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2011-05-04

dcs系统(distributed control system,分散控制系统)是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统,它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物,可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。
  针对不同行业、不同项目,在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上,使用各种分散控制系统(dcs),高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收,推出切实可行的技术方案。



系统的主要技术概述
  ※系统主要有现场控制站(i/o站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站ops、工程师站ens)、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口。
  ※硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能,并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态,易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。
  ※系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能,具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障,均不会影响整个系统的工作。
  ※系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在crt上显示和在打印机上打印,控制系统在功能和物理上真正分散。
  ※整个系统的可利用率至少为99.9%;系统平均无故障时间为10万小时,实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。
  ※“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统,一个分系统构成一个域,各域共享管理和操作数据,而每个域内又是一个功能完整的dcs系统,以便更好的满足用户的使用。
  ※网络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层,采用冗余的100mbps以太网;在控制层,采用冗余的100mbps工业以太网,保证系统的可靠性;在现场信号处理层,12mbps的profibus总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。
  ※标准的client/server结构。macs系统的操作层采用client/server结构。
  ※开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用windows nt操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统qns以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。
  ※标准的控制组态软件。可以实现任何监测、控制要求。
  ※可扩展性和可裁剪性。保证经济性。

北京(杭州)和利时、浙大中控、上海新华三大dcs(集散控制系统)公司中,我公司与和利时有着长期的合作关系。

和利时,主控通过profibus –dp直接与现场i/o卡件相连,fm型卡非贴片化设计,sm和核电专用卡为贴片化设计。所有卡件均为模块化设计。模块底坐拔码设定卡件地址。
hollias macs系统采用四层网络结构 :
第一层网络是信息管理网,通过实时关系数据库与系统服务器,采用以太网络通讯,通讯速率100mbps。
第二层网络是监控网络,采用以太网络,实现工程师站、操作员站、与系统服务器的互连,采用以太网络通讯,通讯速率100mbps。
第三层网络是系统网络,实现现场控制站与系统服务器的互连,使用hsie网络协议,无ip地址。
第四层网络是控制网络实现现场控制站与过程i/o单元的通讯。使用profibus –dp协议, 通讯速率500kbps。所有过程i/o单元与主控制器通过主从通讯交换数据,所有支持profibus –dp协议的控制器(如dcs,plc)和智能仪表只要提供相应的gsd文件,都能做为主控的从站与macs通讯。 软件方面: 和利时软件体系由三套不同国家的软件构成,兼容性不好,存在各个软件之间的衔接问题。
和利时的算法组态软件为德国smart software solution公司的codesys软件的oem版本,上位软件有自己开发的macs5,有citect oem的,控制器运行软件是加拿大的qnx。组态方面macs包括为设备组态,服务器算法组态,数据库组态和控制器算法组态和图形组态。在项目实施方面各种组态有严格的先后顺序,并且每完成一项组态都必须编择(图形组态除外)此系统存在服务器,更改控制算法时如果更改了系统变量,必须重新编择数据库,而数据库的改变必须重新启动服务器。在更改控制算法的同时,在下装完主控后可能控制器的控制点与服务器的点对应不起来,此时在操作员站上操作很危险,操作这个设备另外的设备可能动作,可能引起严重的人身和设备的事故。 codesys为开发控制方案的开发平台,
iec标准化语言。有编辑器和调试器功能,建立在高级编程语言(visual c )开发环境之上的。 codesys控制器算法组态软件共提供六种编程语言:
fbd(功能块图——function block diagram)
ld(梯形图-ladder diagram)
st(结构化文本-structured text)
sfc(顺序功能表图-sequential function chart)
il(指令表-instruction list)
cfc(连续功能图-continuous function chart)
常用fbd和cfc语言。用户可以用st语言编写一些算法稍微复杂一些的程序,可以用它编写fb自定义模块供系统其它程序调用。系统模块库里有十分丰富的控制模块提供给用户调用。但是各种编程语言不能在同一pou里面混用。整个系统采用主程序调用相应控制算法任务的形式,可以自定义模块。所用数据类(time,date,time_of_day,date_and_time,bool, sint, usint, byte, int, uint, word, dint, udint, dword, real, lreal,number)复杂,上位软件macs5只支持bool和real,与codesys衔接存在很多问题,codesys的数据要传到操作员站上面显示要经过数据类型的转换。

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