Entwicklungstrend von verteilten Steuerungssystemen

Es gibt viele neue Entwicklungen im DCS-Bereich, die sich vor allem in den folgenden Aspekten widerspiegeln.
(1) Die Systemfunktionen entwickeln sich in eine offene Richtung. Die Struktur herkömmlicher DCS ist geschlossen, und DCS verschiedener Hersteller sind schwer kompatibel. Das offene DCS bietet Benutzern mehr Autonomie bei der Systemintegration. Benutzer können Geräte verschiedener Hersteller zusammen mit Softwareressourcen auswählen, um sie je nach tatsächlichem Bedarf mit dem Steuerungssystem zu verbinden und so die beste Systemintegration zu erreichen. Dies umfasst nicht nur die Integration von DCS und DCS, sondern auch die allgemeine Integration von DCS mit PLC, FCS und verschiedenen Steuergeräten und Softwareressourcen.
(2) Die Instrumententechnologie entwickelt sich in Richtung Digitalisierung, Intelligenz und Vernetzung. Die intelligente und vernetzte Entwicklung industrieller Steuergeräte kann die weitere Dezentralisierung der Prozesssteuerungsfunktionen fördern und eine echte „volldigitale“ und „vollverteilte“ Steuerung realisieren. Da diese intelligenten Instrumente außerdem über die Eigenschaften hoher Genauigkeit, guter Wiederholbarkeit, hoher Zuverlässigkeit, bidirektionaler Kommunikation und Selbstdiagnosefunktionen verfügen, sind die Installation, Verwendung und Wartung des Systems bequemer.
(3) Industrielle Steuerungssoftware entwickelt sich in Richtung fortschrittlicher Steuerung. Die umfassende Anwendung verschiedener fortschrittlicher Steuerungs- und Optimierungstechnologien ist die effektivste, direkteste und wertvollste Entwicklungsrichtung zur Erforschung und Verbesserung der umfassenden Leistung von DCS, die hauptsächlich die Entwicklung und industrielle Anwendung fortschrittlicher Steuerung, Prozessoptimierung, Informationsintegration, Systemintegration und anderer Software umfasst. In Zukunft wird sich industrielle Steuerungssoftware weiterhin in Richtung Standardisierung, Vernetzung, Intelligenz und Offenheit entwickeln.
(4) Die Systemarchitektur entwickelt sich in Richtung FCS. Rein technisch gesehen gibt es in dieser Phase drei Möglichkeiten, den Feldbus in das DCS zu integrieren: ① Integration des Feldbusses in den E/A-Bus des DCS-Systems – über eine Feldbus-Schnittstellenkarte, die an den E/A-Bus des DCS angeschlossen ist, sodass die vom DCS-Controller gesehenen Informationen vom Feldbus genau dieselben sind wie die von einer herkömmlichen DCS-Gerätekarte. Das von Fisher-Rosemount auf den Markt gebrachte DeltaV-System verwendet beispielsweise diese Integrationslösung. ② Integration des Feldbusses in die Netzwerkschicht des DCS-Systems – d. h. Integration des Feldbusses in ein übergeordnetes Netzwerk des DCS. Diese Integrationsmethode erfordert keine Änderungen an der DCS-Steuerstation und hat nur geringe Auswirkungen auf das ursprüngliche System. Beispielsweise können die Feldbusprodukte der Serie 302 von Smar die Integration ihrer Feldbusfunktionen in die Netzwerkschicht des DCS-Systems realisieren. ③ Der Feldbus wird über ein Gateway parallel in das DCS-System integriert – Feldbus und DCS können auch über eine Gateway-Brücke parallel integriert werden. Beispielsweise verwendet das Feldbussystem von SUPCON eine HART-Protokollbrücke, um die Systembetriebsstation und das Feldinstrument zu verbinden, wodurch die Kommunikationsfunktion zwischen der Betriebsstation des Feldbus-Gerätemanagementsystems und dem HART-Protokoll-Feldinstrument realisiert wird.
Der Schwerpunkt von DCS lag schon immer auf der Kontrolle, und das Schlüsselwort lautete „Dispersion“. Die moderne Entwicklung konzentriert sich jedoch mehr auf die umfassende Verwaltung systemweiter Informationen. In Zukunft wird „umfassend“ das Schlüsselwort sein, und es wird sich in Richtung einer umfassenden Automatisierung des Steuerungssystems, des Betriebssystems, des Planungssystems und des Managementsystems entwickeln und von der niedrigsten Ebene der Echtzeitsteuerung und Optimierungskontrolle bis hin zur Produktionsplanung, Geschäftsverwaltung und sogar der höchsten Ebene der strategischen Entscheidungsfindung implementieren, wodurch ein flexibles und hochautomatisiertes integriertes Management- und Steuerungssystem entsteht.