集散控制系统原理及其应用

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1、第6章其他集散控制系统简介知识点：●掌握I/AS系统系统的组成●了解I/AS系统所采用的通信网络●掌握I/AS系统硬件结构及各部分的作用●了解I/AS系统软件的作用●掌握MACS系统的组成及各部分的作用●熟习现场控制站的构成及特点●了解MACS系统软件的作用技能点：结合DCS实训，培养以下技能●掌握MACS控制系统的组态●掌握MACS控制系统系统调试方法学习目标6.1I/AS系统➢I/AS系统是美国Foxboro公司的集散控制系统。I/AS是智能自动化系列(IntelligentAutomationSeries)

2、的缩写。该系统是一种使用开放网络的工业系统，可以使用64位工作站和全冗余配置的高标准集散控制系统,系统的网络结构如图6.1所示。图6.1I/AS系统构成6.1.1通信系统☞I/AS系统的通信网由四层模块化网络组成，它们是信息网、载波带局域网(LAN)、节点总线和现场总线。1.节点总线☞I/AS系统的结构是按节点概念来构成的。节点独立运行，完成与自动控制系统相关的功能。节点总线(NodeBus)是I/AS系统的控制网。2.工厂信息网☞信息网用于工厂的信息管理，根据用户的要求，信息网可采用工业标准的不同通信协议的网络

3、。一般可采用以太网(包括采用低速和高速两种网)、ATM网和PC网等。☞目前，I/AS系统不仅可以向MIS网络传输实时数据和历史数据，而且还可以传输各种流程控制画面。3.局域网☞载波带局域网(LAN)是I/AS系统主干信息网。它符合EE802.4通信协议，采用令牌总线存取方式，传输速率5Mbps。通信媒体有同轴电缆和光导纤维两种.☞RG-11型同轴电缆是半柔性的发泡塑料绝缘的通信媒体，易于安装，但允许连接的无源分接头较少，且最大传输距离较短。☞CATV公用电视天线同轴电缆是半刚性的同轴电缆，它允许连接较多的无源分接

4、头，最大传输距离也较大。☞两种同轴电缆的特征阻抗都是750Ω，最多可连接100个节点。最大传输距离约2km。分接头与站间采用RG-6支路同轴电缆连接，最大距离不大于30m。☞为了防止电磁干扰，同轴电缆与高压电源线间的距离应大于2m。光导纤维是可选的另一种通信媒体，通过光纤LAN与转换器(FOLC)进行连接。4.现场总线☞现场总线组件（FBM，即I/O卡）为控制处理机和现场传感器/执行器提供接口，这些组件可与控制处理机或运行I/AS系统综合控制软件包的个人计算机连接。☞他们之间的通信是通过一个冗余的现场总线(Fie

5、ldBus)来完成的。☞I/AS系统的现场总线符合EIA标准RS-485通信。这是一个串行接口总线。I/AS系统的现场总线可用于多站的互联.☞通信媒体采用双绞线时，现场总线的最大传输距离是800m，传输速率是10Mbps。通信媒体采用光缆时，现场总线的最大传距离为20km，通常现场总线采用冗余配置。☞现场总线分为就地现场总线和远程现场总线。就地现场总线的最大距离是10m，用于机柜上下层间的现场总线模件(FBM)的连接，远程现场总线需经现场总线隔离器(FBI)连接，常用于机柜间的连接。6.1.2I/AS系统硬件结构

6、☞I/AS系统操作和管理装置主要有操作站处理器、应用处理器、应用工作站处理器、通信处理器、控制处理器和现场总线模件等。1.操作站处理器☞操作站处理器(WorkstationProcessor，WP)与它的外部设备一起，从应用处理器和节点总线上的其他站接收图形和文本信息，并产生视频信号，以便在视频监视器上显示。☞WP是重要的人机界面。操作员通过鼠标、球标、工业定位装置和键盘来调用画面，并对生产过程进行监视，完成各种操作.☞自控工程师可在WP上完成对系统的组态(包括画面、控制、趋势、系统等组态)，对过程控制参数的修改

7、或更新控制方案、顺序步等。☞维修工程师可调用维修画面了解系统的状态、故障等有关信息及有关的提示信息。2.应用处理器☞应用处理器(ApplicationProcessor，AP)使用是对外部大容量存储设备执行有关的应用功能，如显示、生产控制、用户应用、诊断、组态、应用功能开发、大容量文件处理等。☞应用处理器有容错和非容错两种。☞正常操作时，应用处理器的主要功能如下。(1)系统和网络管理功能(2)数据库管理功能(3)文件请求功能(4)历史数据存储功能(5)支持图形显示功能3.应用工作站处理器☞应用工作站处理器(App

8、licationWorkstationProcessor，AW)是应用处理器AP和操作站处理器WP的结合，它既能作为应用处理器，承担网络上的服务器的功能，又能作为一个人机界面.☞为操作员提供图形和文件，完成对生产过程操作和管理的功能。☞它也可以作为挂在I/AS系统节点总线中其他站的上位站。4.通信处理器通信处理器(CommunicationProcessor)作为I/AS