一．自动化控制系统概述（10）
1．自动化控制基础
简单的回路控制模型
图
（液位控制比喻）
a)传感器用于生产过程参数检测的检测与变送仪表
b)被控过程和对象
c)控制器
d)执行机构
e)报警保护和连锁等其他部件
2．控制系统的发展
四个发展阶段，即仪表控制系统，数字直接控制系统（DDC，Direct Digital Control）集散控制系统（Distributed Control System）场总线控制系统FCS(Feildbus Control System)
二．DCS（Distributed Control System）
　集散控制系统又叫“分散控制系统”、“分布式控制系统”。英文：“Distributed control system”简写成“DCS”
集散控制系统特点：以微处理器为基础的采用分散控制、集中显示和操作的新一代控制系统。
1.DCS系统的基本结构
DCS系统有三大部分组成：
1)分散过程控制装置
功能：生产过程的各种变量通过它转化为操作监视的数据，操作的各种信息业通过过程控制装置送到各执行机构，对输入输出量进行A/D,D/A转换以及滤波等运算
组成：AI AO DI DO PI PO等功能板， CPU、电源、端子板等
2)操作管理装置
功能：操作员可以通过他了解生产能够过程的运行状况，并通过它发出操作指令给生产过程
组成：人机界面等
3)通信系统
功能：在分散过程控制装置与操作管理装置之间完成数据交换和传递
组成：线缆和接口
2、现场总线控制系统FCS(Feildbus Control System)
DCS未来发展的趋势
　　现场基金会FF（Fieldbus Foundation）
　　1994年成立10月成立，120成员单位，中国有冶金部自动化研究所、北京华控技术有限公司、中国仪器仪表协会等单位加入。
　　基金会现场总线是在多台智能化现场设备及自动化系统间的有数字化的双向的多站通信连结而成的一种网络，取代了4－－20mA模拟信号标准，用于连结智能现场总想仪表和控制室设备的双向数字多站通信协议。
产品有碳一空分使用的honeywelltdc3000醋酐使用的浙大中控JX-300XP，以及新碳一甲醇使用的emerson的DeltaV等等
3.DCS的系统组成和结构形式
1)DCS的层次结构图

2)结构各部分的组成
3)DCS硬件介绍
主介控制机柜（）
电源，CPU，I/O卡件，通讯卡件，安全栅，继电器等
4)冗余的概念
4CS软件介绍。DeltaV
5.统安全防护（接地防雷）
6.应用和故障分析
二．ESD
1.SIS和 ESD
《石油化工安全仪表系统设计规范》（SH/T 3018-2003）
安全仪表系统safety instrumented system (SIS)
用仪表实现安全功能的系统。系统包括传感器，逻辑运算器，最终执行元件及相应软件等.
“安全仪表系统(SIS)也称为紧急停车系统(ESD)、安全停车系统(SSD)、安全联锁系统(SIS)或安全保护系统(SPS ).安全仪表系统宜采用经权威机构认证的可编程序控制系统。”
2.ESD简介
ESD是英文Emergency Shutdown Device紧急停车系统的缩写。当工艺过程某些变量发生异常时，由控制系统指令工艺过程紧急地安全地停止生产，以免造成巨大财产损失和人员伤亡事故。
ESD紧急停车系统按照安全独立原则要求，独立于DCS集散控制系统，其安全级别高于DCS。在正常情况下，ESD系统是处于静态的，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。具有关资料，当人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的，当操作人员面临生命危险时，要在60s内作出反应，错误决策的概率高达99.9%。因此设置独立于控制系统的安全联锁是十分有必要的，这是作好安全生产的重要准则。该动则动，不该动则不动，这是ESD系统的一个显著特点。
　　
为何要独立设置ESD系统呢？当然一般安全联锁保护功能也可由DCS来实现。但是对于较大规模的紧急停车系统应按照安全独立原则与DCS分开设置，这样做主要有以下几方面原因：
（1）降低控制功能和安全功能同时失效的概率，当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统;
（2）对于大型装置或旋转机械设备而言，紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备，避免事故扩大；并有利于分辨事故原因记录。而DCS处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很快；
（3）DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误动作；而ESD是静态的，不需要人为干预，这样设置ESD可以避免人为误动作。