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2.3系统管理层
操作员工作站、工程师工作站和通讯服务器组成智能分布式系统结构的管理层。
管理层通过PROFIBUS网络与5个PCC采集控制单元相连,各工作站和服务器分别相当于PROFIBUS网上的一个独立的结点。
管理层采用多机及双网络方式运行,各工作站及通讯服务器之间还组成一个小的局域以太网,实现数据的传输与共享,互为备用,提高了系统的可靠性;软件平台采用32位多任务、多进程设计,可支持Windows95/98/NT操作系统软件,配有多种应用软件接口,并支持OEM开发,为用户提供了二次开发平台;硬件平台可采用小型机、微型机或工作站等设备。
通讯服务器完成与地调、模拟盘、GPS天文时钟接收装置以及电厂已有的几台RTU设备的通信;还通过HUB与该厂的MIS网相连,实时监控系统与管理信息系统结合在一起,实现了实时信息的管理。
若用户具备与Internet连接的条件,管理层还可以提供PVI浏览器方案,实现远方读取数据。
2.4系统控制层
PROFIBUS网上的各采集控制单元组成智能分布式系统结构的控制层。控制层按照机组或线路等监控对象的不同分别组屏,可以使各单元组合置于过程对象附近,减少电缆投资。各监控单元分别完成相应监控对象的模拟量、数字量采集以及数字量的输出控制。模拟量采集采用交流采样。
系统具有可扩充的模块化结构,电源、CPU、网络板、I/O板、模拟量输入板、通讯板等都是独立的模板以总线方式连接在底板上,它取代了标准的框架装配的局限性,可在标准的DIN轨道上任意拆装、组合。
每个单元都有一电源模块。系统电源是系统可靠性与完整性的第一保证,PCC的输入电压有AC、DC两种,可实现交/直流切换。
系统配有当地调试通信口,便于对不同的数据采集与控制设备进行跟踪与调试,方便了参数设置及运行监视的维护。带电插拔采集板件使得现场维护变得简单方便。
在软件支撑环境方面,PCC采用高级语言编程,为用户提供透明的服务接口,同时,也支持直流采样,使得功能实现、系统增容都十分方便灵活。
操作系统为实时多任务系统,在操作系统中一个任务的循环周期可根据任务的优先级确定。操作系统主要分三层:
(1)操作系统核。
(2)PCC软件包。包括:系统管理、系统任务、功能库、一般任务、高速任务级、通讯软件。
(3)应用程序。包括:循环任务、非循环任务。操作系统为保证系统的高可靠性提供了监视和安全的功能,包括:模块检测、系统结构检测、栈溢出检测、I/O数据传输检测、循环周期检测、硬件看门狗等。
由于PCC的CPU采用68000+RISC的32位微处理器,具有极强的运算处理能力,可使大量运算、控制功能、保护功能分散在各智能单元,大大提高了站内通信网的利用率,使整个系统效率达到最高。另外,系统软硬件方面良好的自诊断功能,可把故障范围减至最小。
2.5现场层
智能分布式系统结构的外围层为现场层,包括采集层使用的传感器、二次控制回路等。
现场层根据现场总线网络传输速率快(≥500kbps),软硬件实现简单的特点,可以用CANBUS
(或RS485)来连接厂内的其他自动化装置如保护单元、故障录波、无功补偿设备等的主干网,并通过现场总线网络连接到采集层,与上一层进行必要的数据通讯。
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