DQZHAN技術訊:科普:什么是核電站的DCS
在核電說起控制系統很多人都會想到DCS,那到底,什么是DCS呢?作為一篇正經的科普文章當然要引經據典,這樣才顯得高大上!
DCS是什么?
DCS系統又叫集散控制系統或者分散控制系統,是一種以微處理器為基礎,采用控制功能分散顯示、操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的儀表控制系統。目前DCS系統在電力、冶金、石化等行業中都有廣泛的應用。
嘿嘿,高大上的東東看不懂吧?書本上對于DCS解釋涵蓋了DCS系統的主要特點,但對于理解到底什么是DCS而言還是太抽象,太無趣了,下面請看我的解釋吧!
DCS系統對于核電站來說就像神經系統對于人體,人感受到的冷熱、看到的明暗色彩等等信息都通過神經系統傳送,大腦發出的各種指令也通過神經系統傳遞到相應的器官。在核電站,DCS系統將各種傳感器得到的數據傳送到控制器,同時將控制指令傳送到執行器,還可以實現對控制邏輯的修改等操作。
還是有點模糊,那我舉個栗子。在高中生物課上我們都學過膝跳反射,人坐在椅子上,把一條腿搭在另一條腿上保持放松,輕輕叩擊膝蓋下部,小腿就會向前踢出。
膝跳反射的過程簡單說來就是當敲擊膝蓋的時候,肌肉感受到敲擊產生神經信號,神經系統將信號傳輸到脊髓,脊髓返回信號使腿部肌肉動作,小腿向前踢出,同時脊髓會把這個信號送到大腦,讓人知道膝蓋被敲擊了一下。
整個膝跳反射過程中腿部肌肉中的神經感受到了敲擊被稱為感受器,腿部肌肉接受神經信號而收縮成為效應器,由感受器將信號傳入到脊髓的神經被稱為傳入神經,由脊髓將信號傳遞到效應器的神經被稱為傳出神經。
說好的講講DCS呢?
看到這里肯定有小伙伴要說:“你等等,我們不是在講DCS嗎?這課程是不是跨度有點大,你過來我保證不打死你!”咳咳,不要著急嘛,重點之前總要有個鋪墊不是,直接上干貨會噎住的,來來來,敲黑板劃重點啦!
DCS就跟膝跳反射的過程類似,只不過產生信號的感受器和執行動作的效應器變成了DCS系統0層的傳感器和執行器。
喂喂喂,什么是0層?嘿嘿,DCS系統不僅0層,還有1層和2層。
正經科普來了!
為了能將數量龐大的,遍布在核電站各個角落的設備的監控和操作集中起來,DCS系統采取分層的結構。0層就是分散在各個地方的傳感器和執行器,負責執行控制命令實現數據的輸入和輸出。將0層的執行器和傳感器接入處理器構成1層,這些處理器讀取0層設備的數據,通過各種卡件等設備發出控制命令,實現對設備的自動控制,就像膝跳反射中的脊髓一樣。
在1層的基礎上通過一些計算機工作站和網絡組成2層,用來接收1層送上來的信號和發出各種指令,并將分散在1層各個處理器的設備狀態集中顯示,實現了電站監視功能的集中。就如同膝跳反射中大腦,接收脊髓送來的信號,讓人產生被敲擊的感覺。
在DCS系統中2層除了接收顯示各種信息,發出各種指令之外,還可以對1層的控制邏輯進行修改,實現不同的控制功能,就像在膝跳反射中如果有意識的繃緊肌肉,小腿在受到敲擊之后是不會踢出去的,而這個繃緊肌肉的過程就像修改了控制邏輯,小腿不再踢出就是改變了控制功能。
總結一下:
DCS系統有兩個*重要的特點:“集中操作和監視”、“分散控制”。
DCS系統的“散”體現在:功能分散,將一個主系統的控制功能分解為多個子系統控制功能來實現;物理分散,將整個控制系統功能有許多不同的硬件實現;地理分散,將基本控制單元安放在就地。
DCS系統的“集”則體現在工藝過程數據和報警的集中顯示,以及各個設備控制的集中。