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6.2 Honeywell公司的集散控制系统 6.2.1 系统结构
图6.3 TPS系统结构
• 6.2.2 技术特点 • 整个TPS主要由两大部分组成：一部分是通 信系统和有关通信部件，另一部分是分散 过程控制装置。 • 6.3 Foxboro公司的I/A'S • 6.3.1 系统结构 • (1)第一层为宽带 • 宽带基本技术特点为： • 通信规程：IEEE802.4(MAP) • 拓扑结构：总线 • 介质访问控制：Token Passing
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(4)第四层为现场总线 现场总线基本技术特点为： 通信规程：IEEE1118 拓扑结构：总线 介质访问控制：CSMA／CD 数据传输速率：268kbit/s 通 信 介 质 ： 双 绞 线 10m ， 采 用 扩 展 组 件 1 200m/每次，可扩展多次 • 最大距离：可达1 800km • 本地方式可下挂 24 个组件，远方方式最多 可达到64个组件
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载波带可下挂64个节点总线 (3)第三层为节点总线 节点总线基本技术特点为： 通信规程：IEEE802.3(Ethernet) 拓扑结构：总线 介质访问控制：CSMA／CD 数据传输速率：10Mbit/s 通信介质：同轴电缆 30m ，采用扩展组件 300m/每次，可扩展二次 • 节点总线可下挂64个站组件
图6.4 I/A series 的网络结构
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数据传输速率：10Mbit/s 通信介质：同轴电缆或光缆(15km) 宽带网络可下挂64个载波带。 (2)第二层为载波带 载波带基本技术特点为： 通信规程：IEEE802.4(MAP) 拓扑结构：总线 介质访问控制：Token Passing 数据传输速率：5Mbit/s 通信介质：同轴电缆(1.2km)、光缆(10km)
• 第6章 基于网络的计算机监控系统
• 6.1 集散控制系统概述 • 6.1.1 集散控制系统 • 集 散 控 制 系 统 的 英 文 名 称 为 Distributed Control System，简称DCS， 又称分散控制 系统。 • ①随着生产过程规模不断地扩大，使得中 央控制室的仪表数量越来越多。 • ②大规模的生产过程对可靠性也提出了更 高的要求。
• ⅡRISC32位、CPU；16~48M，RAM；可配 备软驱、硬盘、磁带机、CDROM接口。过 程显示画面可从本地硬盘读出，也可从逻 辑上位机AP中读出。 • CP10 的 系 统 配 置 为 ： 8086+8087 、 CPU ； 896kB 、 RAM 。每个 CP10 最多带 48 块 FBM ， 最快扫描周期：0.1秒，每秒最多处理300个 控制功能模块。 • CP30的系统配置为：80386+80387、CPU； 4M 、 RAM 。每个 CP30 最多带 64 块 FBM ， 最快扫描周期：0.1秒，每秒最多处理1 000
• 组态软件，该软件运行在工程师站上。 • (3)现场控制站 • 现场控制站是完成现场信号的 I/O 处理和实 现直接数字控制的网络节点，主要功能有： • ①采集现场的过程参量 ( 如电压、液位、流 量、温度、压力、速度等 ) ，并将其转换为 数字量。 • ②将采集到的实时数据通过网络传送至工程 师站、操作员站或其他的现场控制站以及接 受工程师站和操作员站下传的指令以完成监 控任务。 • ③运行工程师站下装的控制程序。
• 6.3.2 技术特点 • ＡＰ的功能包括：系统和网络管理、数据 库管理、文件请求、历史数据控制 ( 不直接 进行过程的输入输出处理 ) 、图形显示支持、 生产控制、组态、应用开发、诊断。 • 常 用 的 AP51 其 系 统 配 置 为 ： Micro SPARCⅡRISC32 位 、 CUP ； 16~256M 、 RAM；可配备软驱、CDROM、磁带机以及 最多达4个硬盘；可选的接口有串口、SCSI 接口、 Ethernet 接口、节点总线接口。一台 AP51最多可支持16个WP和30个CP。 • 常用的WP51其系统配置为：Micro SPARC
• ③模拟电动仪表与现场被测控的物理参量 之间都是一对一的连线，对于大型的控制 系统，测控参量往往多达数千个甚至数万 个，众多的导线首先会使中央控制室中的 接线柜的数量大大增加，使得整个控制系 统体积庞大、重量重和成本高。 • ④现代化的管理要求能够迅速地获取现场 的各种数据，并且将这些数据保存下来， 形成各种报表，并对其进行分析，这些都 是模拟电动仪表难以实现的。
在CRT上主要有以下几部分内容输出： 1) 生产过程的模拟流程图 2) 报警窗口 3) 实时趋势曲线 4) 关键参数或设备的操作窗口 5) 关键参数的常驻显示 6) 检测及控制仪表的模拟显示 (2)工程师站 工程师站的作用是对集散控制系统进行离 线的组态和在线的组态、监督、控制和维 护。集散控制系统的开发商都会提供一套
• ⑤虽然当时计算机已经开始在工业控制中 应用，其所具有的数字化控制算法使得系 统的控制相对变得方便，但当时所使用的 计算机多为大型计算机，采用集中控制的 方式。
图6.1 集散控制系统示意图之一
• 6.1.2 集散控制系统的特点与基本构成 • 集散控制系统的特点可以归纳为：管理、 操作集中；控制、检测分散。 • 如果从另一个角度来看集散控制系统，可 以将其结构归纳为“三点一线”。所谓 “一线”，是指集散控制系统的主干计算 机网络；“三点”则是指连接在网络上的 三种不同类型的节点。这三种节点是：面 向被控过程现场的现场I/O控制站(或简称现 场控制站 ) ；面向操作人员的操作员站；面 向集散控制系统开发和管理人员的工程师 站。
图6.2 集散控制系统示意图之二
• (1)操作员站 • 操作员站是具有处理一切与操作运行有关 的人机界面功能的网络节点，其主要功能 是为系统的运行操作人员提供人机界面， 使操作人员可以通过操作员站及时地了解 现场的运行状况、各种运行参数的当前值、 是否有异常情况发生等。
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