC的運行速度相對來說更快，而過程控制器的強項在于可重復(fù)性，這意味著控制策略的運行周期是固定的運行的過快或者過慢都是不能接受的。在每一個運轉(zhuǎn)周期內(nèi)實現(xiàn)可重復(fù)的控制，有助于工廠實現(xiàn)可重復(fù)的質(zhì)量、生產(chǎn)率和作業(yè)結(jié)果。

　　運行周期并非唯一差別，其他系統(tǒng)服務(wù)也將優(yōu)先解決控制器的配置，例如，如果控制器產(chǎn)生的報警會對控制任務(wù)產(chǎn)生影響，那么這些報警就會被屏蔽，當(dāng)過程擾動漸趨平穩(wěn)時，再恢復(fù)這些警報。為了有效實現(xiàn)這種警報管理機制，必須能夠與控制產(chǎn)生警報的時間緊密配合，那些用來收集、存儲和報告這些警報的報警子系統(tǒng)和事件子系統(tǒng)也是如此。老話重提，系統(tǒng)的作業(yè)方法是DCS的核心。

HMI圖形

　　HMI軟件包供應(yīng)商通常都會吹噓操作員設(shè)計圖形界面是如何的容易。但是不管圖形界面設(shè)計的多么令人印象深刻，它都不能為工廠帶來直接的經(jīng)濟效益。設(shè)想一下過程控制環(huán)境無需建立圖形界面，因為它們已經(jīng)內(nèi)置了圖形界面，這是多么愜意的一件事。

　　但是隨著時代的變遷，在全球市場范圍內(nèi)DCS系統(tǒng)的價格不斷降低，制造企業(yè)對其需求也隨之上升。

　　如果系統(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標(biāo)準(zhǔn)化。一些DCS平臺能夠提供上百種標(biāo)準(zhǔn)面板、分組顯示和狀態(tài)顯示，這不僅對于安全有效的工廠作業(yè)非常重要，關(guān)鍵這些功能是現(xiàn)成的。

控制算法

　　面向?qū)ο蟮墓δ苣K主要用于指定用戶功能的屬性。通過創(chuàng)建具有完整參數(shù)功能的功能模塊，用戶可以開發(fā)并對控制策略實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)整，無需重新設(shè)計控制功能，所有必需的功能都經(jīng)過備案可選。應(yīng)用工程師僅需將模塊集成到所需的控制配置中即可，十分容易。無需編程的自動備案控制器配置使DCS體系結(jié)構(gòu)對于工程師的使用和故障排查來說十分高效。

　　讓我們以一個常用的過程控制功能PID模塊為例。使用DCS全球數(shù)據(jù)模型，可以通過配置界面獲得PID功能模塊的全部信息，此界面的各種算法已經(jīng)通過驗證，可以按需選擇。HMI中的報警、趨勢分析和歷史數(shù)據(jù)功能所需的參數(shù)可以在一個站點輕松完成獲取和配置，無需再對HMI配置進行更改。

應(yīng)用軟件

　　在一套自動化系統(tǒng)20~30年的服役期內(nèi)，考慮用戶需要對系統(tǒng)進行擴展、更改或者為系統(tǒng)增加新技術(shù)的頻次是很重要的。

　　“如果系統(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標(biāo)準(zhǔn)化。”

　　對于DIY系統(tǒng)來說，要想找到工廠運行所需的所有應(yīng)用程序，只需要翻翻PLC和HMI供應(yīng)商的選型手冊然后下訂單即可，隨后就可以獲得授權(quán)、DVD安裝盤、下載內(nèi)容和其他一系列有用的資料。但是，如果只需要選擇一種型號代碼就可以立即收到所需的整套系統(tǒng)豈不是更加便利么？一個授權(quán)文件可以用于所有支撐過程工廠運行的控件、數(shù)據(jù)備份、趨勢分析對象、業(yè)務(wù)集成軟件和工廠運行中所需要的圖形。DCS體系結(jié)構(gòu)能夠確保所有的控制應(yīng)用程序都被正確加載，版本正確且經(jīng)過兼容性測試。

數(shù)據(jù)管理

　　當(dāng)DIY的DCS系統(tǒng)被拼湊起來后，各種不同的數(shù)據(jù)模型將會產(chǎn)生多種代表同樣信息的數(shù)據(jù)。當(dāng)這些個體被組裝成一個系統(tǒng)之后，這些不同種類的數(shù)據(jù)模型必須同步并且受到維護，對于應(yīng)用工程師和系統(tǒng)管理員來說，完成這項工作是一個不小的負擔(dān)。

　　而對于DCS體系結(jié)構(gòu)來說，通用的數(shù)據(jù)模型能覆蓋整套系統(tǒng)。因此，一個數(shù)據(jù)源可以為系統(tǒng)任何位置的任何一個應(yīng)用程序或者服務(wù)提供數(shù)據(jù)。這個問題的關(guān)鍵并不在于數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，而在于單一的數(shù)據(jù)模型，不管數(shù)據(jù)組件在何處，它都可以被體系下的任何一個組件所使用，而且數(shù)據(jù)組件無需復(fù)制。綜合的數(shù)據(jù)模型并不一定意味著僅使用一個數(shù)據(jù)庫，但是它肯定意味著對于任何數(shù)據(jù)組件來說都具有同一個去處。

批量自動化

　　DCS體系結(jié)構(gòu)的綜合特性長久以來一直是批量自動化工程的上佳之選。相比于其他類型的自動化，批量要求在相位、單位、配方、公式和其他要素上做到精細的配合。即使經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)在提供完整的解決方案時也面臨著不小挑戰(zhàn)，因為批量環(huán)境中的組件實在過于多樣化。正是基于此種原因，很多批量自動化工程都選擇將多種解決方案混合成一種解決方案。

　　不管怎樣，批量數(shù)據(jù)模型已經(jīng)不像從前那樣令人心生畏懼了，批量自動化解決方案的各種不同的信息現(xiàn)在使用單一的DCS數(shù)據(jù)模型就可以采集完成。例如，批量管理和執(zhí)行所需的所有組件都運行于過程控制器上，或者在要求耐用性的場合這些組件都運行于冗余控制器上。這意味著沒必要非得使用一臺PC作為批量服務(wù)器。因為所有的批量組件都運行于控制器上，批量執(zhí)行更加快速，循環(huán)時間得以縮短，產(chǎn)量提升。而且，對于各種報警、安保和顯示功能，操作人員只需要學(xué)習(xí)一種作業(yè)環(huán)境即可，誤操作的可能性也更低。從工程和維護的觀點來看，這種方法的優(yōu)勢在于僅需學(xué)習(xí)并支持一種工具即可控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，事半功倍。

開放式連通性

　　今天的過程工廠很少選擇單一品牌的控制器。這就是為什么經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)也能夠?qū)⒌谌皆O(shè)備以同樣的數(shù)據(jù)模型引入的原因。這意味著操作人員能夠以一種統(tǒng)一的風(fēng)格瀏覽來自于不同廠家的控制器的信息。

　　控制解決方案是否能夠?qū)⑵髽I(yè)解決方案無縫融入控制層也是一個重要的考慮方面。因為信息富集型應(yīng)用通常都是如需則急需，所以對制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、報表軟件、統(tǒng)計過程控制（SPC）、停機跟蹤或者其他企業(yè)層解決方案進行提前考慮是很重要的。

仿真技術(shù)

　　控制策略在應(yīng)用到實際的過程之前必須經(jīng)過徹底的“排查”。由于過程控制關(guān)注可重復(fù)性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點是十分必要的。過程控制中的計時是很必要的，仿真器必須能夠可靠地重現(xiàn)過程執(zhí)行的計時。

　　“由于過程控制關(guān)注可重復(fù)性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點是十分必要的。”

　　基于此種原因，DCS供應(yīng)商都提供先進的仿真器技術(shù)，在工廠整個生命周期內(nèi)幫助改善性能。有多種仿真選擇，從離線的穩(wěn)態(tài)設(shè)計仿真、控制核查和操作員培訓(xùn)到在線控制和優(yōu)化、性能監(jiān)控和作業(yè)計劃仿真。

過程歷史數(shù)據(jù)

　　徹底的過程改進依賴于優(yōu)良的過程數(shù)據(jù)，這意味著歷史數(shù)據(jù)的收集必須與工廠自動化系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)一致，不會妨礙更加緊急的控制要求。但是，如果出于某種原因必須中斷歷史數(shù)據(jù)收集，那么之后必須能夠恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)，因為不完整的歷史數(shù)據(jù)是不能接受的。工廠需要一種可靠的解決方案以獲取歷史數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)用于趨勢和質(zhì)量分析。

　　基于此種目的，大多數(shù)現(xiàn)有的DCS平臺現(xiàn)在都具有耐用的內(nèi)置過程歷史數(shù)據(jù)功能，工程師和工廠管理人員可以藉此在單一站點完成對整體作業(yè)性能的分析。冗余數(shù)據(jù)收集機制還能保證在主歷史數(shù)據(jù)收集器失效時迅速切換至輔助歷史數(shù)據(jù)收集器。#p#分頁標(biāo)題#e#

做出決定

　　當(dāng)然，每一家工廠對自動化和控制都有其獨一無二的要求，實際上不管是DCS還是PLC都能滿足每一家工廠的需求，落實到具體的應(yīng)用和作業(yè)需求時，必須仔細考慮，然后再決定哪一種技術(shù)更適合自己的過程控制。當(dāng)前對于DCS的需求正在上升，即使對于規(guī)模較小的應(yīng)用也是如此。對上文討論的內(nèi)容略加思索，操作人員和工程師就能對DCS和PLC的能力有一個初步的認識，并在兩者之間做選擇的時候能夠更加深入地考量。