ABB DCS系统基础讲座.doc

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1、ABBDCS系统基础讲座今天我们要介绍一套常用的DCS（集散控制系统）——AC450——的系统基础讲座。为了让不同专业的大家容易理解，我们引进家用办公电脑这一对象，和AC450控制器来进行一下结构上的对比，让大家先看看工业上的自动化控制器和我们的U常电脑，到底有什么不一样。一、AC450控制器的主体硬件结构如下面的简化图所示:显示器电源jcpuj内存网卡硬盘左图1（电脑）右图2（AC450控制器）在上图中，我们可以这样来形象的理解：在上图屮，大家可以根据箭头来一一对应，来识别控制器的主要1、结构。可以看出，控制器由它的作用决定:需要对现场采集的信号进行处理计算，所以必须有一颗CP

2、U（即PM511V）；2、需要临时调用指令及数据储存的硬盘（16MB的内存）;3、需要把控制信号输出及外部数据进行接收的网卡（CS513CI541CI543或则CI522等等）;4、需要把前面3项提到的硬件连接起来的主板（背板）;5、及最后工作需要的电源（SR511）o有了这些，我们就能清晰的看到AC450控制器的主体硬件结构。Controllersubrack上图是控制器的机架，即：电脑主机的机箱。一般DCS系统与扩展部分（指现场数据采集的I/O部分）的IO结构从上图屮可以看到，从控制器的网卡（这里具体说即CI522）出来，我们现场采用Fieldbus总线,连接现场的I/OSt

3、ation.o因为一个基本从所带的10卡是有限的，所以在I/O站中，分出了基本从（图中的BaseCluster）和I/O扩展从（I/OCluster）o它们之间是采用光纤来进行快速有效的通讯连接。有了I/O扩展从,就可以在一个主I/O站里挂上更多的I/O卡。Controller这里列出了主I/O站的Fieldbus（我们使用的是AF100）通讯卡,CISlOAo在上而，大家可以看到它的拨码开关，可以决定它的地址。与扩展卡通讯连接的光纤通讯口及状态通讯灯（TX、RX）。在AF100通讯接口，有两个，是为了冗余设计使用。如果AF100通讯有一根中断，它可以保持信号不丢失的状态下，瞬时

4、切换到2号AF100通讯。补充说明：我们采用的扩展I/O站的卡是TB820o这里暂吋不做介绍。大家可以看下图DINRailCLUSTERFOOROPORx1OOO&2OERxTB820V22=PowerSupplyrConnections"LEDStatus/Indicators、ElectricalModuleBusInterfaceConnectorClusterAddressSwitch(Address4shown)OpticalModuleBusInterfaceConnectorRedundantPowerSupervision三、控制系统的通讯网络如下图:AdvaC

5、ommandAF100IJr•e

6、III'll.1:AdvantControlier400SeriesI/OJO..■S800I/OOpticaIModuleBus上图是单台控制器与电脑操作站，与现场I/O站之间的信号传递的网络图。如果现场信号过多，控制的机台既是独立运行，又有交叉需要的信号影响，这个吋候，我们会设计单独机台的自动化控制系统相互之间进行通讯，把现场需要的信号进行传递，从而达到需要的控制冃的。看下图：再如：一个机台，也可能含有多个公司自有的自动控制系统，如果需要把它们的信号进行相互传递，那么通讯的网络图如下：上图是AC450控制器与西门子PLC之间的通讯。它们

7、之间釆用的是Profibus总线，西门子PLC采用的是DP-COUPLER把信号传递进内部。如果把外表扒开，看真实的拓扑网络图，就如上图所示。fvlasterBus300/300EMVI,EXCOMtPnnterTandsoon1Controllersubrack0PM511EngineeringtoolSystonemPM511nuTTI・一SR511VoltageReg.ASR511VoltageReg.B(opton)SB511BackupPowerSupplyA(option)SB511BackupPowerSupplyBTC520FvlasterFieldbusAdva

8、ntFieldbus100RedundantbusextensiontoS800I/OI/Osubrackiiiiil

9、

10、

11、irrI/O