DCS在控制上的最大特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態(tài)，可實現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要，使得在單元組合儀表實現(xiàn)起來相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求，以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng)，以多變量預(yù)測控制為代表的先進(jìn)控制策略的提出和成功應(yīng)用之后，先進(jìn)過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強(qiáng)調(diào)的是，廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價值的發(fā)展方向。

　　在實際過程控制系統(tǒng)中，基于PID控制技術(shù)的系統(tǒng)占80%以上，PID回路運用優(yōu)劣在實現(xiàn)裝置平穩(wěn)、高效、優(yōu)質(zhì)運行中起到舉足輕重的作用，各DCS廠商都以此作為搶占市場的有力競爭砝碼，開發(fā)出各自的PID自整定軟件。另外，根據(jù)DCS的控制功能，在基本的PID算法基礎(chǔ)上，可以開發(fā)各種改進(jìn)算法，以滿足實際工業(yè)控制現(xiàn)場的各種需要，諸如帶死區(qū)的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。

　　與傳統(tǒng)的PID控制不同，基于非參數(shù)模型的預(yù)測控制算法是通過預(yù)測模型預(yù)估系統(tǒng)的未來輸出的狀態(tài)，采用滾動優(yōu)化策略計算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)實施方案的不同，有各種算法，例如，內(nèi)模控制、模型算法控制、動態(tài)矩陣控制等。目前，實用預(yù)測控制算法已引入DCS，例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應(yīng)用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實際工業(yè)過程。此外，還有霍尼韋爾公司的HPC，橫河公司的PREDICTROL，山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統(tǒng)中開發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預(yù)測控制器等等。這類預(yù)測控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預(yù)測控制之前進(jìn)行噪聲濾波，而是把卡爾曼濾波器作為最優(yōu)狀態(tài)推測器，同時進(jìn)行最優(yōu)狀態(tài)推測和噪聲濾波。

　　先進(jìn)控制算法還有很多。目前，國內(nèi)、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競相開發(fā)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制的工程軟件包，希望在組態(tài)軟件中嵌入先進(jìn)控制和優(yōu)化控制策略。

　　dcs控制系統(tǒng)特點

　　ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)是基于回路控制演化發(fā)展成的ＤＣＳ控制系統(tǒng)，模擬量的控制是其獨特的優(yōu)勢，等級精度為０．１級。其編程方式不是語句或梯形圖，而是以功能模塊的形式，簡單的功能塊只處理單個任務(wù)，復(fù)雜的功能塊如ＰＩＤ功能塊配上輸入、輸出功能塊就具備數(shù)字控制儀的所有主要功能。編制程序相對簡單、可靠，減少編程的錯誤量。通訊方式是以太網(wǎng)通訊，在整個設(shè)備運行過程中可以打開監(jiān)控程序監(jiān)視ＤＣＳ程序運行狀況，并可在不中斷設(shè)備工藝運行的情況下修改作為下位機(jī)ＤＣＳ內(nèi)部程序，

　　現(xiàn)場安裝和調(diào)試非常簡便。其內(nèi)部所有功能塊輸入

　　輸出及運算都是以浮點計算的模擬量，對于溫度回路和壓力回路的控制非常精確和穩(wěn)定，其數(shù)字量的處理速度相比ＰＬＣ較慢。對以溫度控制為目標(biāo)，不需要順序動作控制的工業(yè)爐窯的控制系統(tǒng)采用ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)非常適合。ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)與上位機(jī)之間的通訊協(xié)議是完全公開的，因此可以應(yīng)用于多種工業(yè)組態(tài)軟件。

　　控制系統(tǒng)的組成

　　ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)上位機(jī)采用ＤＥＬＬ計算機(jī)，配以太網(wǎng)卡。下位機(jī)為ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＨＣ９００，同時另配一臺Ｍ２Ｉ觸摸屏作為備用，一旦上位機(jī)有問題，可在觸摸屏Ｍ２Ｉ上操作，不影響生產(chǎn)。見圖１

　　２．１計算機(jī)系統(tǒng)

　　由爐體畫面、工藝曲線、實時曲線、歷史數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、工件記錄、工件數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)修正、ＰＩＤ參數(shù)整定等畫面構(gòu)成。在組態(tài)王軟件基礎(chǔ)上編制的整個監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，可實現(xiàn)動態(tài)顯示系統(tǒng)流程、工藝參數(shù)設(shè)定、過程控制回路實時監(jiān)控、歷史趨勢曲線和歷史記錄查詢以及查詢打印各種報表等數(shù)據(jù)的管理功能。２．２

　　ＨＣ９００ＤＣＳ系統(tǒng)ＨＣ９００ＣＰＵ：９００Ｃ５１，根據(jù)輸入輸出點數(shù)配ＤＩ：９００Ｇ０１、ＤＯ：９００Ｈ０２、ＡＩ：９００Ａ０１、ＡＯ：９００Ｂ０１若干，另配通訊模塊、電源模塊、機(jī)箱和若干２５０Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻。

　　２．2觸摸屏

　　韓國Ｍ２Ｉ公司１０．５”觸摸屏，ＲＳ２３２或ＲＳ４８５通訊方式，ＴＯＰ－Ｄｅｓｉｇｎｅｒ編程軟件。

　　３控制系統(tǒng)的性能

　　整個控制系統(tǒng)具有功能全面、性能可靠、操作簡單、簡單易學(xué)的特點。

　　3.1計算機(jī)控制系統(tǒng)

　　北京亞控公司的組態(tài)王工業(yè)控制組態(tài)軟件是國內(nèi)運用普遍的一種通用組態(tài)軟件，設(shè)計平臺功能比

　　較強(qiáng)大，可靠性高。筆者在其平臺上設(shè)計的窯爐控制軟件，面向工廠操作人員，具有界面友好、易懂易學(xué)的特點。上位機(jī)作為管理，不但具有數(shù)據(jù)管理記錄的功能，所有的操作控制都可在上位機(jī)控制畫面上進(jìn)行，同時還具有報警保護(hù)功能。

　　３．２ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)

　　控制精度高，可靠性高，具備離開上位機(jī)獨立運行功能。一旦設(shè)備投入運行，將計算機(jī)關(guān)閉后ＤＣＳ控制系統(tǒng)也能按工藝曲線要求將整個工藝過程完成。

　　３．３觸摸屏

　　作為計算機(jī)的后備設(shè)備，具備上位機(jī)的操作功能，在計算機(jī)故障時可啟動ＨＣ９００ＤＣＳ控制系統(tǒng)。

　　４結(jié)論

　　整套控制系統(tǒng)控制先進(jìn)可靠，整個設(shè)備溫度、壓力控制效果非常好，溫度場測試通過法國法瑪通公司現(xiàn)場人員的熱處理溫度場檢測，產(chǎn)品熱處理達(dá)到美國西屋公司和法國法瑪通公司的核電產(chǎn)品熱處理的標(biāo)準(zhǔn)，為中國核電產(chǎn)品的熱處理工藝控制提供了一個可靠平臺。