分布式控制系统（DCS）系列：Schneider Electric EcoStruxure Foxboro DCS_（3）.硬件配置与选型.docx

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硬件配置与选型

在环境监测工业控制系统中，硬件配置与选型是确保系统稳定、可靠运行的基础。本节将详细介绍SchneiderElectricEcoStruxureFoxboroDCS系列的硬件配置与选型原则，包括控制器、I/O模块、通信模块、人机界面（HMI）等关键组件的选择方法和配置要点。

控制器选型

1.控制器概述

控制器是DCS系统的核心组件，负责执行控制算法、数据处理和通信任务。EcoStruxureFoxboroDCS系列提供了多种控制器，包括高性能控制器（如FoxboroI/ASeriesAC）和经济型控制器（如FoxboroI/ASeriesBC）。

2.控制器性能指标

选择控制器时，需要考虑以下性能指标：

处理能力：控制器的CPU性能和内存容量，确保能够处理大量的控制任务和数据处理。

输入/输出（I/O）能力：控制器支持的I/O点数，包括数字I/O、模拟I/O等。

通信能力：控制器支持的通信协议和网络接口，如以太网、Modbus、Profibus等。

冗余配置：支持冗余配置的控制器可以提高系统的可靠性和可用性。

3.选型案例

假设我们正在为一个大型环境监测项目选择控制器，项目要求如下：

控制任务：监测和控制多个环境参数，如温度、湿度、气体浓度等。

数据处理：需要处理大量的历史数据和实时数据。

通信需求：支持以太网通信，与上位机和远程站点进行数据交换。

冗余配置：为了提高系统可靠性，需要支持冗余配置。

根据以上需求，我们可以选择FoxboroI/ASeriesAC控制器。以下是具体的配置步骤：

确定控制任务：

需要监测和控制的环境参数数量和类型。

控制算法的复杂度。

计算I/O点数：

每个环境参数需要一个模拟输入点和一个模拟输出点。

项目共有100个环境参数，因此需要100个模拟输入点和100个模拟输出点。

选择通信协议：

项目需要支持以太网通信，因此选择支持以太网接口的控制器。

配置冗余：

选择支持冗余配置的控制器，以确保在主控制器故障时，备用控制器能够无缝接管。

4.配置示例

以下是一个简单的配置示例，展示如何使用FoxboroI/ASeriesAC控制器进行硬件配置：

#示例代码：配置FoxboroI/ASeriesAC控制器

#导入必要的库

importfoxboro_dcs

#定义控制器配置

controller_config={

model:FoxboroI/ASeriesAC,#控制器型号

cpu:IntelCorei7,#CPU型号

memory:16GB,#内存容量

ethernet:True,#是否支持以太网通信

redundancy:True#是否支持冗余配置

}

#定义I/O模块配置

io_modules=[

{

type:模拟输入模块,#模块类型

model:AI-16,#模块型号

quantity:10#模块数量

},

{

type:模拟输出模块,#模块类型

model:AO-16,#模块型号

quantity:10#模块数量

}

]

#配置控制器

defconfigure_controller(config,io_modules):

配置控制器及其I/O模块

:paramconfig:控制器配置参数

:paramio_modules:I/O模块配置参数

:return:配置结果

controller=foxboro_dcs.Controller(config)

forio_moduleinio_modules:

foriinrange(io_module[quantity]):

module=foxboro_dcs.IOModule(io_module[type],io_module[model])

controller.add_module(module)

returncontroller

#创建和配置控制器

configured_controller=configure_controller(controller_config,i