集散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)簡稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”。下面就隨圖騰機(jī)柜的小編來看看詳細(xì)的內(nèi)容。

分散控制系統(tǒng)(DCS)是目前國內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的主流,無論是引進(jìn)的還是國產(chǎn)的,都正在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。例如,我國大中型電站普遍采用各種形式的DCS對其生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測和控制,取得了顯著的效益。隨著計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)(CMIS)在企業(yè)管理中的應(yīng)用日趨普及和深入,人們對生產(chǎn)和經(jīng)營的現(xiàn)代化管理提出了更高的要求。因此,實(shí)現(xiàn)DCS與MIS之間的互連、遠(yuǎn)程通信及擴(kuò)大信息管理范圍具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、DCS與MIS間互連通訊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)以一定的方式將獨(dú)立、分散的計(jì)算機(jī)互連起來,實(shí)現(xiàn)信息交換與資源共享的系統(tǒng)。分散控制系統(tǒng)正是在計(jì)算機(jī)控制通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)集中協(xié)調(diào)、管理、監(jiān)測和控制整個(gè)系統(tǒng),并把其它相應(yīng)的任務(wù)分配給多臺(tái)承擔(dān)控制和監(jiān)測職能的計(jì)算機(jī),從而分散完成控制和檢測任務(wù),因此,它同屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

DCS與MIS之間的通信實(shí)質(zhì)上就是兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間的通信。由于DCS在發(fā)展過程中受商業(yè)及其它各種因素的影響,特別是早中期的產(chǎn)品,因?yàn)闆]有統(tǒng)一的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)可循,或者沒有按規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn),給網(wǎng)絡(luò)間的互連通訊帶來一定的困難。為了促進(jìn)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的逐步實(shí)現(xiàn),國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推薦出了開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型。

這是一個(gè)定義連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu),為連接分布式應(yīng)用處理的開放系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。它采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù),其功能從邏輯上劃分成7個(gè)層次,即:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。層與層之間自下至上是逐層支持的關(guān)系,自上至下是逐層調(diào)用的關(guān)系。

其數(shù)據(jù)傳輸過程(假設(shè)是在互連系統(tǒng)主機(jī)Ａ和主機(jī)Ｂ之間進(jìn)行)是用戶從主機(jī)Ａ輸入各種命令,應(yīng)用層協(xié)議將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加上接口(層信息)后傳給表示層,依次類推,直至物理層。在目的主機(jī)Ｂ中,發(fā)生與Ａ中相反的過程,即物理層將它的位流輸出給數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行編碼,同時(shí)剝?nèi)ピ搶拥念^、尾信息,并順序上傳至以上層次,由相應(yīng)層進(jìn)行相應(yīng)的解碼,最終獲得Ｂ中應(yīng)用進(jìn)程所需要的數(shù)據(jù)信息。其實(shí),這是一種理想的通信過程,現(xiàn)實(shí)中并非完全如此,針對具體系統(tǒng)還需要進(jìn)行具體分析、修改和調(diào)整。

2　通信系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1專用通信單元渭河發(fā)電廠運(yùn)行的4臺(tái)300ＭＷ機(jī)組采用日本橫河公司20世紀(jì)80年代生產(chǎn)的ＣＥＮＴＵＭ分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有豐富的控制功能和系統(tǒng)組態(tài)機(jī)能,在十多年的運(yùn)行實(shí)踐中頗受好評。由于它屬于專有系統(tǒng),加之當(dāng)時(shí)的其它原因,雖然實(shí)現(xiàn)了機(jī)組運(yùn)行過程的分散控制、集中管理,但這種管理僅局限在集控室內(nèi),主要生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)者和各職能管理部門則無法及時(shí)掌握設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行信息,這種現(xiàn)狀已不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的需要。

隨著廠MIS的建立,DCS與MIS間的互連通信有了物質(zhì)基礎(chǔ)。從研究分析ＣＥＮＴＵＭ系統(tǒng)得知,它屬令牌總線(ＨＦ總線)型結(jié)構(gòu),其中通信方式為串行半雙工(指令/響應(yīng));傳送速度1Ｍｂｉｔ/ｓ;幀結(jié)構(gòu)ＨＤＬＣ(高級數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議)。HDLC是由ISO提出的、并被廣泛推廣應(yīng)用作為標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。

盡管如此,由于ＣＥＮＴＵＭ與現(xiàn)行的ＭＩＳ是兩種不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),所以,在它們之間通信必須進(jìn)行接口匹配和協(xié)議轉(zhuǎn)換。基于ＩＳＯ推薦的ＯＳＩ參考模型和網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)理論及網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的工作原理,結(jié)合ＣＥＮＴＵＭ系統(tǒng)的實(shí)際情況,給出如圖1所示的通信設(shè)計(jì)方案。被稱之為專用通信單元的一端通過銅軸電纜掛接在ＣＥＮＴＵＭ分散控制系統(tǒng)的ＨＦ總線上,一端用5類雙絞線與ＭＩＳ連接承擔(dān)通信接口匹配。專用通信單元與ＣＥＮＴＵＭ系統(tǒng)建立在ＨＤＬＣ協(xié)議的基礎(chǔ)上;與ＭＩＳ網(wǎng)絡(luò)建立在ＩＰＸ/ＳＰＸ協(xié)議的基礎(chǔ)上,可完成協(xié)議轉(zhuǎn)換,從而在ＤＣＳ與ＭＩＳ之間建立了數(shù)據(jù)流通道,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連通信的任務(wù)。