DCS分為三大部分,帶I/O板的控制器通訊網絡和人機界面HMI。由I/O板通過端子板直接與生產過程相連,讀取傳感器來的信號。I/O板有幾種不同的類型,每一種I/O板都有相應的端子板。
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l 模擬量輸入,-0毫安的標準信號板和用以讀取熱電偶的毫伏信號板;-個通道不等;
l 模擬量輸出,通常都是-0毫安的標準信號,一般它的通道比較少,-個個通道;
l 開關量輸入;-個通道: SV075iG5A-4
l 開關量輸出,開關量輸入和輸出還分不同電壓等級的板,如直流伏伏;交流0伏或伏等;-個通道不等;
l 脈沖量輸入,用于采集速率的信號;-通道不等;
l 快速中斷輸入;
l HART協議輸入板;
l 現場總線I/O板;SV075iG5A-4
每一塊I/O板都接在I/O總線上。為了信號的安全和完整,信號在進入I/O板以前信號要進行整修,如上下限的檢查溫度補償濾波,這些工作可以在端子板完成,也可以分開完成,完成信號整修的板現在有人稱它們為信號調理板。
I/O總線和控制器相連。0年代的DCS由于控制器的運算能力不強,為了增加I/O點數,把控制器的任務分開,實際上是有三種類型的控制器。即:完成閉環運算的控制器模擬量數據采集器和邏輯運算器。它們分別有自己的I/O總線,各種DCS的I/O總線各不相同。如果要求快速,好采用并行總線。一般采用串行總線比較多。尤其是RS總線較多,模擬量數據采集器和邏輯運算器的I/O點數可以多一些。
閉環控制器模擬量數據采集器和邏輯運算器可以和人機界面直接連在通訊網絡上,在網絡上的每一個不同的控制器作為網絡上的一個獨立結點。每一個結點完成不同的功能。它
們都應有網絡接口。有的DCS為了節省網絡接口,把所有的過程控制用的設備即閉環控制器模擬量數據采集器和邏輯運算器預先連在控制總線上,稱為過程控制站。SV075iG5A-4這可以增加過程控制站能接收的I/O點數,又能節省接口。然后再通過接口連到網絡上,與人機界面相連。隨著計算機計術的發展,控制器的運算能力不斷增強,如PC機做的一個控制器能力很強,既可接收模擬量運算,也接收開關量邏輯運算。一個控制器成為網絡上的一個結點。通過網絡與人機界面相連。
控制器是DCS的核心部件,它相當于一臺PC機。有的DCS的控制器本身就是PC機。它主要有CPURAMEPROM和ROM等芯片,還有兩個接口,一個向下接收I/O總線來的信號,另一個接口是向上把信號送到網絡上與人機界面相連。ROM用來存貯完成各種運算功能的控制算法有的DCS稱為功能塊庫。在庫中存功能塊,如控制算法PID帶死區PID,積分分離PID,算術運算加減乘除平方開方函數運算一次濾波正弦余弦X-Y函數發生器超前-滯后;比較先進的算法有史密斯預估,C語言接口矩陣加矩陣乘;邏輯運算有邏輯與邏輯或邏輯非邏輯與非等。通常用站功能塊不僅把模擬量和開關量結合起來,還與人連系起來。功能塊越多,用戶編寫應用程序即組態越方便。組態按照工藝要求,把功能塊連接起來形成控制方案。把控制方案存在EPROM中。因為EPROM可以擦寫,組態要隨工藝改變而改變,所以把組態存在EPROM中。不同用戶有不同組態。組態時,用戶從功能塊庫中選擇要的功能塊,填上參數,把功能塊連接起來。形成控制方案存到EPROM中。這時控制器在組態方式,投入運行后就成為運行方式
控制器中安裝有操作系統,功能塊組態軟件和通訊軟件。
為了系統安全運行,閉環控制器一定是冗余運行的,一用一備,并且是熱備。為了使冗余成功,應注意以下幾點:兩個控制器的硬件軟件版本必需一致;檢查發送-接收的芯片是否完好;冗余的芯片是否完好。兩個模件的設定是否一樣還要檢查有沒有帶手操站等。
人機界面有種不同形式的結點,SV075iG5A-4它們是操作站工程師工作站歷史趨勢站和動態數據服務器。
u 操作站安裝有操作系統監控軟件和控制器的驅動軟件。顯示系統的標簽動態流程和報警信息。
u 工程師工作站給控制器組態CAD,也可以給操作站組態作動態流程。如果監控軟件作能力很強,作工作可以由監控軟件獨立完成。工程師站的另外一個功能是讀控制器的組態,用于控制器升級,查找故障。我們稱之為逆向工程師站。
u 歷史趨勢站用于存儲歷史數據,一般用磁盤陣列稱為RAID技術。
u 動態數據服務器是DCS和MIS系統的接口,也是DCS和Web的隔離設備。