1，DCS由4部分組成

DCS由4部分組成：I/O板、控制器、操作站（人機界面（EMI））、通信網絡。I／O板和控制器國際上各DCS廠家的技術水平都相差不遠，如果說有些差別的話是控制器內的算法有多有少，算法的組合有些不一樣，I／O板的差別在于有的有智能，有的沒有，但是控制器讀取所有LO數據必須在Is內完成一個循環；操作站差別比較大，主要差別是選用PC機還是選用小型機、采用UNIX還是采用Windows操作系統、采用專用的還是通用的監視軟件，操作系統和監視軟件配合比較好時可以減少死機現象；差別最大的是通信網絡，最差的是輪詢方式，最好的是例外報告方式，其速率相差較大。

DCS系統結構

I／O板通過端子板直接與生產過程相連，讀取傳感器傳來的信號。20板有幾種不同的類型，每一種I／O板都有相應的端子板。如模擬量輸人，4～20mA的標準信號板和用以讀取熱電偶的毫伏信號板；4～16個通道不等；模擬量輸出，通常都是4～20mA的標準信號，一般它的通道比較少，4～8個通道；開關量輸人，16～／1／1JL個通道；開關量輸出，開關量輸入和輸出還分不同電壓等級的板，如直流24V， 125V；交流220V或115V等，8～16個通道不等；脈沖量輸人，用于采集速率的信號，4～8通道不等；快速中斷輸入；HART協議輸入板；現場總線LO板。

每一塊LO板都接在I/O總線上。為了信號的安全和完整，信號在進人LO板以前要進行整修，如上下限的檢查、溫度補償、濾波，這些工作可以在端子板完成，也可以分開完成，完成信號整修的板稱為信號調理板。I／O總線和控制器相連。

作為一個DCS控制器，必須具各的功能塊有：與硬件連接的功能塊通常是4塊，這與輸人板的類型有關；包括模擬量輸入功能塊、模擬量輸出功能塊、開關量輸入功能塊、開關量輸出功能塊。每一個功能塊必須與特定的端子板連接在一起。如果有接收現場總線的信號，還需要接收現場總線信號的功能塊。另外有4塊與網絡相連的功能塊，它們分別是：模擬量網絡輸入、模擬量網絡輸出、開關量網絡輸入、開關量網絡輸出。其次是PID功能塊、站功能塊，再其次是算術運算（加、減、乘、除），然后才是函數運算（一次濾波、超前一滯后、二維曲線等）、三角幾何運算（正弦、余弦、正切、余切等）和三維矩陣運算。一些高級運算，如模糊邏輯，模型控制等是可多可少的，但它們是判斷DOS系統功能強弱的標準。

為了增加控制器的不I/O點數和增加控制器到現場的距離，可以把現場總線和控制器連接，如LonvJorks總線，這時控制器內應該有連接Lonworks時的功能塊。Lonworks總線上的模塊有獨立的輸入輸出板和運算板，在運算板中還有少量的功能塊。

DCS控制結構

控制器是DCS的核心部件，它相當于一臺PC機。有的Das的控制器本身就是PC機。它主要有CPU、RAM、F2PROM和ROM等芯片，還有兩個接口，一個向下接收I／O總線來的信號，另一個接口是向上把信號送到網絡上與人機界面相連。ROM用來存貯完成各種運算功能的控制算法（有的Das稱為功能塊庫）。在庫中存功能塊，如控制算法PID、帶死區PID，積分分離PID算術運算加、減、乘、除、平方、開方、函數運算一次濾波、正弦、余弦、X－Y函數發生器、超前－滯后；比較先進的算法有Smith預估、C語言接口、矩陣加、矩陣乘；邏輯運算有邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯與非等。通常用站功能塊不僅把模擬量和開關量結合起來，還與人聯系起來。功能塊越多，用戶編寫應用程序（即組態）越方便。組態按照工藝要求，把功能塊連接起來形成控制方案。把控制方案存在E2PROM中。因為E2PROM可以擦寫，組態要隨工藝改變而改變，所以把組態存在E2PROM中。不同用戶有不同組態。組態時，用戶從功能塊庫中選擇要的功能塊，填上參數，把功能塊連接起來。形成控制方案存到E2PROM中。這時控制器在組態方式投人運行后就成為運行方式，控制器中安裝有操作系統，功能塊組態軟件和通信軟件。為了系統安全運行，閉環控制器一定是冗余運行的，一用一各，并且是熱備。

DCS總線

通信網絡把過程站和人機界面連成一個系統。通信網絡有幾種不同的結構形式，如總線型、環型和星型。總線型在邏輯上也是環型的。星型的只適用于小系統。不論是環型還是總線型，一般都采用廣播式。其他一些協議方式已用得較少。通信網絡的速率在10M的和100Mb／s左右。

閉環控制器、模擬量數據采集器和邏輯運算器可以和人機界面直接連在通信網絡上，在網絡上的每一個不同的控制器作為網絡上的一個獨立結點。每一個結點完成不同的功能。它們都應有網絡接口。有的DCS為了節省網絡接口，把所有的過程控制用的設備即閉環控制器、模擬量數據采集器和邏輯運算器預先連在控制總線上，稱為過程控制站。這既可以增加過程控制站所能接收的LO點數，又能節省接口。然后再通過接口連到網絡上，與人機界面相連。

人機界面有4種不同形式的結點，它們是操作站、工程師工作站、歷史趨勢站和動態數據服務器。操作站安裝有操作系統、監控軟件和控制器的驅動軟件，顯示系統的標簽、動態流程圖和報警信息。一個Das系統可以有好幾臺操作站，每一臺操作站可以顯示一樣的內容，也可以是不一樣的內容。DOS廠家可以配專用操作站或通用操作站。工程師工作站給控制器組態（CAD），也可以給操作站組態。如果監控軟件作圖能力很強，作圖工作可以由監控軟件獨立完成。工程師站的另外一個功能是讀控制器的組態，用于控制器升級，查找故障。我們稱之為逆向工程師站。歷史趨勢站用于存儲歷史數據。動態數據服務器是Das和MIS系統的接口，也是Das和Web的隔離設各。