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DCS发展近四十载 两大问题待解

2014-01-20 13:37来源:北极星电力软件网关键词:DCS控制系统自动化收藏点赞

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中小型DCS控制站,控制8回路、16回路、32回路几种型式,分散性较易为人们接受。目前小型DCS系统所占有的市场,已逐步与PLC、IPC、FCS、I/0系统共享,今后小型DCS可能首先与这些系统融合,而且"软DCS"技术将得到发展。

控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。以后DCS厂家在通信网络、操作站、工程师站几方面制作逐步开放或可以互换并以提供"解决方案"为主时,作为制造厂,仍应保持控制站的软硬件的生产专有,因为这是传统DCS或称常规DCS的根本。

(2) 操作站和工程师站

DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。

DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面,70年代中期,主要是在原小型计算机基础上开发的,此时CRT阴极射线管技术已成熟,但外部存贮器温氏硬盘技术至80年代才普及,所以第一代操作站采用CRT技术为特征,第二代操作站以采用温氏硬盘为特征,第二代DCS操作站还具有如下特征:操作站和工程师站(或称工作站)分开,也有公司将操作站的历史数据存储用硬盘(历史模件)和高级语言应用站(应用模件)分别独立挂在通信网络上;操作系统采用DCS系统以外,有的产品采用Unix等操作系统;实时数据库的性能逐渐完善;在人机界面即流程图画面方面,也由半图形方式、全图形方式过程为目标图形方式,以GVI图形用户界面为平台,并采用鼠标,而且在工程师站中进行控制策略组态和制作流程图画面采用菜单、窗口、CAD技术等,使人机界面友好。第三代DCS操作站是在个人计算机(PC)及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的,面对用户要求的DCS系统应具有开放性,便于系统集成各操作,与Windows技术其一致等。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如 iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造 ,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。

DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。在工程设计中,第一代、第二代DCS均采用先让DCS用户的工程设计人员填写工作单或绘制组态图(或称SAMA图),再在操作站或工程师站上键入生成,形成应用软件,同时拷贝出软盘的方式。在第三代DCS中,逐步向无纸化和在PC机上完成工程设计的方式过程。

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