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1DCS集散控制系統(tǒng)概述

對(duì)于DCS集散控制系統(tǒng)來說，其主要包括工程師站、操作員站以及現(xiàn)場(chǎng)控制站等幾部分組成，不同的站點(diǎn)之間所負(fù)責(zé)的內(nèi)容不同，其中工程師站與操作員站主要來完成生產(chǎn)過程的集中管理，而現(xiàn)場(chǎng)控制站則來完成分散控制，站間利用通信網(wǎng)路框架實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。從結(jié)構(gòu)特征上來看，集散控制系統(tǒng)為分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)，其中現(xiàn)場(chǎng)控制站主要面向工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過程量控制接口裝置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分控制功能，例如PID回路控制、參算計(jì)算機(jī)等。而對(duì)于工程師站與操作員站來說，以相對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)管理功能，主要通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來完成生產(chǎn)過程中各項(xiàng)信息資料的收集、整理，以及生產(chǎn)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)督與管理，工程師站主要來完成系統(tǒng)組態(tài)功能。站間利用通信網(wǎng)絡(luò)框架來完成所有信息數(shù)據(jù)的傳遞，使得不同站點(diǎn)之間形成一個(gè)相互影響相互促進(jìn)的系統(tǒng)。DCS集散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的相互融合，并且在設(shè)計(jì)上采用的冗余以及分散機(jī)構(gòu)等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)在集散控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，通過良好的人際交流界面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程監(jiān)控與集中控制管理。

2DCS集散控制系統(tǒng)組態(tài)軟件構(gòu)成

2.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為若干標(biāo)記名變量的集合，可以說是整個(gè)系統(tǒng)組態(tài)軟件的核心部分，其中每一個(gè)標(biāo)記名變量都是數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)記錄，主要由多個(gè)數(shù)據(jù)字段組成，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)成特點(diǎn)來看，其所具有的緊湊性與實(shí)時(shí)性對(duì)提高系統(tǒng)控制管理效果具有重要意義。另外，其一般都設(shè)置有SQL接口，能夠順利與其他支持SQL的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問。

2.2驅(qū)動(dòng)組態(tài)

輸入輸出驅(qū)動(dòng)是dcs集散控制系統(tǒng)的重要組態(tài)，作為關(guān)鍵性任務(wù)其需要為系統(tǒng)提供多種PLC以及DCS驅(qū)動(dòng)，并保證其所具有的通用性特點(diǎn)可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需求。從實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析，如果想要保證組態(tài)設(shè)計(jì)效果，要求其必須具備市場(chǎng)上所具有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。一方面，將集散控制系統(tǒng)與單機(jī)進(jìn)行連接，應(yīng)確?？刂普緮?shù)據(jù)可以通過串行口完成與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)信息的交換；另一方面，將系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接時(shí)，要求實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中所含信息可以下裝到控制站中，相應(yīng)的控制站也可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將存在的數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控站，實(shí)現(xiàn)不同站間信息的交流。

2.3報(bào)警組態(tài)

報(bào)警組態(tài)即時(shí)間記錄報(bào)警，主要就是通過打印或者記錄的方式，將被控對(duì)象的報(bào)警狀態(tài)記錄在磁盤文件中。同時(shí)系統(tǒng)用戶可以對(duì)該報(bào)警事件進(jìn)行級(jí)別的確定，最后通過報(bào)警來完成系統(tǒng)中此事件的啟動(dòng)。

2.4功能組態(tài)

系統(tǒng)功能組態(tài)軟件模塊比較多，如連續(xù)控制模塊、邏輯控制模塊以及預(yù)算模塊等，不同模塊來負(fù)責(zé)相應(yīng)的功能，以此來完成系統(tǒng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)全過程的控制管理。其中，基于滿足不同系統(tǒng)用戶的實(shí)際需求，功能組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，還可以實(shí)現(xiàn)特殊控制算法，用戶只需要按照自身需求通過編程即可來實(shí)現(xiàn)功能模塊的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行編程時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況來確定操作行為，因?yàn)橐恍?fù)雜的控制，用戶自行編程存在很大的困難。

3DCS集散控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)研究

3.1組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)

組態(tài)數(shù)據(jù)配置文件主要是對(duì)用戶組態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存，配置文件主要包括了數(shù)據(jù)點(diǎn)參數(shù)配置以及數(shù)據(jù)源連接等。在組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)configdb中，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四個(gè)數(shù)據(jù)表，分別為命名為conanalog、conao、memdata以及connumeic，用來存放I/O模擬量輸入點(diǎn)、I/O模擬量輸出點(diǎn)、中間變量以及I/O數(shù)字量點(diǎn)，其中組態(tài)配置文件主要使用文本文件格式來實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)。用戶在保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)信息時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將四個(gè)表中所配置的信息分別存儲(chǔ)在到tsg00.txt、tsg01.txt、tsg02.txt以及globaldata.txt文件中，生成組態(tài)數(shù)據(jù)配置文件。

3.2實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線控件設(shè)計(jì)

趨勢(shì)曲線形狀與坐標(biāo)類似，其中X軸代表時(shí)間、Y軸代表變量值，通過曲線的變化形式來確定各變量的變化趨勢(shì)。對(duì)于實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線組件的設(shè)計(jì)，可以滿足用戶同時(shí)定義四個(gè)不同變量的要求，即一個(gè)曲線圖只能完成四條曲線的顯示。其中，系統(tǒng)用戶可以就趨勢(shì)圖曲線中時(shí)間間距以及數(shù)據(jù)數(shù)值等信息進(jìn)行自定義，另外還可以自行確定曲線顏色、繪制曲線方式等。在集散控制系統(tǒng)使用過程中，是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制，因此實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖曲線可以自主完成更新，即及時(shí)將各數(shù)據(jù)信息的變化顯示出來，使用戶可以更直觀的了解到整個(gè)控制過程中不同數(shù)據(jù)的變化。并在組態(tài)畫面上完成相應(yīng)曲線空間的畫圖，選中該控件后淡季右鍵顯示控件各項(xiàng)屬性，在菜單欄里將完成曲線定義與標(biāo)識(shí)定義。

3.3報(bào)警組態(tài)設(shè)計(jì)

通過對(duì)報(bào)警組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)，使得用戶可以實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)存在的故障及時(shí)進(jìn)行處理，避免受外界因素的影響。報(bào)警組態(tài)的設(shè)計(jì)可以選擇用報(bào)警組件來實(shí)現(xiàn)，主要包括報(bào)警變量值、報(bào)警組名以及報(bào)警變量值等。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)先對(duì)所有報(bào)警變量值進(jìn)行計(jì)算，并將其與報(bào)警變量定義過程中配置的屬性值進(jìn)行比較，如果存在報(bào)警事件既可以在報(bào)警組件中顯示。

4結(jié)語(yǔ)

集散控制系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)全程管理與控制中，對(duì)提高生產(chǎn)效率具有重要意義。在對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，以提高系統(tǒng)運(yùn)行效率為目的，從不同構(gòu)成環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究，爭(zhēng)取通過合理的設(shè)計(jì)來提高系統(tǒng)管理效果。

作者：趙小春陳超單位：陜西比迪歐化工有限公司