DCS系统概念及结构.docx
- 文档编号:5614033
- 上传时间:2023-05-08
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:72.79KB
DCS系统概念及结构.docx
《DCS系统概念及结构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DCS系统概念及结构.docx(8页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
DCS系统概念及结构
DCS系统概念及结构
DCS系统概念及结构
1.概念:
DCS即集散型控制系统,又称分布式控制系统(DistributedControlSystem)。
它的主要基础是4C技术,即计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术。
2.结构:
HOLLiAS—MACS系统是由:
以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工程师站、操作员站、现场控制站、通讯控制站、数据服务器组成的综合自动化系统,完成大型、中型分布式控制系统(DCS)、大型数据采集监控系统(SCADA)功能。
HOLLiAS—MACS系统硬件由:
工程师站、操作站、现场控制站(包括主控单元设备和I/O单元设备)、通讯控制站、打印服务站、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。
HOLLiAS—MACS系统软件包括:
工程师站组态软件;操作员站在线软件;现场控制器运行软件;服务器软件等。
3.HOLLiAS—MACS系统中的“站”
(1)工程师站:
工程师站运行相应的组态管理程序,对整个系统进行集中控制和管理。
工程师站主要
服务器的计算机,我们进行统一的编号(也就是IP地址),通常用以下顺序:
操作员站50
操作员站51
操作员站52
操作员站n(工程师站)
服务站A机
服务站B机
130网段
130.0.0.50
130.0.0.51
130.0.0.52
130.0.0.n
130.0.0.1
130.0.0.2
131网段
131.0.0.50
131.0.0.51
131.0.0.52
131.0.0.n
131.0.0.1
131.0.0.2
(2)、系统网络:
系统网络为冗余高速以太网链路,使用五类屏蔽双绞线及光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上。
该网络中主要的通讯节点有服务站、现场控制站,采用TCP/IP通讯协议。
(3)、控制网络:
由于工程师站下装现场控制站是通过TCP/IP协议进行,因此现场控制站需要IP地址,具体设置方法如下:
#10站主控单元
#11站主控单元
#12站主控单元
#N站主控单元
A机128网
128.0.0.10
128.0.0.11
128.0.0.12
128.0.0.N
A机129网
129.0.0.10
129.0.0.11
129.0.0.12
129.0.0.N
B机128网
128.0.0.138
128.0.0.139
128.0.0.140
128.0.0.(128+N)
B机129网
129.0.0.138
129.0.0.139
129.0.0.140
129.0.0.(128+N)
HOLLiAS—MACS系统的硬件介绍
FM801主控单元
主控单元是现场控制站的中央处理单元,主要承担本站的部分信号处理、控制运算、与上位机及与上位机及其它单元的通讯等任务。
它是一个与PC兼容的高性能的工业级中央处理单元,采用模块化结构,主控单元可以热备份方式冗余使用,在出现故障时能够自动无扰切换,并保证不会丢失数据。
拨码开关的设置:
从下到上依次是第1—6位,用于设置主控单元站号,ON为0,OFF为1,对于双机系统,两个拨码开关要设成一致。
换算方法如下:
站号=20*K1+21*K2+22*K3+23*K4+24*K5+25*K6
其中,Ki=0表示第I位的开关拨到ON位置,Ki=1表示第i位的开关拨到OFF位置。
FM910、FM920电源模块
电源单元为单元式模块化结构,用来对现场控制站的主控单元、I/O模块及现场仪表供电,可构成无扰切换的冗余配电方式。
输出电压为DC24V或DC48V
FM300、FM301机笼单元
机笼单元是主控单元FM801和电源模块FM910、FM920的安装机笼,实现主控单元、电源模块的冗余配置和电源模块间的均流。
主从冗余的两个FM801和冗余联用的电源模块FM910、FM920插在机笼单元的相应槽位中,形成一个完整的冗余控制结构。
FM131A端子模块
FM131A端子模块是与常规IO模块搭配使用的端子模块,实现功能模块与现场信号的连接。
拨码开关可以灵活简便地设置站地址,支持多个模块级联和DP终端匹配器的挂接。
模块设有防混销,可以有效防止不同的功能模块与FM131A底座模块的混装组合。
地址拨码开关的设置:
按照预定的模块通讯地址的二进制值设定底座上的8位拨码开关,当拨码开关的某位置于ON时,对应位的二进制值为0,置于OFF则为1。
拨码开关的低位对应于模块地址二进制值的低位。
FM1438路热电阻输入模块
FM143型模块是智能型8路热电阻模拟量输入模块,是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的热电阻模拟量输入模块。
通过与配套的底座FM131A连接,用于处理从现场来的热电阻输入信号。
注:
En、Sn表示电阻式温度传感器的两端引线的接入端(n=0~7);Cn表示电阻式温度传感器的一端引线的公共线的接入端(n=0~7);
FM148A8路大信号输入模块
FM148A型模块是智能型8路大信号模拟量输入模块,通过与配套的端子底座FM131A连接,用于处理从现场来的0~10V范围内的电压信号和0~20mA范围内的电流信号。
FM148A端子信号的接线要求每路信号采用两根导线+24V(屏蔽电缆)接到FM131A的端子上。
针对不同类型的信号和供电情况的不同,有三种端子接线方式:
二线制电流信号的接线、四线制电流信号的接线、电压信号的接线
FM151A8路模拟量输出模块
FM151A型模块是智能型8路4~20mA模拟量输出模块,是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的模拟量输出模块。
通过与配套的端子底座FM131A连接,输出8路4~20mA的电流信号。
FM161D16路开关量输入模块
FM161D型模块是智能型16路普通DI输入模块,是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DI信号输入模块。
通过与配套的底座FM131A连接,用于处理从现场来的触点型开关量输入信号,触点查询电压24VDC。
FM17116路开关量输出模块
FM171型模块是智能型16路继电器开关量输出模块,是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DO信号输出模块。
通过与配套的底座FM131A、FM131-C、FM131-D连接,用于给现场提供无源触点型开关量输出信号,从而控制现场设备的开/关、启/停。
FM171模块可以与FM131A底座之间依靠64针欧式连接器连接每路通道的输出信号通过FM131A的接线端子硬接线到中间继电器构成完整I/O单元
FM171模块还可以与FM131-C连接再通过中间继电器端子板(FM137系列)从而构成完整的I/O单元
FM171模块还可以与FM131-D连接再通过中间继电器端子板(FM138系列)从而构成完整的I/O单元
FM192-TRDP总线终端匹配器模块
FM192-TRDP总线终端匹配器是为FM系列硬件系统配套设计的,用于DP总线终端匹配。
模块为24VDC供电,利用电阻消除信号不匹配,以克服干扰,提高通讯质量。
它是与FM系列硬件系统的I/O模块配套的一种产品。
PROFIBUS-DP重复器在FM系列硬件系统中的使用
西门子公司的DP重复器视PROFIBUS-DP现场总线网络结构中的重要模块,它主要用于下列目的:
*拓展总线的物理长度
*改变总线的拓扑结构
*增加总线的节点数目
*两段总线间的关断与隔离
MACSV系统软件介绍及组态实施过程
一.MACSV系统软件主要包括:
组态软件.操作员站软件.服务器软件和控制站软件
1.组态软件包括:
数据库总控.设备组态.服务器算法组态.控制器算法组态.报表组态.图形组态.工程师在线下装等组成。
2.操作员在线软件是安装在操作员站上,它完成拥护对于人机交互界面的监控。
3.服务器软件是安装在服务器上的,它完成对系统实时.历史数据的采集管理和监视,并为各站的数据请求提供服务。
4.控制站软件是安装在现场控制站中的主控单元中的,它完成数据采集.转换.控制运算等。
二.MACSV系统组态软件的组态实施过程
1.新建工程(数据库总控)
2.硬件设置(设备组态)
3.数据库定义(数据库总控)
4.服务器控制算法组态(服务器算法组态)
5.控制器算法工程生成(数据库总控)
6.控制器控制算法组态(控制器算法组态)
7.制作报表(报表组态)
8.绘制图形(图形组态)
9.生成下装工程文件(数据库总控)
10.登陆控制器.将工程下装到主控单元(控制器算法)
11.下装服务器.操作员站(工程师在线下装)
12.运行程序并在线调试
三MACSV系统组态软件的介绍
1.数据库总控:
数据库总控组态软件是由三部分组成:
数据库总控.数据库编辑.控制表编辑,其中在数据库编辑中我们最常用的点名为AI模拟量输入.AO模拟量输出.DI开关量输入.DO开关量输出。
2.设备组态:
设备组态分为系统设备组态和IO设备组态,系统设备组态是完成系统网和监控网上各网络设备的硬件配置,IO设备组态是以现场控制站为单位来完成每个站的IO单元配置。
3.服务器算法组态:
服务器算法组态是用来编制服务器算法程序的,
4.控制器算法组态:
控制器算法组态的核心:
创建程序型POU,采用合适的POU语言(一般CFC或FBD)编写它的运算内容,在编程时,对变量进行数据读.写操作,用变量传递运算结果,将某些变量值送到输出模块去作为控制现场设备动作的指令,或者不输出变量而将变量值传递到上层操作员站监控用。
(1)各类POU之间是可以调用的,调用关系为:
程序可以调用功能块和函数;功能块可以调用功能块和函数;函数可以调用函数;需说明的是程序可以调用程序。
POU可以用六种编程语言,有FBD.CFC.LD.ST.IL.SFC,其中重点掌握FBD和CFC。
(2)POU的触发:
可以通过任务配置触发POU或者用已触发的POU调用要被触发的POU。
(3)控制器算法支持的运算符有:
ADD加法运算.MUL乘法运算.SUB减法运算.DIV除法运算.AND逻辑与运算.OR逻辑或运算.XOR异或运算.NOT逻辑非运算.SEL二选一运算.MAX两个取其最大值.MIN两个取其最小值.GT大于逻辑运算符.LT小于逻辑运算符.LE小于等于逻辑运算符.GE大于等于逻辑运算符.EQ相等逻辑运算符。
5.图形组态:
图形组态软件是MACS系统生成应用系统所需的各种总貌图.流程图和工况图,通过图形,操作员可以对现场情况一目了然。
工业控制系统流程图形包括静态图形和动态图形。
6.工程师在线下装:
下装是把控制方案文件从工程师站传送到主控单元.服务器和各操作员站的过程,下装主控单元时有两种下装:
初始化下装和无扰下装。
7.报表组态:
报表组态软件需要和EXCEL配合使用,利用EXCEL提供的各种功能,设定表格格式,在单元格中录入说明性文字,然后利用报表组态软件设置动态点,完成报表的编辑。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DCS 系统 概念 结构