DCS là một hệ điều khiển phân tán khá phức tạp và bao gồm nhiều hệ thống con. Tuy nhiên, các hệ thống DCS đều được nhà sản xuất tạo nên dựa trên 5 cấp độ như sau:
Level 0: Thiết bị trường
Level 0 (Cấp 0) là cấp thiết bị trường. Tất cả những thiết bị trường như là valve, actuator, transmitter, transducer… đều chứa ở đây.
Thiết bị ngõ vào (transmitter…) và thiết bị ngõ ra (control valve…) được kết nối vào ngõ Input/Output (vào/ra) trên bộ điều khiển. Bộ I/O này có chức năng chuyển đổi tín hiệu 4-20mA hoặc tín hiệu điện cho bộ điều khiển xử lý. Hoặc cũng như chuyển đổi ngược lại tín hiệu điều khiển sang tín hiệu số hoặc 4-20mA để điều khiển thiết bị.
Level 1: Điều khiển
Đây là cấp độ dành cho việc điều khiển. Các bộ xử lý lấy dữ liệu từ level 0 để xử lý và gửi các tín hiệu điều khiển. Tại một thời điểm sẽ có nhiều thiết bị được điều khiển cùng lúc. các bộ điều khiển này có thể xử lý độc lập với nhau. Tất cả các lệnh điều khiển sẽ được thực hiện hoàn thành ở cấp độ này.
Nhiệm vụ chính của cấp điều khiển là nhận thông tin từ các bộ cảm biến, xử lý các thông tin đó theo một thuật toán nhất định và truyền đạt lại kết quả xuống các bộ chấp hành. Máy tính đảm nhận việc theo dõi các công cụ đo lường, tự thực hiện các thao tác như ấn nút mở/đóng van, điều chỉnh cần gạt, núm xoay,… Đặc tính nổi bật của cấp điều khiển là xử lý thông tin. Cấp điều khiển và cấp chấp hành hay được gọi chung là cấp trường (Field level) chính vì các bộ điều khiển, cảm biến và chấp hành được cài đặt trực tiếp tại hiện trường gần kề với hệ thống kỹ thuật.
Level 2: Giám sát
Ở cấp độ 2, đây là đơn vị giám sát mọi thông tin của hệ thống. Tất cả thông tin về quá trình điều khiển sẽ được hiển thị trong các giao diện màn hình.
Thông thường, một hệ thống DCS lớn sẽ được phân thành nhiều trạm giám sát khác nhau. Mỗi trạm sẽ bao gồm nhiều màn hình lớn để hiển thị các thông số cần điều khiển, giám sát. Ví dụ hệ DCS trong nhà máy Nhiệt điện sẽ chia thành các trạm điều khiển Lò hơi, Tuabin, Lưới điện…
Từ trạm giám sát này, kỹ sư vận hành có thể cân chỉnh các thông số cài đặt, hoặc có thể điều khiển đóng mở các thiết bị bên dưới một cách dễ dàng.
Level 3: Điều hành sản xuất (MES)
Đây là cấp độ điều hành việc sản xuất. Bắt đầu từ cấp độ này, công việc sẽ liên quan đến việc quản lý hơn là về kỹ thuật. Ứng dụng xử lý sẽ thu thập dữ liệu từ các bộ điều khiển và tổng hợp về trung tâm.
Thông thường, chúng ta sẽ không thay đổi điều khiển vận hành tại cấp độ này. Tại đây chỉ có hiển thị thông tin cho việc quản lý tổng thể. Các bộ xử lý úng dụng (AP) sẽ lấy thông tin từ các bộ truyền thông (CP) và chuyển chúng sang các dạng mã hóa để có thể đẩy dữ liệu sang lớp cao hơn.
Level 4: Quản lý doanh nghiệp (ERP)
Cấp này được gọi là Kế hoạch sản xuất hoặc Quản lý tổng thể. Các dữ liệu từ bộ xử lý ứng dụng (AP) sẽ được gửi (thông qua sóng điện từ, vệ tinh…) tới cơ quan đầu não của doanh nghiệp.
Trạm giám sát tại cơ quan đầu não sẽ không thay đổi các giá trị tại cấp nhà máy. Tuy nhiên, nó sẽ hiển thị tổng hợp các thông tin quan trọng nhất để phục vụ cho mục đích kiểm soát chất lượng, lên kế hoạch sản xuất và quản lý tổng thể doanh nghiệp.
(itudong.com – Kiến thưc Tự động hóa)
