DCS的控制說(shuō)明使用介紹

1、上位機(jī)DCS系統(tǒng)包括控制節(jié)點(diǎn)、操作節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)絡(luò)?？刂乒?jié)點(diǎn)包括控制站，通信接口。操作節(jié)點(diǎn)包括工程師站，操作員站，服務(wù)器站，數(shù)據(jù)管理站。通信網(wǎng)絡(luò)包括管理信息網(wǎng)，過(guò)程信息網(wǎng)，過(guò)程控制網(wǎng)，I/O總線?？刂普居布C(jī)柜，機(jī)籠，供電，卡件。機(jī)柜包括機(jī)籠、交換機(jī)、電源模塊、端子板、卡件。機(jī)籠分為電源機(jī)籠和卡件機(jī)籠；卡件包括主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件及端子板?，F(xiàn)場(chǎng)接線箱里面包括接線端子和接線端子排。DCS的硬件體系結(jié)構(gòu)考察DCS的層次結(jié)構(gòu)，DCS級(jí)和控制管理級(jí)是組成DCS的兩個(gè)最基本的環(huán)節(jié)。過(guò)程控制級(jí)具體實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的輸入、 變換、運(yùn)算和輸出等分散控制功能。在不同的DCS中，過(guò)程控制級(jí)的控制裝置各不相同

2、，如過(guò)程控制單元、現(xiàn)場(chǎng)控制站、過(guò)程接口單元等等，但它們的結(jié)構(gòu)形式大致相同，可以統(tǒng)稱為現(xiàn)場(chǎng)控制單元FCU。過(guò)程管理級(jí)由工程師站、操作員站、管理計(jì)算機(jī)等組成，完成對(duì)過(guò)程控制級(jí)的集中監(jiān)視和管理，通常稱為操作站。DCS的硬件和軟件，都是按 模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，所以DCS的開(kāi)發(fā)實(shí)際上就是將系統(tǒng)提供的各種基本模塊按實(shí)際的需 要組合成為一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)過(guò)程稱為系統(tǒng)的 組態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)控制單元現(xiàn)場(chǎng)控制單元一般遠(yuǎn)離控制中心，安裝在靠近現(xiàn)場(chǎng)的地方，其高度模塊化結(jié) 構(gòu)可以根據(jù)過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制的需要配置成由幾個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到數(shù)百個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的規(guī)模 不等的過(guò)程控制單元。現(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)是由許多功能分散的插板（或稱卡件）按照一定的邏輯 或物

3、理順序安裝在插板箱中，各現(xiàn)場(chǎng)控制單元及其與控制管理級(jí)之間采用總線連 接，以實(shí)現(xiàn)信息交互。現(xiàn)場(chǎng)控制單元的硬件配置需要完成以下內(nèi)容:插件的配置根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機(jī)插件（CPU插件）、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備;硬件冗余配置對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余配置是提高 DCS可靠性的一個(gè)重要手關(guān)鍵 I/O插件都段，DCS通常可以對(duì)主機(jī)插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡(luò)、 可以實(shí)現(xiàn)冗余配置。硬件安裝 不同的DCS，對(duì)于各種插件在插件箱中的安裝，會(huì)在 邏輯順序或 物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外，現(xiàn)場(chǎng)控制單元通常分為基本型和擴(kuò)展型兩種, 所謂基本型就是各種插件安裝在一個(gè)插件箱中， 但更多的時(shí)候時(shí)需要可

4、擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式，即一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴(kuò)展單元，相互間采用 總線連成一體。就本質(zhì)而言，現(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)形式和配置要求與 模塊化PLC的硬件配置是一致的。(2)操作站操作站以來(lái)顯示并記錄來(lái)自各控制單元的過(guò)程數(shù)據(jù)， 是人與生產(chǎn)過(guò)程信息交 互的操作接口。典型的操作站包括主機(jī)系統(tǒng)、顯示設(shè)備、鍵盤輸入設(shè)備、信息存 儲(chǔ)設(shè)備和打印輸出設(shè)備等，主要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的顯示功能(如模擬參數(shù)顯示、系統(tǒng)狀 態(tài)顯示、多種畫(huà)面顯示等等)、報(bào)警功能、操作功能、報(bào)表打印功能、組態(tài)和編 程功能等等。另外，DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統(tǒng)功能上看，前者主 要實(shí)現(xiàn)一般的生產(chǎn)操作和監(jiān)控任務(wù)， 具有數(shù)據(jù)采集和

5、處理、監(jiān)控畫(huà)面顯示、故障 診斷和報(bào)警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外，還應(yīng)具備系統(tǒng)的組 態(tài)、控制目標(biāo)的修改等功能。從硬件設(shè)備上看，多數(shù)系統(tǒng)的工程師站和操作員站 合在一起，僅用一個(gè)工程師鍵盤加以區(qū)分。1、人機(jī)界面，操作員站、工程師站、歷史站，俗稱上位機(jī)，用于操作設(shè)備，監(jiān) 視參數(shù)，系統(tǒng)組態(tài)，歷史記錄等;2、DPU ,俗稱下位機(jī)，用于執(zhí)行系統(tǒng)邏輯、運(yùn)算并發(fā)出指令;3、I/O模件，用于收集現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備、元件的參數(shù)，硬接線實(shí)現(xiàn)，分模擬量和 開(kāi)關(guān)量等;4、繼電器柜，用于執(zhí)行DPU的指令，如設(shè)備啟停等;5、系統(tǒng)電源柜，用于DCS系統(tǒng)電源供給，雙路;6、數(shù)據(jù)高速公路，同軸電纜或雙絞線，用于數(shù)據(jù)傳輸;

6、7、數(shù)字交換機(jī)，用于聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的樞紐;主要包括：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作員站、工程師站、上位計(jì)算機(jī)、通信 網(wǎng)絡(luò)1.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站直接與生產(chǎn)過(guò)程相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程非控制變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。它完成數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工，為操作站提供數(shù)據(jù), 實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程變量和狀態(tài)的監(jiān)視和打印，實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)監(jiān)視，或?yàn)榭刂苹芈愤\(yùn)算 提供輔助數(shù)據(jù)和信息。2.現(xiàn)場(chǎng)控制站也直接與生產(chǎn)過(guò)程相連接，它的功能比現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站更強(qiáng)，不僅要對(duì)控制變量進(jìn)行檢測(cè)、處理，還要輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu), 自主實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)控制。3. 操作員站簡(jiǎn)稱操作站，是操作人員進(jìn)行過(guò)程監(jiān)視、過(guò)程控制操作的主要設(shè)備。操作站提供良好的人

7、機(jī)關(guān)互界面，用以實(shí)現(xiàn)集中顯示、集中操作和集 中管理等功能。4. 工程師站主要用于對(duì)DCS進(jìn)行離線的組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制與維護(hù)。工程師能夠借助組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行離線組態(tài)，并在DCS在線 運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡(luò)上各站的運(yùn)行情況。5. 上位計(jì)算機(jī)用于全系統(tǒng)的信息管理和優(yōu)化控制。6. 通信網(wǎng)絡(luò)是集散控制系統(tǒng)的中樞，它連接DCS的監(jiān)測(cè)站和控制站、操作站、工程師站、上位計(jì)算機(jī)等部分，完成各部分之間的數(shù)據(jù)、指令及其他 信息的傳遞，進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息共享，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地工作。關(guān)于DCS控制系統(tǒng)的功能與原理說(shuō)明什么是DCS控制系統(tǒng)？DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)(Distributed

8、Control System )，在 國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。 即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料 中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng), 它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、 演變而來(lái)的。它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯 示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活 以及組態(tài)方便。首先，DCS的骨架一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它是 DCS的基礎(chǔ)和核心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都 在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于 DCS的系統(tǒng)網(wǎng)

9、絡(luò)來(lái)說(shuō)，它必須滿足實(shí)時(shí)性的 要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。 這里所說(shuō)的“確定”的時(shí)間限度, 是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成， 而這個(gè)時(shí)間限度 則是根據(jù)被控制過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求確定的。 因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不 是網(wǎng)絡(luò)的速率DCS，即通常所說(shuō)的每秒比特?cái)?shù)(bps),而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性,即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非?？煽浚瑹o(wú)論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的DCS均采用雙總線、環(huán) 形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入 的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面

10、可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng) 的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作絕對(duì)不能影 響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。DCS控制系統(tǒng)的功能組成典型的DCS體系結(jié)構(gòu)分為三層，第一層為分散過(guò)程控制級(jí)；第二層為集中操作監(jiān)控級(jí)；第三層為綜合信息管理級(jí)。層間由高速數(shù)據(jù)通路HW和局域網(wǎng)絡(luò)LAN兩級(jí)通信線路相連，級(jí)內(nèi)各裝置之間由本級(jí)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信聯(lián)系。第一層：分散過(guò)程控制級(jí)分散過(guò)程控制級(jí)是DCS的基礎(chǔ)層,它向下直接面向工業(yè)對(duì)象，其輸入信

11、號(hào)來(lái) 自于生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器（如熱電偶、熱電阻等）、變送器（如溫度、壓力、 液位、流量等）及電氣開(kāi)關(guān)（輸入觸點(diǎn)）等，其輸出去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器（如調(diào)節(jié)閥、 電磁閥、電機(jī)等），完成生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)調(diào)節(jié)控制、順序控制等功能;其向上與集中操作監(jiān)控級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，接收操作站下傳加載的參數(shù)和操作命令, 以及將現(xiàn)場(chǎng)工作情況信息整理后向操作站報(bào)告。f r TJ PDCdDA占吐訐 MLAL IUIP.,1J i Nit-j冊(cè)呎！Dt:.-T Ah 川 A'Q'. £1Q 171 ；6i旳iAL Ui.IF liII"：J撲DES汕掖就駁學(xué)U冋構(gòu)成這一級(jí)的主要裝置有：現(xiàn)場(chǎng)

12、控制站，可編程控制器，智能調(diào)節(jié)器及其它測(cè)控 裝置。1、.現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站具有多種功能一一集連續(xù)控制、順序控制、批量控制及數(shù)據(jù)采 集功能為一身。（1 ）現(xiàn)場(chǎng)控制站的硬件構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)控制站一般是標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜式機(jī) 構(gòu)，柜內(nèi)由電源、總線、I/O模件、處理器模件、通信模件等部分組成。一般在 機(jī)柜的頂部裝有風(fēng)扇組件，其目的是帶走機(jī)柜內(nèi)部電子部件所散發(fā)出來(lái)的熱量;機(jī)柜內(nèi)部設(shè)若干層模件安裝單元，上層安裝處理器模件和通信模件，中間安裝I/O模件，最下邊安裝電源組件。機(jī)柜內(nèi)還設(shè)有各種總線，如電源總線，接地總 線，數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線等等?，F(xiàn)場(chǎng)控制站的電源不僅要為柜內(nèi)提供 電源，還要為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器件提供外供電源

13、，這兩種電源必須互相隔離，不可共地, 以免干擾信號(hào)通過(guò)電源回路耦合到I/O通道中去。一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含一個(gè)或多個(gè)基本控制單元，基本控制單 元是由一個(gè)完成控制或數(shù)據(jù)處理任務(wù)的處理器模件以及與其相連的若干個(gè)輸入/輸出模件所構(gòu)成的（有點(diǎn)類似于IPC）?；究刂茊卧g，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)Cnet連接在一起，Cnet網(wǎng)絡(luò)上的上傳信息通過(guò)通信模件，送到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)Snet， 同理Snet的下傳信息，也通過(guò)通信模件和Cnet傳到各個(gè)基本控制單元。在每 一個(gè)基本控制單元中，處理器模件與I/O模件之間的信息交換由內(nèi)部總線完成。內(nèi)部總線可能是并行總線，也可能是串行總線。近年來(lái)，多采用串行總線。（2）現(xiàn)場(chǎng)控制

14、站的軟件功能現(xiàn)場(chǎng)控制站的主要功能有6種，即數(shù)據(jù)采集功能、DDC控制功能、順序控 制功能、信號(hào)報(bào)警功能、打印報(bào)表功能、數(shù)據(jù)通信功能:數(shù)據(jù)采集功能：對(duì)過(guò)程參數(shù)，主要是各類傳感變送器的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集、變換、處理、顯示、存儲(chǔ)、趨勢(shì)曲線顯示、事故報(bào)警等。DDC控制功能：包括接受現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量信號(hào)，進(jìn)而求出設(shè)定值與測(cè)量值的偏 差，并對(duì)偏差進(jìn)行PID控制運(yùn)算，最后求出新的控制量，并將此控制量轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的電流送至執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。順序控制功能：通過(guò)來(lái)自過(guò)程狀態(tài)輸入輸出信號(hào)和反饋控制功能等狀態(tài)信號(hào), 按預(yù)先設(shè)定的順序和條件，對(duì)控制的各階段進(jìn)行順序控制。信號(hào)報(bào)警功能：對(duì)過(guò)程參數(shù)設(shè)置上限值和下限值，若超過(guò)上

15、限或下限則分別 進(jìn)行越限報(bào)警；對(duì)非法的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警；對(duì)出現(xiàn)的事故進(jìn)行報(bào)警。信號(hào)的 報(bào)警是以聲音、光或CRT屏幕顯示顏色變化來(lái)表示。打印報(bào)表功能：定時(shí)打印報(bào)表；隨機(jī)打印過(guò)程參數(shù)；事故報(bào)表的自動(dòng)記錄打 印。數(shù)據(jù)通信功能：完成分散過(guò)程控制級(jí)與集中操作監(jiān)控之間的信息交換。2.智能調(diào)節(jié)器智能調(diào)節(jié)器是一種數(shù)字化的過(guò)程控制儀表，也稱可編程調(diào)節(jié)器。其外形類似于一般的盤裝儀表，而其內(nèi)部是由微處理器 CPU、存儲(chǔ)器RAM、ROM、 模擬量和數(shù)字量I/O通道、電源等部分組成的一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。智能調(diào)節(jié)器可以接受和輸出420mA模擬量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)，同時(shí)還具有RS-232或RS-485等串行通信接口。一般有

16、單回路、2回路、或4回路的調(diào)節(jié)器，控制方 式除一般的單回路PID之外，還可組成串級(jí)控制、前饋控制等復(fù)雜回路。因此,智能調(diào)節(jié)器不僅可以在一些重要場(chǎng)合下單獨(dú)構(gòu)成復(fù)雜控制系統(tǒng)，完成1 4個(gè)過(guò)程控制回路，而且可以作為大型分散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元，與上位機(jī)（即操作監(jiān)控級(jí)）連成主從式通信網(wǎng)絡(luò)，接受上位機(jī)下傳的控制參數(shù)，并上報(bào)各種過(guò)程參數(shù)。3.可編程控制器可編程控制器即PLC,與智能調(diào)節(jié)器最大的不同點(diǎn)是:它主要配制的是開(kāi)關(guān)量輸人、輸出通道，用于執(zhí)行順序控制功能。在新型的PLC 中,也提供了模擬量輸入輸出及PID控制模塊，而且均帶有RS-485標(biāo)準(zhǔn)的異步通信接口。同智能調(diào)節(jié)器一樣，PLC的高可靠性和

17、不斷增強(qiáng)的功能，使它既可以在小型控制系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)控制主角，又可以作為大型分散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元。、第二層集中操作監(jiān)控級(jí)集中操作監(jiān)控級(jí)是面向現(xiàn)場(chǎng)操作員和系統(tǒng)工程師的，如圖1所示的中間層。這一級(jí)配有技術(shù)手段先進(jìn)，功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及各類外部裝置,通常采用較大屏幕、較高分辨率的圖形顯示器和工業(yè)鍵盤， 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配有較大存儲(chǔ)容量的硬盤或軟盤，另外還有功能強(qiáng)大的軟件支持，確保工程師和操作員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、監(jiān)視和操作，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行高級(jí)控制策略、故障診斷、質(zhì)量評(píng)估等。集中操作監(jiān)控級(jí)以操作監(jiān)視為主要任務(wù)：把過(guò)程參數(shù)的信息集中化，對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，進(jìn)行工程量的顯示、

18、各種工藝流程圖的顯示、趨勢(shì)曲線的顯示以及改變過(guò)程參數(shù)（如設(shè)定值、控制參數(shù)、報(bào)警狀態(tài)等信息）；另一個(gè)任務(wù)是兼有部分管理功能:進(jìn)行控制系統(tǒng)的組態(tài)與生成。構(gòu)成這一級(jí)的主要裝置有：面向操作人員的操作員操作站、面向監(jiān)督管理人員的工程師操作站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)及層間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接器。一般情況下,機(jī)，用來(lái)拷貝流程畫(huà)面。一個(gè)DCS系統(tǒng)只需配備一臺(tái)工程師站，而操作員站的數(shù)量則需要根據(jù)實(shí)際要求 配置。1.操作員操作站DCS的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人-機(jī)界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能就是使操作員可以通過(guò)操作員站及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)、各種運(yùn) 行參數(shù)的當(dāng)前值、是否有異常情況發(fā)生等。并可通過(guò)輸出設(shè)備對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行控 制和

19、調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)過(guò)程的安全、可靠、高效、高質(zhì)。(1)操作員站的硬件 操作員站由IPC或工作站、工業(yè)鍵盤、大屏幕圖形顯示器和操作控制臺(tái)組成，這些設(shè)備除工業(yè)鍵盤外，其他均屬通用型設(shè)備。目前DCS 一般都采用IPC 來(lái)作為操作員站的主機(jī)及用于監(jiān)控的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。操作員鍵盤多采用工業(yè)鍵盤，它是一種根據(jù)系統(tǒng)的功能用途及應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的專用鍵盤，這種鍵盤側(cè)重于功能鍵的設(shè)置、盤面的布置安排及 特殊功能鍵的定義。由于DCS操作員的主要工作基本上都是通過(guò) CRT屏幕、工業(yè)鍵盤完成的，因此，操作控制臺(tái)必須設(shè)計(jì)合理，使操作員能長(zhǎng)時(shí)間工作不感吃力。另外在 操作控制臺(tái)上一般還應(yīng)留有安放打印機(jī)的位置， 以便放置報(bào)警

20、打印機(jī)或報(bào)表打印 機(jī)。作為操作員站的圖形顯示器均為彩色顯示器，且分辨率較高、尺寸較大。打印機(jī)是DCS操作員站的不可缺少的外設(shè)。一般的DCS配備兩臺(tái)打印機(jī)，臺(tái)為普通打印機(jī)，用于生產(chǎn)記錄報(bào)表和報(bào)警列表打?。涣硪慌_(tái)為彩色打印(2)操作員站的功能操作員站的功能主要是指正常運(yùn)行時(shí)的工藝監(jiān)視和運(yùn)行操作，主要由總貌畫(huà)面、分組畫(huà)面、點(diǎn)畫(huà)面、流程圖畫(huà)面、趨勢(shì)曲線畫(huà)面、報(bào)警顯示畫(huà) 面及操作指導(dǎo)畫(huà)面等7種顯示畫(huà)面構(gòu)成。2.工程師操作站 工程師站是對(duì)DCS進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其主要功能是提供對(duì) DCS進(jìn)行組態(tài)，配置工具軟 件即組態(tài)軟件，并通過(guò)工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系

21、統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定, 使DCS隨時(shí)處于最佳工作狀態(tài)之下。(1)工程師站的硬件 對(duì)系統(tǒng)工程師站的硬件沒(méi)有什么特殊要求，由于工程師站一般放在計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)，工作環(huán)境較好，因此不一定非要選用工業(yè)型的機(jī)器，選用普通 的微型計(jì)算機(jī)或工作站就可以了，但由于工程師站要長(zhǎng)期連續(xù)在線運(yùn)行， 因 此其可靠性要求較高。目前，由于計(jì)算機(jī)制造技術(shù)的巨大進(jìn)步， 便得IPC的成本大幅下降，因而工程師站的計(jì)算機(jī)也多采用IPC。其它外設(shè)一般采用普 通的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、圖形顯示器，打印機(jī)也可與操作員站共享。(2)工程師站的功能 系統(tǒng)工程師站的功能主要包括對(duì)系統(tǒng)的組態(tài)功能及對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)督功能。組態(tài)功能：工程師站的最主要功能是對(duì) DCS進(jìn)行離線的配置

22、和組態(tài)工作。在DCS進(jìn)行配置和組態(tài)之前，它是毫無(wú)實(shí)際應(yīng)用功能的，只有在 對(duì)應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析、設(shè)計(jì)并按設(shè)計(jì)要求正確地完成了組態(tài)工作之 后，DCS才成為一個(gè)真正適合于某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程使用的應(yīng)用控制系統(tǒng)。系統(tǒng)工程 師在進(jìn)行系統(tǒng)的組態(tài)工作時(shí)，可依照給定的運(yùn)算功能模塊進(jìn)行選擇、連接、組態(tài) 和設(shè)定參數(shù)，用戶無(wú)須編制程序。監(jiān)督功能：與操作員站不同，工程師站必須對(duì) DCS本身的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，包括各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O控制站的運(yùn)行狀態(tài)、各操作員站的運(yùn)行情況、網(wǎng)絡(luò)通 信情況等等。一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)工程師必須及時(shí)采取措施，進(jìn)行維修或調(diào)整, 以使DCS能保證連續(xù)正常運(yùn)行，不會(huì)因?qū)ιa(chǎn)過(guò)程的失控造成損失。另外還具 有對(duì)

23、組態(tài)的在線修改功能，如上、下限定值的改變，控制參數(shù)的修整，對(duì)檢測(cè)點(diǎn) 甚至對(duì)某個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O站的離線直接操作。在集中操作監(jiān)控級(jí)這一層，當(dāng)被監(jiān)控對(duì)象較多時(shí)還配有監(jiān)控計(jì)算機(jī)；當(dāng)需要與上下層網(wǎng)絡(luò)交換信息時(shí)還需配備網(wǎng)間聯(lián)接器。三、第三層綜合信息管理級(jí)這一級(jí)主要由高檔微機(jī)或小型機(jī)擔(dān)當(dāng)?shù)墓芾碛?jì)算機(jī)構(gòu)成，如圖12-1所示的頂層部分。DCS的綜合信息管理級(jí)實(shí)際上是一個(gè)管理信息系統(tǒng) (Ma nageme nt In formation System ，簡(jiǎn)稱MIS)，由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù) 庫(kù)、各種規(guī)程和人共同組成的工廠自動(dòng)化綜合服務(wù)體系和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。MIS是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。企業(yè)MIS可粗略地

24、分為市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理和人事管理四個(gè)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)從功能上說(shuō) 應(yīng)盡可能獨(dú)立，子系統(tǒng)之間通過(guò)信息而相互聯(lián)系。DCS的綜合信息管理級(jí)主要完成生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)管理功能。比如進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)，經(jīng)濟(jì)信息分析；對(duì)原材料庫(kù)存情況、生產(chǎn)進(jìn)度、工藝流程及工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表；進(jìn)行長(zhǎng)期性的趨勢(shì)分析，作出生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)決策，確保 最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益。目前國(guó)內(nèi)使用的DCS重點(diǎn)主要放在底層與中層二級(jí)上。DCS控制系統(tǒng)的特點(diǎn)高可靠性 由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一， 可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的 功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)， 從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可 靠性也得到提高。開(kāi)放性DCS采用開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)