橫河AAI543-S00模擬量輸出模塊

DCS教程

DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的變革，七十年代操作站的硬件、操作系統(tǒng)、監(jiān)視軟件都是的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，也沒有動(dòng)態(tài)流程圖，通訊網(wǎng)絡(luò)基本上都是輪詢方式的；八十年代就不一樣了，通訊網(wǎng)絡(luò)較多使用令牌方式；九十年代操作站出現(xiàn)了通用系統(tǒng)，九十年代末通訊網(wǎng)絡(luò)有部份遵守TCP/IP協(xié)議，有的開始采用以太網(wǎng)。總的來看，變化主要體現(xiàn)在Ｉ／Ｏ板、操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)?？刂破飨鄬?duì)來講變化要小一些。操作站主要表現(xiàn)在由機(jī)變化到通用機(jī)，如PC機(jī)和小型機(jī)的應(yīng)用。但是目前它的操作系統(tǒng)一般采用UNIX，也有小系統(tǒng)采用NT，相比較來看UNIX的穩(wěn)定性要好一些，NT則有死機(jī)現(xiàn)象。I/O板主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)總線的引入DCS系統(tǒng)。
　從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)，但是各行業(yè)有它的特殊性，所以DCS也就出現(xiàn)了不同的分支，有時(shí)也由于DCS廠家技術(shù)人員工藝知識(shí)的局限性而引起，如HONEYWELL公司對(duì)石化比較熟悉，其產(chǎn)品在石化行業(yè)應(yīng)用較多，而ＢAILEY的產(chǎn)品則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍。用戶在選擇DCS的時(shí)候主要是要注意其技術(shù)人員是否對(duì)該生產(chǎn)工藝比較熟悉；然后要看該系統(tǒng)適用于多大規(guī)模，比如NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于較小規(guī)模的系統(tǒng)；zui后是價(jià)格，不同的組合價(jià)格會(huì)有較大的差異，而國(guó)產(chǎn)的DCS系統(tǒng)價(jià)格比進(jìn)口的DCS至少要低一半，算上備品備件則要低得更多。 DCS由四部份組成：I/O板、控制器、操作站、通訊網(wǎng)絡(luò)。I/O板和控制器上各DCS廠家的技術(shù)水平都相差不遠(yuǎn)，如果說有些差別的話是控制器內(nèi)的算法有多有少，算法的組合有些不一樣，I/O板的差別在于有的有智能，有些沒有，但是控制器讀取所有I/O數(shù)據(jù)必須在一秒鐘內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)；操作站差別比較大，主要差別是選用PC機(jī)還是選用小型機(jī)、采用UNIX還是采用NT操作系統(tǒng)、采用的還是通用的監(jiān)視軟件,操作系統(tǒng)和監(jiān)視軟件配合比較好時(shí)可以減少死機(jī)現(xiàn)象；差別zui大的是通訊網(wǎng)絡(luò)，zui差的是輪詢方式，的是例外報(bào)告方式，根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，其速度要相差七八倍AAI543-S00。

DCS系統(tǒng)包括三大部分：帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)接口。人機(jī)接口包括操作站、工程師站和歷史站?？刂破鱅/O部件和生產(chǎn)過程相聯(lián)接，操作站和人相，通訊網(wǎng)絡(luò)把這兩部分聯(lián)成系統(tǒng)。所以操作站是DCS的重要組成部分，工程師站給控制器和操作站組態(tài)，歷史站記錄生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)。zui近幾年開發(fā)的人機(jī)界面還有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。
一個(gè)DCS系統(tǒng)控制器和I/O部件通常可以運(yùn)行16-20年，而操作站因?yàn)橛谢顒?dòng)部件，所以比較容易損壞，如：硬盤、鍵盤、CRT、軟驅(qū)等，運(yùn)行6-8年后出現(xiàn)故障的概率就比較大，所以在DCS運(yùn)行過程中，操作站更新的情況比較多AAI543-S00。
DCS的控制器的變化較小。其變化表現(xiàn)在控制算法的安排、控制算法的多少，存取的 I/O點(diǎn)數(shù)的多少和內(nèi)存的大小等，操作系統(tǒng)一般都是的。操作站的變化就很大，八十年代以前的操作站，一般沒有硬盤及動(dòng)態(tài)流程圖，能顯示的標(biāo)簽數(shù)比較少，例如500個(gè)標(biāo)簽（標(biāo)簽指的是AI、DI、回路、開關(guān)量的邏輯關(guān)系等），八十年代出現(xiàn)了能顯示5000個(gè)標(biāo)簽的操作站，九十年代出現(xiàn)了能顯示30000個(gè)標(biāo)簽的操作站。同時(shí)，也出現(xiàn)了在微軟的NT通用平臺(tái)上運(yùn)行的通用顯示軟件。開始，通用軟件只在PLC的操作站上使用，后來也逐漸應(yīng)用在DCS上。它的標(biāo)簽量可以達(dá)到10000個(gè)，甚至更多AAI543-S00。
DCS操作站發(fā)展的過程（以BAILEY的操作站為例）如下：
一．八十年代初，N90的操作站是OIU系列，當(dāng)時(shí)是無硬盤、無動(dòng)態(tài)流程圖的，標(biāo)簽量500。后來增加了硬盤和流程圖，標(biāo)簽量1400-5000點(diǎn)。八十年代中期推出了MCS系列，標(biāo)簽量10000，特別是MCS PULS，它是SCSI接口，可以有30000個(gè)標(biāo)簽點(diǎn)，當(dāng)時(shí)在DCS市場(chǎng)上處于地位。1986年，BAILEY產(chǎn)品占世界DCS市場(chǎng)的1/3。到1988年，共有8500套在世界各國(guó)運(yùn)轉(zhuǎn)。到了90年代，DCS市場(chǎng)爭(zhēng)奪激烈，BAILEY無論在技術(shù)上還是在銷售方面都不象80年代那樣光輝。于是BAILEY公司欲通過購(gòu)買FISCHER&PORTER、HARTMANN&BRAUN等公司銷售他們的系統(tǒng)來重鑄輝煌AAI543-S00。
　BAILEY的控制器和通訊網(wǎng)絡(luò)都比較好，但在操作站上面，不能與競(jìng)爭(zhēng)者相比，BAILEY的操作站是以WINDOWS NT、通用微機(jī)為基礎(chǔ)的Conductor NT。實(shí)際上，該操作站不是為INFI-90開發(fā)的，它是FISCHER-PORTER的系統(tǒng)6的操作站，用它的監(jiān)控軟件嵌入和INFI-90通訊的驅(qū)動(dòng)軟件而成。由于銷售量不大，磨合的機(jī)會(huì)少，問題比較多，死機(jī)現(xiàn)象嚴(yán)重。OIS40系列的操作站運(yùn)行在DEC的VMS平臺(tái)上。實(shí)際上，它仍然是在MCS操作站的MTOS操作系統(tǒng)平臺(tái)上，開發(fā)了一個(gè)與VMS通訊的驅(qū)動(dòng)軟件，因?yàn)?0年代的OIU和MCS在80年代末都已經(jīng)停止銷售。BAILEY只賣OIS20系列和OIS40系列。
OIS20系列是90年代初推向市場(chǎng)的，它本質(zhì)上是MCS，但它們能與INFI-90通訊．它的開發(fā)、制造成本都比較低，性能也比較好。OIS20系列的輔站不是用網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息的，只是在主站上多加了1塊顯卡來實(shí)現(xiàn)輔站。后來因維護(hù)成本很高，硬盤和軟驅(qū)都難以買到，用戶反映不好。
繼OIS20系列，BAILEY公司推出了OIS41、OIS42，在操作站之間增加了以太網(wǎng)卡，組成后門網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)共享。把圖形傳給不同主站的能力也有所增強(qiáng)，也給用戶提供了開發(fā)打印系統(tǒng)的空間，這是后話。由于OIS40、OIS41、OIS42主機(jī)性能較差，所以操作站的性能提高不明顯。直到OIS43 Alpha芯片的出現(xiàn)，性能才得到提高。同時(shí)，加拿大BAILEY公司開發(fā)了PCV，它是以PC為基礎(chǔ)的操作站，采用QNX操作系統(tǒng)。因?yàn)樗臉?biāo)簽量較少，價(jià)格低廉，運(yùn)行穩(wěn)定，故適用于小系統(tǒng)的使用，這就是BAILEY的OIS10系列，版本5以前，只有文本沒有圖形。版本5以后既有文本也有圖形。OIS11操作站后門之間用ARCNET聯(lián)網(wǎng)。OIS12既可用ARCNET也可用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
由于OIS40系列軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故價(jià)格較高，更重要的一點(diǎn)是DEC公司被COMPAQ公司兼并，Alpha機(jī)255/233停止生產(chǎn)，這給BAILEY公司和用戶無疑是雪上加霜。
二.八十年代中期，因?yàn)镻LC操作站的開發(fā)都不太成功，一些軟件公司就開發(fā)了通用的監(jiān)控軟件，且很快就被PLC制造廠家所采用。如：FIX、INTOUCH、ONSPEC等（一共有上百種），由于市場(chǎng)前景較好，所以軟件開發(fā)商又開發(fā)了許多PLC的驅(qū)動(dòng)軟件。到了九十年代，又開發(fā)了DCS的驅(qū)動(dòng)軟件。zui早采用通用工控監(jiān)控軟件的是MOORE公司的APEC系統(tǒng)，它既可以用INTOUCH也可用FIX。由于INFI-90系統(tǒng)在九十年代一直沒有推出比較優(yōu)秀的操作站，故PREVISE公司推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站運(yùn)行在PC硬件平臺(tái)，NT操作系統(tǒng)下，把FIX作為監(jiān)控軟件，并開發(fā)了能與多種DCS通訊的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)軟件，標(biāo)簽量為10000個(gè)。因?yàn)镕IX軟件在世界各地已經(jīng)銷售了90000套，它與各種PLC、DCS和NT系統(tǒng)磨合較好，這種操作站可以運(yùn)用在多種PLC、DCS操作站上。在INFI-90系統(tǒng)上應(yīng)用已經(jīng)有幾千臺(tái)。如：新西蘭的一家造紙廠，原來已經(jīng)運(yùn)行有CONDUCT NT，后來還是改用OPsCon。