Tìm hiểu về DCS là gì? Phân biệt giữa DCS và SCADA

DCS không điều chỉnh một quy trình duy nhất. Mà nó giám sát và điều phối từng bộ điều khiển trong số rất nhiều bộ điều khiển được triển khai trên một nhà máy. Vậy DCS là gì? Ưu điểm của DCS là gì? Cùng theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu thêm về DCS là gì nhé!

DCS là gì?

DCS là tên viết tắt của cụm từ Tiếng anh Distributed Control System. Chúng được hiểu là hệ thống điều khiển phân tán. DCS là hệ thống điều khiển cho một dây chuyền sản xuất, một quá trình hoặc bất cứ một hệ thống nào. Trong đó thì các bộ điều khiển không đặt tập trung tại một nơi. Chúng được phân tán trên toàn hệ thống khác nhau. Mỗi hệ thống con sẽ được điều khiển bởi một hoặc nhiều bộ điều khiển.

DCS được phân ra thành những loại nào?

Hệ thống DCS truyền thống

Hệ thống này sử dụng các bộ điều khiển theo kiến trúc riêng của từng nhà sản xuất. Các hệ thống cũ thường đóng kín và chúng ít tuân theo các chuẩn giao tiếp công nghiệp. Còn các bộ điều khiển cũng chỉ làm nhiệm vụ điều khiển quá trình. Chính vì vậy trong quá trình sử dụng phải kết hợp thêm với các thiết bị điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller).

Hệ thống DCS trên nền PLC

PLC hiện đại không chỉ thực hiện các phép tính logic đơn giản, mà chúng còn có khả năng làm việc với các tín hiệu tương tự và thực hiện các phép toán, các thuật toán điều khiển phản hồi. PLC được sử dụng trong các hệ điều khiển thường có cấu hình mạnh. Ngoài ra chúng còn hỗ trợ điều khiển trình tự cùng với các phương pháp lập trình hiện đại.

Hệ thống DCS trên nền PC

Ưu điểm của hệ thống DCS này chính là tính năng mở, khả năng lập trình tự do. Bên cạnh đó hiệu năng tính toán cao và có rất nhiều những chức năng khác nhau.

Cấu trúc của hệ thống DCS là gì?

Cấu trúc của hệ thống DCS bao gồm 4 thành phần chính như:

Trạm điều khiển cục bộ

Trạm điều khiển cục bộ hay còn được ký hiệu là LCS thuộc cấp điều khiển. Đây là nơi thực hiện mọi chức năng điều khiển cho một quá trình. Trạm thường được đặt ở trong phòng điều khiển hoặc phòng điện. Ngoài ra chúng cũng có thể nằm rải rác gần khu vực hiện trường.

Trạm vận hành

Trạm vận hành được đặt ngay tại phòng điều khiển trung tâm. Các trạm vận hành có thể được hoạt động song song hay độc lập với nhau. Người ta thường sắp xếp mỗi trạm vận hành tương ứng với một phân đoạn hoặc là một phân xưởng để tiện cho việc vận hành hệ thống.

Trạm kỹ thuật

Trạm kỹ thuật hay còn được ký hiệu là ES. Đây là nơi cài đặt các công cụ phát triển. Trạm cho phép đặt cấu hình cho hệ thống, tạo và theo dõi các chương trình ứng dụng, đặt cấu hình và tham số hóa các thiết bị trường.

Hệ thống truyền thông

Đây là phần quan trọng nhất của hệ thống DCS. Hệ thống truyền thông bao gồm bus trường (field bus) và bus hệ thống (system bus). Với Bus trường thì chúng có chức năng ghép nối trạm điều khiển với các trạm vào/ra và các thiết bị trường thông minh. Còn với bus hệ thống thì sẽ nối mạng các trạm điều khiển cục bộ với nhau.

Ưu điểm của hệ thống DCS là gì?

• Nền tảng có thể mở rộng: Cấu trúc của DCS có thể dễ dàng mở rộng chỉ bằng cách thêm một số đơn vị điều khiển hoặc đơn vị quy trình.
• Mức điều khiển cao: Hầu hết hệ thống DCS đều bao gồm các bộ điều khiển, hệ thống mạng truyền thông và phần mềm để điều hành hệ thống tích hợp. Do đó, DCS là gì có khả năng quản lý được rất nhiều điểm vào/ra khác nhau.
• Cấu hình linh hoạt: Nhờ khả năng dự phòng kép ở các thành phần khác nhau nên DCS có khả năng thay đổi các chương trình, thay đổi cấu trúc của hệ. Hoặc chúng cũng có thể thêm bớt các thành phần mà không làm gián đoạn hay khởi động lại quá trình.
• Tỷ lệ lỗi thấp: Việc ghi dữ liệu được thực hiện bởi một máy in, do đó tính chính xác sẽ cao hơn, có thể loại bỏ được các lỗi của con người.

Phân biệt DCS và SCADA

Dưới đây là một số khác biệt chính giữa DCS và SCADA mà thietbikythuat muốn chia sẻ tới bạn đọc:

• DCS được định hướng theo quy trình, còn SCADA là định hướng thu thập dữ liệu. 
• Trong DCS, các mô-đun hoặc bộ điều khiển thu thập dữ liệu thường được đặt trong một khu vực hạn chế và giao tiếp giữa các đơn vị điều khiển phân tán khác nhau được thực hiện thông qua mạng cục bộ. Còn SCADA thường bao gồm các khu vực có địa lý lớn hơn, sử dụng các hệ thống thông tin liên lạc khác nhau thường kém tin cậy hơn mạng cục bộ.
• Hệ thống DCS sử dụng điều khiển vòng kín tại trạm điều khiển quá trình và tại các thiết bị đầu cuối từ xa. Còn SCADA không có điều khiển vòng kín như vậy.
• DCS có phần mềm giao diện người vận hành tích hợp với cơ sở dữ liệu thẻ. Còn SCADA yêu cầu bạn mua phần mềm bổ sung và xây dựng hoặc nhập thẻ của bạn.

Tìm hiểu về phương diện lập trình và triển khai hệ thống

Các bước lập trình cho hệ thống SCADA

1. Từ sơ đồ công nghệ (P&ID) các kỹ sư lập trình bắt đầu lập bảng ánh xạ giữa các biến trong PLC với phần mềm SCADA.
2. Dựa vào bảng nguyên lý điều khiển đã thiết kế, các kỹ sư bắt đầu tiến hành lập trình điều khiển cho PLC.
3. Sau đó lập cấu hình và lập trình cho các Remote I/O.
4. Nhóm kỹ sư khác sẽ tiến hành lập cấu hình cho các thiết bị trường .
5. Nhóm kỹ sư SCADA bắt đầu tiến hành lập trình ứng dụng SCADA.
6. Cuối cùng tất cả các nhóm kiểm tra lại kết nối giữa các quan hệ SCADA – PLC – Remote I/O và thiết bị trường.

Các bước lập trình cho hệ thống DCS

1. Hệ thống được thiết lập bởi một DCS server và nhiều máy kỹ thuật khác.
2. Các phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông của hệ thống DCS đều xuất xứ từ một hãng cung cấp.
3. Các kỹ sư sẽ thống nhất với nhau để tạo ra dự án. Trong đó bao gồm chương trình PLC và SCADA được nối kết một cách chặt chẽ.
4. Khi đã lập trình xong thì bước lập trình dự án được tiến hành:

• Chương trình điều khiển sẽ bắt đầu được tải vào PLC.
• Chương trình SCADA sẽ bắt đầu được chạy trên các máy tính SCADA.
• Phần cấu hình và chương trình của Remote I/O và thiết bị trường sẽ được tải xuống các thiết bị này.

Trên đây là toàn bộ thông tin về DCS là gì? Cách phân biệt giữa DCS và SCADA mà thietbikythuat muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng bài viết trên mang tới cho bạn nhiều thông tin bổ ích về DCS là gì!