DLCS-4000是基于高速现场总线的控制系统，它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字一模拟信号控制的局限性，构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互连、多变量、多接点的通信与控制系统。分散在各个工业现场的智能仪表通过数字现场总线连为一体，并与控制室中的控制器和监视器一起共同构成DLCS-4000控制系统。通过遵循一定的国际标准，可以将不同厂商的现场总线产品集成在系统中，具有互换性和互操作性。

    DLCS-4000把传统DCS的控制功能进一步下放到现场智能仪表，由现场智能仪表完成数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等功能。现场仪表的数据（包括采集的数据和诊断数据）通过现场总线传到控制室的控制设备上，控制室的控制设备用来监视各个现场仪表的运行状态，保存各智能仪表上传的数据，同时完成少量现场仪表无法完成的高级控制功能。另外，DLCS-4000还可通过网关和企业的上级管理网络相连，以便企业管理者掌握第一手资料，为决策提供依据。

DLCS-4000具有以下突出特点

1开放性
DLCS-4000采用公开化的通信协议，遵守同一通信标准的不同厂商的设备之间可以互连及实现信息交换。用户可以灵活选用不同厂商的现场总线产品来组成实际的控制系统，达到最佳的系统集成。

2　互操作性
互操作性是指不同厂商的控制设备不仅可以互相通信，而且可以统一组态，实现同一的控制策略和“即插即用”，不同厂商的性能相同的设备可以互换。

3　灵活的网络拓扑结构
DLCS-4000控制系统可以根据复杂的现场情况组成不同的网络拓扑结构，如树型、星型、总线型和层次化网络结构等。

4　系统结构的高度分散性
现场设备本身属于智能化设备，具有独立自动控制的基本功能，从而从根本上改变了DCS的集中与分散相结合的体系结构，形成了一种全新的分布式控制系统，实现了控制功能的彻底分散，提高了控制系统的可靠性，简化了控制系统的结构。现场总线与上一级网络断开后仍可维持底层设备的独立正常运行，其智能程度大大加强。

5　现场设备的高度智能化
传统的DCS使用相对集中的控制站，其控制站由CPU单元和输入/输出单元等组成。DLCS-4000控制系统则将DCS的控制站功能彻底分散到现场控制设备，仅靠现场总线设备就可以实现自动控制的基本功能，如数据采集与补偿、PID运算和控制、设备自校验和自诊断等功能。系统的操作员可以在控制室实现远程监控，设定或调整现场设备的运行参数，还能借助现场设备的自诊断功能对故障进行定位和诊断。

6　对环境的高度适应性
DLCS-4000是专为工业现场设计的，它可以使用双绞线、同轴电缆、光缆、电力线和无线的方式来传送数据，具有很强的抗干扰能力。常用的数据传输线是廉价的双绞线，并允许现场设各利用数据通信线进行供电，还能满足本质安全防爆要求。

DLCS-4000系统的结构和技术指标

在DLCS-4000中，系统的基本结构为：工控机或商用PC、现场总线主站接口卡、现场总线输入/输出模块、PLC或NC/CNC实时多任务控制软件包、组态软件和应用软件。

上位机的主要功能包括系统组态、数据库组态、历史库组态、图形组态、控制算法组态、数据报表组态、实时数据显示、历史数据显示、图形显示、参数列表、数据打印输出、数据输入及参数修改、控制运算调节、报警处理、故障处理、通信控制和人机接口等各个方面，并真正实现控制集中、危险分散、数据共享、完全开放的控制要求。

借助于现场总线技术，所有的I/O模块均放在工业现场，而且所有的信号通过分布式智能I/O模块在现场被转换成标准数字信号，只需一根电缆就可把所有的现场子站连接起来，进而把现场信号非常简捷地传送到控制室监控设备上，数字化的数据传输使系统具有很高的传输速度和很强的抗干扰能力。

在DLCS-4000中，软件和硬件都遵从同样的标准，互换性好，更新换代容易。程序设计采用IEC1131-3五种国际标准编程语言，编程和开发工具是完全开放的，同时还可以利用PC丰富的软硬件资源。

在DLCS-4000中，一台PC可同时完成原来要用两台设备才能完成的PLC和NC/CNC任务。在多任务的Windows NT操作系统下，PC中的软PLC可以同时执行多达十几个PLC任务，既提高了效率，又降低了成本。且PC上的PLC具有在线调试和仿真功能，极大地改善了编程环境。

下移至现场层，使DCS的 多层网络被扁平化，各个现场设备节点的独立功能得以加强。

DLCS-4000传输特点

它采用了ISO的参考模型中的3层（物理层、数据链路层和应用层）和极具特色的用户层，用户层主要针对自动化测控应用的需要，定义了信息存取的统一规则，采用设备描述语言规定了通用的功能块集。其低速总线H1的传输速度为31.25kbps，通信距离可达1.9km（加中继器可以延长），可支持总线供电和本质安全防暴环境。高速总线H2的传输速度为1Mbps或2.5Mbps,通信距离为750m和500m。H1和H2每段节点数可达32个，使用中继器后可达240个，Hl和H2可通过网桥互连。物理传输介质可为双绞线、光缆和无线，其传输信号采用曼切斯特编码。

为进一步提高通讯速度，在通讯方面逐渐采用新型工业快速以太网，其传输速度为100Mbps。

以太网集线器

将以太网技术加入到H2协议中，并以它作为H2的底层协议，其网络采用星型拓朴结构。

集线器（HUB）置于网络中心并通过以太网I/O接口挂接现场设备，其中实时现场仪表和普通现场仪表（通过通道组）分别挂接在不同的以太网I/O接口上。以太网I/O接口高速(约100 kHz)扫描所有实时现场仪表和通道组，然后传送数据包到上层控制器。

通常普通控制算法在现场控制器中进行（可由上层控制器下载），而高级控制算法则在上层控制器中进行，其控制输出经以太网集线器和以太网I/O接口传输到现场执行仪表。由于实时现场仪表挂接在专用的以太网入口地址，并用完全分离的线路传输数据，所以保证了实时数据不会产生传输延滞和线路阻塞。

集线器作为网络的仲裁器，除了控制通信双方的传输时间外，还对传输的数据包进行优先级设置，使每条信息都包含传输优先级等实时参数。此外智能化的集线器还可以动态检测需要通讯的现场设备所在以太网I/O口，并为之提供数据缓冲区，这样可大大缩短现场设备的响应时间和减少数据的重发次数。集线器与其它集线器相连可实现不同网络之间的数据共享。

DLCS-4000的应用有如下优势：

低成本

由于DLCS-4000的通信是全数字式的且它的控制功能完全由现场设备去执行，因此不需要输入、输出及其它控制板；而且现场装置可直接与操作台相连，不再需要用于联接各控制板的"数据高速公路"，上述各部分的冗余在现场总线系统里自然也就不再需要了。DLCS-3000只保留集散控制系统（DCS）中的现场设备及操作站，操作站已不再是系统的关键部分。

DLCS-4000设备可以执行多种测量、控制和计算，因此减少了变送器的数量，不再需要单回路调节器和计算元件，从而节省了费用。

组态简单

由于所有仪表都引入了功能模块，组态变得非常相似或简单，不需要因为自动化设备种类不同或组态方法的不同而进行培训或学习编程语言。功能模块是以用户自定义的标识符和标准参数为基础的，用户可以根据标识符来指定某一设备，毋需考虑设备地址、存储记忆地址和比特编号等。组态可通过计算机编辑，然后下装至现场自动化设备。

由于不同厂商、不同型号的仪表的校准、量程设定和诊断等的操作程序是一致的，使得培训操作员简单化和设备的更新。

查索更多的信息及诊断状况

数字通信使用户从控制室中查索所有设备的数据、组态、运行和诊断信息成为现实。而且DLCS-4000的多变量特性为仪表及其它自动化设备的革新提供了更广阔的天地。

DLCS-4000的自诊断功能使故障可以及时地被报告，使检修人员在事故发生之前可及时确定潜在事故地点并进行维修。硬件（如传感器、执行器和记忆单元）故障，软件方面（如组态和校准）的问题都能够被及时报告。

操作人员毋需把变送器送去检测就可获得所需信息，从而大大节省了时间和成本。

安装、运行、维修简便

由于现场仪表是并行连接，端子接头核对的工作量大大减少了，所以接线简单，一条电缆通常可连接20个设备。

DLCS-4000设备能够模拟输入值、输出值或状态。这使得操作员在控制室内便能够测试系统对故障及过程状况的反应。

DLCS-4000可以存储有用的信息以便于维修，信息不会丢失。大量的有用信息也被存储于自动化设备中，这些既可以从手持终端获取，又可从操作站获取。

数据库的一致性

DLCS-4000采用完全分散的数据库概念。任何同现场总线接口的人机界面都可显示有关信息，这样就不会有重复的、不一致的数据库。现场总线只使用一个数据库，即分散于现场仪表中的数据库，人机界面就是从此数据库中获取"定标数据"的，手持终端所查索的也是同一个数据库。

作为新型的全数字控制系统的DLCS-4000，能充分发挥上层系统调度、优化、决策的功能，更容易构成计算机集成制造系统（CIMS）并更好地发挥其作用。有利于企业实施综合自动化策略，使企业从粗放型向集约化转化。

DLCS-4000的应用大大降低自动化系统的投资，仅系统布线、安装、维修费用，可比现有系统减少66％，另外，还带来节约厂房面积，减少电缆桥架铺设等其他方面投资的减少。