6.1.5 数字过程控制系统
由于模拟过程控制系统的缺点,以及联系到最近出现的基于微型信息处理机的控制器、分配控制系统和场地信息转移通路,而对数字通讯的要求明显增长,并在1990年进入黄金时代数字过程控制系统不仅引用了控制器或DCS的数字通讯而且也使用了过程传感器和终端控制元件的数字通讯。这些消灭了由模拟到数字界面的转变,以及某些机械零件和模拟设施的运动。它较大地改进了产品的可靠性,仅有少量的运动零件失效或线路破坏。它也保证控制器能接受准确信息和终端控制元件完全按照反馈随动。与模拟系统比较,在数字系统中,其滞后、重复性和其他控制问题都是很少的。不过在控制器、DCS及过程传感器与终端控制元件数字通讯之间仍然需要有形的线路,这就使得许多设施使用单根线路。这是因为每一个设施有一个电特征可使本身识别DCS和控制器而不受信号干扰。
基于标准化通讯全数字语言的数字通讯,叫做场地信息转移通路。对于场地信息转移通路,场地设施不仅和控制器或DCS同学并且也和其他场地设施通讯。场地信息转移通路提供合理的动力源去运转灵活设备的复杂功能。
对于数字系统,模拟输入/输出界面被场地信息转移通路数字界面所代替,它能接收来自用一条数字线路连接的多路设施的信号。数字通讯的主要优点是由任何设施送出的信号通过仪表特征很容易地被识别,并且能够由对抗的信号中分离。这些使用DCS按一个设施将信息分类并送出反馈而输入到另一设施,如图6.3所示。
数字系统的最明显的优点是改进了系统的准确度和响应。对于数字通讯没有任何信号丢失。运动零件和连接件的减少意味着有较佳性能、较少的维护和再校正以及较少备件储备。一旦数字通信连接到位,所有设施之间的互换是可能的,这也是模拟系统有益之处。如果系统内含有PID,控制数字系统将供自动环路调谐和改进控制环路性能之用。设备功能信息能产生对设备和过程的诊断,它有助于计划维护和消灭维护的突然性。对于场地信息转移通路技术,可利用通信线路内的动力去运转数字设备,排除了外部动力源。