其硬件設備由管理操作應用工作站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡組成。管理操作應用工作站包括工程師站、操作員站、歷史數(shù)據(jù)站等各種功能服務站。工程師站提供技術人員生成控制系統(tǒng)的人機接口,主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護,技術人員也可以通過工程師站對應用系統(tǒng)進行監(jiān)視。操作員提供技術人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人機交互界面,用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對數(shù)據(jù)點的操作。歷史站保存整個系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù),供組態(tài)軟件實現(xiàn)歷史趨勢顯示、報表打印和事故追憶等功能。DCS通??梢詫χ鳈C插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡、關鍵I/O插件都可以實現(xiàn)冗余配置。上海西門子DCS系統(tǒng)設計
在DCS關聯(lián)領域有許多新進展,主要表現(xiàn)在如下一些方面。(1)工控軟件正向先進控制方向發(fā)展。廣泛應用各種先進控制與優(yōu)化技術是挖掘并提升DCS綜合性能比較郵箱、比較直接、也是相當有價值的發(fā)展方向,主要包括先進控制、過程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成等軟件的開發(fā)和產業(yè)化應用。在未來,工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標準化、網(wǎng)絡化、智能化和開放性發(fā)展方向。(2系統(tǒng)架構向FCS方向發(fā)展。單純從技術而言,現(xiàn)階段現(xiàn)場總線集成于DCS可以有三種方式:①現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過一個現(xiàn)場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場總線來的信息就如同來自一個傳統(tǒng)的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)采用的就是此種集成方案。②現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡上集成現(xiàn)場總線系統(tǒng),這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動,對原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場總線產品可以實現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層集成其現(xiàn)場總線功能。③現(xiàn)場總線通過網(wǎng)關與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場總線和DCS還可以通過網(wǎng)關橋接實現(xiàn)并行集成宿遷DCS系統(tǒng)實施實時控制、優(yōu)化控制上升到生產調度、經(jīng)營管理,戰(zhàn)略決策,形成一個具有柔性自動化的管控一體化系統(tǒng)。
主控制卡是整個系統(tǒng)的**控制單元,完成系統(tǒng)的控制任務。而冗余技術各個設計要點在此得到充分應用?;槿哂嗟膬蓧K主控制卡軟件、硬件完全一致,它們執(zhí)行同樣的系統(tǒng)軟件和應用程序,在工作/備用冗余邏輯電路的控制下,其中一個運行在工作狀態(tài)(工作卡),另外一個運行在備用狀態(tài)(備用卡)。工作卡和備用卡之間具有公共的冗余邏輯控制電路和**的高速對等冗余通訊通道,同時也可以通過I/O總線和過程控制網(wǎng)絡進行信息交互或故障診測?;槿哂嗟闹骺刂瓶ǘ寄茉L問I/O和過程控制網(wǎng)絡,備用模式下的主控制卡執(zhí)行診斷程序,監(jiān)視工作卡的狀態(tài),通過周期查詢工作卡件中的數(shù)據(jù)存儲器,接受工作卡發(fā)送的實時控制運行信息。備用處理器可隨時保存***的控制數(shù)據(jù),以保證工作/備用的無擾動切換,但工作模式下的主控制卡起著控制、輸出、實時過程信息發(fā)布,等決定性的作用(具有發(fā)言權)。冗余技術的關鍵在于實現(xiàn)信息同步,而信息同步的**終目的是為了實現(xiàn)冗余部件之間無擾動切換。我們把信息同步的方法分為"自然同步"和"強制同步"。
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,這就需要相應的系統(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用軟件應能實現(xiàn)如下功能:實時數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡管理、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)庫詳細顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機接口控制、控制回路調節(jié)、參數(shù)列表、串行通信和各種組態(tài)等。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用軟件的過程。組態(tài)軟件功能包括基本配置組態(tài)和應用軟件組態(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)、它們的索引標志、每個控制站的比較大點數(shù)、短執(zhí)行周期和內存容量等。應用軟件的組態(tài)則包括比較豐富的內容,主要包括以下幾個方面。現(xiàn)場控制單元的結構形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。
PLCpplm控制器(可編程控制器:縮數(shù)控制器:縮數(shù)位列、應答、應答、多音、多音等它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。PLC具有功能強、可靠性高、編程簡單易學、使用方便、體積小巧等優(yōu)點,可根據(jù)工藝流程和控制要求,實現(xiàn)生產過程的順序邏輯控制和模擬量的自動控制。因此,在工業(yè)控制現(xiàn)場中得到了廣泛應用并取得了良好的控制效果。一般都需要儀表自動化、工藝負責人及計算機的負責人、設計院項目負責人幾方面討論確定。杭州三菱DCS畫面組態(tài)
考慮DCS功能應滿足“功能需要”的要求,具有國際先進水,系統(tǒng)應具有開放式結構,有靈活的系統(tǒng)可擴性。上海西門子DCS系統(tǒng)設計
傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足企業(yè)的需求,DCS應運而生。初期的DCS主要采用模擬電路實現(xiàn),可靠性較低,隨著計算機技術的發(fā)展,數(shù)字電路逐漸取代了模擬電路,DCS也開始向數(shù)字化方向發(fā)展。進入上世紀八十年代,隨著通信技術和計算機技術的進一步發(fā)展,DCS開始向更加靈活、可靠、易用的方向發(fā)展。到了上世紀九十年代,DCS已經(jīng)成為了工業(yè)控制系統(tǒng)的主流,并且開始向智能化、網(wǎng)絡化、集成化方向發(fā)展。三、DCS的結構與特點DCS的結構可以分為現(xiàn)場層、控制層和監(jiān)控層三個層次。上海西門子DCS系統(tǒng)設計