Digitální přístrojové a kontrolní systémy

A řídicí systémy digitální systém ( DCS nebo DCS pro distribuovaného řídicího systému v angličtině) je řídicí systém z výrobního procesu s rozhraním člověk-stroj pro monitorování a digitální komunikační síti .

Výhodou těchto systémů je jejich modularita, která umožňuje jejich snadnou instalaci a úpravy.

Dějiny

Historicky první počítačový systém používaný pro průmyslové řízení byl implementován v roce 1959 v rafinérii Texaco v Port Arthur v Texasu s RW-300 od společnosti Ramo-Wooldridge .

Z výrobců SNCC lze zmínit ABB , Emerson , Foxboro , Honeywell , Rockwell , Siemens , Yokogawa .

Oblast použití

SSACs se používají hlavně ve zpracovatelském průmyslu, kde je způsob výroby je kontinuální nebo šarže . Mezi metody, kde lze použít SSAC, patří například:

petrochemikálie a rafinerie
kov a těžba
metalurgické čistírny
farmaceutická výroba
jaderné a tepelné elektrárny
výroba automobilů
zemědělské aplikace
pobřežní vítr

Architektura systému

Řídicí zařízení DCS je distribuováno nebo geograficky distribuováno. Na rozdíl od centralizovaných řídicích systémů založených na průmyslových programovatelných logických řadičích , které mají jediný centrální řadič, který spravuje všechny řídicí funkce systému , jsou DCS tvořeny několika modulárními řadiči, které řídí podsystémy nebo jednotky celku instalace.

Klíčovým atributem DCS je jeho spolehlivost díky distribuci řídicího zpracování kolem uzlů v systému. To zmírňuje selhání jednoho procesoru. Pokud procesor selže, ovlivní to pouze část procesu závodu, na rozdíl od selhání sálového počítače, které by ovlivnilo celý proces. Toto rozdělení místního výpočetního výkonu na polní vstupu-výstupu (I / O) náplast zátoky v této oblasti také zajišťuje rychlé časy zpracování regulátor tím, že eliminuje potenciální sítě a centrální zpoždění zpracování.

Přiložený diagram je obecný model, který zobrazuje funkční úrovně výroby pomocí počítačového ovládání:

Úroveň 0 obsahuje polní zařízení, jako jsou senzory a akční členy
Úroveň 1 obsahuje průmyslové vstupně-výstupní (I / O) moduly a jim přidružené distribuované elektronické procesory.
Úroveň 2 obsahuje kontrolní počítače, které shromažďují informace z uzlů procesoru v systému a poskytují obrazovky ovládání operátora.
Úroveň 3 je úroveň řízení výroby, která nekontroluje přímo proces, ale týká se sledování cílů výroby a dohledu.
Úroveň 4 je úroveň plánování výroby.

Úrovně 1 a 2 jsou funkční úrovně tradičního DCS, ve kterém je všechna zařízení součástí integrovaného systému od jednoho výrobce.

Úrovně 3 a 4 nejsou přísně řídícími procesy v tradičním smyslu, ale tam, kde probíhá řízení výroby a plánování.

Vlastnosti systému

SNCC je tvořeno na základně sady zařízení založených na mikrokontroléru, z nichž každé zajišťuje konkrétní úkol:

získávání dat : obecně a hlavně spojené s polním zařízením (senzor, akční člen), umožňují filtrování a kondicionování signálu, aby byla zajištěna dobrá komunikace mezi regulátorem a těmito polními zařízeními.
regulace a zpracování dat : jsou to zařízení, která vykonávají funkci regulace a servoregulace pomocí regulačních smyček PID nebo kombinační logiky.
komunikační systém : používání specifických komunikačních protokolů a topologií k zajištění komunikace mezi různými zařízeními systému.
monitorování : jedná se o zařízení, která zajišťují správnou funkci veškerého vybavení systému (systémový alarm) a také správnou funkci procesu (procesní alarm)
historie : historie procesních dat, systémových a procesních alarmů, protokolů atd.
archivace : tato funkce zajišťuje archivaci a záznam různých systémových dat do databáze serveru
dohled : jak název napovídá, tato funkce vám umožňuje dohlížet na systém a zobrazit okamžitý stav každého zařízení v systému.

Reference

Jacques Le Gallais , „ Digitální řídicí systémy (SNCC) “, Inženýrské techniky. Industrial computing , sv. S2, n O R7505,1997, R7505.1-R7505.15 ( ISSN 1632-3831 ).
(in) H. Van Dyke Parunak a Raymond S. Vanderbok , „ Řízení nouzového chování v distribuovaných řídicích systémech “ , Sborník ISA-Tech'97 , ISA ,1997( číst online ).
(in) Thomas M. Stout a Theodore J. Williams , „ Průkopnická práce v oblasti řízení počítačových procesů “ , IEEE Annals of the History of Computing , IEEE , sv. 17, n o 1,jaro 1995, str. 6–18 ( DOI 10.1109 / 85.366507 ).
(in) Vanessa Romero Segovia a Alfred Theorin, „ History of Control: History of PLC and DCS “ , Department of Automatic Control of the University of Lund ,15. června 2012, § 3.7 „Historie společnosti DCS“, s. 17–20.