DCS技术基础系列讲座

《DCS技术基础系列讲座》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第一讲DCS绪论DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也没有动态流程图，通讯网络基本上都是轮询方式的；八十年代就不…样了，通讯网络较多使用令牌方式；九十年代操作站出现了通用系统，九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开始采用以太网。总的来看，变化主耍体现在I/O板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般釆用UNTX,也有小系统采用NT,相比较来看

2、UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系统。从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业，但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而BATLEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工艺比较熟悉；然后要看该系统适用于多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大的差异，而国产的

3、DCS系统价格比进口的DCS至少要低一半，算上备品备件则要低得更多。DCS由四部份组成：I/O板、控制器、操作站、通讯网络。I/O板和控制器国际上各DCS厂家的技术水平都相差不远，如果说有些差别的话是控制器内的算法有多有少，算法的组合有些不-样，I/O板的差别在于有的有智能，有些没有，但是控制器读取所有I/O数据必须在一秒钟内完成一个循环；操作站差别比较大，匸要差别是选用PC机还是选用小型机、米用UNIX还是采用NT操作系统、采用专用的还是通用的监视软件，操作系统和监视软件配合比较好时可以减少死机现象；差别最大的是通讯网络，最差的是轮询方式

4、，最好的是例外报告方式，根据我们的实验，其速度要相差七八倍第二讲DCS的通讯网络堵塞DCS的通讯网络上连接有几种不同的结点，它通常分为两大类。一类是直接与生产过程通过I/O板连接起来的结点，我们称之为控制器。控制器根据功能不同乂可以分为数据采集控制器和回路控制器，两者可以合为-个结点。另「类结点是与人机相连的，称为人机界面。它们通过通讯网络采集控制器中的数据。根据功能又分为操作站，这是「•厂运营的主要设备，它既要从控制器屮读取数据，又要将运营人员的意图送给控制器，所以数据传输是双向的。人机界面的另外几种结点分别是工程师工作站、历史趋势站和动

5、态数据服务器。工程师工作站通常只在系统投运前，把存储在控制器中的各种算法按照生产耍求连接起来，并填进参数最后下装给控制器，它是组态用的工具，系统投运以后可以离线。工程师站的工作区别于用算法语言编程，称Z为组态。控制器的存储器中存有各种控制算法，女口：PID、力口、减、乘、除、三角函数、矩阵运算、先进算法史密斯预估器，与BASIC.C语言接口等。如果操作站中的监控软件作图功能不能满足要求，也可由工程师站做动态流程图，然后装载给操作站。为了DCS的控制器和操作站的升级，不改变组态，由逆向工程师站读取控制器组态。然后下装给升级后的控制器。逆向工程

6、师站的另外-个功能是为了查找故障，读取控制器组态供分析使用。人机界面的另一个重要结点是动态数据服务器，它是DCS和MIS系统的接口，是DCS和Web的隔离设备。它的特点是数据只能上行，不能下行，而且存储的数据量是海量的。历史趋势站和动态数据服务器类似，它的功能可以合并到动态数据服务器上，也可以单独成为一个结点。在系统刚投入运行吋，由于系统组态不完善，经常发纶网络堵塞。但投运一段时间后，就很少发生网络堵塞。近来，由于MIS系统需要从DCS中读取生产实时数据。在网络屮接进动态数据服务器，网络堵塞现象就变得十分频繁，并使得各种人机界面的结点死机现

7、象很严重。网络堵塞现象的严重程度与多种因素相关。当结点连到DCS的通讯网络上时，通常有一个网络接口，控制器把数据送到接口。人机界面从网络接口读取数据，读取数据应遵守网络通讯协议。网络物理结构有环形和总线两种，总线网络在逻辑上也是环形的。星形网络只用于小系统（100个I/O点内）。常用的通讯协议是广播式的，在网络上的结点，只要把数据送到网络上，它就要不断广播数据，需要数据的结点就接收数据。广播式协议的网络除了这种方式以外，还有一种方式：一个结点向网上的其他结点问询数据，但如果其他结点没有这个数据，它就反复进行问询工作，」'［至读取到这个数据。

8、那么如果网络上根本没有这个数据，就会造成网络堵塞。操作站死机现象，不管何种DCS系统，在DCS七十年代问世以來，都不同程度的存在死机现象。操作站主要软件是操作系统、监控软件和控制