第8章：计算机集散控制系统

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1、承德石油高等专科学校重点课程建设热工仪表及自动化（适用于热工、制冷、储运、智建专业）胡德双热工仪表教研室第八章计算机集散型控制系统主要内容集散型控制系统总貌工程师站现场I/O控制站DCS的基础硬件上一页返回首页§8-1计算机集散型控制系统简介集散型控制系统（DCS）也就是所说的分布式控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统。DCS是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，我们根据现有的，应用比较广泛的若干种DCS的结构的总结，来说明、分析和比较DCS的结构。上一页返回首页§8-1计算机集散

2、型控制系统简介一、“三点一线”式结构DCS自70年代问世以来，很多公司推出了多种不同设计、风格各异的DCS，即是同一厂家，早期的产品与近期的产品也有不少的差异，但是仅管种种DCS千差万别，其核心结构却基本上一致，可将其归纳为“三点一线”式结构。“一线”是指DCS的骨架计算机网络；上一页返回首页一、“三点一线”式结构“三点”是指联接在网络上的三种不同的类型的节点，分别是：面向被控过程现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监督管理人员的工程师站。一般情况下，一个DCS只需配备一个工程师站，而现场I

3、/O控制站和操作员站的数目则需根据实际需要配置，这三种节点通过系统网络进行联接并互相交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS的整体功能。上一页返回首页二、DCS的系统网络SNETDCS的计算机网络在很多方面的要求实时性网络。网络需要根据现场通讯实时性的要求，在确定的时限内完成信息的传送。“确定的时限”是指无论在何种情况下，信息传送度能在这个时限内完成，而这个时限则是根据被空过程的实时性要求确定的。系统的拓扑结构。大致可分为星型，总线型和环型三种。目前应用最广泛的是环网和总线网。上一页返回首页二、DCS的系统网

4、络SNET各种网络解决碰撞的技术:一种是TOKENRING（对于环型网）或TOKENPASSING（对于总线型网）方式;另一种解决碰撞的技术是载波侦听与碰撞检测技术，即CSMA/CD方式.上一页返回首页§8-2工程师站工程师站是对DCS进行离线的配置，组态工作和在线的系统监督，控制，维护的网络节点。主要功能是提供对DCS进行组态，配制工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配制及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态下。上

5、一页返回首页§8-2工程师站一、工程师站提供的组态功能工程师站的最主要功能是对DCS进行离线的配制和组态工作。我们知道在DCS进行配制和组态之前，只是一个硬件、软件的集合体。它对于实际应用来说是毫无意义的，只有在经过对应用过程进行详细透彻的分析，设计并按设计要求正确地完成组态工作之后DCS才真正成为一个适于某个生产过程的使用的应用控制系统。上一页返回首页一、工程师站提供的组态功能硬件配制组态功能：其中包括定义各个现场I/O控制站的站号，网络节点号等网络参数，站内的I/O配制，如各个点I/O信号的性质，信号调理类

6、型。数据库组态功能：定义系统中数据库的各个参数，系统的数据库包括实时数据库和历史数据库，实时数据库组态主要对各数据库点逐点定义其名称，工程量转换系数，上下限值，线性化处理，报警特性，报警条件等，历史数据库组态需要定义各个进入历史库的点的保存周期。上一页返回首页一、工程师站提供的组态功能控制回路组态功能：该功能定义各个控制回路的控制算法；调节周期及调节参数，某些系数等，进行控制回路的组态，最常用的功能快图组态语言。逻辑控制及批控制组态：这种组态定义的处理过程，一般使用梯形图语言进行定义，该语言可以使用图形表示各种

7、处理条件及各个处理互相之间的联接关系。上一页返回首页一、工程师站提供的组态功能控制算法语言的组态：工程师站应具有控制算法的处理程序，以便进行算法语言定义。算法语言的主要方法是用一些语言的语句组合来描述一个控制过程以实现预定的控制功能。操作员站显示画面的生成：使用在CRT屏幕上以人机交互方式直接作图的方法生成显示画面。这种方式的优越性在于其工作效果济高，全部定义工作直观具体，实现了“所见即所得”的定义方法。上一页返回首页一、工程师站提供的组态功能报表生成组态：类似于显示画面的生成利用CRT屏幕以人机交互方式直接生

8、成报表，利用CRT设计的报表基本上可以和实际打印出的报表格式一致，工作效率很高，灵活性极大。组态数据的编译和下装：将文本文件的定义项先通过一些专用的程序编译成为二进制文件，在以后运行中，只需要直接使用就可以了。所有定义数据编译完成后，将被下装到对应的操作员站和现场I/O控制站中，以在实际运行中使用。上一页返回首页一、工程师站提供的组态功能操作安全保护组态：操作员站必须有口令字保护，以确