1. 引言
随着生产规模的扩大，信息量的增多，控制和管理的关系日趋密切。对于大型企业生产的控制和管理，不可能只用一台计算机来完成。于是，人们研制出以多台微型计算机为基础的分散控制系统(Distributed&nbspControl&nbspSystem，DCS)。DCS 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上可以分为若干级，如过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级等。DCS 又称分布式或集散式控制系统。
目前在工业市场中，主要有ABB、横河、霍尼韦尔、艾默生和西门子这几家公司的产品。但这些公司的DCS主要应用在大型公司，在中小型公司中很难得到应用，主要存在以下缺点：
（1） 系统成本很高，需要在系统初期确定整体方案
（2） 后期维护难度大，成本高，需要专业工程师进行维护。
（3） 系统组成难度大，前期实施必须由专业施工单位进行实施，并且后期维护需要专业工程师进行维护，维护成本高
（4） 标准PID算法需要在二次编程中实现，PID参数需要在实际测试中手动测试参数
（5） 无稳压补偿算法，不能进行气体流量测量
（6） 基于这些情况，为了实现中小企业的控制系统，北京金立石仪表科技有限公司开发了一套MINI DCS系统。这套系统解决了成本，维护，PID算法，流量补偿和扩展等传统DCS的问题。

基于这些情况，北京金立石仪表科技有限公司开发了一套MINI DCS系统。的得到这套系统解决了成本，维护，PID算法，流量补偿和扩展等传统DCS的问题。

2. MINI DCS系统组成
2.1. 概述
MINI DCS的核心是北京金立石仪表科技有限公司开发的DM2XX系列控制器和相应的I/O，系统支持现场总线。系统提供了多种可供选择的DM2XX控制和I/O产品，能够满足制造和加工过程中的控制需要。DM2XX控制器可以由用户自定义控制元素，据此可针对任何应用要求，轻松设计出从简到繁各种控制策略。
DM2XX控制器在设计上从始至终都借助了工业标准现场总线和开放式 通讯协议的强大能力，并以此提供了全系列的控制、可扩展性和容错 冗余选项。此外还提供了全系列工业I/O供远程和就地安装之用，这些I/O占地面积小，可在导轨上安装，并有广泛的I/O类型(包括本安I/O)。
采用了模块化设计的DM2XX系列控制器、SFGXX系列隔离器、GSXX系列变送器和相关的I/O选项， 对小型混合系统与集成的大型自动化应用同样有效的子系统模块化设计，允许用户按照实际需求灵活地选择具体功能。而采用同样的基本硬件提供了多种多样的I/O、通讯模块和电源选项，从而在功能性、性能和尺寸等方面也提供了灵活性。下图是MINI DCS是系统架构图：

2.2. 管理控制室
MINI DCS系统的管理控制室采用PC机管理现场服务器，PC机采用WindowsXp系统，支持DDE/OPC，通过WEB方式远程登录现场控制器。管理者不必亲自跑到现场，只需在管理控制室里就可以通过PC机的监控平台，就可以实时了解多个现场数据和报警状态，根据返回的现场数据，对多个现场进行综合管理和控制。
2.3. 现场控制室
现场控制室也叫人机接口站(HIS)，HIS主要用于操作和监视，它可以显示过程变量、控制参数和报警，使用户可以快速地掌握工厂的运行状态。它也可以提供开放接口以便于管理计算机能够访问趋势数据、信息和过程数据。因HIS具有操作和监视的功能，通常称为操作站。
MINI DCS系统中采用触摸屏的方式进行人机交互，型号有DM7000 7英寸触摸屏，DM9000 10.4英寸触摸屏。
功能特点有：
? 采用65535色TFT液晶屏，超长高亮度LED背光；
? 32位高速RISC CPU，功耗低，运行可靠，性能稳定；
? 多达32M画面存储和128M动态存储空间；
? SD卡接口，支持超大容量数据存储；
? 多串口支持，内置多种设备驱动和通讯协议，支持主动或被动方式通讯；
? 以太网接口，支持多台设备互连，使数据传输更方便。
? 有冗余备份
2.4. 网关
MINI DCS系统可以采用多种网关，有主流的以太网网关，也有Zigbee、电台、电力载波等方式的网关。不同网关可以实现不同总线转换。
（1） DM211以太网网关可以将传输数据在RS485协议与TCP/IP协议之间相互转换，在MINI DCS系统中可以高速，稳定的进行数据转换、传输。
（2） DM212 Zigbee是一种适合低功耗，近距离无线组网的通讯网关
（3） DM213是一种电力载波网关，应用在家庭智能化、公用设施智能化、工业智能化上。
（4） DM213电台通讯网关。具有成本低、安装维护方便、覆盖范围远的特点。
2.5. 以太网
以太网用于连接管理控制室、现场控制室、网关。起着数据连接功能
2.6. RS485总线
RS485总线将现场控制设备连接起来，采用标准的工业现场总线协议MODBUS RTU，易于设备扩展，通过该协议可以将不同厂家生产的控制设备连成工业网络，进行集中监控和管理。
2.7. 控制单元
MINI DCS系统的控制单元采用德姆森公司开发的DM2XX系列控制器、SFGXX系列隔离器、GSXX系列变送器，也可以兼容其它品牌的产品。控制单元系列模块是金立石公司生产的一种于MINI DCS系统的导轨安装的模块产品。产品型号众多，性能稳定，抗干扰性强。
（1）产品特点：
? 模块采用标准35mm导轨安装，适合密集安装；
? 底部采用总线式结构，节省布线，便于集中管理；
? RS485通讯接口，标准MODBUS-RTU通讯协议，速度快，通用性好；
? 全面采用表面贴装工艺，并具有多重保护和隔离设计，抗干扰能力强。

（2）产品型号：
? DM241 专家PID控制单元
? DM242A/DM242B 可编程隔离变送单元
? DM221 四路模拟量输入单元
? DM222 四路模拟量输出单元
? DM231/DM232/DM233 开关量输入/输出单元
? DM243A 智能温压补偿流量积算单元
? DM243B 模拟量输入流量积算单元
? DM244 热量积算仪单元
? SFGXX系列 热电阻、热电偶隔离器
? GSXX系列 变送器
2.8. IO单元
MINI DCS可以接入各种AI，也可以输出AO，AI模块主要有温度传感器、温湿度传感器、压力变送器、差压变送器、流量传感器等。型号主要有：W-RE抗氧化钨铼热电偶，WSS双金属温度计，GS3351-L投入式液位变送器，GS3351系列/差压变送器等。
2.9. 执行机构
MINI DCS系统可以控制各种执行机构，例如：各种阀门和变频器。