1、DCS简介

       DCS系统是一种集散控制系统，国内通常称之为集散控制系统。DCS是Distributed Control System的英文缩写，在国内自动控制行业也称为Distributed Control System。

            自从 1975 年 DCS 问世以来，大约发生了三个主要变化。70年代，操作站的硬件、操作系统、监控软件都是专用的，由DCS厂家自己开发，没有动态流程图。通信网络基本上是轮询；在 80 年代，情况有所不同。通信网络大多使用代币；20世纪90年代，操作站出现通用系统。20世纪90年代末，部分通信网络采用TCP/IP协议，部分开始使用以太网。总的来说，变化主要体现在I/O板、操作站和通讯网络上。控制器略有变化。操作站主要表现在从专用机到通用机的应用，如PC、小型机等。但目前其操作系统普遍采用UNIX，部分小型系统采用NT。与UNIX相比，它的稳定性更好，NT有死机。I/O板主要体现在将现场总线引入DCS系统。
从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各个行业，但每个行业都有其特殊性，因此DCS也有不同的分支，有时由于DCS制造商技术人员的过程知识的局限性。比如HONEYWELL熟悉石化行业，其产品广泛应用于石化行业，而BAILEY的产品广泛应用于电力行业。用户在选择DCS时要注意自己的技术人员是否熟悉生产过程；然后我们需要看系统适合多大。例如，NT操作系统适用于较小的系统；最后是价格。不同组合的价格会相差很大。国产DCS系统价格比进口DCS至少低一半，
DCS由四部分组成：I/O板、控制器、操作站和通信网络。
I/O板卡和控制器的技术水平与世界上的DCS厂商相差无几。如果说有什么不同的话，那就是控制器中算法的数量和算法的组合不同。I/O板的区别在于有的智能有的不智能，但是控制器必须在一秒内完成一个周期才能读取所有的I/O数据；操作站之间的差异比较大。主要区别在于选择PC机还是小型机，使用UNIX还是NT操作系统，使用专用监控软件还是通用监控软件。操作系统和监控软件配合好，可以减少死机；最大的区别是通信网络，最差的是轮询方式，最好的是异常报告方式。

2、DCS总操作站

       DCS系统包括三部分：控制器和I/O部件、通讯网络和人机界面。人机界面包括操作站、工程师站和历史站。控制器I/O组件与生产过程相连，操作站与人相连，通信网络将这两个部分连接成一个系统。因此，操作站是DCS的重要组成部分。工程师站配置控制器和操作站，历史站记录生产过程的历史数据。近年来发展起来的人机界面还包括动态数据服务器。
一个DCS系统控制器和I/O部件可以正常运行16-20年，而操作站由于其有源部件，如硬盘、键盘、CRT、软盘等，比较容易损坏，并且运行6-8年后出现故障的概率比较高。因此，操作站在DCS运行过程中经常更新。DCS控制器变化小。变化体现在控制算法的排列、控制算法的数量、访问的I/O点数和内存大小上。操作系统一般是专用的。运营站发生了很大变化。80年代之前普遍没有硬盘和动态流程图，能展示的标签也比较少，比如500个标签（标签是指AI、DI、电路、开关量等的逻辑关系）。80年代有可显示5000个标签的操作站，90年代有可显示30000个标签的操作站。同时，也出现了运行在微软NT通用平台上的通用显示软件。起初，通用软件只用在PLC的操作站上，后来逐渐应用到DCS上。其标签数量可达10000张以上。通用软件仅在PLC的操作站上使用，后来逐渐应用到DCS上。其标签数量可达10000张以上。通用软件仅在PLC的操作站上使用，后来逐渐应用到DCS上。其标签数量可达10000张以上。
DCS操作站开发流程（以BAILEY的操作站为例）如下：
             一、80年代初期，N90的操作台是OIU系列。当时没有硬盘，没有动态流程图，标签数量是500个，后来加了硬盘和流程图，标签数量是1400-5000点。20世纪80年代中期推出了MCS系列，拥有10000个标签，尤其是MCS PULS，是SCSI接口，拥有30000个标签点。当时在DCS市场处于领先地位。1986年，BAILEY产品占世界DCS市场的1/3。到1988年，全世界共有8500台投入运行。90年代DCS市场竞争激烈，BAILEY在技术和销量上都没有80年代那么辉煌。所以BAILEY想通过收购FISCHER&PORTER、HARTMANN&重振辉煌
BAILEY的控制器和通讯网络都比较好，但是在操作站方面，是竞争对手无法比拟的。BAILEY最新的操作系统是基于WINDOWS NT和通用计算机的Conductor NT。事实上，这个操作站并不是为INFI-90开发的。是FISCHER-PORTER 6系统的操作站。它是用嵌入在与 INFI-90 通信的驱动程序软件中的监控软件构建的。由于销量小，磨合机会少，问题多，撞车严重。OIS40系列操作站运行在DEC的VMS平台上。其实它还是在MCS操作台的MTOS操作系统平台上开发了与VMS通讯的驱动软件，因为80年代的OIU和MCS在80年代末已经停止销售了。
OIS20 系列于 1990 年代初推向市场。它本质上是 MCS，但它们可以与 INFI-90 通信。它的开发和制造成本比较低，性能也比较好。OIS20系列的副站不使用网络传输信息，而是在主站的基础上加装一块显卡实现副站。后来由于维护成本高，硬盘和软盘驱动器很难买到，用户反响也不佳。
继OIS20系列之后，BAILEY又推出了OIS41和OIS42，在操作站之间加入以太网卡，形成后门网络，可以实现打印机共享。图形传输到不同主站的能力也得到了增强，也为用户开发打印系统提供了空间。由于OIS40、OIS41、OIS42主机性能较差，操作站性能提升不明显。直到OIS43 Alpha芯片的出现，性能才得到提升。同时，加拿大BAILEY公司开发了PCV，它是基于PC的操作站，采用QNX操作系统。由于其标签数量少，价格低廉，运行稳定，适用于小型系统。这是BAILEY的OIS10系列。在版本 5 之前，只有文字，没有图形。5版以后，既有文字又有图形。ARCNET用于OIS11操作站后门之间的联网。OIS12 可以通过 ARCNET 或以太网连接。
由于OIS40系列软件结构复杂，价格较高。更重要的是，DEC公司被COMPAQ公司兼并，Alpha 255/233机器停产，这无疑让BAILEY公司和用户雪上加霜。
            二、20世纪80年代中期，由于PLC操作站开发不成功，一些软件公司开发了通用监控软件，很快被PLC厂商采用。比如FIX、INTOUCH、ONSPEC等（总共有几百个）。由于良好的市场前景，软件开发商开发了很多PLC驱动软件。20世纪90年代，开发了DCS驱动软件。通用工控监控软件最早的应用是MOORE公司的APEC系统，可以同时使用INTOUCH和FIX。由于INFI-90系统在1990年代还没有推出优秀的操作站，PREVISE推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站运行在PC硬件平台和NT操作系统上，以FIX为监控软件，开发相应的驱动软件，可与各种DCS通讯，标签数10000个。由于FIX软件在全球已售出90000套，与各种PLC、DCS、NT系统有很好的磨合。这种操作站可用于各种PLC和DCS操作站。INFI-90 系统中有数以千计的应用。例如，新西兰的一家造纸厂以前运行过 PRODUCT NT，但后来改为运行 OPsCon。

万能操作站的出现给DCS用户带来了以下便利：
1、无需担心原DCS厂商是否倒闭或合并，该类产品是否停产，能否找到备件。
2、由于万能操作台适用范围广，相对生产量大，成本低，可以节省用户的开支。维护成本也相对较低。
3、使用通用系统比使用各种专用系统更简单，用户也可以减少人员培训成本。
4、更新升级方便。
5、开放性好，易于建立生产管理信息系统。
因此，通用操作站是DCS的发展方向。