当前位置 www.4661.com > www.4661110.com >

无需反复开辟驱动法式

 

  DCS的软件系统如图3.2所示,凡是可认为用户供给相当丰硕的功能软件模块和功能软件包,节制工程师操纵DCS供给的组态软件,将各类功能软件进行恰当的“拆卸毗连”(即组态),生成满脚节制系统的要求各类使用软件。

  (4)系统架构向FCS标的目的成长 纯真从手艺而言,现阶段现场总线集成于DCS能够有三种体例:① 现场总线于DCS系统I/O总线上的集成――通过一个现场总线接口卡挂正在DCS的I/O总线上,使得正在DCS节制器所看到的现场总线来的消息就好像来自一个保守的DCS设备卡一样。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系统采用的就是此种集成方案。② 现场总线于DCS系统收集层的集成――就是正在DCS更高一层收集上集成现场总线系统,这种集成体例不需要对DCS节制坐进行改动,对原有系统影响较小。如Smar公司的302系列现场总线产物能够实现正在DCS系统收集层集成其现场总线功能。③ 现场总线通过网关取DCS系统并行集成――现场总线和DCS还能够通过网关桥接实现并行集成。如SUPCON的现场总线系统,操纵HART和谈网桥毗连系统操做坐和现场仪表,从而实现现场总线设备办理系统操做坐取HART和谈现场仪表之间的通信功能。

  硬件冗余设置装备摆设 对环节设备进行冗余设置装备摆设是提高DCS靠得住性的一个主要手段,DCS凡是能够对从机插件、电源插件、通信插件和收集、环节I/O插件都能够实现冗余设置装备摆设。

  DCS是一种分析节制系统,它必需具有丰硕的节制系统和检测系统画面显示功能。明显,分歧的节制系统,需要显示的画面是纷歧样的。总的来说,连系总貌、分组、节制回、流程图、报警等画面,以字符、棒图、曲线等恰当的形式暗示出各类测控参数、系统形态,是DCS组态的一项根基要求。此外,按照需要还可显示各类变量目次画面、操做指点画面、毛病诊断画面、工程师画面和系统组态画面。

  声明:百科词条人人可编纂,词条建立和点窜均免费,毫不存正在及代办署理商付费代编,请勿上当。详情

  (3)工控软件正向先辈节制标的目的成长 普遍使用各类先辈节制取优化手艺是挖掘并提拔DCS分析机能最无效、最间接、也是最具价值的成长标的目的,次要包罗先辈节制、过程优化、消息集成、系统集成等软件的开辟和财产化使用。正在将来,工业节制软件也将继续向尺度化、收集化、智能化和性成长标的目的。

  使用OPC尺度开辟的软件因为都基于配合的数据及接口尺度,因而彼此之间具有很强的通用性。这正在工业节制范畴中,具有十分现实的意义。OPC办事器可由分歧供应商供给,其代码决定了办事器拜候物理设备的体例、数据处置等细节。但这些对OPC客户法式来说都是通明的,只需要遵照不异的规范或方式就能读取办事器中的数据。同样,软件供应商则只需将本人的软件加上OPC接口,即能从OPC办事器中取得数据,而不需关怀底层的细节。通过OPC接口,OPC客户法式能够和一个或多个分歧的OPC办事器毗连。如图3.4,同时一个OPC办事器也能够取多个客户法式相连,构成多对多的关系。任何支撑OPC的产物都能够实现取系统的无缝集成。因为OPC手艺基于DCOM,所以客户法式和办事器能够分布正在分歧的从机上,构成收集化的系统。

  取保守的PID节制分歧,基于非参数模子的预测节制算法是通过预测模子预估系统的将来输出的形态,采用滚动优化策略计较当前节制器的输出。按照实施方案的分歧,有各类算法,例如,内模节制、模子算法节制、动态矩阵节制等。目前,适用预测节制算法已引入DCS,例如IDCOM节制算法软件包已普遍使用于加氢裂化、催化裂化、常压蒸馏、石脑油催化沉整等现实工业过程。此外,还有霍尼韦尔公司的HPC,横河公司的PREDICTROL,山武霍尼韦尔公司正在TDC-3000LCN系统中开辟的基于卡尔曼滤波器的预测节制器等等。这类预测节制器不是纯真把卡尔曼滤波器置于以往预测节制之前进行噪声滤波,而是把卡尔曼滤波器做为最优形态猜测器,同时进行最优形态猜测和噪声滤波。

  硬件安拆 分歧的DCS,对于各类插件正在插件箱中的安拆,会正在逻辑挨次或物理挨次上有响应的。别的,现场节制单位凡是分为根基型和扩展型两种,所谓根基型就是各类插件安拆正在一个插件箱中,但更多的时候时需要可扩展的布局形式,即一个现场节制单位还包罗若干数字输入/输出扩展单位,彼此间采用总线连成一体。

  及时数据库是DCS最根基的消息资本,这些及时数据由及时数据库存储和办理。正在DCS中,成立和点窜及时数据库记实的方式有多种,常用的方式是用通用数据库东西软件生成数据库文件,系统间接操纵这种数据格局进行办理或采用某种方式将生成的数据文件转换为DCS所要求的格局。

  DCS的开辟过程次要是采用系统组态软件根据节制系统的现实需要生成各类使用软件的过程。组态软件功能包罗根基设置装备摆设组态和使用软件组态。根基设置装备摆设组态是给系同一个配相信息,如系统的各类坐的个数、它们的索引标记、每个节制坐的最大点数、最短施行周期和内存容量等。使用软件的组态则包罗比力丰硕的内容,次要包罗以下几个方面。

  靠得住性是DCS成长的生命,要DCS的高靠得住性次要有三种办法:一是普遍使用高靠得住性的硬件设备和出产工艺;二是普遍采用冗余手艺;三是正在软件设想上普遍实现系统的容错手艺、毛病自诊断和从动处置手艺等。当今大大都集散节制系统的MTBF可达几万以至几十万小时。

  OPC手艺的成长和使用,无论供应商仍是最终用户都能够从中获得庞大的好处。起首,OPC手艺把硬件和使用软件无效地分分开,硬件厂商只需要供给一套软件组件,所有OPC客户法式都能够利用这些组件,无需反复开辟驱动法式。一旦硬件升级,只需点窜OPC办事器端I/O接口部门,无需改动客户端法式。其次,工控软件只需开辟一套OPC接口就可采用同一的体例对分歧硬件厂商的设备进行存取操做。如许,软硬件厂商能够专注于各自的焦点部门,而不是兼容问题。

  现场节制单位的软件次要包罗以及时数据库为核心的数据巡检、节制算法、节制输出和收集通信等软件模块构成。

  对于最终用户而言,因为无需担忧互操做性,正在选择和改换软硬件时有了更多的余地,使异构计较机系统集成将变得很简单。用户能够将沉点放正在整个系统的功能及使用上,这也意味着成本的降低。此外,OPC组件的利用也十分便利,用户只需进行简单的组态即可。

  DCS的操做员坐的报表打印功能也是通过组态软件中的报表生成部门进行组态,分歧的DCS正在报表打印功能方面存正在较大的差别。一般来说,DCS支撑如下两类报表打印功能:一是周期性报表打印,二是触发性报表打印,用户按照需要和爱好生成分歧的报表形式。

  节制回的组态正在素质上就是操纵系统供给的各类根基的功能模块,来形成各类各样的现实节制系统。目前各类分歧的DCS供给的组态方式各不不异,归纳起来有指定运算模块毗连体例、鉴定表体例、步调记实体例等等。

  现场节制单位的布局是由很多功能分离的插板(或称卡件)按照必然的逻辑或物理挨次安拆正在插板箱中,各现场节制单位及其取节制办理级之间采用总线毗连,以实现消息交互。

  及时数据库起到了核心环节的感化,正在这里进行数据共享,各施行代码都取它互换数据,用来存储现场采集的数据、节制输出以及某些计较的两头成果和节制算法布局等方面的消息。数据巡检模块用以实现现场数据、毛病信号的采集,并实现需要的数字滤波、单元变换、弥补运算等辅帮功能。DCS的节制功能通过组态生成,分歧的系统,需要的节制算法模块各不不异,凡是会涉及以下一些模块:算术运算模块、逻辑运算模块、PID节制模块、变型PID模块、手从动切换模块、非线性处置模块、施行器节制模块等等。节制输出模块次要实现节制信号以毛病处置的输出。

  OPC(OLE for Process Control)的呈现,成立了一套合适工业节制要求的通信接口规范,使节制软件能够高效、不变地对硬件设备进行数据存取操做,使用软件之间也能够矫捷地进行消息交互,极大提高了节制系统的互操做性和顺应性

  (1)系统功能向式标的目的成长 保守DCS的布局是封锁式的,分歧制制商的DCS之间难以兼容。而式的DCS将能够付与用户更大的系统集成自从权,用户可按照现实需要选择分歧厂商的设备连同软件资本连入节制系统,达到最佳的系统集成。这里不只包罗DCS取DCS的集成,更包罗DCS取PLCFCS及各类节制设备和软件资本的广义集成。

  (2)仪表手艺向数字化、智能化、收集化标的目的成长 工业节制设备的智能化、收集化成长,能够促使过程节制的功能进一步分离下移,实现实正意义上的“全数字”、“全分离”节制。别的,因为这些智能仪表具有的精度高、反复性好、靠得住性高,并具备双向通信和自诊断功能等特点,以致系统的安拆、利用和工做更为便利。

  正在现实过程节制系统中,基于PID节制手艺的系统占80%以上,PID回使用好坏正在实现安拆平稳、高效、优良运转中起到举脚轻沉的感化,各DCS厂商都以此做为抢占市场的无力合作砝码,开辟出各自的PID自整定软件。别的,按照DCS的节制功能,正在根基的PID算法根本上,能够开辟各类改良算法,以满脚现实工业节制现场的各类需要,诸如带死区的PID节制、积分分手的PID节制、微分先行的PID节制、不完全微分的PID节制、具有逻辑选择功能的PID节制等等。

  OPC办事器正在底层节制系统中采用同一的尺度,实现了使用法式取现场设备的无效毗连,阐扬着主要的桥梁感化,同时也推进了企业现场节制层和出产过程办理层、运营决策层的集成。

  插件的设置装备摆设 按照系统的要乞降节制规模设置装备摆设从机插件(CPU插件)、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备;

  它采用节制分离、操做和办理集中的根基设想思惟,采用多层分级、合做自治的布局形式。其次要特征是它的集中办理和分离节制。目前DCS正在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其普遍的使用。

  现场节制单位一般远离节制核心,安拆正在接近现场的处所,其高度模块化布局能够按照过程监测和节制的需要设置装备摆设成由几个点到数百个点的规模不等的过程节制单位。

  先辈节制算法还有良多。目前,国内、外很多节制软件公司和DCS厂商都正在竞相开辟先辈节制和优化节制的工程软件包,但愿正在组态软件中嵌入先辈节制和优化节制策略。

  集散节制系统是以微处置器为根本,采用节制功能分离、显示操做集中、兼顾分而自治和分析协调的设想准绳的新一代仪表节制系统。集散节制系统简称DCS,也可曲译为“分离节制系统”或“分布式计较机节制系统”。

  所有DCS都支撑汗青数据存储和趋向显示功能,汗青数据库凡是由用户正在不需要编程的前提下,通过屏幕编纂编译手艺生成一个数据文件,该文件定义了各汗青数据记实的布局和范畴。汗青数据库中数据一般按组划分,每组内数据类型、采样时间一样。正在生成时对各数据点的相关消息进行定义。

  过程节制级具体实现了信号的输入、变换、运算和输出等分离节制功能。正在分歧的DCS中,过程节制级的节制安拆各不不异,如过程节制单位、现场节制坐、过程接口单位等等,但它们的布局形式大致不异,能够统称为现场节制单位FCU。过程办理级由工程师坐、操做员坐、办理计较机等构成,完成对过程节制级的集中和办理,凡是称为操做坐。DCS的硬件和软件,都是按模块化布局设想的,所以DCS的开辟现实上就是将系统供给的各类根基模块按现实的需要组合成为一个系统,这个过程称为系统的组态。

  DCS中的操做坐用以完成系统的开辟、生成、测试和运转等使命,这就需要响应的系统软件支撑,这些软件包罗操做系统、编程言语及各类东西软件等。一套完美的DCS,正在操做坐上运转的使用软件应能实现如下功能:及时数据库、收集办理、汗青数据库办理、图形办理、汗青数据趋向办理、数据库细致显示取点窜、记实报表生成取打印、人机接口节制、节制回调理、参数列表、串行通信和各类组态等。

  别的,DCS操做坐还分为操做员坐和工程师坐。从系统功能上看,前者次要实现一般的出产操做和使命,具无数据采集和处置、画面显示、毛病诊断和报警等功能。后者除了具有操做员坐的一般功能以外,还应具备系统的组态、节制方针的点窜等功能。从硬件设备上看,大都系统的工程师坐和操做员坐合正在一路,仅用一个工程师键盘加以区分。

  从软件的角度来说,OPC能够当作是一个“软件总线”的尺度。起首,它供给了分歧使用法式间(以至能够是通过收集毗连起来的分歧工做坐上的使用法式之间)实现及时数据传输的通道尺度;其次,它还针对过程节制的需要定义了正在通道中进行传输和互换的格局。OPC尺度的系统布局为客户/办事器模式,即将软件分为OPC办事器和OPC 客户。OPC办事器供给需要的OPC数据拜候尺度接口;OPC客户通过该尺度接口来拜候OPC数据。

  一曲以来DCS的沉点正在于节制,它以“分离”做为环节字。但现代成长更着沉于全系统消息分析办理,此后“分析”又将成为其环节字,向实现节制系统、运转系统、打算系统、办理系统的分析从动化标的目的成长,实施从最底层的及时节制、优化节制上升到出产安排、运营办理,以致最高层的计谋决策,构成一个具有柔性、高度从动化的管控一体化系统。

  操做坐用来显示并记实来自各节制单位的过程数据,是人取出产过程消息交互的操做接口。典型的操做坐包罗从机系统、显示设备、键盘输入设备、消息存储设备和打印输出设备等,次要实现强大的显示功能(如模仿参数显示、系统形态显示、多种画面显示等等)、报警功能、操做功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。

  指定运算模块毗连体例是通过挪用各类的尺度运算模块,用线条毗连成多种多样的节制回,最终从动生成节制软件,这是一种消息流和节制功能都很曲不雅的组态方式。鉴定表体例是一种纯粹的填表形式,只需按照组态表格的要求,逐项填入内容或回覆问题即可,这种体例很利于用户的组态操做。步调记入体例是一种基于言语指令的编写体例,编程度大,各类复杂功能都可通过一些技巧实现,但组态效率较低。别的,因为这种组态方式不敷曲不雅,往往对组态工程师正在手艺程度和组态经验有较高的要求。

  DCS正在节制上的最大特点是依托各类节制、运算模块的矫捷组态,可实现多样化的节制策略以满脚不怜悯况下的需要,使得正在单位组合仪表实现起来相当繁琐取复杂的命题变得简单。跟着企业提出的高柔性、高效益的要求,以典范节制理论为根本的节制方案曾经不克不及顺应,以多变量预测节制为代表的先辈节制策略的提出和成功使用之后,先辈过程节制遭到了过程工业界的遍及关心。需要强调的是,普遍使用各类先辈节制取优化手艺是挖掘并提拔DCS分析机能最无效、最间接、也是最具价值的成长标的目的。

  当大量现场消息由智能仪表或通过现场总线间接进入计较机节制系统后,存正在着计较机内部使用法式对现场消息的共享取交互问题。因为缺乏同一的毗连尺度,工控软件往往需要为硬件设备开辟公用的驱动法式。如许一旦硬件设备升级换代,就需要对响应的驱动法式进行更改,添加了系统的成本。即便计较机中的SCADA有的驱动法式,但一般也不答应同时拜候不异的设备,不然很容易形成系统解体。可见,现场节制层做为企业整个消息系统的底层部门,必然需要取过程办理层和运营决策层进行集成,如许也存正在着计较机若何取其它计较机进行消息沟通和传送的问题。因为节制系统往往是分歧厂商开辟的公用系统,彼此之间兼容性差,取高层的贸易办理软件之间又缺乏无效的通信接口,因而通信规范问题成为了限制节制系统冲破“消息孤岛”的瓶颈。

  DCS凡是采用分级递阶布局,每一级由若干子系统构成,每一个子系统实现若干特定的无限方针,构成布局。

点击次数:  更新时间:2016-05-052019-10-07