集散控制系统的硬件结构(jiégòu)概要☞DCS的硬件系统主要由集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备等组成，通过通信网络系统将这些硬件设备连接起来，共同实现(shíxiàn)数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。这里，分别介绍DCS的现场控制站、DCS的操作员站和DCS的工程师站。3.1DCS的现场(xiànchǎng)控制站☞一般来说，现场控制站中的主要(zhǔyào)设备是现场控制单元。现场控制单元是DCS直接与生产过程进行信息交互的I/O处理系统，它的主要(zhǔyào)任务是进行数据采集及处理，对被控对象实施闭环反馈控制、顺序控制和批量控制。用户可以根据不同的应用需求，选择配置不同的现场控制单元以构成现场控制站。☞现场控制站是一个可独立运行(yùnxíng)的计算机检测控制系统。由于它是专为过程检测、控制而设计的通用型设备，所以其机柜、电源、输入输出通道和控制计算机等与一般的计算机系统有所不同。☞现场控制站的硬件系统主要包括：机柜、电源、输入输出通道等。1.机柜/2.电源(diànyuán)(4)在石油、化工等对连续性控制要求特别高的场合，应配有不间断供电电源UPS，以保证供电的连续性。现场控制站内各功能模块所需直流电源一般为±5V、±15V(或±12V)、以及+24V。➢为增加直流电源系统的稳定性，一般可以采取(cǎiqǔ)以下几条措施。(1)为减少相互间的干扰，给主机供电与给现场设备供电的电源要在电气上隔离。(2)采用冗余的双电源方式给各功能模块供电。(3)一般由统一的主电源单元将交流电变为24V直流电供给柜内的直流母线，然后通过DC-DC转换方式将24V直流电源变换为子电源所需的电压，主电源一般采用1:1冗余配置，而子电源一般采用N:1冗余配置。3.控制器(1)CPU尽管世界各地的DCS产品差别很大，但现场控制站大都采用(cǎiyòng)Motorola公司M68000系列和Intel公司80X86系列的CPU产品。为提高性能，在各生产厂家大都采用(cǎiyòng)准32位或32位微处理器。由于数据处理能力的提高，因此可以执行复杂的先进控制算法，如自动整定、预测控制、模糊控制和自适应控制等。(2)存储器与其他计算机一样，控制计算机的存储器也分为RAM和ROM。由于控制计算机在正常工作(gōngzuò)时运行的是一套固定的程序，DCS中大都采用了程序固化的办法，因此在控制计算机中ROM占有较大的比例。有的系统甚至将用户组态的应用程序也固化在ROM中，只要一加电，控制站就可正常运行，使用更加方便，但修改组态时要复杂一些。➢在一些采用冗余CPU的系统中，还特别设有双端口随机存储器，其中存放有过程输入输出数据、设定值和PID参数等。两块CPU板均可分别对其进行读写，保证了双CPU间运行数据的同步。当原先在线主CPU板出现故障时，原离线CPU板可立即接替工作(gōngzuò)，这样对生产过程不会产生任何扰动。(3)总线常见的控制计算机总线有Intel公司的多总线MULTIBUS，“EOROCARD”标准的VME总线和STD总线，前两种总线都是支持多主CPU的16位/32位总线，由于STD总线是一种8位数据总线，使用受到限制，已经逐渐淡出市场。➢近年来，随着PC机在过程控制领域的广泛应用，PC总线(ISA、EISA总线等)在中规模(guīmó)DCS的现场控制站中也得到应用。4.输入/输出通道过程控制计算机的输入/输出通道一般包括模拟量输入/输出(AI/AO)、开关量输入/输出(SI/SO)或数字量输入/输出(DI/DO)以及脉冲量输入通道(PI)。(1)模拟量输入输出通道(AI/AO)生产过程中的连续性被测变量(如温度、流量、液位、压力、浓度、pH值等)，只要由在线检测仪表将其转变为相应的电信号，均可送入AI通道，经过(jīngguò)A/D转换后，将数字量送给CPU。而模拟量输出通道一般将计算机输出的数字信号转换为4~20mADC(或1~5VDC)的连续直流信号，用于控制各种执行机构。(2)开关量输入/输出通道(SI/SO)开关量输入通道主要用来采集各种限位开关、继电器或电磁阀连动触点的开、关状态，并输入至计算机。开关量输出通道主要用于控制电磁阀、继电器、指示灯、声光报警器等只具有开、关两种状态的设备。(3)脉冲输入通道(PI)许多现场仪表（如涡轮流量计、罗茨式流量计以及一些机械计数(jìshù)装置等）输出的测量信号为脉冲信号，它们必须通过脉冲输入通道才能送入计算机。系统结构5、现场(xiànchǎng)总线模件6、现场(xiànchǎng)控制站通信接口7.现场(xiànchǎng)控制站的可靠性措施（1）、手动后备(hòubèi)（2）．冗余(rǒnɡyú)1．CPU冗