DCS硬件系统各部分的基本功能是什么

DCS硬件系统各部分的基本功能如下：

• 工程师站：主要给仪表工程师使用，作为系统设计和维护的主要工具。仪表工程师可在工程师站上进行系统配置、I/O数据设定、报警和报表设计打印、操作画面设计和控制算法设计等工作。一般每套系统配置一台工程师站即可。工程师站可以通过网络连入系统在线（On-Line）使用，比如在线进行算法仿真调试，也可以不连入系统离线（Off-Line）运行。基本上在系统投运后，工程师站就可以不再连入系统甚至不上电。

• 操作员站：主要由运行操作员使用，作为系统投运后日常值班操作的人机接口（Man-Machine Interface, MMI）设备使用。在操作员站上，操作人员可以监视工厂的运行状况并进行少量必要的人工控制。每套系统按工艺流程的要求，可以配置多台操作员站，每台操作员站供一位操作员使用，监控不同的工艺过程，或者多人备份同时监控相同的工艺过程。有的操作员人机接口还需配置大屏幕（占一面墙）进行显示。

• 系统服务器：一般每套DCS配置一台或一对冗余的系统服务器。系统服务器的用途可以有很多种，各个厂家的定义可能有差别。总的来说，系统服务器可以用作系统级的过程实时数据库，存储系统中需要长期保存的过程数据；向企业管理信息系统提供单向的过程数据，此时为区别慢过程的MIS办公信息，将安装在服务器上的过程信息系统称为RealMIS，即实时管理信息系统，因为它提供的是实时的工艺过程数据；作为DCS向其他系统提供通信接口服务并确保系统隔离和安全，如防火墙（FireWall）功能。

• 主控制器：主控制器是DCS中各个现场控制站的中央处理单元，是DCS的核心设备。在一套DCS应用系统中，根据危险分散的原则，按照工艺过程的相对独立性，每个典型的工艺段应配置一对冗余的主控制器，主控制器在设定的控制周期下，循环执行以下任务：从I/O设备采集现场数据→执行控制逻辑运算→向输出设备输出控制指令→与操作员站进行数据交换。

• 输入/输出设备：用于采集现场信号或输出控制信号，主要包含模拟量输入（Analog Input, AI）设备、模拟量输出（Analog Output，AO）设备、开关量输入（Digital Input，DI）设备、开关量输出（Digital Output, DO）设备、脉冲量输入（Pulse Input,PI）设备以及一些其他的混合信号类型I/O设备或特殊I/O设备。

• 控制网络及设备：控制网络用于将主控制器与I/O设备连接起来，其主要设备包括通信线缆（即通信介质）、重复器、终端匹配器、通信介质转换器、通信协议转换器及其他特殊功能的网络设备。

• 系统网络及设备：系统网络用于将操作员站、工程师站、系统服务器等操作层设备和控制层的主控制器连接起来。组成系统网络的主要设备有网络接口卡、集线器（或交换机）、路由器和通信线缆等。后续章节将详细叙述。

• 电源转换设备：主要为系统提供电源，主要设备包含AC-DC转换器、双路AC切换装置（仅在某些场合使用）和不间断电源（UPS）等。

• 机柜和操作台：机柜用于安装主控制器、I/O设备、网络设备以及电源装置。操作台用于安装操作员站设备。