DCS

» Wat is een DCS?
» Hoe werkt het?
» Wie gebruikt het?
» Wat zijn de voordelen van een DCS?
» Wat zijn de verschillen met een PLC?
» Het verschil tussen een DCS en een RTU?
» Wat is het verschil tussen DCS en SCADA?
» Ready to master your growth?

Wat is een DCS?

Een DCS staat voor Distributed Control System. Het is een type industrieel besturingssysteem dat men gebruikt voor de besturing en bewaking van industriële processen, zoals die in fabrieken.

Dit systeem heeft een centrale controlekamer waarvandaan operators het proces bewaken en controleren. Tevens bestaat het uit een netwerk van externe veldapparatuur zoals sensoren, actuatoren en regelkleppen die over het proces zijn verspreid.

Het systeem maakt gebruik van een gedistribueerde architectuur. Hierbij wordt de besturingslogica over meerdere regelaars verdeeld in plaats van over één centrale regelaar. Dit zorgt voor meer flexibiliteit en schaalbaarheid, alsook voor de mogelijkheid om processen in realtime te regelen en te bewaken.

DCS-systemen zijn robuuster dan andere besturingssystemen. Ze blijven werken als een controller of veldapparaat uitvalt, waardoor een hoger niveau van beschikbaarheid en betrouwbaarheid mogelijk is. Ze zijn in hoge mate aanpasbaar en ontworpen om te voldoen aan de specifieke behoeften van een bepaald proces.

Hoe werkt het?

Een typisch DCS-systeem bestaat uit verschillende hoofdcomponenten:

• Besturingsprocessoren: Deze vormen het “brein” van het systeem. Ze zijn verantwoordelijk voor de uitvoering van de besturingslogica en het nemen van beslissingen op basis van de procesgegevens. Zij werken zowel hard- als softwarematig.
• Input/Output modules: Deze I/O-modules worden gebruikt als interface met de veldapparatuur, zoals sensoren en actuatoren. Ze zijn verantwoordelijk voor het verzamelen van gegevens van de veldapparatuur en het verzenden van besturingssignalen naar de veldapparatuur.
• Human Machine Interface: Een HMI is de gebruikersinterface waarmee de operators het proces bedienen. Deze omvat doorgaans een monitor, toetsenbord en muis. Het wordt gebruikt om procesgegevens weer te geven, het proces te besturen en alarmen te bevestigen.
• Communicatienetwerk: Het netwerk dat alle onderdelen met elkaar verbindt. Zo zijn ze in staat zijn met elkaar te communiceren en gegevens uit te wisselen.

Het DCS-systeem werkt door via de I/O-modules gegevens van de veldapparatuur te verzamelen en die naar de besturingsprocessoren te sturen. De besturingsprocessoren gebruiken die gegevens vervolgens om beslissingen te nemen en de besturingslogica uit te voeren. Bijvoorbeeld het inschakelen van een pomp of het aanpassen van de motorsnelheid op basis van een reeks voorwaarden. De besturingsprocessoren sturen vervolgens besturingssignalen terug naar de veldapparatuur via de I/O-modules, die worden gebruikt om het proces te besturen.

De HMI gebruikt men om de procesgegevens weer te geven. Daarnaast zijn de operatoren in staat met het proces te communiceren, het proces te bewaken en bij te sturen. Evenals het bevestigen van alarmen.

Wie gebruikt het?

Een DCS is te gebruiken in verschillende industrieën, zoals de chemische, petrochemische, energie-, voedsel- en drank-, farmaceutische en waterzuiveringsindustrie. Bedrijven gebruiken het om industriële processen en machines te automatiseren en te controleren, zoals het regelen van de temperatuur, druk, stroming en niveaus van verschillende materialen.

Het systeem zien we vaak terug in grootschalige industriële processen waarbij verschillende machines en componenten over grote afstanden zijn verspreid en met elkaar moeten worden gecoördineerd. Het is ook geschikt voor toepassingen waarbij hoge betrouwbaarheid en nauwkeurigheid vereist zijn, zoals bijvoorbeeld bij het beheren van de productie van farmaceutische producten.

DCS-systemen gebruikt men ook vaak gebruikt in situaties waarbij er meerdere bedieningspunten zijn die moeten worden gecoördineerd, zoals in een elektriciteitscentrale waar meerdere operators toezicht houden op verschillende machines en processen.

Wat zijn de voordelen van een DCS?

• Gecentraliseerde besturing: Het biedt een gecentraliseerd beeld van het proces en stellen operators in staat om het proces gemakkelijk te bewaken en te besturen vanaf één locatie. Dit zorgt voor meer efficiëntie en gebruiksgemak.
• Verbeterde procesbesturing: Het maakt gebruik van geavanceerde regelalgoritmen en technieken, zoals PID-regeling en modelgebaseerde regeling, om de prestaties en stabiliteit van het proces te verbeteren. Dit leidt tot meer efficiëntie, een betere productkwaliteit en lagere kosten.
• Gegevensverzameling en -analyse: Het omvat mogelijkheden voor gegevensverzameling en -analyse, waarmee het proces in realtime wordt bewaakt en historische trends van procesgegevens worden waargenomen. Dit levert waardevolle inzichten in het proces op en wordt gebruikt om de procesprestaties te verbeteren en de onderhoudsschema’s te optimaliseren.
• Schaalbaarheid: Het is ontworpen om flexibel en schaalbaar te zijn. Ze zijn gemakkelijk uit te breiden om veranderingen in het proces op te vangen en kunnen een groot aantal apparaten en tags aan.
• Beveiliging: Het omvat diverse beveiligingsmaatregelen ter bescherming tegen ongeoorloofde toegang en cyberdreigingen.
• Kosteneffectief: Het is kosteneffectief en efficiënt. Ze verhogen de productiviteit, verminderen de uitvaltijd en verbeteren de procesefficiëntie. Dit leidt uiteindelijk tot kostenbesparingen.
• Alarmbeheer: Operators krijgen een waarschuwing bij potentiële problemen met het proces. Ze worden in staat gesteld corrigerende maatregelen te nemen voordat het probleem kritiek wordt.
• Toegang op afstand: De systemen zijn op afstand toegankelijk, waardoor operators in staat zijn het proces vanaf elke locatie te bewaken en te besturen.
• Integratie: De systemen zijn te integreren met andere systemen zoals PLC, MES en ERP, wat zorgt voor meer flexibiliteit en een betere procesbeheersing.

Wat zijn de verschillen met een PLC?

Een DCS is ontworpen voor grootschalige industriële processen en wordt meestal gebruikt om de controle van meerdere processen op een centrale locatie te coördineren. Een DCS heeft een gedistribueerde architectuur, waarbij de controle wordt verdeeld over meerdere controllers die op verschillende locaties in de fabriek zijn geplaatst. Het systeem maakt gebruik van geavanceerde software en communicatieprotocollen om de controllers te integreren en gegevens te delen. Het is geschikt voor toepassingen waarbij meerdere processen, machines en componenten over grote afstanden moeten worden gecontroleerd en gecoördineerd.

Een PLC (Programmable Logic Controller) daarentegen is een zelfstandige controller die meestal wordt gebruikt voor het automatiseren van afzonderlijke machines en processen. Het is een compact apparaat dat geprogrammeerd kan worden om specifieke taken uit te voeren. Het is geschikt voor toepassingen waarbij de controle van een enkele machine of een klein aantal machines op één locatie nodig is.

Wat is het verschil tussen een DCS en een RTU?

• Functie: Een RTU (Remote Terminal Unit) is ontworpen voor het verzamelen van gegevens op afstand, het uitvoeren van lokale besturing en het doorsturen van gegevens naar een centraal controlestation. Een DCS is ontworpen voor de controle en het beheer van complexe industriële processen door de integratie van hardware en softwarecomponenten.
• Schaal: Een RTU wordt typisch gebruikt voor kleinschalige systemen, terwijl een DCS meestal wordt gebruikt voor grootschalige systemen.
• Systeemarchitectuur: Een RTU is meestal gebaseerd op een enkele controller die is verbonden met verschillende sensoren en actuatoren. Een DCS daarentegen bestaat uit meerdere controllers die in een netwerk zijn geïntegreerd en gegevens uitwisselen om een geïntegreerde controle van het gehele systeem mogelijk te maken.
• Flexibiliteit: Een RTU is relatief inflexibel omdat het is ontworpen om een specifieke set functies uit te voeren. Een DCS is daarentegen zeer flexibel en kan worden aangepast aan de specifieke eisen van een bepaalde toepassing.

Het verschil tussen DCS en SCADA?

Het belangrijkste verschil is dat DCS zich richt op het automatiseren en controleren van processen, terwijl SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) zich richt op het monitoren en beheren van processen op afstand. DCS is dus meer gericht op het uitvoeren van controlefuncties in een proces, terwijl SCADA meer gericht is op het verzamelen en visualiseren van gegevens. Beide systemen kunnen echter met elkaar worden geïntegreerd om een ​​compleet automatiseringssysteem te creëren dat zowel controle- als visualisatiefuncties biedt.