ABB 07AC91

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  DCS分为三大部分，带I/O板的控制器、通讯网络和人机界面（hmi）。由I/O板通过端子板直接与生产过程相连，读取传感器来的信号。I/O板有几种不同的类型，每一种I/O板都有相应的端子板。

    模拟量输入，4-20毫安的标准信号板和用以读取热电偶的毫伏信号板；4-16个通道不等；

    模拟量输出，通常都是4-20毫安的标准信号，一般它的通道比较少，4-8个个通道；

    开关量输入；16-32个通道：

    开关量输出，开关量输入和输出还分不同电压等级的板，如直流24伏、125伏；交流220伏或115伏等；8-16个通道不等；

    脉冲量输入，用于采集速率的信号；4-8通道不等；

    快速中断输入；

    HART协议输入板；

    现场总线I/O板；

    每一块I/O板都接在I/O总线上。为了信号的安全和完整，信号在进入I/O板以前信号要进行整修，如上下限的检查、温度补偿、滤波，这些工作可以在端子板完成，也可以分开完成，完成信号整修的板现在有人称它们为信号调理板。

    I/O总线和控制器相连。80年代的DCS由于控制器的运算能力不强，为了增加I/O点数，把控制器的任务分开，实际上是有三种类型的控制器。即：完成闭环运算的控制器、模拟量数据***和逻辑运算器。它们分别有自己的I/O总线，各种DCS的I/O总线各不相同。如果要求快速，***好采用并行总线。一般采用串行总线比较多。尤其是RS485总线较多，模拟量数据***和逻辑运算器的I/O点数可以多一些。

    闭环控制器、模拟量数据***和逻辑运算器可以和人机界面直接连在通讯网络上，在网络上的每一个不同的控制器作为网络上的一个***结点。每一个结点完成不同的功能。它们都应有网络接口。有的DCS为了节省网络接口，把所有的过程控制用的设备即闭环控制器、模拟量数据***和逻辑运算器预先连在控制总线上，称为过程控制站。这可以增加过程控制站能接收的I/O点数，又能节省接口。然后再通过接口连到网络上，与人机界面相连。随着计算机计术的发展，控制器的运算能力不断增强，如PC机做的一个控制器能力很强，既可接收模拟量运算，也接收开关量逻辑运算。一个控制器成为网络上的一个结点。通过网络与人机界面相连。

    控制器是DCS的核心部件，它相当于一台PC机。有的DCS的控制器本身就是PC机。它主要有CPU、RAM、E2PROM和ROM等芯片，还有两个接口，一个向下接收I/O总线来的信号，另一个接口是向上把信号送到网络上与人机界面相连。ROM用来存贮完成各种运算功能的控制算法（有的DCS称为功能块库）。在库中存功能块，如控制算法PID、带死区PID，积分分离PID，算术运算加、减、乘、除、平方、开方、函数运算一次滤波、正弦、余弦、X-Y函数发生器、超前-滞后；比较***的算法有***预估，C语言接口、矩阵加、矩阵乘；逻辑运算有逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑与非等。通常用站功能块不仅把模拟量和开关量结合起来，还与人连系起来。功能块越多，用户编写应用程序（即组态）越方便。组态按照工艺要求，把功能块连接起来形成控制方案。把控制方案存在E2PROM中。因为E2PROM可以擦写，组态要随工艺改变而改变，所以把组态存在E2PROM中。不同用户有不同组态。组态时，用户从功能块库中选择要的功能块，填上参数，把功能块连接起来。形成控制方案存到E2PROM中。这时控制器在组态方式，投入运行后就成为运行方式。

    控制器中安装有操作系统，功能块组态软件和通讯软件。

    为了系统安全运行，闭环控制器一定是冗余运行的，一用一备，并且是热备。为了使冗余成功，应注意以下几点：两个控制器的硬件、软件版本必需一致；检查发送-接收的芯片是否完好；冗余的芯片是否完好。两个模件的设定是否一样、还要检查有没有带手操站等。

    通讯网络把过程站和人机界面连成一个系统。通讯网络有几种不同的结构行式。如总线式、环形和星形。总线形在逻辑上也是环形的。星形的只适用于小系统。不论是环形还是总线形，一般都采用广播式。其它一些协议方式已用的较少。通讯网络的速率在10M和100M左右。

    人机界面有4种不同形式的结点，它们是操作站、工程师工作站、历史趋势站和动态数据服务器。

    操作站安装有操作系统、***和控制器的驱动软件。显示系统的标签、动态流程图和报警信息。

    工程师工作站给控制器组态（CAD），也可以给操作站组态（作动态流程图）。如果***作图能力很强，作图工作可以由******完成。工程师站的另外一个功能是读控制器的组态，用于控制器升级，查找故障。我们称之为逆向工程师站。

    历史趋势站用于存储历史数据，一般用磁盘阵列（称为RAID技术）。

    动态数据服务器是DCS和MIS系统的接口，也是DCS和Web的隔离设备。