分散控制系统与现场总线控制系统.pptVIP

过程信息显示 学习文档 7.2.3 工程师工作站 工程师工作站（EWS，Engineering Work Station）是分散控制系统中用于系统设计的工作平台，它的主要功能是为系统设计工程师提供各种设计工具，使工程师利用它们来组合、调用DCS的各种资源，将DCS的各种设备组织起来以发挥分散系统的各项功能。 1.系统组态 （1）系统硬件构成的总体设计 学习文档 系统数据库组态界面 学习文档 1.系统组态 （2）系统的硬件设计 安装、组装和接线所用的工程图纸。这通常包括过程控制单元中的模件布置、电源分配、现场I/O的连接、屏蔽与接地等方面的设计，使用EWS应可以很方便地根据DCS的设计规范和过程控制的具体要求设计出这些接线图、配置图。 （3）控制逻辑设计 学习文档 1.系统组态 （4）人-机接口站组态设计 根据运行、维护等日常由运行员完成的任务，通过DCS的运行员站所提供的功能，设计并组成一个监控系统的过程。大体包括画面设计、报警设计、数据库设计、记录设计、帮助指导设计等。 学习文档 2.系统调试与设计更改 在线修改与离线重设计 3.在线监督 与操作员站不同，工程师站必须对DCS本身的运行状态进行监视，包括各个现场I/0控制站的运行状态、各操作员站的运行情况、网络通信情况等等。 4.运行记录 用于控制或系统分析的信息，对某些特殊的过程参数做记录。 5.文件整理 学习文档 7.3 现场总线控制系统概述 7.3.1 现场总线的概念 现场总线（Fieldbus）是用于过程自动化或制造自动化中的、实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器）与高层设备（例如主机、网关、人机接口设备）之间互联的、全数字、串行、双向的通信系统。 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 1.定义 2.本质含义 a.现场通信网络; b.设备互连; c.互操作性 d.分散功能块; e.现场总线供电; f.开放式互连网络 学习文档 7.3.2 现场总线控制系统的构成 1.具有二层结构的FCS 学习文档 7.3.2 现场总线控制系统的构成 2.具有三层结构的FCS 学习文档 7.3.2 现场总线控制系统的构成 3.由DCS扩充而成的现场总线控制系统 学习文档 7.3.3 现场总线控制系统的特点 1.现场总线的特点概述 ? 一根双绞线可连接多台设备，从而减少导线数量，降低配线成本。 ? 由于采用数字传输方式，可以实现高精度的信息处理，提高控制质量。 ? 由于实现了多重通信，除了可以传送过程变量PV、控制变量MV值之外，还可以传送大量的现场设备管理信息。 ? 现场仪表之间可以通信，实现了现场仪表的自律分散控制。 ? 由于现场总线仪表具有互操作性，不同厂家的仪表可以自由组合，为用户提供了更广泛的选择余地。 ? 实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化。 ? 在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护。 学习文档 7.3.3 现场总线控制系统的特点 2.通信方式 3.多仪表互连 学习文档 7.3.3 现场总线控制系统的特点 4.多变量检测与传送 学习文档 7.3.3 现场总线控制系统的特点 5.传输精度的提高 6.多层次的信息传输 7.系统控制功能的分散化 实现了控制系统的综合管理和自律分散控制 （1）现场仪表具有综合管理功能 （2）系统控制功能的自律分散 （3）系统控制功能的下移 8.互操作性 标准化确保了互操作性的实现。不同厂家的设备可以混合使用，控制系统的组成是自由的。 学习文档 7.4 几种典型的现场总线 7.4.1 CAN总线 CAN协议也是建立在ISO/OSI模型基础上的，它采用了OSI底层的物理层、数据链路层和高层的应用层，其信号传输介质为双绞线。最高通信速率为1Mbps（通信距离40m），最远通信距离可达10Km（通信速率为5Kbps），节点总数可达110个。 CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧8个有效字节，因而传输的时间短，受干扰的概率低，每帧信息均有CRC校验和其他检错措施，通信误码率极低。CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，这时故障节点与总线脱离，使其他节点的通信不受影响。 学习文档 7.4 几种典型的现场总线 7.4.2 LonWorks总线 采用了ISO/OSI模型中完整的七层通信协议，其最高通信速率为1.25Mbps（通信距离不超过130m），最远通信距离为27000m（通信速率为78kbps），节点总数可达32000个。网络的传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力