分布式控制系統(tǒng)有以下主要特點(diǎn):
(1) 采用分級(jí)遞階式控制
以微處理器為核心的基本控制器，不但能代替模擬儀表完成常規(guī)的模擬控制，并且能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法控制和程序控制。在基本控制器內(nèi)可采用固化的應(yīng)用軟件，在控制現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少了信息的傳輸，大大減少了上級(jí)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理量，降低了對(duì)上級(jí)計(jì)算機(jī)的要求，使系統(tǒng)程序應(yīng)用較為簡(jiǎn)單。
(2) 采用物理上的分散結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了分散控制
在現(xiàn)場(chǎng)就地安裝控制器，不僅節(jié)省了輸入輸出電纜的長(zhǎng)度，同時(shí)減少了傳輸信號(hào)的干擾。在功能上各控制器各自為政，各自獨(dú)立完成各自的功能，使系統(tǒng)故障分散，從而使系統(tǒng)可靠性大為提高。
(3) 具有計(jì)算機(jī)的通訊系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)綜合控制
高速數(shù)據(jù)通道的通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理計(jì)算機(jī)的綜合控制，通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道，能把各自為政的控制器與監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。利用監(jiān)控計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，能完成高級(jí)復(fù)雜的控制算法，以實(shí)現(xiàn)整體的最優(yōu)化。利用管理計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源和信息資源，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、管理、決策的最優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)控制的最優(yōu)化。
(4) 可設(shè)置多功能的crt操作站以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與操作
crt是人-機(jī)接口，要crt操作站可以存取和顯示多種畫(huà)面，用以全面監(jiān)控全部控制過(guò)程變量以及其它參數(shù)，并可直接遠(yuǎn)程操作各控制器，從而實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)視和集中操作。
dcs的基本骨架是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，然后是連接在網(wǎng)絡(luò)上的三類(lèi)節(jié)點(diǎn)—面向被控過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)i/o控制站、面向操作人員的操作站和面向dcs監(jiān)督管理人員的工程師站，見(jiàn)圖1所示。
圖1 dcs結(jié)構(gòu)
由于dcs的網(wǎng)絡(luò)需要滿(mǎn)足被控過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求和分散性原則，因此dcs的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是環(huán)形和總線(xiàn)型，在這兩種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)是平等的，任意二個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信可以直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，而不需要其他節(jié)點(diǎn)的介入，但另一方面，它需要共用傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)傳輸介質(zhì)共享，一種主要解決方法是以令牌來(lái)限定每個(gè)節(jié)點(diǎn)用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間，另一種方法則是csma/cd方式，即載波偵聽(tīng)與碰撞檢測(cè)技術(shù)，但它主要用于更高層的管理。
現(xiàn)場(chǎng)控制站是完成對(duì)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)i/o處理的直接數(shù)字控制器(ddc)，它對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的過(guò)程量作數(shù)字采集和存貯電工論壇版權(quán)所有，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向上傳送，同時(shí)本身也完成局部的閉環(huán)控制與順序控制。操作員站主要功能是為系統(tǒng)的運(yùn)行操作人員提供人機(jī)界面，使操作員了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)、各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值、是否出現(xiàn)有異常情況等的報(bào)警顯示，并可作歷史趨勢(shì)、系統(tǒng)狀態(tài)等多種顯示，通過(guò)操作員鍵盤(pán)執(zhí)行，同時(shí)操作員也可對(duì)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，操作員站的主要設(shè)備是彩色crt顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器或軌跡球。工程師站用于對(duì)dcs進(jìn)行離線(xiàn)的配置、組態(tài)工作和在線(xiàn)的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)。
dcs系統(tǒng)采用大系統(tǒng)分級(jí)遞階控制的思想，將產(chǎn)生過(guò)程作水平分解而將功能作垂直分解，生產(chǎn)過(guò)程的控制采用全分散的結(jié)構(gòu)，而生產(chǎn)過(guò)程的信息則全部集中并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用通信網(wǎng)絡(luò)向上傳遞，這種控制分散、信息集中的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)的危險(xiǎn)分散，提高了可靠性，因此被稱(chēng)之為集散控制系統(tǒng)。
技術(shù)的發(fā)展促使dcs系統(tǒng)向集成化、開(kāi)放化、智能化方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式的通信系統(tǒng)，與管理信息緊密結(jié)合，向上能與map/top或ethernet接口，向下支持現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，使得過(guò)程控制中的智能設(shè)備和儀表能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠的實(shí)時(shí)全數(shù)字通信，將成為新一代的dcs。