DCS教程[第10講]——數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和 軟DCS、軟PLC
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只是把現(xiàn)場信號采集到控制計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)中沒有回路控制功能塊。只是供人機(jī)界面顯示。應(yīng)該說是比較簡單的。再硬件結(jié)構(gòu)吧上它可以分成三級，也可以是兩級。分別是I/O板、控制器和人機(jī)界面。簡單的可以分為I/O板和人機(jī)界面。不過，一些行業(yè)有一些特殊要求。如電廠的控制系統(tǒng)往往把鍋爐控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分開。鍋爐控制采用DCS，而其他采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）。國際上也有許多廠家生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在一般情況下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在技術(shù)上是沒有問題的，但在電廠就有一些特殊要求。電廠的有一些點(diǎn)需要記錄事件順序。有快速中斷功能（通常是2毫秒）。這樣的點(diǎn)數(shù)量不多，大約100點(diǎn)左右的開關(guān)量。輸入板的分辨率應(yīng)該是毫秒級的。它的難點(diǎn)是事件順序記錄（SOE）。在輸入板應(yīng)該有存儲歷史數(shù)據(jù)的功能。當(dāng)人機(jī)界面調(diào)出查看時，能把事件的時間順序顯示出來。SOE(SEQUENCE OF EVENT)有專門的廠家制造。一些專門用于電廠的DCS系統(tǒng)也有這樣的功能。
應(yīng)用比較多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是美國的OPTO22產(chǎn)品，一路一個小模塊，分別有開關(guān)量（DI、DO）和模擬量（AI、AO）的小模塊。共有不同電壓等級等42種小模塊供用戶選擇。使用時，把小模塊裝在一塊大板上（即B1板、B2板），模擬量8塊/塊板，開關(guān)量16塊/塊板，B1、B2板上除這些小模塊外，還有串行通訊口。再把這兩種板安裝在一個架子上，再把架子安裝在機(jī)柜內(nèi)。以CRT為基礎(chǔ)的人機(jī)界面在WINDOWS平臺上運(yùn)行。安裝有帶MODBUS驅(qū)動軟件的監(jiān)控軟件，以前用PAREGON軟件，現(xiàn)在用的人少了，現(xiàn)在多用FIX、INTOUCH，人機(jī)界面就可以讀取從小模塊來的I/O信號，并在CRT上顯示出來。在美國有20多家工廠生產(chǎn)這種類似的產(chǎn)品。它與STD總線的產(chǎn)品同一檔次。STD總線的產(chǎn)品由于使用時用戶的工程量太大，所以逐漸在退出市場。
在一些純采集的系統(tǒng)中，OPTO產(chǎn)品應(yīng)用較多。主要優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)量少。如果需要有閉環(huán)控制，在人機(jī)界面和I/O之間加類似于PC機(jī)（LC4）的控制器，在控制器中有一些功能塊，可以組態(tài)各種控制策略。一般情況下，因?yàn)楣δ軌K的數(shù)量比較少，所以作為有幾千個I/O點(diǎn)的大控制系統(tǒng)采用OPTO22的還比較少。
OPTO開關(guān)量的小模塊應(yīng)用最多的是作為DCS開關(guān)量輸入模件的隔離模塊。使DCS本身免遭雷擊干擾。由于制造工藝比較簡單，國產(chǎn)的模塊用戶反映也很好用，但價(jià)格不到進(jìn)口的一半。
九十年代初，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有人提出普通微機(jī)（PC機(jī)）已經(jīng)很成熟，無論是運(yùn)算速度，還是內(nèi)存都能滿足控制要求。分前后臺操作。DCS還是PLC都不需要控制器，把DCS和PLC控制器中的功能碼、梯形圖移植到NT操作系統(tǒng)的PC機(jī)內(nèi)，軟件移植相當(dāng)困難。由微機(jī)直接與I/O板相連。因?yàn)榭刂扑惴ㄒ汛嬖?SPAN lang=EN-US>PC機(jī)內(nèi)，PC機(jī)既作為人機(jī)界面，又作為控制器，有人稱它們?yōu)檐?SPAN lang=EN-US>DCS、軟PLC。美國AB公司就有軟PLC。各PC機(jī)之間用以太網(wǎng)連接。到目前為止，應(yīng)用仍然不太廣泛。一些小系統(tǒng)有采用SOFT DCS和SOFT PLC。
應(yīng)用比較多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是美國的OPTO22產(chǎn)品，一路一個小模塊，分別有開關(guān)量（DI、DO）和模擬量（AI、AO）的小模塊。共有不同電壓等級等42種小模塊供用戶選擇。使用時，把小模塊裝在一塊大板上（即B1板、B2板），模擬量8塊/塊板，開關(guān)量16塊/塊板，B1、B2板上除這些小模塊外，還有串行通訊口。再把這兩種板安裝在一個架子上，再把架子安裝在機(jī)柜內(nèi)。以CRT為基礎(chǔ)的人機(jī)界面在WINDOWS平臺上運(yùn)行。安裝有帶MODBUS驅(qū)動軟件的監(jiān)控軟件，以前用PAREGON軟件，現(xiàn)在用的人少了，現(xiàn)在多用FIX、INTOUCH，人機(jī)界面就可以讀取從小模塊來的I/O信號，并在CRT上顯示出來。在美國有20多家工廠生產(chǎn)這種類似的產(chǎn)品。它與STD總線的產(chǎn)品同一檔次。STD總線的產(chǎn)品由于使用時用戶的工程量太大，所以逐漸在退出市場。
在一些純采集的系統(tǒng)中，OPTO產(chǎn)品應(yīng)用較多。主要優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)量少。如果需要有閉環(huán)控制，在人機(jī)界面和I/O之間加類似于PC機(jī)（LC4）的控制器，在控制器中有一些功能塊，可以組態(tài)各種控制策略。一般情況下，因?yàn)楣δ軌K的數(shù)量比較少，所以作為有幾千個I/O點(diǎn)的大控制系統(tǒng)采用OPTO22的還比較少。
OPTO開關(guān)量的小模塊應(yīng)用最多的是作為DCS開關(guān)量輸入模件的隔離模塊。使DCS本身免遭雷擊干擾。由于制造工藝比較簡單，國產(chǎn)的模塊用戶反映也很好用，但價(jià)格不到進(jìn)口的一半。
九十年代初，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有人提出普通微機(jī)（PC機(jī)）已經(jīng)很成熟，無論是運(yùn)算速度，還是內(nèi)存都能滿足控制要求。分前后臺操作。DCS還是PLC都不需要控制器，把DCS和PLC控制器中的功能碼、梯形圖移植到NT操作系統(tǒng)的PC機(jī)內(nèi)，軟件移植相當(dāng)困難。由微機(jī)直接與I/O板相連。因?yàn)榭刂扑惴ㄒ汛嬖?SPAN lang=EN-US>PC機(jī)內(nèi)，PC機(jī)既作為人機(jī)界面，又作為控制器，有人稱它們?yōu)檐?SPAN lang=EN-US>DCS、軟PLC。美國AB公司就有軟PLC。各PC機(jī)之間用以太網(wǎng)連接。到目前為止，應(yīng)用仍然不太廣泛。一些小系統(tǒng)有采用SOFT DCS和SOFT PLC。
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