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学兔兔 第5期 (总第162期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．5 2010年 1O月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MATION 0ct． 文章编号：1672—6413(2010)05—0124—03 基于智能仪表的集散控制系统的设计与实现 令朝霞 (陕西理2F_学院 电气工程系，陕西 汉中 723003) 摘要：介绍了以PC机作为上位监控级，智能仪表作为现场控制级，采用串口通信方式实现上下位级的信息交 换，对实验室提供的多套设备实现分散控制集中管理的集散控制系统的设计方法。用组态软件开发设计的用户 应用程序对系统进行管理，既延续了常规仪表控制系统的特点，又具备了计算机控制系统的优点，可以推广应 用于中小型企业以实现低成本自动化，具有一定的实用价值。 关键词：集散控制系统；低成本自动化；智能仪表 中图分类号：TP273 文献标识码：A 1 问题的提出 闭环过程控制系统；管理级完成集中操作与集中管理、 某实验室现有多套模拟锅炉、管式电阻炉及水箱 实时数据采集、参数设定、通信与打印管理等，在图 等对象，具有用来测量温度和液位(压力)的测量元件 2中指操作／管理计算机；图2中虚线内的网络级表示 及相关变送器和执行部件，已运用AI一808智能仪表 系统可扩展的部分，在实验室中应用能实现与 或KMM可编程调节器作为控制器实现了温度或液 Internet连接，实现网络远程教学，如果在企业中应用 位的单回路定值控制系统，其控制精度较高，各项性 则能实现监控系统与企业MIS网的连接，实现企业决 能指标均满足要求，应用结果令人满意。但是，运行 策者的远程管理。 或实验过程中的各种仪表操作及各类实验数据的记录 与统计仍需要操作人员的反复参与，各种数据报表只 能由人工完成。 为进一步提高装置的自动化水平，对各项功能指 标实现集中管理，在原仪表控制系统基础上进行改进， 通过引人尽可能少的设备，设计实现以计算机为上位 机、以多个智能控制器为现场控制级的小型集散控制 系统，实现集中管理，分散控制。图1给出了小型集 散控制系统的组成原理图。 2 系统构成 针对实验室实际情况，设计出小型集散控制系统 的结构。它分为三层结构，即现场级、控制级、管理 图 1 小型集散控制系统的组成原理图 级，系统结构如图2所示。 2．1 系统操作管理站设备 现场级主要是对现场工业过程的信号检测及控制 操作管理站在小型集散控制系统中具有DCS的 命令的执行，利用测量元件把温度、压力(液位)、流量 工程师站和操作员站的功能。为简化系统和降低成本， 信号回送给控制级(基本控制器)，控制级按预先设置 小型集散控制系统通过输入密码的形式，使得工程师 好的算法或规律进行运算后发出相应的控制命令，实 站和操作员站公用一台工控计算机(IPC)或个人计算 时准确地控制执行器动作。现场级和控制级一起构成 柳．(PC)。 ※陕西理工学院资助项目 (SLG0729) 收稿日期：2010—03—09；修回日期：2010—04—18 作者简介：令朝霞(1974一)，女，陕西岐山人，讲师，本科，主要从事电工电子技术、自动控制技术方面的教学与研究。 学兔兔