Xu hướng phát triển của hệ thống điều khiển phân tán

Có nhiều bước phát triển mới trong lĩnh vực DCS, chủ yếu được phản ánh ở các khía cạnh sau.
(1) Chức năng hệ thống đang phát triển theo hướng mở. Cấu trúc của DCS truyền thống là khép kín, và DCS từ các nhà sản xuất khác nhau khó có thể tương thích. DCS mở sẽ mang lại cho người dùng quyền tự chủ lớn hơn trong việc tích hợp hệ thống. Người dùng có thể lựa chọn thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau cùng với các tài nguyên phần mềm để kết nối với hệ thống điều khiển theo nhu cầu thực tế để đạt được tích hợp hệ thống tốt nhất. Điều này bao gồm không chỉ tích hợp DCS và DCS mà còn tích hợp chung DCS với PLC, FCS và các thiết bị điều khiển và tài nguyên phần mềm khác nhau.
(2) Công nghệ dụng cụ đang phát triển theo hướng số hóa, thông minh và kết nối mạng. Sự phát triển thông minh và kết nối mạng của thiết bị điều khiển công nghiệp có thể thúc đẩy sự phân cấp hơn nữa của các chức năng điều khiển quy trình và hiện thực hóa điều khiển "toàn kỹ thuật số" và "toàn phân phối" thực sự. Ngoài ra, vì các dụng cụ thông minh này có các đặc điểm là độ chính xác cao, khả năng lặp lại tốt, độ tin cậy cao, chức năng giao tiếp hai chiều và tự chẩn đoán, nên việc lắp đặt, sử dụng và bảo trì hệ thống thuận tiện hơn.
(3) Phần mềm điều khiển công nghiệp đang phát triển theo hướng điều khiển tiên tiến. Việc ứng dụng rộng rãi các công nghệ điều khiển và tối ưu hóa tiên tiến khác nhau là hướng phát triển hiệu quả, trực tiếp và có giá trị nhất để khám phá và cải thiện hiệu suất toàn diện của DCS, chủ yếu bao gồm phát triển và ứng dụng công nghiệp của điều khiển tiên tiến, tối ưu hóa quy trình, tích hợp thông tin, tích hợp hệ thống và các phần mềm khác. Trong tương lai, phần mềm điều khiển công nghiệp sẽ tiếp tục phát triển theo hướng chuẩn hóa, kết nối mạng, thông minh và cởi mở.
(4) Kiến trúc hệ thống phát triển theo hướng FCS. Về mặt kỹ thuật thuần túy, có ba cách để tích hợp fieldbus vào DCS ở giai đoạn này: ① Tích hợp fieldbus trên bus I/O của hệ thống DCS - thông qua một card giao diện fieldbus treo trên bus I/O của DCS, do đó thông tin từ fieldbus mà bộ điều khiển DCS nhìn thấy cũng giống như thông tin từ card thiết bị DCS truyền thống. Ví dụ, hệ thống DeltaV do Fisher-Rosemount ra mắt áp dụng giải pháp tích hợp này. ② Tích hợp fieldbus trên lớp mạng của hệ thống DCS - tức là tích hợp hệ thống fieldbus trên mạng cấp cao hơn của DCS. Phương pháp tích hợp này không yêu cầu thay đổi trạm điều khiển DCS và ít ảnh hưởng đến hệ thống ban đầu. Ví dụ, các sản phẩm fieldbus dòng 302 của Smar có thể hiện thực hóa việc tích hợp các chức năng fieldbus của mình trong lớp mạng của hệ thống DCS. ③ Fieldbus được tích hợp song song với hệ thống DCS thông qua một cổng - fieldbus và DCS cũng có thể được tích hợp song song thông qua một cầu nối cổng. Ví dụ, hệ thống fieldbus của SUPCON sử dụng cầu nối giao thức HART để kết nối trạm vận hành hệ thống và thiết bị hiện trường, do đó thực hiện chức năng giao tiếp giữa trạm vận hành hệ thống quản lý thiết bị fieldbus và thiết bị hiện trường giao thức HART.
Trọng tâm của DCS luôn là kiểm soát và sử dụng "phân tán" làm từ khóa. Tuy nhiên, sự phát triển hiện đại tập trung nhiều hơn vào việc quản lý toàn diện thông tin toàn hệ thống. Trong tương lai, "toàn diện" sẽ trở thành từ khóa của nó và sẽ phát triển theo hướng hiện thực hóa tự động hóa toàn diện hệ thống điều khiển, hệ thống vận hành, hệ thống lập kế hoạch và hệ thống quản lý, và thực hiện từ cấp độ thấp nhất của kiểm soát thời gian thực và kiểm soát tối ưu hóa đến lập lịch sản xuất, quản lý kinh doanh và thậm chí là cấp độ cao nhất của việc ra quyết định chiến lược, hình thành nên một hệ thống quản lý và kiểm soát tích hợp linh hoạt và tự động hóa cao.