科普：什么是核电站的DCS

　　在核电说起控制系统很多人都会想到DCS，那到底，什么是DCS呢？作为一篇正经的科普文章当然要引经据典，这样才显得高大上！

　　DCS系统又叫集散控制系统或者分散控制系统，是一种以微处理器为基础，采用控制功能分散显示、操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪表控制系统。目前DCS系统在电力、冶金、石化等行业中都有广泛的应用。

　　嘿嘿，高大上的东东看不懂吧？书本上对于DCS解释涵盖了DCS系统的主要特点，但对于理解到底什么是DCS而言还是太抽象，太无趣了，下面请看我的解释吧！

　　DCS系统对于核电站来说就像神经系统对于，人感受到的冷热、看到的明暗色彩等等信息都通过神经系统传送，大脑发出的各种指令也通过神经系统传递到相应的器官。在核电站，DCS系统将各种传感器得到的数据传送到，同时将控制指令传送到执行器，还可以实现对控制逻辑的修改等操作。

　　还是有点模糊，那我举个栗子。在高中生物课上我们都学过膝跳反射，人坐在椅子上，把一条腿搭在另一条腿上保持放松，轻轻叩击膝盖下部，小腿就会向前踢出。

　　膝跳反射的过程简单说来就是当敲击膝盖的时候，肌肉感受到敲击产生神经信号，神经系统将信号传输到脊髓，脊髓返回信号使腿部肌肉动作，小腿向前踢出，同时脊髓会把这个信号送到大脑，让人知道膝盖被敲击了一下。

　　整个膝跳反射过程中腿部肌肉中的神经感受到了敲击被称为感受器，腿部肌肉接受神经信号而收缩成为效应器，由感受器将信号传入到脊髓的神经被称为传入神经，由脊髓将信号传递到效应器的神经被称为传出神经。

　　看到这里肯定有小伙伴要说：“你等等，我们不是在讲DCS吗？这课程是不是跨度有点大，你过来我保证不打死你！”咳咳，不要着急嘛，重点之前总要有个铺垫不是，直接上干货会噎住的，来来来，敲黑板划重点啦！

　　DCS就跟膝跳反射的过程类似，只不过产生信号的感受器和执行动作的效应器变成了DCS系统0层的传感器和执行器。

　　为了能将数量庞大的，遍布在核电站各个角落的设备的监控和操作集中起来，DCS系统采取分层的结构。0层就是分散在各个地方的传感器和执行器，负责执行控制命令实现数据的输入和输出。将0层的执行器和传感器接入处理器构成1层，这些处理器读取0层设备的数据，通过各种卡件等设备发出控制命令，实现对设备的自动控制，就像膝跳反射中的脊髓一样。

　　在1层的基础上通过一些计算机工作站和网络组成2层，用来接收1层送上来的信号和发出各种指令，并将分散在1层各个处理器的设备状态集中显示，实现了电站监视功能的集中。就如同膝跳反射中大脑，接收脊髓送来的信号，让人产生被敲击的感觉。

　　在DCS系统中2层除了接收显示各种信息，发出各种指令之外，还可以对1层的控制逻辑进行修改，实现不同的控制功能，就像在膝跳反射中如果有意识的绷紧肌肉，小腿在受到敲击之后是不会踢出去的，而这个绷紧肌肉的过程就像修改了控制逻辑，小腿不再踢出就是改变了控制功能。

　　DCS系统的“散”体现在：功能分散，将一个主系统的控制功能分解为多个子系统控制功能来实现；物理分散，将整个控制系统功能有许多不同的硬件实现；地理分散，将基本控制单元安放在就地。

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