自動化專業(yè)英語教程二三

自動化專業(yè)英語教程教學課件July28,2007P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域A自動化網(wǎng)絡的應用領域

1.課文內(nèi)容簡介：這篇文章是對《工業(yè)現(xiàn)場總線》、《網(wǎng)絡控制技術(shù)》的一種補充。主要講述如何根據(jù)不同的控制要求選用不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和通訊協(xié)議，較詳細地介紹了在工廠自動化、過程自動化中常用的總線協(xié)議、并對現(xiàn)場級、主站級的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和通訊協(xié)議、均一化的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)作了說明。2.溫習有關現(xiàn)場總線、自動化網(wǎng)絡方面的內(nèi)容。3.生詞與短語buildingautomation樓宇自動化harshadj.苛刻的modulatingn.調(diào)制P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域calibrationn.校準，標度commissioningn.試車，試運轉(zhuǎn)hierarchyv.層次，級別marshaledn.整頓，配置superimposedadj.有層次的moderateadj.緩和的faulttolerant容錯transparencyn.透明ongoingv.使機械化P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域4.難句翻譯[1]Forexample,factoryautomationandprocessautomationareoftenusedinharshandhazardousenvironmentswherepeople,nature,andexpensivemachineryareatstakeorwhereaproductioninterruptioniscostly.Theserequirementscontrastsignificantlywithbuildingautomation,forexample,wherekeepingcostslowisamaindrivingforce.舉例而言，工廠自動化與過程自動化通常應用在苛刻和危險的場合。而在這些場合，人員、環(huán)境及昂貴的機器設備處于危險之中，或者生產(chǎn)的中斷會造成巨大損失。這些需求同追逐低成本的樓宇自動化相比，有明顯的差異。 [2]ThenetworktypesidealforsimplediscreteI/Ofocusonlowoverheadandsmalldatapackets,buttheyareunsuitableforlargermessageslikeconfigurationdownloadandthelike.對簡單的離散I/O較為理想的網(wǎng)絡類型注重低開銷及小的數(shù)據(jù)包，但它們不適用于組態(tài)下載等較大的報文。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域5.參考譯文A自動化網(wǎng)絡的應用領域

網(wǎng)絡已應用于自動化的所有領域。在工廠自動化、過程自動化及樓宇自動化的領域內(nèi)，網(wǎng)絡完成各種各樣的任務。而且，由于不同的工業(yè)領域具有各自的特性和各種不同的要求，不同自動化網(wǎng)絡所執(zhí)行的任務也有明顯的差異。此外，網(wǎng)絡中設備的連接、組態(tài)及數(shù)據(jù)的交換也不同。沒有一種單一的總線能適用于所有工業(yè)控制；相反，每種總線總是針對其所運用領域的特點而優(yōu)化的。舉例而言，工廠自動化與過程自動化通常應用在苛刻的和危險的場合。而在這些場合，人員、環(huán)境及昂貴的機器設備處于危險之中，或者生產(chǎn)的中斷會造成巨大損失。這些需求同追逐低成本的樓宇自動化相比，有明顯的差異。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域工廠自動化在具有裝配線的制造業(yè)類工廠中，如汽車、灌裝與機械工業(yè)，離散邏輯控制處于主導地位，而傳感器所感受到的將只是“是”或“否”，例如，是否有一個箱子處于流程機器的前方。對簡單的離散I/O較為理想的網(wǎng)絡類型注重低開銷及小的數(shù)據(jù)包，但它們不適用于組態(tài)下載(Configurationdownload)等較大的報文。這些類型的網(wǎng)絡有Seriplex，Interbus-S及AS—I(AS—Interfa-ce)，有時將它們稱為傳感器總線或比特(bit)級總線。其他更為先進的離散邏輯協(xié)議則包括DeviceNet?

，ControlNet?

，及PROFIBUS

(DP及FMS應用行規(guī))。這些總線有時被歸類于設備總線或字節(jié)(byte)級總線。工廠自動化含有快速移動的機械，因此同較慢的過程相比要有更快的響應。這些任務在傳統(tǒng)上是由PLC來處理的。過程自動化P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域?qū)捰?、造紙、電力以及化工等過程對象而言，連續(xù)的調(diào)節(jié)性控制占支配地位。測量是模擬的(此處意味著標量值是以數(shù)字信號傳送的)，而執(zhí)行則是調(diào)節(jié)性的。當然，過程工業(yè)也采用一些離散控制，而以離散為主的制造業(yè)也采用一些調(diào)節(jié)性控制?，F(xiàn)在，市場上已經(jīng)存在現(xiàn)場總線開/關，它是用作通/斷傳感器的小型遠程安裝的I/O模塊。以前，是由集散控制系統(tǒng)(DCS)或單回路調(diào)節(jié)器完成這種工作。本文將重點討論三種與過程相關的網(wǎng)絡：基金會現(xiàn)場總線(FF)，PROFIBUS(PA應用行規(guī))與HART。這些總線目前一般都被籠統(tǒng)地稱為現(xiàn)場總線，盡管有些人會有爭議，說其中有的不屬于現(xiàn)場總線。這三種協(xié)議在設計時已明確了現(xiàn)場儀表由總線供電，也規(guī)定了現(xiàn)場儀表應具備所定義的參數(shù)與指令用于設備管理，如識別、診斷、材質(zhì)及用于校驗及調(diào)試的功能。就規(guī)模而論，一般認為，工業(yè)自動化網(wǎng)絡所組成的局域網(wǎng)(LAN)跨越不大于直徑為1km或2km的區(qū)域，而且一般限制在一幢建筑物或一群建筑物內(nèi)。顯然，只能延伸幾米的網(wǎng)絡是不夠用的，而跨越城市或甚至全球的網(wǎng)絡則過大了。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域現(xiàn)場與主站網(wǎng)絡的層次即使在過程工業(yè)的控制系統(tǒng)中，其體系結(jié)構(gòu)的每一層次也都具有不同的網(wǎng)絡特性。在現(xiàn)場端的許多儀表如變送器與閥門定位器有其特定的需求，而在主站級的工作站、鏈接設備與控制器則有其它的需求(見圖5-1A-1)。

當現(xiàn)場總線開始發(fā)展時、過程工業(yè)對現(xiàn)場級網(wǎng)絡提出了大量其他網(wǎng)絡不曾遇到的要求。因此．需要考慮許多新的設計思路。在上層，所有來自現(xiàn)場級網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)都需要被集中到單一的主站級網(wǎng)絡中。

圖5-1A-1雙層自動化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域同時，主站級網(wǎng)絡還需執(zhí)行所有與工廠自動化相關的任務?，F(xiàn)場級在現(xiàn)場級，對于過程儀表占主導地位的協(xié)議有HART、基金會現(xiàn)場總線(FF)的H1及PROFIBUSPA。HART協(xié)議與其他兩個協(xié)議有很大的不同。HART是所謂的智能(smart)協(xié)議，它是將數(shù)字通信疊加在常規(guī)的4—20mA的信號上而產(chǎn)生的組合。正因如此，HART協(xié)議是從模擬向數(shù)字過渡過程中的一種理想的中間解決方案。HART與現(xiàn)有的模擬記錄儀、控制器與指示儀兼容，而同時它又使用數(shù)字通信，使遠程組態(tài)和診斷成為可能。盡管HA-RT協(xié)議允許數(shù)臺設備多掛接在一根雙絞線上，但由于數(shù)據(jù)更新速度低(一般為每臺設備0.5s)，所以不經(jīng)常使用這種連接方式。在絕大多數(shù)的系統(tǒng)中，HART設備采用點到點的連接方式，也就是每臺設備各用一根雙絞線。同時，為了組態(tài)及維護，可經(jīng)常P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域地臨時接上手持終端?；饡F(xiàn)場總線的H1與PROFIB-BUSPA都完全是數(shù)字化的協(xié)議，甚至都遵循IEC61158-2標準而使用同樣的布線。然而除此之外，這兩種協(xié)議之間存在著很大的差異，根據(jù)所需要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，其中的一種協(xié)議可能比另一種更適合。

在現(xiàn)場級有著大量儀表，往往是成百上千。線路往往也很長，網(wǎng)絡電纜必須從控制室一直連接到現(xiàn)場，或接到塔上，然后再分支到遍及現(xiàn)場的所有設備。由于每個網(wǎng)絡能多掛接的設備數(shù)量受限制，因此，即使是一個中等規(guī)模的工廠，也可能有多條網(wǎng)絡電纜引向現(xiàn)場，盡管線纜數(shù)量比點到點的布線已減少了很多。現(xiàn)場級網(wǎng)絡從設計上使線纜可以延伸得很遠，并允許現(xiàn)場設備從網(wǎng)絡中獲得供電。這樣，同一根雙絞線不但可向設備供電而且同時傳送數(shù)字信號，從而避免了單獨供電用的電纜，既簡化了布線又降低了成本。

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作為降低成本的另一種措施，設計者選擇了適中的現(xiàn)場級網(wǎng)絡通信速度，以便可以使用標準的、儀表等級的電纜而非特殊的數(shù)據(jù)電纜。由于也不需要特殊的連接器、耦合器和集線器，所以可以完成簡單而實用的連接。在多數(shù)場合下，常規(guī)儀表所使用的電纜的等級完全可以滿足現(xiàn)場總線網(wǎng)洛的要求。這也使得當現(xiàn)有的工廠采用現(xiàn)場總線時，有可能可以使用原有的電纜。在可能出現(xiàn)可燃流體的危險過程環(huán)境，本質(zhì)安全常常是優(yōu)先選用的保護措施。所以現(xiàn)場總線網(wǎng)絡在設計上允許將安全柵安裝在總線上。另外，由于設計者選擇了適中的現(xiàn)場網(wǎng)絡通信速度，因此所連接的設備并不需要耗費大量的CPU處理能力來快速處理通信。結(jié)果是它們也只消耗很少的功率。由于設備的低功耗意味著在線路上的壓降也低，因此，即使在長距離甚至還使用了本質(zhì)安全柵的情況下，仍可以將幾臺設備用分支線接在同一個網(wǎng)絡上。現(xiàn)場級網(wǎng)絡的另一個突出優(yōu)點是由布線自由而帶來的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)上的自由度。最后，這些現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的設計還使它們可以在相當惡劣并有電氣干擾的現(xiàn)場環(huán)境中運行。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域主站級在主站級，以太網(wǎng)標準已經(jīng)成為占支配地位的布線技術(shù)(圖5-1A-2)。有許多協(xié)議是基于以太網(wǎng)布線的，它們包括基金會現(xiàn)場總線(HSE)，PROFInet，Modbus／TCP等協(xié)議。使用現(xiàn)場總線及設備管理軟件的工廠會遇到帶寬需求的激增，因此在主站級必須具有高速網(wǎng)絡。現(xiàn)場級網(wǎng)絡從現(xiàn)場儀表采集了如此眾多的數(shù)據(jù)．結(jié)果使信息量劇增。

圖5-1A-2帶冗余實用的主站級網(wǎng)絡P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域

這一巨大的信息量是一個老式的專有控制級網(wǎng)絡無法應對的。以太網(wǎng)具備傳送大量數(shù)據(jù)所需的吞吐量，這些數(shù)據(jù)用于傳統(tǒng)工廠的操作和歷史趨勢，用于新增的遠程診斷、維護及組態(tài)功能，以及用于對工廠自動化任務的快速響應。這些應用之所以選擇以太網(wǎng)，是因為其高速度使其有能力傳送所有的這些信息。此外，以太網(wǎng)已經(jīng)成為標準，并被廣大技術(shù)人員深入了解，也已獲得廣泛的應用。用于以太網(wǎng)的各種各樣的設備與解決方案都是現(xiàn)成的。在許多應用中，對主站級協(xié)議的關鍵要求之一是有效性。網(wǎng)絡必須能容錯，也就是說在有故障時能啟動和運行。由于整個工廠是通過該網(wǎng)絡來操作并進行監(jiān)控的，所以主站級網(wǎng)絡的有效性尤為關鍵。停車具有極大的破壞性并會造成巨大損失；網(wǎng)絡的徹底崩潰將導致極其嚴重的后果。雖然以太網(wǎng)源自辦公環(huán)境，但在工廠控制系統(tǒng)中可以采用堅固的工業(yè)級(與商業(yè)級不同)附件及布線方案。主站級網(wǎng)絡的設計允許冗余，以便使網(wǎng)絡能容錯。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域采用多層冗余及工業(yè)增強型部件的工業(yè)級網(wǎng)絡，能處理多個同時發(fā)生的故障。物理上的遠距離對主站級網(wǎng)絡來說并不重要。因為它一般只局限在控制室內(nèi)，所以以太網(wǎng)所規(guī)定的距離一般來講是足夠的。作為公認的標準，以太網(wǎng)的一大優(yōu)勢是可以使用幾種可供選擇的介質(zhì)。采用銅芯介質(zhì)的以太網(wǎng)不適合現(xiàn)場，因為它不能延伸很長的距離。因此它的應用局限于控制室內(nèi)(即“主站總線”而不是“現(xiàn)場總線”)。然而，光纖及無線電以太網(wǎng)則可以延伸到很長的距離，所以適用于遠程應用。主站級網(wǎng)絡將過程自動化系統(tǒng)中所有的子系統(tǒng)連接在一起。除基本控制功能以外，工廠里還經(jīng)常有帶輔助功能的成套設備，如鍋爐或壓縮機。它們往往有隨設備自帶的控制單元需要同系統(tǒng)的其余部分集成起來(圖5-1A-3)。

P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域圖5-1A-3帶有分布式系統(tǒng)的標準主站級網(wǎng)絡P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域

例如，一個煉油廠可能有安全停車系統(tǒng)，造紙廠有掃描架，而化工廠可以有先進控制系統(tǒng)?；谝蕴W(wǎng)標準協(xié)議的子系統(tǒng)可以簡單地接入到系統(tǒng)中。主站級網(wǎng)絡可以同工廠不同區(qū)域的現(xiàn)場級網(wǎng)絡連接在一起而構(gòu)成大系統(tǒng)。在各區(qū)域內(nèi)部的控制及監(jiān)測是可能的。主站級協(xié)議可以直接地或通過歷史數(shù)據(jù)庫及其他工廠信息軟件同企業(yè)商務系統(tǒng)連為一體。特別值得注意的是，以太網(wǎng)并不是一個完整的協(xié)議。實質(zhì)上，以太網(wǎng)標準只規(guī)定了針對電纜的不同選項以及在網(wǎng)絡上的設備如何訪問總線。以太網(wǎng)并不規(guī)定數(shù)據(jù)的格式或數(shù)據(jù)的語義。即使結(jié)合其他技術(shù)如TCP/IP和UDP，協(xié)議仍然是不完整的。一些控制系統(tǒng)制造商已經(jīng)使用以太網(wǎng)多年，但每家提供的數(shù)據(jù)格式及功能都各不相同。即使包含了TCP/IP，市場上控制系統(tǒng)

P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域所采用的大多數(shù)以太網(wǎng)網(wǎng)絡實際上都是專有的。這是因為盡管連接在同一根線上而且不存在什么矛盾，網(wǎng)絡上的設備卻無法相互訪問及解釋彼此的信息。因此，當購買以太網(wǎng)的產(chǎn)品及系統(tǒng)時，要非常謹慎小心；它們往往不是所宣傳的那樣。TCP，UDP及IP在第4章“過程控制”中進行討論。更好的想法是尋找一個基于以太網(wǎng)的完全開放的協(xié)議，這樣不同的設備和子系統(tǒng)甚至對等網(wǎng)絡之間可以互相通信。均一化的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)由于它們的需求幾乎相反，因此現(xiàn)場級和主站級的需求有各自不同的特點。因為現(xiàn)場級網(wǎng)絡通信速度低，所以不適合主站級網(wǎng)絡；而主站級網(wǎng)絡在距離上受很大的限制，所以也不太可能在現(xiàn)場級使用?，F(xiàn)場級網(wǎng)絡取代了智能儀表及子系統(tǒng)的傳統(tǒng)協(xié)議，而主站級網(wǎng)絡則取代了控制網(wǎng)絡及商務網(wǎng)絡?？刂葡到y(tǒng)的主站級網(wǎng)絡使用服商務網(wǎng)絡相同的網(wǎng)絡技術(shù)，因此它們可以無縫地集成在一起。依靠一個簡單的路由器便可使純粹的商務通信與純粹的P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一單元課文A自動化網(wǎng)絡的應用領域控制通信隔離開來，從而確?？焖俚捻憫?。

為使系統(tǒng)的集成簡化及緊密，重要的是選擇一個均一化的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，即它的上、下層協(xié)議基本上是一樣的，而只是在不同的介質(zhì)上進行傳送。這樣，就可確保其透明度，并使其在通信映射及互操作性方面問題最少。幸運的是，已經(jīng)有了像這樣的協(xié)議“組合”。較為理想的組合是基金會現(xiàn)場總線H1及HSE或PROFIBUSPA和PROFInet。如果在主站級或在儀表與操作員間的某個環(huán)節(jié)上使用專有協(xié)議，那么很可能會喪失重要的功能及互操作性，還將迫使工程師們在協(xié)議間去作艱巨耗時的參數(shù)映射。在整個系統(tǒng)內(nèi)應用同一技術(shù)，可大大簡化系統(tǒng)的初步工程設計與配置以及后續(xù)的運行與管理。工程師技術(shù)人員也可以在系統(tǒng)的各個部分毫不費力地工作，而且不需要重新培訓。P5U1BEvolutionofControlSystemArchitecture第五部分第一單元課文B控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的演變B控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的演變1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《網(wǎng)絡控制技術(shù)》中的完全集中的直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)、可編程邏輯控制器(PLC)體系結(jié)構(gòu)、集散控制系統(tǒng)(DCS)各自的優(yōu)、缺點，提出了現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)的概念，并以此為基礎，給出了主站的定義。2.溫習自動化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容。3.生詞與短語close-knitadj.緊密的pneumaticadj.氣動的predominantlyadv.卓越地，突出地P5U1BEvolutionofControlSystemArchitecture第五部分第一單元課文B控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的演變inclineto傾向于christenv.命名為vulnerabilityn.弱點scalabilityn.可測量性redundancyn.冗余handheldterminal手持終端P5蘇U1促B鑼E銹vo咐lu饅ti鼻on淺o晴f勢Co給nt魂ro僑l各Sy榴st外em施A死rc相hi偉te攏ct村ur捉e第五部疲分第一控單元課塘文B控制系韻統(tǒng)體系殺結(jié)構(gòu)的勻演變4.難句翻輛譯[1]身In臘th涼ep抹neu辰mat刮ic限era穩(wěn)th柔ec塘ont悶rol閑ler次wa雹st姑ypi毯cal位ly挖sit敘uat栽ed潮in缺the尋fi養(yǎng)eld父an銀dt蕩her貴eo為per狐ate挺dlo出ca惕ll廣y.枝Th轉(zhuǎn)er臂ewa僅s荒th押er竊ef覺or勤e妄no凈s序ys努te組m績to狀s市pe蝴ak屢o蒜f.在氣動物時代，昨控制器則一般位蔥于現(xiàn)場閑并就地遵進行操群作，因弓此毫無慘系統(tǒng)可難言。[2]剃Wh冤en各int老rod趁uce捧d,逃the戶DC緣瑞Sw耍as許chr懶ist黨ene雁d“末dis念tri桂but閥ed”用be星cau榜se繳it滾was灶le企ss妄cen種tra譽liz施ed駐tha克nt真he想DDC澇ar售chi速tec居tur歸e.押By潔tod怠ay’茄ss就tan扛dar聾ds,閱ho準wev等er,慘th盾eD攏CS傾is堅con孟sid族ere輔dc屋ent啞ral貴ize厭d.DCS之所以縱一開始虹被冠名獎為“分曲散”的蠻，是因盡為它沒克有DDC體系疤結(jié)構(gòu)御那么菌集中饑。但律是，辰如掃按今騰天的抓標準村來衡妹量，DCS應該隨被認疤為是糾集中狀的。P5U牌1B端E訂vol趁uti而on窮of姜Con飼tro落lS枕yst憐em直Arc膽hit滅ect辛ure第五部歌分第一呀單元課將文B控制赤系統(tǒng)適體系染結(jié)構(gòu)梨的演貨變[3什]銀On裝e諸of耀t膏he詢p志os長si云bi刊li果ti悠es粉t腸ha臉t釘a員st真an芝da貨rd若p跟ro彼gr億am獅mi按ng煌l柄an番gu遮ag筐e仗an臺d紀po灣we耀rf統(tǒng)ul表c蒼om擊mu酒ni艙ca言ti埋on止s鋪fe套at影ur虛es曲e貝na逮bl茄e連is學t封he利a貍bi軍li刺ty厘t疤o醬pe繁rf忍or開m雖co材nt道ro顯l健th丑at盯i諸s攜di幫st躲ri石bu穗te巨d攻in功to壁t媽he照f埋ie承l(wèi)d伶d提ev撒ic蠟es撿r汪at丸he嚷r冤th承an育a三c鉛en襖tr番al勺c葛on載tr慚ol渠le杯r.標準乘的編普程語主言同杠強有排力的久通信靜功能鉛相結(jié)傳合的薯結(jié)果遲之一競是將側(cè)控制積分散今到現(xiàn)蛛場設非備中遵，而債不集脹中在雷一個荷控制掛器上迎。5.參考自譯文B控制系撐統(tǒng)體系紛結(jié)構(gòu)的為演變現(xiàn)場旨的信爪號傳優(yōu)輸與爆系統(tǒng)觀的體屠系結(jié)阻構(gòu)在夸發(fā)展炸上是棋緊密伍相聯(lián)北的。匯信號垂傳輸貌的每貞一次丹改進望都導凳致了炊系統(tǒng)鼠在更類大程態(tài)度上月的分禾散化倆以及未對現(xiàn)劑場儀歡表更況好的敲訪問放。在萌氣動項時代,控制復器一善般位商于現(xiàn)叢場并繼就地停進行陵操作知，因蒼此毫料無系渠統(tǒng)可疊言。膛隨著座模擬逼電流漁回路隔的出齡現(xiàn),可以將薪現(xiàn)場儀乎表的信予號傳輸絹到位于顯控制室諸的中央帽控制器,然后矩再P5棋U1如B喉E懂vo督lu射ti語on泊o咬f送Co鼻nt束ro顯l總Sy晌st愚em士A護rc持hi而te巧ct閉ur床e第五部煩分第一吸單元課哥文B控制系手統(tǒng)體系約結(jié)構(gòu)的窯演變向現(xiàn)惡場的遷調(diào)節(jié)繭閥門嚴發(fā)出殲控制燦信號茂。在離完全低集中壯的直貫接數(shù)煉字控選制(DD鵝C)體系機揚構(gòu)中,全部旅的控懷制策風略是絮在計塑算機費中完冰成的千。由斃于所招有的柳功能網(wǎng)集中畏在一值臺計簡算機貧中，理即使烈是計刺算機壘的一露個單總一的驚故障螞也會歐使整下個系喂統(tǒng)及疾其所剖有的城回路刊失效昆。由塵于這抹個原導因，燙一種英常見她的做叉法是涼在現(xiàn)憲場采賢用后攏備的雙就地斃氣動孫調(diào)節(jié)埋器。滑這樣,一旦DD黎C出現(xiàn)故漢障，它拋馬上就抓可以拴投入運秒行。顯碑然,集中科的體筑系結(jié)缺構(gòu)有已著相埋當嚴連重的頁有效霜性問普題。賤到冶了20世紀70年代初理期，更衰為分散救的可編師程邏輯克控制器(PL墻C)及集辟散控獅制系唱統(tǒng)體悉系結(jié)蝴構(gòu)(DC安S)便應購運而鞭生了戒。DC開S和PLC體系您結(jié)構(gòu)DC位S與PL離C是隨著扛數(shù)字通無信的到蹲來而誕雅生的。漸但其體補系結(jié)構(gòu)偷還是基釘于4~2僑0mA的現(xiàn)場軋變送器稍與閥門農(nóng)定位器荷而進行蠅設計的初。然而圈，DC嚴S比DD綿C在控秀制方禍面有旅了很遭大的斬進步哲，因稀為它彼將控座制分蝦散在嶼幾個其較小嶼型的吼控制縮慧器中蓄，而狹每個腳控制辰器處徑理30個左右嘆的控制僚回路。時這樣，喘一個故臭障只會妨影響工繞廠的一嘩部分，邀而不像DDC中影響浪工廠全成部。換枕言之,較大程悲度的分蜂散增加襪了系統(tǒng)滿的有效約性。這預是第一私個好處態(tài)。P5U饒1B柳E哭vol載uti恰on巨of換Con稍tro癢lS環(huán)yst浴em疾Arc弦hit宿ect陰ure第五部須分第一芹單元課燒文B控制淹系統(tǒng)飄體系工結(jié)構(gòu)周的演曉變第二汪個好鴿處是藍可以探更好蝴地組需織組陰態(tài)。恩用戶抬可分孔開管橫理針糟對各績個獨歷立的廢工廠序單元錯的組是態(tài)與望控制惜器。DCS和PL脈C的體誓系結(jié)久構(gòu)的哭特點泳在于釀有常焰規(guī)I/O煩(輸入/輸出)子系皂統(tǒng)或承“巢愧窩”脂，其乏中I/申0模板虜組合羊通過棗一個I/O子系統(tǒng)男網(wǎng)絡分某別連入題其各自舟的中央淚控制器扯?，F(xiàn)場翁儀表的鮮主體是學常規(guī)的茫模擬設紅備。通矮過控制沫層網(wǎng)絡堪，控制組器彼此駁間以及襯控制器搖同工作壞站間組技成網(wǎng)絡救。在最逢頂層，影還可以費有一個小工廠層觀網(wǎng)絡將肅工作站誓連接到杰商務環(huán)個境。經(jīng)咬過多年握的演變零，DC聰S可以濁帶有蛙同使蓄用專巷有協(xié)斑議的懷智能以儀表宿相兼圈容的澡通信卵接口溫，因泉而也佳可提要供某銜種程嘩度的很組態(tài)梨與檢狗查。潑并非燃所有符的智上能儀克表協(xié)賭議都用允許坡同時匪傳輸4~2振0mA與通填信。黨這就己使得迅許多潔用戶役無法治使用穴通信套功能處。此很外,大多數(shù)DC練S不提牌供HA令RT接口撿，因志為所防有的DCS系統(tǒng)制虛造商都量有與其遭競爭的箏專有協(xié)卸議。因狼此，工腔廠傾向螺于從系彎統(tǒng)供應摧商，而體不是第爪三方，身購買現(xiàn)奸場儀表敢。一件個DCS系統(tǒng)通承常有多歪達4層不柜同的重網(wǎng)絡菠，每鉛層都罰有其噴不同劣的技生術(shù)，頓即：湖設備正，I/呈O子系弦統(tǒng)，讓控制宇器以辰及商浮務與客全廠丹的集復成(見圖5-1腦B-1史)。P5冤U1掏B費E杠vo粒lu誓ti究on渣o活f臥Co言nt憐ro寶l謀Sy扮st為em勝A保rc會hi界te鴨ct灑ur拾e第五士部分波第一擱單元遷課文B控制蓋系統(tǒng)歷體系素結(jié)構(gòu)旬的演五變圖5-1雅B-1具有盈多重傘網(wǎng)絡洲級別由的傳講統(tǒng)分巾布式撫系統(tǒng)坊和可切編程慶序控抖制器擠結(jié)構(gòu)P5拋U1療B床E盛vo茂lu灘ti回on份o滾f宜Co叨nt過ro特l缺Sy切st蝕em看A波rc龍hi泡te零ct尿ur至e第五部聽分第一臺單元課睡文B控制系未統(tǒng)體系阿結(jié)構(gòu)的率演變所有財這些倒硬件嗽及網(wǎng)慎絡的猶層次蹤蝶使系乏統(tǒng)變悄得相堪當復蠢雜而橫且昂墻貴。DC拼S之所以豎一開始縫被冠名造為“分羞散”(d漆is乖tr徒ib渴ut累ed惰)的，羽是因拌為它蜂沒有DDC體系結(jié)白構(gòu)那么聞集中。要但是，繩如按今略天的標鈴準來衡晚量，DCS應該被箏認為是罩集中的勉。這種征體系結(jié)濱構(gòu)相對叢來講是確脆弱的弟，因為興哪怕一疾個故障備也會產(chǎn)煮生大范漁圍的影壘響。正束是由于萄這一脆趟弱性，鏡控制器針、I/連O子系統(tǒng)歸網(wǎng)絡、I/0模塊錦等不永得不狀采取某冗余捏技術(shù)縱，以菠避免套整體祖失控廣。當?shù)?，跳每個蚊層次牌的冗看余意賄味著心復雜叛的結(jié)廉構(gòu)和男昂貴浙的價霉格。FCS體系婦結(jié)構(gòu)基金側(cè)會現(xiàn)擴場總搞線(FF氏)規(guī)范腫同其劉他網(wǎng)議絡技供術(shù)的召獨特瞧差異凝在于烈，它漸不僅捎是一后個通遵信協(xié)擦議，獻而算且還正是一貧個建混立控隨制策籮略的蛾編程核語言案。標羅準的吸編程促語言構(gòu)同強惱有力術(shù)的通院信功繁能相仍結(jié)合齊的結(jié)辟果之墨一是堂將控籮制分花散到艙現(xiàn)場疫設備疤中，掘而不謎集中鼻在一民個控綁制器繩上。枯例如壟，通盤常將布作為削回路談一部敘分的扣閥門胳定位聽器當嚷作調(diào)稀節(jié)器肯使用灑。它餓只在霧自身劇回路主執(zhí)行PID功能塊排，而不唱參與其習他回路句。這種狂基于現(xiàn)階場設備貫能力的哄新型體棚系結(jié)構(gòu)接已不再絞以控制欠器為核芬心，所浩以被稱桃為現(xiàn)場浮控制系超統(tǒng)(F敘CS吵),它可以瞞取代DC卸S(見圖5-1翁B-2向)。P5藍U1毯B井E拍vo滲lu沸ti樸on誤o餐f爽Co緣瑞nt逐ro膏l(xiāng)傳Sy吐st犁em慌A蘇rc產(chǎn)hi低te鳳ct彎ur舅e第五狹部分敞第一筋單元柿課文B控制符系統(tǒng)扯體系裕結(jié)構(gòu)灘的演抄變圖5-1清B-2帶有現(xiàn)古場設備飼控制的?，F(xiàn)場控慮制系統(tǒng)P5乓U1且B屈E秘vo禍lu勝ti英on務o浩f榴Co劈燕nt臂ro健l狐Sy碎st飯em欠A吃rc容hi幼te瘡ct喬ur太e第五選部分次第一坦單元予課文B控制系饒統(tǒng)體系濃結(jié)構(gòu)的閱演變FC挖S不再桂將每墓臺現(xiàn)盛場設叢備看狐作外爽設。詞由于干它的勞分散尸性，F(xiàn)CS的體講系結(jié)滴構(gòu)具建有很嫁多優(yōu)盈點，傳如較專高的妙有效嶼性、衡較大鏟的規(guī)施模彈節(jié)性及泳較低勸的成技本。FC晌S的體啄系結(jié)咱構(gòu)從DCS的概念姑演變而孝來，并嗚且在DC甲S概念的延基礎上奸更進一冠步，其石結(jié)果就拐是系統(tǒng)舅更加分絨散，因肺而降低爪了在發(fā)凡生故障摩時的脆駛?cè)跣浴Ｃ镌贔CS體系結(jié)顛構(gòu)中處迫于現(xiàn)場最級網(wǎng)絡飄的儀表販通過鏈筆路設備姻同位于茶主站級易網(wǎng)絡的譜工作站駁相連接尸。因此公，在FCS中只有騰兩個網(wǎng)燥絡層。斤通常，在現(xiàn)場儀慌表執(zhí)行跪在過程蒙工業(yè)占扮自動化蛛任務中證大部分弊的調(diào)節(jié)場性控制匠。鏈路酷設備或謎中央控點制器可慘以完成略離散邏喬輯和順民序控制延。當控顫制在現(xiàn)悅場設備括中完成怎時，所詳需中央濁控制器晃的數(shù)量映急劇減柔少，在努某些情腹況下甚怪至完全弦不需要騾中央控姓制器。傳這就大賭大地降燈低了系貢統(tǒng)的成核本。換潤言之，茫應用總蠶線技術(shù)俱將不單拼是在電牛纜上獲共得節(jié)省荒。由于能中央控傲制器被傍從以計此算為主向的調(diào)節(jié)剪性控制撓中解脫弦出來，弦它可以掠從事于蜓執(zhí)行其惕他較高瀉性能的室控制任繳務，從冒而改善朝控制?？坑捎谠贔C往S中不席再由搖一個上控制訊器處芒理多費個回真路，討這樣鋼便避施免了掏一個裝單一雨故障扁影響接大部浸分工零廠的偷狀況德。但塑在FC櫻S系統(tǒng)P5U籌1B修E暴vol醉uti檔on序of萍Con港tro鼓lS像yst銅em藍Arc塵hit丸ect涉ure第五霉部分晨第一牲單元背課文B控制零系統(tǒng)迅體系夜結(jié)構(gòu)仆的演叼變中依然明存在處遺理離散I/0及控制幕的中央玩控制器純，因為洗這些功應能一般濱很少網(wǎng)撐絡化。閱當工廠兔使用中苦央控制災器時，滿如果要家獲得高凡的有效聯(lián)性，就蘋應當采句取冗余怪技術(shù)。漢乍聽起飼來,很難些想象細小型