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更新時間:2017-07-11 13:56:50瀏覽次數(shù):223

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分散控制系統(tǒng)(1)現(xiàn)場控制單元現(xiàn)場控制單元一般遠(yuǎn)離控制中心,安裝在靠近現(xiàn)場的地方,其高度模塊化結(jié)構(gòu)可以根據(jù)過程監(jiān)測和控制的需要配置成由幾個監(jiān)控點到數(shù)百個監(jiān)控點的規(guī)模不等的過程控制單元?,F(xiàn)場控制單元的結(jié)構(gòu)是由許多功能分散的插板(或稱卡件)按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中,各現(xiàn)場控制單元及其與控制管理級之間采用總線連接,以實現(xiàn)信息交互?,F(xiàn)場控制單元的硬件配置需要完成以下內(nèi)容:插件的配置 根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機(jī)插件(CPU插件)、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備;硬件冗余配置 對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余配置是提高DCS可靠性的一個重要手段,DCS通??梢詫χ鳈C(jī)插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵I/O插件都可以實現(xiàn)冗余配置。硬件安裝 不同的DCS,對于各種插件在插件箱中的安裝,會在邏輯順序或物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外,現(xiàn)場控制單元通常分為基本型和擴(kuò)展型兩種,所謂基本型就是各種插件安裝在一個插件箱中,但更多的時候時需要可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式,即一個現(xiàn)場控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴(kuò)展單元,相互間采用總線連成一體。就本質(zhì)而言,現(xiàn)場控制單元的結(jié)構(gòu)形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是*的。
分散控制系統(tǒng)(2)操作站操作站用來顯示并記錄來自各控制單元的過程數(shù)據(jù),是人與生產(chǎn)過程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主機(jī)系統(tǒng)、顯示設(shè)備、鍵盤輸入設(shè)備、信息存儲設(shè)備和打印輸出設(shè)備等,主要實現(xiàn)強(qiáng)大的顯示功能(如模擬參數(shù)顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、多種畫面顯示等等)、報警功能、操作功能、報表打印功能、組態(tài)和編程功能等等。另外,DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統(tǒng)功能上看,前者主要實現(xiàn)一般的生產(chǎn)操作和監(jiān)控任務(wù),具有數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控畫面顯示、故障診斷和報警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外,還應(yīng)具備系統(tǒng)的組態(tài)、控制目標(biāo)的修改等功能。從硬件設(shè)備上看,多數(shù)系統(tǒng)的工程師站和操作員站合在一起,僅用一個工程師鍵盤加以區(qū)分。
分散控制系統(tǒng)DCS的軟件系統(tǒng)編輯 DCS的軟件體系如圖3.2所示,通??梢詾橛脩籼峁┫喈?dāng)豐富的功能軟件模塊和功能軟件包,控制工程師利用DCS提供的組態(tài)軟件,將各種功能軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)?ldquo;組裝連接”(即組態(tài)),生成滿足控制系統(tǒng)的要求各種應(yīng)用軟件。
分散控制系統(tǒng)(1)現(xiàn)場控制單元的軟件系統(tǒng)現(xiàn)場控制單元的軟件主要包括以實時數(shù)據(jù)庫為中心的數(shù)據(jù)巡檢、控制算法、控制輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等軟件模塊組成。實時數(shù)據(jù)庫起到了中心環(huán)節(jié)的作用,在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,各執(zhí)行代碼都與它交換數(shù)據(jù),用來存儲現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、控制輸出以及某些計算的中間結(jié)果和控制算法結(jié)構(gòu)等方面的信息。數(shù)據(jù)巡檢模塊用以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、故障信號的采集,并實現(xiàn)必要的數(shù)字濾波、單位變換、補(bǔ)償運算等輔助功能。DCS的控制功能通過組態(tài)生成,不同的系統(tǒng),需要的控制算法模塊各不相同,通常會涉及以下一些模塊:算術(shù)運算模塊、邏輯運算模塊、PID控制模塊、變型PID模塊、手自動切換模塊、非線性處理模塊、執(zhí)行器控制模塊等等??刂戚敵瞿K主要實現(xiàn)控制信號以故障處理的輸出。
分散控制系統(tǒng)(2)操作站的軟件系統(tǒng)DCS中的操作站用以完成系統(tǒng)的開發(fā)、生成、測試和運行等任務(wù),這就需要相應(yīng)的系統(tǒng)軟件支持,這些軟件包括操作系統(tǒng)、編程語言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運行的應(yīng)用軟件應(yīng)能實現(xiàn)如下功能:實時數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)管理、歷史數(shù)據(jù)庫管理、圖形管理、歷史數(shù)據(jù)趨勢管理、數(shù)據(jù)庫詳細(xì)顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機(jī)接口控制、控制回路調(diào)節(jié)、參數(shù)列表、串行通信和各種組態(tài)等。
DCS的組態(tài)(開發(fā)與生成)編輯 DCS的開發(fā)過程主要是采用系統(tǒng)組態(tài)軟件依據(jù)控制系統(tǒng)的實際需要生成各類應(yīng)用軟件的過程。組態(tài)軟件功能包括基本配置組態(tài)和應(yīng)用軟件組態(tài)?;九渲媒M態(tài)是給系統(tǒng)一個配置信息,如系統(tǒng)的各種站的個數(shù)、它們的索引標(biāo)志、每個控制站的zui大點數(shù)、zui短執(zhí)行周期和內(nèi)存容量等。應(yīng)用軟件的組態(tài)則包括比較豐富的內(nèi)容,主要包括以下幾個方面。
分散控制系統(tǒng)(1)控制回路的組態(tài)控制回路的組態(tài)在本質(zhì)上就是利用系統(tǒng)提供的各種基本的功能模塊,來構(gòu)成各種各樣的實際控制系統(tǒng)。目前各種不同的DCS提供的組態(tài)方法各不相同,歸納起來有運算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。運算模塊連接方式是通過調(diào)用各種獨立的標(biāo)準(zhǔn)運算模塊,用線條連接成多種多樣的控制回路,zui終自動生成控制軟件,這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態(tài)方法。判定表方式是一種純粹的填表形式,只要按照組態(tài)表格的要求,逐項填入內(nèi)容或回答問題即可,這種方式很利于用戶的組態(tài)操作。步驟記入方式是一種基于語言指令的編寫方式,編程自由度大,各種復(fù)雜功能都可通過一些技巧實現(xiàn),但組態(tài)效率較低。另外,由于這種組態(tài)方法不夠直觀,往往對組態(tài)工程師在技術(shù)水平和組態(tài)經(jīng)驗有較高的要求。

 

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