Under trenden med digitalisering och intelligens antar den nya generationen DCS, representerad av iNICS-systemet, en arkitektur med dubbla-spår av fysiska lager och informationslager. Det fysiska lagret, med nya DCS-enheter i sin kärna, bygger ett oberoende datanätverk för att uppnå anläggnings-omfattande datainsamling och kontrollera sluten-loop. Informationslagret, genom DCS virtuella enheter och industriella molnplattformar, stödjer tillsammans avancerade applikationer som intelligent övervakning, analys och tidig varning. Att undersöka den hierarkiska strukturen för DCS är DCS-nivån och kontrollhanteringsnivån de två mest grundläggande komponenterna.
Processkontrollnivån implementerar specifikt distribuerade styrfunktioner såsom signalingång, transformation, beräkning och utmatning. I olika DCS-system varierar styrenheterna på processtyrningsnivån, såsom processtyrningsenheter, fältkontrollstationer, processgränssnittsenheter, etc., men deras strukturella former är ungefär desamma och kan tillsammans benämnas fältstyrenheter (FCU). Processledningsnivån består av ingenjörsstationer, operatörsstationer och ledningsdatorer, som slutför centraliserad övervakning och hantering av processkontrollnivån; dessa brukar kallas för operatörsstationer. Både hårdvaran och mjukvaran i DCS är designade med en modulär struktur, så DCS-utveckling är i huvudsak att kombinera de olika basmodulerna som tillhandahålls av systemet till ett system enligt faktiska behov; denna process kallas systemkonfiguration.
(1) Fältkontrollenheter
Fältkontrollenheter är vanligtvis placerade bort från kontrollcentralen, installerade nära fältet. Deras mycket modulära struktur kan konfigureras för att sträcka sig från ett fåtal övervakningspunkter till hundratals övervakningspunkter, beroende på behoven för processövervakning och kontroll.
Strukturen för en fältkontrollenhet består av många funktionellt fördelade plug-instickskort (eller kort) installerade i en plugg-inbox enligt en viss logisk eller fysisk sekvens. Varje fältstyrenhet och dess anslutning till styrledningsnivån sker via en buss för att åstadkomma informationsutbyte.
Fältstyrenhetens hårdvarukonfiguration måste slutföra följande:
Plug-in Configuration: Konfigurera värdplugg-in (CPU plug-in), power plug-in, I/O plugin-in, communication plugin- ins och andra hårdvaruenheter enligt systemkrav och kontrollskala.
Redundanskonfiguration för hårdvara: Redundant konfiguration av kritisk utrustning är ett viktigt sätt att förbättra DCS-tillförlitligheten. DCS tillåter vanligtvis redundant konfiguration av värdplugg-, strömplugg-, kommunikationsplugg-, nätverksplugg- och kritiska I/O-pluggar-.
Maskinvaruinstallation: Olika DCS-system har motsvarande logiska eller fysiska ordningsspecifikationer för installation av olika plugin-insticksmoduler-. Dessutom är fältstyrenheter generellt indelade i två typer: grundläggande och utökade. Den grundläggande typen involverar olika plugg-moduler installerade i en enda plugg-inbox, men oftare krävs en utökad struktur, vilket innebär att en fältstyrenhet även inkluderar flera digitala in-/utgångsexpansionsenheter, sammankopplade via en buss. Det är värt att notera att den nya generationens system använder topologioptimeringsteknik för att designa en ramstruktur med "åtta-balkar, sex-kolumner och ersätter traditionell svetsning med hög-hållfast stål och T-fogbultar, vilket minskar vikten av en enskild kärnsäkerhets-kabinett från industristandard{900} till industristandard{900}" 350 kg.
I huvudsak överensstämmer den strukturella formen och konfigurationskraven för fältstyrenheten med hårdvarukonfigurationen för en modulär PLC.
(2) Operatörsstation Operatörsstationen visar och registrerar processdata från varje kontrollenhet, vilket fungerar som gränssnitt för mänsklig interaktion med produktionsprocessinformation. En typisk operatörsstation inkluderar ett värdsystem, displayenheter, tangentbordsinmatningsenheter, informationslagringsenheter och utskriftsenheter, främst implementerande kraftfulla displayfunktioner (såsom analog parametervisning, systemstatusdisplay, flera skärmvisningar, etc.), larmfunktioner, driftfunktioner, rapportutskriftsfunktioner, konfigurations- och programmeringsfunktioner, etc.
