什么是核電站的DCS

2017/9/1 14:48:32

在核電說起控制系統(tǒng)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(jù)典，這樣才顯得高大上！

DCS是什么？

DCS系統(tǒng)又叫集散控制系統(tǒng)或者分散控制系統(tǒng)，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(xié)調的設計原則的儀表控制系統(tǒng)。目前DCS系統(tǒng)在電力、冶金、石化等行業(yè)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(tǒng)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(tǒng)對于核電站來說就像神經系統(tǒng)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(tǒng)傳送，大腦發(fā)出的各種指令也通過神經系統(tǒng)傳遞到相應的器官。在核電站，DCS系統(tǒng)將各種傳感器得到的數(shù)據(jù)傳送到控制器，同時將控制指令傳送到執(zhí)行器，還可以實現(xiàn)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(tǒng)將信號傳輸?shù)郊顾瑁顾璺祷匦盘柺雇炔考∪鈩幼鳎⊥认蚯疤叱觯瑫r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(zhí)行動作的效應器變成了DCS系統(tǒng)0層的傳感器和執(zhí)行器。

喂喂喂，什么是0層？嘿嘿，DCS系統(tǒng)不僅0層，還有1層和2層。

正經科普來了!

為了能將數(shù)量龐大的，遍布在核電站各個角落的設備的監(jiān)控和操作集中起來，DCS系統(tǒng)采取分層的結構。0層就是分散在各個地方的傳感器和執(zhí)行器，負責執(zhí)行控制命令實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。將0層的執(zhí)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(shù)據(jù)，通過各種卡件等設備發(fā)出控制命令，實現(xiàn)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(wǎng)絡組成2層，用來接收1層送上來的信號和發(fā)出各種指令，并將分散在1層各個處理器的設備狀態(tài)集中顯示，實現(xiàn)了電站監(jiān)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(tǒng)中2層除了接收顯示各種信息，發(fā)出各種指令之外，還可以對1層的控制邏輯進行修改，實現(xiàn)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(tǒng)有兩個最重要的特點：“集中操作和監(jiān)視”、“分散控制”。

DCS系統(tǒng)的“散”體現(xiàn)在：功能分散，將一個主系統(tǒng)的控制功能分解為多個子系統(tǒng)控制功能來實現(xiàn)；物理分散，將整個控制系統(tǒng)功能有許多不同的硬件實現(xiàn)；地理分散，將基本控制單元安放在就地。

DCS系統(tǒng)的“集”則體現(xiàn)在工藝過程數(shù)據(jù)和報警的集中顯示，以及各個設備控制的集中。