หลักการและคุณลักษณะของระบบควบคุมแบบรวมศูนย์

I. บทนำ

ในฐานะหนึ่งในระบบหลักในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและพัฒนาอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่เปิดตัวในปี 1975 โดยอาศัยคุณสมบัติเฉพาะของการควบคุมแบบกระจายอำนาจ การดำเนินงานแบบรวมศูนย์ และการจัดการแบบลำดับชั้น ในบทความนี้ จะมีการหารือเกี่ยวกับหลักการและคุณลักษณะของระบบควบคุมแบบรวมศูนย์ในเชิงลึก เพื่อให้ผู้อ่านมีความเข้าใจที่ชัดเจนและครอบคลุม

ครั้งที่สอง คำจำกัดความและหลักการของระบบควบคุมแบบรวมกลุ่ม-แบบกระจาย

ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) คือระบบควบคุมเครื่องมือรุ่นใหม่ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ฟังก์ชันการควบคุมแบบกระจายอำนาจ การแสดงผลและการทำงานแบบรวมศูนย์ โดยคำนึงถึงหลักการออกแบบความเป็นอิสระและการประสานงานที่ครอบคลุม มันเป็นระบบคอมพิวเตอร์หลาย-ระดับที่ประกอบด้วยระดับการควบคุมกระบวนการและระดับการตรวจสอบกระบวนการโดยมีเครือข่ายการสื่อสารเป็นลิงก์ ซึ่งรวมเทคโนโลยี 4C เช่น คอมพิวเตอร์ การสื่อสาร จอแสดงผล และการควบคุม

หลักการพื้นฐานของ DCS อยู่ที่การควบคุมแบบกระจายอำนาจและโครงสร้างการจัดการแบบรวมศูนย์ ทั้งระบบสร้างโครงสร้างการควบคุมหลาย-จากบนลงล่าง เช่น ระดับการควบคุมกระบวนการ ระดับการตรวจสอบจากส่วนกลาง และระดับการจัดการการผลิต ระดับการควบคุมกระบวนการมีหน้าที่ควบคุมกระบวนการผลิตโดยตรงที่ไซต์งาน และรวบรวม ประมวลผล และปรับพารามิเตอร์ต่างๆ ในกระบวนการผลิตแบบเรียลไทม์ผ่านไมโครโปรเซสเซอร์ที่กระจายตัวอยู่ที่ไซต์งาน ระดับการตรวจสอบจากส่วนกลางมีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบสถานะการทำงานของกระบวนการผลิตทั้งหมด รับข้อมูลจากระดับการควบคุมกระบวนการ และดำเนินการควบคุมและการจัดการขั้นสูง ระดับการจัดการการผลิตคือการวางแผนกระบวนการผลิตทั้งหมด การกำหนดเวลา และการเพิ่มประสิทธิภาพ เพื่อให้บรรลุการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการผลิต

ที่สาม ลักษณะของระบบควบคุมแบบรวมศูนย์

การควบคุมแบบกระจายอำนาจ: DCS จะกระจายฟังก์ชันการควบคุมไปยังไมโครโปรเซสเซอร์แต่ละตัว ทำให้เกิดการควบคุมแบบกระจายอำนาจของกระบวนการผลิต การควบคุมแบบกระจายอำนาจนี้ทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือและยืดหยุ่นมากขึ้น แม้ว่าไมโครโปรเซสเซอร์จะล้มเหลว แต่ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของทั้งระบบ

การทำงานแบบรวมศูนย์: แม้ว่าฟังก์ชันการควบคุมจะมีการกระจายอำนาจ แต่ DCS จะเชื่อมต่อไมโครโปรเซสเซอร์แต่ละตัวเข้าด้วยกันผ่านเครือข่ายการสื่อสาร เพื่อให้เกิดการทำงานแบบรวมศูนย์และการจัดการกระบวนการผลิต ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบและดำเนินการกระบวนการผลิตทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย และปรับปรุงประสิทธิภาพ

การจัดการแบบลำดับชั้น: DCS ตระหนักถึงการจัดการแบบลำดับชั้นของกระบวนการผลิตโดยการสร้างโครงสร้างการควบคุมหลาย- การจัดการประเภทนี้ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถกำหนดค่าและปรับแต่งได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการการผลิตที่แตกต่างกัน

การประสานงานที่แยกจากกันแต่เป็นอิสระและครอบคลุม: ส่วนต่างๆ ของ DCS มีทั้งความเป็นอิสระและประสานงานซึ่งกันและกัน โดยตระหนักถึงหน้าที่ของการประสานงานที่แยกจากกันแต่เป็นอิสระและครอบคลุม ทำให้ระบบมีเสถียรภาพ เชื่อถือได้ และปรับเปลี่ยนได้มากขึ้น

ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย: DCS ใช้มาตรการความน่าเชื่อถือที่หลากหลาย เช่น การออกแบบซ้ำซ้อน การวินิจฉัยข้อผิดพลาด และการกู้คืน เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ ในขณะเดียวกัน DCS ยังรองรับฟังก์ชันต่างๆ เช่น การสำรองข้อมูลแบบร้อนและการออกแบบระบบสำรอง ซึ่งสามารถสลับไปใช้อุปกรณ์สแตนด์บายหรือระบบสำรองข้อมูลได้โดยอัตโนมัติ เพื่อดำเนินการต่อในกรณีที่อุปกรณ์ขัดข้อง

ความเปิดกว้างและความสามารถในการขยาย: DCS ใช้สถาปัตยกรรมระบบเปิดและโปรโตคอลการสื่อสารที่เป็นมาตรฐาน ซึ่งทำให้ระบบมีความเปิดกว้างและความสามารถในการขยายที่ดี ผู้ใช้สามารถเลือกอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกันได้ตามความต้องการ เพื่อให้เกิดการกำหนดค่าและการขยายระบบที่ยืดหยุ่น

IV. การประยุกต์และการพัฒนาระบบควบคุมการกระจายสินค้าแบบรวมศูนย์

ระบบควบคุมแบบรวมศูนย์และแบบกระจายมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านปิโตรเคมี พลังงานไฟฟ้า โลหะวิทยา ร้านขายยา การบำบัดน้ำ และสาขาอื่นๆ และได้กลายเป็นเสาหลักที่สำคัญในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและข้อกำหนดการใช้งานที่เปลี่ยนแปลงไป DCS จึงมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ในด้านหนึ่ง ฟังก์ชันและประสิทธิภาพของ DCS ได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น เช่น การเพิ่มอัลกอริธึมการควบคุมขั้นสูง เทคโนโลยีการสื่อสารเครือข่ายที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม เป็นต้น ในทางกลับกัน ขอบเขตการใช้งานของ DCS ก็กำลังขยายออกไปเช่นกัน เช่น การขยายไปสู่สาขาการผลิตอัจฉริยะและอินเทอร์เน็ตเชิงอุตสาหกรรม

โวลต์ บทสรุป

ด้วยคุณสมบัติเฉพาะตัวของการควบคุมแบบกระจายอำนาจ การดำเนินการแบบรวมศูนย์ และการจัดการแบบลำดับชั้น ระบบควบคุมการกระจายแบบรวมศูนย์ (DCS) จึงมีบทบาทสำคัญในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ด้วยการอภิปรายเชิงลึกเกี่ยวกับหลักการและคุณลักษณะของ DCS{1}} ทำให้เราสามารถรับรู้ถึงข้อดีและคุณค่าของ DCS ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ในอนาคต ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและข้อกำหนดการใช้งานที่เปลี่ยนแปลงไป DCS จะยังคงมีบทบาทสำคัญในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม และนำไปสู่โอกาสในการพัฒนาที่กว้างขึ้น