集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成

1、一、分層結(jié)構(gòu)一、分層結(jié)構(gòu)四個(gè)層次四個(gè)層次現(xiàn)場級現(xiàn)場級實(shí)現(xiàn)控制的前提實(shí)現(xiàn)控制的前提：微處理器進(jìn)入現(xiàn)場變送器、傳感：微處理器進(jìn)入現(xiàn)場變送器、傳感器和執(zhí)行器；現(xiàn)場總線的應(yīng)用。部分或完全完成過程控制器和執(zhí)行器；現(xiàn)場總線的應(yīng)用。部分或完全完成過程控制級的功能。級的功能。四個(gè)層次四個(gè)層次通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)I/O卡卡控制器控制器四個(gè)層次四個(gè)層次工作站工作站通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)四個(gè)層次四個(gè)層次二、集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式二：分塊結(jié)構(gòu)二、集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式二：分塊結(jié)構(gòu)中央操作臺(tái)網(wǎng)間連接器管理計(jì)算機(jī)三、典型硬件構(gòu)成分析三、典型硬件構(gòu)成分析第二節(jié)第二節(jié) DCS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 多層結(jié)構(gòu)：復(fù)雜控制規(guī)律OS：操作站：操

2、作站ES：工程師站：工程師站BCU：總線變換單元：總線變換單元CIU：通訊接口單元：通訊接口單元PCS：過程控制站：過程控制站DAS：數(shù)據(jù)采集站：數(shù)據(jù)采集站LCS：邏輯控制站：邏輯控制站MFS：多功能計(jì)算站：多功能計(jì)算站控制站（控制站（CONTROL STATION, CONTROL STATION, 簡稱簡稱CSCS，或或ASAS）由主控制卡、通信卡件、由主控制卡、通信卡件、I/OI/O卡件、供電單元組成卡件、供電單元組成通過不同的硬件配置和軟件設(shè)置可構(gòu)成不同功能的控制站通過不同的硬件配置和軟件設(shè)置可構(gòu)成不同功能的控制站 過程控制站過程控制站PCSPCS 邏輯控制站邏輯控制站LCSLCS 數(shù)

3、據(jù)采集站數(shù)據(jù)采集站DASDAS核心部件是主控制卡，它能進(jìn)行多種過程控制運(yùn)算和數(shù)字核心部件是主控制卡，它能進(jìn)行多種過程控制運(yùn)算和數(shù)字邏輯運(yùn)算，并能通過下一級通信總線（邏輯運(yùn)算，并能通過下一級通信總線（SBUS)SBUS)獲得各種獲得各種I/OI/O卡件的信息。卡件的信息。JX-300X典型的通信網(wǎng)絡(luò)典型的通信網(wǎng)絡(luò)SBUS 總線總線 第一層為雙重化總線第一層為雙重化總線SBUS-S2，位于控制站所管，位于控制站所管轄的轄的I/O機(jī)籠之間機(jī)籠之間，連接主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡。，連接主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡。 第二層為第二層為SBUS-S1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，位于各，位于各I/O機(jī)籠內(nèi)機(jī)籠內(nèi)，連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各塊連接

4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各塊I/O卡件?？?。SBUS-S2圖圖5.4 SBUS總線結(jié)構(gòu)示意圖總線結(jié)構(gòu)示意圖SBUS-S1冗余冗余主控卡主控卡冗余數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡轉(zhuǎn)發(fā)卡015號號I/O槽位槽位JX-300X DCS機(jī)籠正面結(jié)構(gòu)圖機(jī)籠正面結(jié)構(gòu)圖機(jī)籠主體由機(jī)籠主體由金屬框架和金屬框架和母板組成，母板組成，內(nèi)部有內(nèi)部有2020個(gè)個(gè)槽位用于固槽位用于固定卡件。定卡件。外殼采用金屬材料以提供電磁屏蔽。 機(jī)柜內(nèi)部裝有多層機(jī)架，安裝電源及多種模件為保證散熱降溫，柜內(nèi)裝有風(fēng)扇。柜內(nèi)大多設(shè)有溫度自動(dòng)控制裝置 每板可提供48路模擬輸出，精度有8位、12位幾種。輸出負(fù)載能力一般要求小于500歐。 開關(guān)量輸出通道，用于控制電磁

5、閥門、繼電器、指示燈、聲開關(guān)量輸出通道，用于控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲報(bào)警器等只具有開、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備，它是由端子板、報(bào)警器等只具有開、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備，它是由端子板、SOSO板及機(jī)柜內(nèi)電纜構(gòu)成。板及機(jī)柜內(nèi)電纜構(gòu)成。開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入/ /輸出通道（輸出通道（SI/SOSI/SO）操作人員了解生產(chǎn)過程的運(yùn)行指令功能功能以操作、監(jiān)視為主要任務(wù)、兼有部分管理功能，可對系統(tǒng)進(jìn)行組織、監(jiān)視和操作，對生產(chǎn)過程控制管理、故障診斷等。 構(gòu)成裝置構(gòu)成裝置操作員站（操作員站（OPERATER STATION, OPERATER STATION, 簡稱簡稱OSOS） 以工業(yè)以工業(yè)PCPC機(jī)為基礎(chǔ)的人機(jī)接

6、口設(shè)備，實(shí)機(jī)為基礎(chǔ)的人機(jī)接口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工藝過程監(jiān)視、操作、記錄等功能?？梢袁F(xiàn)工藝過程監(jiān)視、操作、記錄等功能。可以一機(jī)配多一機(jī)配多 CRTCRT，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏幕，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏幕等輸入方式。等輸入方式。 具有豐富、使用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。具有豐富、使用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。具有分組顯示、趨勢圖、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管具有分組顯示、趨勢圖、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管理、報(bào)表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。理、報(bào)表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。工程師站（工程師站（ENGINEERING STATION ENGINEERING STATION 簡稱簡稱ES)ES)用于控制應(yīng)用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)的工程設(shè)

7、備用于控制應(yīng)用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)的工程設(shè)備組態(tài)軟件組態(tài)軟件JX-300XDCS專用組態(tài)軟件包的組成專用組態(tài)軟件包的組成組態(tài)軟組態(tài)軟件包件包SCKey（系統(tǒng)組態(tài)）（系統(tǒng)組態(tài)）SCDraw（流程圖繪制）（流程圖繪制）SCControl（圖形化組態(tài)）（圖形化組態(tài)）SCDiagnoseSCDiagnose（系統(tǒng)診斷）（系統(tǒng)診斷）實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件AdvanTrol/AdvanTrol-Pro標(biāo)題欄標(biāo)題欄狀態(tài)欄狀態(tài)欄組態(tài)樹顯示組態(tài)樹顯示菜單欄菜單欄工具欄工具欄操作顯示區(qū)操作顯示區(qū)當(dāng)今的當(dāng)今的DCSDCS工程師站、操作員站的功能強(qiáng)，速度快，記錄數(shù)工程師站、操作員站的功能強(qiáng)，速度快，記錄數(shù)據(jù)

8、大，所以對操作員站內(nèi)的處理機(jī)系統(tǒng)提出了更高的要求。據(jù)大，所以對操作員站內(nèi)的處理機(jī)系統(tǒng)提出了更高的要求。（1 1）操作員鍵盤）操作員鍵盤 通常采用防水、防塵能力，有明確圖案（或名稱）通常采用防水、防塵能力，有明確圖案（或名稱）標(biāo)志的薄膜鍵盤。操作鍵根據(jù)其功能可以分為：系統(tǒng)功標(biāo)志的薄膜鍵盤。操作鍵根據(jù)其功能可以分為：系統(tǒng)功能鍵、控制調(diào)節(jié)鍵、翻頁控制鍵、光標(biāo)控制鍵、報(bào)警控能鍵、控制調(diào)節(jié)鍵、翻頁控制鍵、光標(biāo)控制鍵、報(bào)警控制鍵、字母數(shù)字鍵、可編程功能鍵、用戶自定義鍵。制鍵、字母數(shù)字鍵、可編程功能鍵、用戶自定義鍵。（2 2）工程師鍵盤：）工程師鍵盤： 在組態(tài)和編制程序時(shí)使用。在組態(tài)和編制程序時(shí)使用。PCP

9、C機(jī)通用鍵盤。機(jī)通用鍵盤。概貌顯示畫面概貌顯示畫面 儀表面板顯示畫面儀表面板顯示畫面 報(bào)警顯示畫面報(bào)警顯示畫面 故障診斷畫面故障診斷畫面 調(diào)整畫面調(diào)整畫面主要任務(wù)主要任務(wù)： 收集各種信息收集各種信息( (經(jīng)濟(jì)情報(bào)、市場預(yù)測、經(jīng)濟(jì)情報(bào)、市場預(yù)測、 銷售合同、原材料庫存狀況、生產(chǎn)進(jìn)銷售合同、原材料庫存狀況、生產(chǎn)進(jìn) 度、工藝流程及工藝參數(shù)度、工藝流程及工藝參數(shù)).). 產(chǎn)生綜合性報(bào)表產(chǎn)生綜合性報(bào)表 進(jìn)行長期性的趨勢分析進(jìn)行長期性的趨勢分析 審查最優(yōu)化審查最優(yōu)化 協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計(jì)劃和各部門的關(guān)系協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計(jì)劃和各部門的關(guān)系管理范圍管理范圍：工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)實(shí)務(wù)、人事活動(dòng)：工程技術(shù)、

10、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)實(shí)務(wù)、人事活動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：用簡單的配置方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的過程控制。nEN50082-2(1995)工業(yè)環(huán)境的通用抗擾性標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)上電步驟系統(tǒng)停電步驟 每個(gè)操作站依次退出實(shí)時(shí)監(jiān)控及操作系統(tǒng)后，關(guān)操作站工控機(jī)及顯示器電源； 逐個(gè)關(guān)控制站電源箱電源； 關(guān)閉各個(gè)支路電源開關(guān)； 關(guān)閉不間斷電源（UPS）電源開關(guān)； 關(guān)閉總電源開關(guān)。為了正確的測試數(shù)據(jù)，要求測試時(shí)各測量工具的精度等級不低于0.2級1234576814X15X系統(tǒng)投運(yùn)在進(jìn)行過程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)時(shí)，自控專業(yè)人在進(jìn)行過程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)時(shí)，自控專業(yè)人員必須與工藝專業(yè)人員協(xié)作，按工藝流程的順序和要員必須與工藝專

11、業(yè)人員協(xié)作，按工藝流程的順序和要求，將所確定的控制方案標(biāo)注到求，將所確定的控制方案標(biāo)注到工藝流程圖工藝流程圖中。中。 將控制點(diǎn)和控制系統(tǒng)與工藝流程圖相結(jié)合的圖形將控制點(diǎn)和控制系統(tǒng)與工藝流程圖相結(jié)合的圖形文檔就稱為文檔就稱為工藝控制流程圖工藝控制流程圖，或稱為，或稱為帶有控制點(diǎn)的工帶有控制點(diǎn)的工藝流程圖藝流程圖。第二章補(bǔ)充知識：第二章補(bǔ)充知識：工藝控制流程圖工藝控制流程圖 液體貯槽的工藝控制流程圖液體貯槽的工藝控制流程圖圖中所示，工藝控制流程圖主要是由工藝設(shè)備、圖中所示，工藝控制流程圖主要是由工藝設(shè)備、管道、元件以及構(gòu)成控制系統(tǒng)的儀表符號及信號線等管道、元件以及構(gòu)成控制系統(tǒng)的儀表符號及信號線等圖形符號組成。圖形符號組成。p儀表位號按被測變量不同進(jìn)行分類。儀表位號按被測變量不同進(jìn)行分類。p同一個(gè)裝置（或工段）的同類被測變量的儀表位號同一個(gè)裝置（或工段）的同類被測變量的儀表位號中順序號是連續(xù)的。中順序號是連續(xù)的。儀表位號儀表位號由字母代號和數(shù)字