《過程控制系統(tǒng)與儀表》課件及教案,過程控制系統(tǒng)與儀表,過程,控制系統(tǒng),儀表,課件,教案 10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)10.2.1 集散控制系統(tǒng)的硬件組成集散控制系統(tǒng)的硬件組成各各個(gè)個(gè)廠廠的的集集散散控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成不不完完全全相相同同，名名稱稱也也不一致，但大體上可分為如下幾部分不一致，但大體上可分為如下幾部分:1.1 現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站2.現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站一一般般遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離控控制制中中心心，安安裝裝在在靠靠近近現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)的地方，以消除長(zhǎng)距離傳輸?shù)母蓴_。它的功能是：的地方，以消除長(zhǎng)距離傳輸?shù)母蓴_。它的功能是：10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化q分分散散地地實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)過過程程數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的采采集集與與實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)控控制制，即即對(duì)對(duì)過過程輸入輸出數(shù)據(jù)的掃描、檢測(cè)與處理；程輸入輸出數(shù)據(jù)的掃描、檢測(cè)與處理；q過程數(shù)據(jù)的保持與存儲(chǔ)；過程數(shù)據(jù)的保持與存儲(chǔ)；q用最新信息更新數(shù)據(jù)庫(kù)；用最新信息更新數(shù)據(jù)庫(kù)；q保持面向過程的功能庫(kù)；保持面向過程的功能庫(kù)；q輸輸入入信信號(hào)號(hào)用用某某種種算算法法處處理理而而產(chǎn)產(chǎn)生生控控制制信信號(hào)號(hào)傳傳送送給給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；q對(duì)各報(bào)警條件的掃描監(jiān)測(cè)等。對(duì)各報(bào)警條件的掃描監(jiān)測(cè)等。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化因因此此，它它的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是是許許多多功功能能分分散散的的插插板板（或或稱稱模模件件）、插插板板箱箱，各各箱箱又又分分層層地地插插入入機(jī)機(jī)柜柜。橫橫河河CENTUM-XL現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖如如圖圖10-2（a）、（b）所示。所示。CENTUM-XL綜合控制系統(tǒng)綜合控制系統(tǒng) 10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化（1）機(jī)柜機(jī)柜 現(xiàn)場(chǎng)控制站的各功現(xiàn)場(chǎng)控制站的各功能插板安裝在由多層機(jī)架能插板安裝在由多層機(jī)架組成的機(jī)柜中。機(jī)柜常配組成的機(jī)柜中。機(jī)柜常配有密封門、冷卻扇和過濾有密封門、冷卻扇和過濾器等，有時(shí)還配有溫控開器等，有時(shí)還配有溫控開關(guān)，當(dāng)機(jī)柜內(nèi)溫度超過正關(guān)，當(dāng)機(jī)柜內(nèi)溫度超過正常范圍時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。常范圍時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化（2）供電電源供電電源 DC 5V，12V和和+24V，一一般般對(duì)對(duì)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站的的供供電電電電源源均均要要求求與與對(duì)對(duì)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)變變送送器器或或執(zhí)執(zhí)行行機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的供供電電電電源源互互相相隔隔離離，以以減減少少相相互互于于擾擾。主主電電源源（供供柜柜內(nèi)內(nèi)母母線線的的24VDC）單單元元采采用用1:1冗冗余余，各各層層機(jī)機(jī)架架上上的的子子電電源源所所需需的的各各種種電電壓壓由由主主電電源源變變換換而而來來，可可采采用用1:1或或N:1冗冗余余方式配置。方式配置。所所有有電電源源均均來來自自120VAC或或220V AC交交流流電電網(wǎng)網(wǎng)。為為保保證證供供給給現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站交交流流電電源源的的穩(wěn)穩(wěn)定定可可靠靠，一一般般采采取取如下措施。如下措施。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 每每一一現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站均均采采用用雙雙相相交交流流電電源源供供電電，兩兩相互為冗余。相互為冗余。若電網(wǎng)電壓波動(dòng)嚴(yán)重，應(yīng)采用交流穩(wěn)壓器。若電網(wǎng)電壓波動(dòng)嚴(yán)重，應(yīng)采用交流穩(wěn)壓器。若若附附近近有有經(jīng)經(jīng)常常開開關(guān)關(guān)的的大大功功率率用用電電設(shè)設(shè)備備，要要采采用用超超級(jí)級(jí)隔隔離離變變壓壓器器，并并將將初初、次次級(jí)級(jí)線線圈圈間間的的屏屏蔽蔽層層可可靠靠接地，以隔離共模干擾。接地，以隔離共模干擾。對(duì)對(duì)連連續(xù)續(xù)控控制制要要求求高高的的場(chǎng)場(chǎng)合合，應(yīng)應(yīng)裝裝不不間間斷斷供供電電電電源源UPS。（3）主機(jī)插板主機(jī)插板 10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化主主機(jī)機(jī)插插板板是是現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站的的核核心心，它它包包括括CPU、存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器和和寄寄存存器器等等，它它可可完完成成反反饋饋控控制制、順順序序控控制制和和算算求運(yùn)算功能。求運(yùn)算功能。大大多多數(shù)數(shù)都都使使用用32位位微微處處理理器器，配配有有浮浮點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)運(yùn)算算協(xié)協(xié)處處理理器器，為為擴(kuò)擴(kuò)展展更更為為復(fù)復(fù)雜雜的的控控制制算算法法，如如自自整整定定、模模糊糊控制和預(yù)測(cè)控制等；控制和預(yù)測(cè)控制等；只只讀讀存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器ROM一一般般有有數(shù)數(shù)百百K字字節(jié)節(jié)，用用來來固固化化系系統(tǒng)統(tǒng)啟啟動(dòng)動(dòng)、自自檢檢。基基本本的的I/O驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)程程序序、各各種種控控制制、檢檢測(cè)測(cè)功功能能模模塊塊、所所有有固固定定參參數(shù)數(shù)和和系系統(tǒng)統(tǒng)通通信信和和系系統(tǒng)統(tǒng)管管理理模模塊塊等。等。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化（4）信號(hào)輸入輸出信號(hào)輸入輸出I/O插板插板 來來自自過過程程的的被被測(cè)測(cè)信信號(hào)號(hào)進(jìn)進(jìn)入入輸輸入入插插板板引引入入現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站，經(jīng)經(jīng)過過主主機(jī)機(jī)板板CPU按按某某一一控控制制算算法法處處理理后后，再再通通過過輸輸出出插插板板送送出出控控制制信信號(hào)號(hào)或或報(bào)報(bào)警警信信息息等等。DCS中中數(shù)數(shù)量量最最大大、種種類類最最多多的的就就是是IO插插板板，如如橫橫河河的的典典型型類類型型見見表表10-1所示。所示。輸輸入入信信號(hào)號(hào)的的種種類類 一一般般可可有有三三種種類類型型：從從變變送送器器來來的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)信信號(hào)號(hào)15V或或420mA；從從熱熱電電偶偶、熱熱電電阻阻或或渦渦輪輪流流量量計(jì)計(jì)來來的的低低電電平平信信號(hào)號(hào)；開開關(guān)關(guān)（數(shù)數(shù)字字）量量信信號(hào)。號(hào)。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 模擬輸入信號(hào)的變換模擬輸入信號(hào)的變換 上述低電平信號(hào)要將其上述低電平信號(hào)要將其轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為15V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，有的系統(tǒng)還配有線性化和濾波標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，有的系統(tǒng)還配有線性化和濾波電路。電路。模模數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)只只能能接接受受二二進(jìn)進(jìn)制制數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，因因此此模模擬擬信信號(hào)號(hào)要要經(jīng)經(jīng)過過模模數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換。通通常常一一個(gè)個(gè)AD可可處處理理多多達(dá)達(dá)30路路的的輸輸入入信信號(hào)號(hào)，先先對(duì)對(duì)模模擬擬信信號(hào)號(hào)采采樣樣，然然后后進(jìn)進(jìn)行行量量化化，使使15V信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量04095。信信號(hào)號(hào)輸輸出出 主主機(jī)機(jī)板板CPU的的運(yùn)運(yùn)算算結(jié)結(jié)果果先先存存于于輸輸出出寄寄存存器器中中，對(duì)對(duì)于于開開關(guān)關(guān)量量輸輸出出，輸輸出出寄寄存存器器的的每每一一位位經(jīng)經(jīng)放大，輸出去控制電磁閥、繼電器或信號(hào)燈等；放大，輸出去控制電磁閥、繼電器或信號(hào)燈等；10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化對(duì)對(duì)于于模模擬擬輸輸出出，要要采采用用數(shù)數(shù)模模（D/A）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器，將將數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為模模擬擬信信號(hào)號(hào)420mA，通通常常多多采采用用一一個(gè)個(gè)D/A通過多路開關(guān)保持電路，去控制閥控制生產(chǎn)過程。通過多路開關(guān)保持電路，去控制閥控制生產(chǎn)過程。信信號(hào)號(hào)接接線線 為為便便于于現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站與與現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)信信號(hào)號(hào)的的聯(lián)聯(lián)系，通常都有專門的端子板供接線之用。系，通常都有專門的端子板供接線之用。對(duì)對(duì)于于易易燃燃易易爆爆的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)場(chǎng)場(chǎng)所所，還還要要采采用用本本質(zhì)質(zhì)安安全全電電路路-防防爆爆安安全全柵柵，它它限限制制電電路路的的電電流流負(fù)負(fù)載載能能力力，以保證電線或電路元件發(fā)生斷線時(shí)不產(chǎn)生火花。以保證電線或電路元件發(fā)生斷線時(shí)不產(chǎn)生火花。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化2 操作站操作站為為了了便便于于對(duì)對(duì)過過程程的的全全面面協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)和和監(jiān)監(jiān)控控，操操作作站站要要設(shè)設(shè)置置在在控控制制室室里里，實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)過過程程狀狀態(tài)態(tài)的的顯顯示示、報(bào)報(bào)警警、記記錄錄和和操操作作。典典型型的的操操作作站站包包括括主主機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)、顯顯示示設(shè)設(shè)備備、鍵鍵盤盤輸入設(shè)備、信息存儲(chǔ)設(shè)備和打印輸出設(shè)備等。輸入設(shè)備、信息存儲(chǔ)設(shè)備和打印輸出設(shè)備等。（1）主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng) 操操作作站站的的主主機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)主主要要實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)集集中中監(jiān)監(jiān)視視、對(duì)對(duì)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)直直接接操操作作、系系統(tǒng)統(tǒng)生生成成和和診診斷斷等等功功能能。它它可可通通過過數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和其他操作站連在一起和其他操作站連在一起，一般可配置四個(gè)操作站，一般可配置四個(gè)操作站，相，相10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化互互冗冗余余。有有的的主主機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)要要配配置置網(wǎng)網(wǎng)關(guān)關(guān)，與與一一個(gè)個(gè)功功能能更更強(qiáng)強(qiáng)的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)相相連連，以以實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高高級(jí)級(jí)控控制制和和管管理理功功能能。有有的的DCS配配備備一一個(gè)個(gè)工工程程師師站站，用用來來生生成成目目標(biāo)標(biāo)系系統(tǒng)統(tǒng)的的參參數(shù)數(shù)等等。多多數(shù)數(shù)系系統(tǒng)統(tǒng)的的工工程程師師站站與與操操作作員員站站合合在在一一起起，僅僅用用一一個(gè)個(gè)工工程程師師鍵鍵盤盤，起起到到工工程程師師站站的的作作用用。目目前前大大多多采用采用32位位CPU，RAM為為24M字節(jié)。字節(jié)。（2）操作臺(tái)操作臺(tái) 為便于操作工操作和監(jiān)視的操作臺(tái)可分為三類：為便于操作工操作和監(jiān)視的操作臺(tái)可分為三類：桌式操作臺(tái)，集成式操作臺(tái)和雙屏操作臺(tái)。桌式操作臺(tái)，集成式操作臺(tái)和雙屏操作臺(tái)。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化（3）信息存儲(chǔ)設(shè)備信息存儲(chǔ)設(shè)備 有有只只讀讀存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器、隨隨機(jī)機(jī)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器、35”軟軟盤盤、硬硬盤盤以及磁帶機(jī)等。以及磁帶機(jī)等。（4）顯示設(shè)備顯示設(shè)備 主主要要顯顯示示設(shè)設(shè)備備是是20彩彩色色CRT顯顯示示器器，有有的的還還用用指觸屏指觸屏CRT。（5）操作員站鍵盤和工程師鍵盤操作員站鍵盤和工程師鍵盤 操操作作和和監(jiān)監(jiān)視視用用的的操操作作員員鍵鍵盤盤，采采用用防防水水、防防塵塵構(gòu)構(gòu)造造的的平平面面鍵鍵，鍵鍵的的排排列列也也充充分分考考慮慮機(jī)機(jī)能能的的發(fā)發(fā)揮揮，使使操操作作直直觀觀、方方便便。內(nèi)內(nèi)裝裝電電子子蜂蜂鳴鳴器器，以以提提示示報(bào)報(bào)警警信信息息和和操作響應(yīng)。操作響應(yīng)。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化工工程程師師鍵鍵盤盤是是供供系系統(tǒng)統(tǒng)工工程程師師編編程程和和組組態(tài)態(tài)用用的的，類類似于似于PC機(jī)鍵盤。機(jī)鍵盤。（6）打印輸出設(shè)備打印輸出設(shè)備 一一般般要要配配置置兩兩臺(tái)臺(tái)打打印印機(jī)機(jī)，分分別別用用于于打打印印生生產(chǎn)產(chǎn)記記錄錄報(bào)表與報(bào)警列表和拷貝流程畫面。報(bào)表與報(bào)警列表和拷貝流程畫面。3 通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)由由于于歷歷史史原原因因，各各個(gè)個(gè)廠廠家家的的產(chǎn)產(chǎn)品品區(qū)區(qū)別別很很大大。近近年年來來對(duì)對(duì)開開放放性性有有了了共共識(shí)識(shí)，也也只只能能與與外外部部計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)逐逐步步趨趨向向一一致致，但但DCS內(nèi)內(nèi)部部的的通通信信系系統(tǒng)統(tǒng)變變化化不不大大。這這里里僅僅介紹兩種典型通信系統(tǒng)。介紹兩種典型通信系統(tǒng)。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作站的通訊現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作站的通訊 它們都掛在它們都掛在RI總線總線上，為令牌總線方式，用上，為令牌總線方式，用NE總線接口插件，同軸總線接口插件，同軸電纜，使用中繼器和光適配器，可使電纜，使用中繼器和光適配器，可使RL總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展到到15000km。RL總線可以雙重化（冗余）總線可以雙重化（冗余）操作站間通信操作站間通信 采用采用MI82總線和總線和BML2總線通信總線通信插件、插件、ML2總線電纜（最長(zhǎng)總線電纜（最長(zhǎng)lkm，1Mbps）10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 與與CENTUMXL通通信信 采采用用HF總總線線接接口口插插件件和和程程序序包包即即可可。不不過過這這時(shí)時(shí)不不能能使使用用BASIC T2區(qū)區(qū)，可使用可使用T3、T4或或T5、T6。與與上上位位計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)通通信信 在在擴(kuò)擴(kuò)展展型型（或或高高級(jí)級(jí)型型）操操作作站站上上安安裝裝EN82以以太太網(wǎng)網(wǎng)卡卡和和通通信信軟軟件件包包，經(jīng)經(jīng)收收發(fā)發(fā)器器、中中繼繼電電纜纜等等接接到到上上位位機(jī)機(jī)的的以以太太網(wǎng)網(wǎng)卡卡或或DEC net上上；也也 可可 采采 用用 TCP/IP、FTP和和 TELNET，實(shí)實(shí) 現(xiàn)現(xiàn) 高高 速速（10Mbps）文件通信。文件通信。（2）霍尼韋爾的霍尼韋爾的TDC3000 TDC3000的組成和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖的組成和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖10-4所示。所示。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 局域控制網(wǎng)絡(luò)局域控制網(wǎng)絡(luò)（LCN）這是令牌總線網(wǎng)絡(luò)，這是令牌總線網(wǎng)絡(luò)，采用同軸電纜、采用同軸電纜、LCN擴(kuò)展器、光纖、光纖連接器擴(kuò)展器、光纖、光纖連接器等。同軸電纜長(zhǎng)度可達(dá)等。同軸電纜長(zhǎng)度可達(dá)300m，光纖可達(dá)光纖可達(dá)2000m。LCN提供該網(wǎng)絡(luò)上各模件之間的通信，與過程網(wǎng)絡(luò)提供該網(wǎng)絡(luò)上各模件之間的通信，與過程網(wǎng)絡(luò)之間的連接。操作站（萬(wàn)能操作站之間的連接。操作站（萬(wàn)能操作站US和萬(wàn)能工作站）和萬(wàn)能工作站）、歷史模件、應(yīng)用模件和計(jì)算機(jī)模件均掛在、歷史模件、應(yīng)用模件和計(jì)算機(jī)模件均掛在LCN上，上，故它們可以互相通信，通信速度為故它們可以互相通信，通信速度為5Mb/s。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 萬(wàn)萬(wàn)能能控控制制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（UCN）采采用用令令牌牌總總線線式式通通信信，實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)對(duì)等等點(diǎn)點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)通通信信功功能能，它它可可使使掛掛在在該該網(wǎng)網(wǎng)上上的的先先進(jìn)進(jìn)過過程程管管理理站站APM、過過程程管管理理站站PM和和邏邏輯輯管管理理站站共共享享網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，并并可可通通過過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接口口模模件件NIM與與LCN進(jìn)進(jìn)行行通通信信，通信速度為通信速度為5Mb/s。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)高高速速通通道道（DHW）DHW是是通通過過高高速速通通道道接接口口（HG）與與LCN相相連連。因因此此，掛掛在在DHW上上的的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站（基基本本控控制制器器BC和和擴(kuò)擴(kuò)展展控控制制器器EC、多多功功能能控控制制器器MC等等）能能與與操操作作站站通通信信，通通信信速速度度為為500kbs。掛掛在在DHN上上的的各各控控制制器器通通過過C-LNKEC-LINK實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)一一對(duì)對(duì)一一通通信信。近近來來，DHN通通信信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)已已逐逐漸漸被被UCN通通信信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)取而代之。絡(luò)取而代之。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 TDC-3000與上位機(jī)的通信與上位機(jī)的通信 上上位位計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)和和LCN通通信信，就就可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)TDC-3000和和上上位位機(jī)機(jī)的的信信息息交交換換。只只要要在在LCN上上安安裝裝計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)接接口口CG，在在 DEC的的 VAX計(jì)計(jì) 算算 上上 安安 裝裝 帶帶 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 鏈鏈 接接 電電 纜纜 的的SIMPACK通通信信板板，它它們們就就可可進(jìn)進(jìn)行行信信息息交交換換。近近年年的的TDC-3000 x，帶帶有有功功能能更更豐豐富富的的通通用用應(yīng)應(yīng)用用模模件件AXM和和通通用用的的萬(wàn)萬(wàn)能能操操作作站站UXS，它它們們都都可可方方便便地地實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工工廠廠信信息網(wǎng)（息網(wǎng)（PIN）和和LCN的數(shù)據(jù)交換，如圖的數(shù)據(jù)交換，如圖10-5所示。所示。AXM不帶不帶CRT顯示器，無鍵盤，但可通過安裝在工廠顯示器，無鍵盤，但可通過安裝在工廠信息網(wǎng)信息網(wǎng)PIN上的上的X-Windows工作站，系統(tǒng)管理開發(fā)站或工作站，系統(tǒng)管理開發(fā)站或運(yùn)行運(yùn)行X-Windows軟件的軟件的PC機(jī)來獲取機(jī)來獲取LCN上的數(shù)據(jù)。另上的數(shù)據(jù)。另外，還有一條新的途徑將外，還有一條新的途徑將TDC-3000的的LCN和外界的局和外界的局域網(wǎng)（域網(wǎng)（LAN）交換數(shù)據(jù)，那就是采用交換數(shù)據(jù)，那就是采用CG和個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理器（網(wǎng)絡(luò)管理器（PCNM）。）。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化10.3.4 集散控制系統(tǒng)的軟件集散控制系統(tǒng)的軟件 1 現(xiàn)場(chǎng)控制站軟件現(xiàn)場(chǎng)控制站軟件 多多數(shù)數(shù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制站站軟軟件件采采用用模模塊塊化化結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，不不要要操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)。軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)可可分分為為執(zhí)執(zhí)行行代代碼碼部部分分和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)部部分：分：（1）執(zhí)行代碼執(zhí)行代碼固化在固化在EPROM中。中。q周周期期性性代代碼碼：周周期期性性的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換處處理理、越越限限檢檢查查、控控制制算算法法（如如PID和和順順序序控控制制等等）的的運(yùn)運(yùn)算算、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信和和系系統(tǒng)統(tǒng)狀狀態(tài)態(tài)檢檢測(cè)測(cè)等等，這這些些周周期期性性執(zhí)執(zhí)行行部部分是由硬件時(shí)鐘定時(shí)激活的。分是由硬件時(shí)鐘定時(shí)激活的。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化q隨機(jī)代碼：如系統(tǒng)故障信號(hào)處理、事件順序信號(hào)隨機(jī)代碼：如系統(tǒng)故障信號(hào)處理、事件順序信號(hào)處理和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收等，是由硬件中斷激活的處理和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收等，是由硬件中斷激活的（2）數(shù)據(jù)代碼數(shù)據(jù)代碼存存放放在在RAM中中，在在系系統(tǒng)統(tǒng)復(fù)復(fù)位位或或開開機(jī)機(jī)時(shí)時(shí)，這這些些數(shù)數(shù)據(jù)的初始值從網(wǎng)絡(luò)上裝入。據(jù)的初始值從網(wǎng)絡(luò)上裝入。RAM是一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，起到中心環(huán)節(jié)的作用，是一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，起到中心環(huán)節(jié)的作用，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，各執(zhí)行代碼都跟它交換數(shù)據(jù)，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，各執(zhí)行代碼都跟它交換數(shù)據(jù)，如圖如圖10-6所示。所示。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化2 操作站軟件操作站軟件（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件一一般般有有實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)多多任任務(wù)務(wù)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)、診診斷斷系系統(tǒng)統(tǒng)、通通信信服服務(wù)務(wù)、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)管管理理、接接口口服服務(wù)務(wù)、系系統(tǒng)統(tǒng)工工具具（如如組組態(tài)態(tài)軟軟件件等）和面向過程的編程語(yǔ)言等。等）和面向過程的編程語(yǔ)言等。（2）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件有有生生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝流流程程畫畫面面顯顯示示和和管管理理；控控制制回回路路調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)和和顯顯示示；順順序序邏邏輯輯控控制制和和顯顯示示；歷歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的存存儲(chǔ)儲(chǔ)；報(bào)報(bào)警警信信息息的的管管理理；生生產(chǎn)產(chǎn)記記錄錄報(bào)報(bào)表表的的管管理理和和打打印印；系系統(tǒng)統(tǒng)狀狀態(tài)態(tài)顯顯示示；趨趨勢(shì)勢(shì)顯顯示示；參參數(shù)數(shù)列列表表顯顯示示；人人-機(jī)機(jī)接接口口控控制制以以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等。及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化近近年年來來，由由于于提提倡倡開開放放性性，已已有有不不少少DCS采采用用有有較較好好人人-機(jī)機(jī)界界面面，功功能能豐豐富富的的WindowsNT作作為為操操作作系系統(tǒng)。統(tǒng)。3 集散控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件集散控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件一一個(gè)個(gè)功功能能強(qiáng)強(qiáng)大大的的組組態(tài)態(tài)軟軟件件，能能提提供供一一個(gè)個(gè)友友好好的的用用戶戶界界面面，并并已已漢漢化化，使使用用戶戶在在不不需需要要編編什什么么代代碼碼程程序序的情況下便可生成自己需要的應(yīng)用軟件。的情況下便可生成自己需要的應(yīng)用軟件。（1）基本配置組態(tài)基本配置組態(tài)給給系系統(tǒng)統(tǒng)一一個(gè)個(gè)配配置置信信息息，如如系系統(tǒng)統(tǒng)中中控控制制站站和和操操作作站站個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)，每每個(gè)個(gè)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控控制制的的最最大大點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)，最最大大內(nèi)內(nèi)存存配配置置和和最最短執(zhí)行周期等。短執(zhí)行周期等。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化（2）應(yīng)用組態(tài)軟件應(yīng)用組態(tài)軟件應(yīng)用軟件配置功能更為豐富，可分為如下六類：應(yīng)用軟件配置功能更為豐富，可分為如下六類：圖形生成圖形生成 各各種種流流程程圖圖畫畫面面的的編編輯輯，各各種種動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)顯顯示示點(diǎn)點(diǎn)的的編編輯輯和動(dòng)態(tài)點(diǎn)與實(shí)時(shí)點(diǎn)或歷史點(diǎn)的連接。和動(dòng)態(tài)點(diǎn)與實(shí)時(shí)點(diǎn)或歷史點(diǎn)的連接。連續(xù)調(diào)節(jié)功能連續(xù)調(diào)節(jié)功能 連連續(xù)續(xù)控控制制回回路路（如如PI、PID和和選選擇擇性性控控制制等等）生生成和回路與點(diǎn)記錄連接。成和回路與點(diǎn)記錄連接。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化 順序控制生成順序控制生成 順序控制（梯形圖）記錄生成，順序控制與點(diǎn)記順序控制（梯形圖）記錄生成，順序控制與點(diǎn)記錄連接。錄連接。數(shù)據(jù)庫(kù)生成數(shù)據(jù)庫(kù)生成 數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)記錄編輯，數(shù)據(jù)庫(kù)記錄打印，數(shù)據(jù)庫(kù)記數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)記錄編輯，數(shù)據(jù)庫(kù)記錄打印，數(shù)據(jù)庫(kù)記錄轉(zhuǎn)換和連接。錄轉(zhuǎn)換和連接。歷史庫(kù)生成歷史庫(kù)生成 歷史記錄的編輯，歷史執(zhí)行記錄的生成，歷史庫(kù)歷史記錄的編輯，歷史執(zhí)行記錄的生成，歷史庫(kù)與實(shí)時(shí)點(diǎn)連接和趨勢(shì)曲線的配置功能。與實(shí)時(shí)點(diǎn)連接和趨勢(shì)曲線的配置功能。報(bào)表生成報(bào)表生成 報(bào)表的編輯，數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)記錄值的生成和連接。報(bào)表的編輯，數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)記錄值的生成和連接。10.10.2 2 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)YXSH化工儀表與自動(dòng)化化工儀表與自動(dòng)化4 集散控制系統(tǒng)的高級(jí)功能編程集散控制系統(tǒng)的高級(jí)功能編程DCS提提供供的的控控制制算算法法是是相相當(dāng)當(dāng)豐豐富富的的，有有的的DCS能能提提供供模模糊糊控控制制，神神經(jīng)經(jīng)元元網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件以以及及PID自自整整定定軟軟件件等等。但但由由于于工工藝藝過過程程的的復(fù)復(fù)雜雜性性，有有時(shí)時(shí)需需由由用用戶戶編編制制新新的的算算法法，這這就就要要求求DCS提提供供加加入入用用戶戶程程序序的的接接口口和和 編編 程程 語(yǔ)語(yǔ) 言言。如如 橫橫 河河 CENTUM-XL，就就 用用 實(shí)實(shí) 時(shí)時(shí)BASIC語(yǔ)語(yǔ)言言在在操操作作站站的的T1和和T2區(qū)區(qū)編編程程。霍霍尼尼韋韋爾爾TDC-3000，可可用用CL語(yǔ)語(yǔ)言言在在萬(wàn)萬(wàn)能能站站（US）或或萬(wàn)萬(wàn)能能工工作作站站（UWS）寫寫入入并并編編譯譯。在在TDC-3000X中中，AXM的的開開放放編編程程環(huán)環(huán)境境支支持持多多種種語(yǔ)語(yǔ)言言，如如C與與FORTRAN語(yǔ)語(yǔ)言言，用用戶戶可可用用上上述述語(yǔ)語(yǔ)言言開開發(fā)發(fā)自自己己的的應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件并并運(yùn)運(yùn)行行之之，也也可可運(yùn)行其他廠家的軟件。運(yùn)行其他廠家的軟件。