سیستم های کنترل توزیع (DCS) از سیستم های غیرمتمرکز یا فرعی برای مدیریت فرآیندهای توزیع شده یا سیستم‌های تولیدی استفاده می‌کنند.
یک سیستم کنترل توزیع شده شامل موقعیت چندین کنترل کننده در داخل یک کارخانه یا روش تولید است. کنترلرها به یک کنسول مرکزی شبکه شده‌اند. هدف DCS ها متمرکز کردن عملیات کارخانه در یک مکان برای کنترل، نظارت و گزارش عناصر و فرآیندهای فردی است.
اجزاء
واحدهای منطقه DCS طبق تعریف سیستم‌های طبقه بندی شده، اگرچه همه سیستم ها یک سلسله مراتب استاندارد را به اشتراک نمی‌گذارند.غ
کنترل‌کننده‌های منفرد، که توسط کنترل‌کننده‌های اصلی نظارت می‌شوند، سطح پایینی «field» یا «plant» سلسله مراتب را ساختار می‌دهند. کنترل‌کننده‌های اصلی با رایانه‌ها و سرورهای جداگانه، که به دستگاه‌های خروجی ویدیو و رابط ماشین انسانی (HMI) متصل هستند، متصل می‌شوند، که محل کنترل کاربر است. DCS ها معمولاً پروتکل های معمولی بدرفتاری شبکه ای مانند PROFIBUS و LAN هستند که دومی در این سیستم خاص استفاده می شود.
لازم به ذکر است که بسیاری از قطعات DCS نیز می توانند به عنوان دستگاه های مستقل عمل کنند. در حالی که یک DCS در نهایت بر عملکرد قطعات شبکه ای خود حاکم است، قطعات ثابت اغلب برای استفاده در برنامه های مختلف برنامه ریزی مجدد می شوند.
طراحی سیستم های کنترل توزیع شده (DCS)
سیستم های کنترل توزیع (DCS) از 2 کیفیت اصلی تشکیل شده است.
1) توابع کنترلی متنوع در مجموعه‌های کوچکی از زیرسیستم‌های نیمه مستقل توزیع می‌شوند. اینها توسط یک گذرگاه ارتباطی پرسرعت به هم متصل می شوند و عملکردهای آنها شامل ارائه داده، جمع آوری داده، کنترل روش، نظارت بر روش، اطلاعات گزارش، ذخیره و بازیابی داده ها می شود.
2) دومین ویژگی اتوماسیون فرآیند تولید با ادغام روش های مدیریتی پیشرفته است.
معماری DCS
اطلاعات سیستم های کنترل توزیع شده (DCS).
امکانات:
سیستم‌های کنترل توزیع (DCS) در برنامه‌های مدیریتی متنوع با طیف وسیعی از I/O با کنترل‌کننده‌های اختصاصی استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها در روش‌های تولید هر جا که چندین محصول طراحی می‌کنند در رویه‌های متعدد مانند مدیریت فرآیند دسته‌ای استفاده می‌شوند.
ویژگی‌های DCS عبارتند از:
• افزونگی سیستم
• HMI بسیار پیشرفته
• پلت فرم قابل صعود
• امنیت سیستم
برنامه های کاربردی:
سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) عمدتاً در فرآیندهای تولیدی که پیوسته یا دسته ای هستند استفاده می شوند.
کاربردهای DCS عبارتند از:
• کارخانه های شیمیایی
• ترکیبات آلی (نفت) و پالایشگاه‌ها
• کارخانه‌های خمیر و کاغذ
• کنترل دیگ بخار و سیستم‌های نیروگاه
• نیروگاه‌های اتمی
• سیستم‌های مدیریت زیست محیطی
• سیستم‌های مدیریت آب
• تصفیه خانه‌های آب
• تصفیه خانه‌های فاضلاب
• مواد غذایی و فرآیند غذایی
• بیوشیمیایی و کود
• فلزات و معادن
• تولید خودرو
• کارخانه‌های متالورژیک
• تولید دارو
• کارخانه‌های تصفیه شکر
• کاربردهای کشاورزی
مزایای استفاده از DCS عبارتند از:
- به کمترین عیب‌یابی نیاز دارد
- دارای گرافیک HMI و صفحات صفحه‌ی است
- زنگ هشدار
- بهترین سازماندهی و سازگاری را نسبت به PLC/HMI با هم دارد
- مدیریت دسته ای امکان پذیر است
- سرور OPC
- کاهش زمان مهندسی
- سرورهای سیستم اپراتور اضافی
- افزونگی
اکثر سیستم های کنترل توزیع شده واحد منطقه طراحی شده با قطعات اضافی. مهندسی اضافی با استفاده از پردازنده های پشتیبان فقط در صورت خرابی پردازنده اولیه، قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد. قطعات اضافی در DCSها ضروری هستند، در نتیجه 2 دلیل اصلی را ارائه می دهند:
چندین DCS فرآیندهای حیاتی ایمنی را کنترل می کنند که در طی آن خرابی یا از کار افتادن دستگاه ممکن است باعث آسیب شخصی یا تلفات جانی شود. یک پالایشگاه نفت می تواند بهترین نمونه از کارخانه های حیاتی ایمنی باشد. در چنین فضای AN، یک سیستم کنترل بر شعله هایی که دائماً گاز می سوزند، کنترل می کند. اگر سیستم از کار بیفتد و در نتیجه شعله‌ها از سوختن خارج شوند، گاز جمع شده و جمع می‌شود و سناریوی خطرناکی را ایجاد می‌کند.
افزونگی، قابلیت اطمینان ابزار را افزایش می‌دهد و اپراتور DCS را بر نمایشگرها، نرم‌افزارها و برنامه‌های کاربردی متمرکز می‌کند. در نتیجه سیستم‌های DCS به تعامل تقریباً ثابت اپراتور در HMI نیاز دارند، افزونگی بسیار مهم است.
کاربردهای سیستم های کنترل توزیع شده (DCS)
سیستم‌های کنترل توزیع‌شده اغلب در عملیات‌های دسته‌ای یا پیوسته مانند تصفیه روغن ، تولید برق، تولید ترکیبات آلی ، صنایع دستی ، تولید مواد غذایی و نوشیدنی ، تولید دارویی و فرآیند سیمان استفاده می‌شوند . DCSها می توانند انواع مختلفی از ابزارهای مختلف را کنترل کنند ، از جمله:
1. درایوهای سرعت متغیر
2. سیستم های کنترل کیفیت
3. مراکز کنترل موتور (MCC)
4. کوره ها
5.ابزار دقیق ساخت
6. ابزار دقیق معدن
مرجع: – “تکنولوژی اتوماسیون کارخانه”
