DCS自動化控制系統(tǒng)包括三大部分:帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)接口。人機(jī)接口包括操作站、工程師站和歷史站。控制器I/O部件和生產(chǎn)過程相聯(lián)接,操作站和人相聯(lián)系,通訊網(wǎng)絡(luò)把這兩部分聯(lián)成系統(tǒng)。所以操作站是DCS的重要組成部分,工程師站給控制器和操作站組態(tài),歷史站記錄生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)。 近幾年開發(fā)的人機(jī)界面還有動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。一個DCS系統(tǒng)控制器和I/O部件通常可以運(yùn)行16-20年,而操作站因為有活動部件,所以比較容易損壞,如:硬盤、鍵盤、CRT、軟驅(qū)等,運(yùn)行6-8年后出現(xiàn)故障的概率就比較大,所以在DCS自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中,操作站更新的情況比較多。
DCS自動化控制系統(tǒng)
DCS自動化控制系統(tǒng)的過程控制站是一個完整的計算機(jī)系統(tǒng),主要由電源、CPU(處理器)、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成 I/O:控制系統(tǒng)需要建立信號的輸入和輸出通道,這就是I/O。DCS中的I/O一般是模塊化的,一個I/O模塊上有一個或多個I/O通道,用來連接傳感器和執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥)。 I/O單元:通常,一個過程控制站是有幾個機(jī)架組成,每個機(jī)架可以擺放一定數(shù)量的模塊。CPU所在的機(jī)架被稱為CPU單元,同一個過程站中只能有一個CPU單元,其他只用來擺放I/O模塊的機(jī)架就是I/O單元。
DCS自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是整個系統(tǒng)的 ,它是 雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)的拓展性與開放性更好。而PLC因為基本上都為個體工作,其在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時,所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上,PLC沒有很好的保護(hù)措施,我們采用電源、CPU、網(wǎng)絡(luò)雙冗余。
DCS自動化控制系統(tǒng)所有I/O模塊都帶有CPU,可以實現(xiàn)對采集及輸出信號品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換,故障帶電插拔,隨機(jī)更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉(zhuǎn)換單元,沒有智能芯片,故障后相應(yīng)單元全部癱瘓。
總之,由于銷售量還是比較小,跟蹤用戶的反應(yīng)還不夠,所以我國還缺少一套千錘百煉有自主產(chǎn)權(quán)的功能碼。這套軟件是沒有賣的。一定要自己開發(fā),在不同的操作系統(tǒng)下,編的程序就不一樣。這與要不要控制器這個硬件沒有關(guān)系。使用現(xiàn)場總線系統(tǒng)也需要算法,用PC作為既控制又顯示同樣需要算法。
另外一個問題是控制器的電源系統(tǒng),我國基本都采用整體式電源。由于我國的DCS自動化控制系統(tǒng)價格很低,利潤也很低,DCS自動化控制系統(tǒng)制造廠家沒有資金投入來開發(fā)電源系統(tǒng)。國外DCS自動化控制系統(tǒng)的電源冗余見下圖。在即將把兩臺電源安裝到柜子上時,需分別帶負(fù)載調(diào)整。調(diào)整時,兩臺電源的負(fù)載一定是相同的,要調(diào)整到相同的輸出,然后安裝到機(jī)柜上。電源系統(tǒng)中有一塊電源檢測板,能顯示兩臺電源的輸出情況。兩臺能同時給負(fù)載供電。 工作在平衡電壓的狀態(tài)。經(jīng)20年的運(yùn)行證明電源系統(tǒng)是良好的。
N+1的電源方案沒有進(jìn)入到我國的DCS系統(tǒng)。進(jìn)口DCS采用N+1電源,問題也很多。N+1電源的意思是只要知道每一個所插模件的功率,把所有模件所需功率求和,而每個模件電源的功率是一定的,所需總功率除以模件電源的功率,就得到電源數(shù)。有小數(shù)位,都要進(jìn)一位成為整數(shù),這個整數(shù)為N,然后再加一,稱為N+1。第三個問題是由于銷量小。很少有第三方幫助*系統(tǒng),比如專家系統(tǒng),實時數(shù)據(jù)庫,與數(shù)字儀表及PLC的接口等。














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