DCS教程[第12講]——異種系統(tǒng)的互聯(lián),時(shí)間同步和SDSL
一個(gè)企業(yè)特別是大中型企業(yè)有許多工藝過(guò)程，每一個(gè)工藝過(guò)程都有相對(duì)獨(dú)立性。在不同時(shí)期建設(shè)或不同時(shí)間進(jìn)行技術(shù)改造，一定會(huì)采用不同型號(hào)的DCS系統(tǒng)，設(shè)備連鎖和控制等會(huì)采用幾種不同型號(hào)的PLC系統(tǒng)。為了在企業(yè)內(nèi)建立綜合管理信息系統(tǒng)，異種系統(tǒng)的互聯(lián)和時(shí)間同步就成為很重要的問(wèn)題。早期DCS和PLC的互連是采用把PLC作為DCS的一個(gè)輸入板，DCS專家們?cè)O(shè)計(jì)一塊與PLC的接口板，與DCS的本身的I/O板連在同一條I/O總線上?？刂破髯x入PLC來(lái)的信號(hào)，通過(guò)DCS的網(wǎng)絡(luò)把PLC的信號(hào)送到DCS操作站上。這樣互連的辦法有一個(gè)大的缺點(diǎn)是：PLC的快速信號(hào)在慢速反應(yīng)的DCS的操作站上顯示。經(jīng)測(cè)定，一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作要經(jīng)過(guò)幾秒以上的時(shí)間才能在DCS的操作站上表現(xiàn)出來(lái)。有的DCS甚至需要8秒。另一個(gè)互聯(lián)辦法是把PLC的個(gè)別信號(hào)用硬線連到DCS的輸入板上，這樣輸入的點(diǎn)數(shù)很少，成本比較高。有的DCS在DCS網(wǎng)絡(luò)上設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)專門用來(lái)讀取PLC的信號(hào)。把PLC的信號(hào)送入DCS的網(wǎng)絡(luò)是比較困難的。缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)接口的費(fèi)用很高。即使開(kāi)發(fā)成功，接口也經(jīng)常發(fā)生故障。一個(gè)典型例子是燃汽輪機(jī)和鍋爐聯(lián)合發(fā)電的電廠，燃汽輪機(jī)從美國(guó)或其它國(guó)家進(jìn)口，燃汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)（PLC）和主設(shè)備一起配成，而鍋爐的控制系統(tǒng)由用戶自己選配，用戶很想把兩者的信息在一個(gè)操作站上顯示。為開(kāi)發(fā)這個(gè)操作站，開(kāi)發(fā)費(fèi)用在幾萬(wàn)美金以上。即使開(kāi)發(fā)成功，也經(jīng)常發(fā)生故障。
對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，70年代中期曾經(jīng)開(kāi)發(fā)過(guò)專用操作站，但不太成功。后來(lái)它就沒(méi)有開(kāi)發(fā)專用操作站，當(dāng)時(shí)，PLC只處理開(kāi)關(guān)量，在控制器上的數(shù)碼顯示作為人機(jī)界面也能滿足要求。PLC的控制器和I/O之間用網(wǎng)絡(luò)連接。到80年代末和90年代，模擬量控制進(jìn)入PLC，。用戶感到?jīng)]有以CRT為基礎(chǔ)的人機(jī)界面很不方便，用戶選用通用監(jiān)控軟件，運(yùn)行在NT平臺(tái)上，采用普通微機(jī)作為硬件平臺(tái)，編出各個(gè)PLC的驅(qū)動(dòng)軟件，這樣PLC也有了操作站。
對(duì)于通用監(jiān)控軟件來(lái)說(shuō)，如INTOUCH軟件，支持微軟開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議DDE（DYNAMIC DATA EXCHANGE）、快速DDE 、網(wǎng)絡(luò)DDE等。
u DDE允許Windows環(huán)境下各使用的機(jī)器建立客戶機(jī)/服務(wù)器關(guān)系，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，彼此發(fā)送指令。由服務(wù)器提供數(shù)據(jù)和接收從其它使用的機(jī)器發(fā)來(lái)的感興趣的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。發(fā)請(qǐng)求的機(jī)器就是客戶機(jī)，送數(shù)據(jù)的是服務(wù)器。
u 快速DDE 提供許多DDE的信息打包到單個(gè)DDE信息中。打包提高效率，減少服務(wù)器和客戶機(jī)之間傳送的DDE數(shù)據(jù)。
u 網(wǎng)絡(luò)DDE 延伸了標(biāo)準(zhǔn)DDE功能，其中包括了局域網(wǎng)通過(guò)串行口的通訊。網(wǎng)絡(luò)的延伸允許連在網(wǎng)上的不同計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器、客戶機(jī)應(yīng)用運(yùn)行的DDE連接。比如，網(wǎng)絡(luò)DDE支持連到LAN，或modem上的IBM兼容計(jì)算機(jī)和諸如在VMS、UNIX等操作環(huán)境下的非PC為基礎(chǔ)的平臺(tái)之間的DDE。
u SuiteLinkK用于TCP/IP為基礎(chǔ)的協(xié)議、被設(shè)計(jì)成滿足工業(yè)需要，如數(shù)據(jù)完整性、高吞吐量和容易診斷。此協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)只適用于Windows NT4.0以上。
u OPC（OBJECT LINKING EMBED PROCESS CONTROL）客戶機(jī)，可以從服務(wù)器取數(shù)據(jù)。遵守TCP/IP協(xié)議。
由于監(jiān)控軟件有需求，因此，許多廠商都來(lái)開(kāi)發(fā)。在90年代，有如FIX、INTOUCH、PARAGON、ONSPEC、CIMPLICITY等100多種。國(guó)內(nèi)有組態(tài)王、SYNALL等。各個(gè)監(jiān)控軟件分別開(kāi)發(fā)了許多DCS和PLC的驅(qū)動(dòng)軟件，其中驅(qū)動(dòng)軟件最多的是FIX和INTOUCH。在NT平臺(tái)上，如果采用FIX、INTOUCH軟件，彼此可作為服務(wù)器，也可作為客戶機(jī)，彼此可以交換數(shù)據(jù)。
DCS在70年代問(wèn)世時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)還比較低，市場(chǎng)上可以選用的零部件比較少。DCS生產(chǎn)廠家自己開(kāi)發(fā)的操作站有專用的操作系統(tǒng)、專用的監(jiān)控軟件、專用的接口硬件和CRT、專用的打印機(jī)、專用硬盤(pán)和軟驅(qū)。甚至連接用的電纜和插頭、插座也是專用的。這樣作也不能排除DCS廠家為了獲取最大的商業(yè)利益而考慮的。它們是DCS軟件、硬件的唯一提供者，他們只能保證他們自己的系統(tǒng)能夠通訊，雖然作了許多工作，但還是不能與其他系統(tǒng)互聯(lián)。有人比喻專用系統(tǒng)與宗教組織類似，與別人幾乎不相容，每一個(gè)商家都設(shè)法維護(hù)與它的信任者們的市場(chǎng)共享。當(dāng)我們描述兩個(gè)不同專用產(chǎn)品或操作系統(tǒng)支持者之間討論時(shí)，經(jīng)常用到“宗教戰(zhàn)爭(zhēng)”這一術(shù)語(yǔ)。
由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，而DCS的發(fā)展沒(méi)有計(jì)算機(jī)快，它處在相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展階段。后來(lái)市場(chǎng)上的各種微機(jī)零部件很多，但DCS都連接不上，異種系統(tǒng)更沒(méi)有辦法互連，DCS廠家又都沒(méi)有按照市場(chǎng)變化修改自己的軟件，所以DCS成為名符其實(shí)的“自動(dòng)化孤島”。DCS的用戶感到十分不方便，另外操作站和控制器相比，它容易損壞。大約使用7-8年左右，操作站由于買不到如硬盤(pán)、軟驅(qū)等，許多用戶決定在更換操作站時(shí)，不再采用原DCS廠家的操作站，因?yàn)樗鼉r(jià)格昂貴、備件難買。采用PC機(jī)和NT平臺(tái)，安裝通用監(jiān)控軟件，并開(kāi)發(fā)和某一具體DCS的驅(qū)動(dòng)軟件，做成通用操作站，代替原來(lái)的專用操作站。
有的DCS廠家索性把專用操作站去掉，配以通用操作站。如MOORE公司的APACS系統(tǒng)，在1996年采用INTOUCH軟件（FIX也可以），MOORE公司只提供APACS的驅(qū)動(dòng)軟件和提硬件的配置要求，硬件由用戶自己配。經(jīng)使用，運(yùn)行很好。比MOORE公司自己開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件要好用一些。這也許是DCS廠家軟件開(kāi)發(fā)人員比通用軟件開(kāi)發(fā)公司的軟件人員要少有關(guān)。又如MEASUREX的操作站也采用通用監(jiān)控軟件。目前最多的替代操作站是FIX、INTOUCH兩大類型的通用替代操作站。
早期的DCS，廠家分別都自己開(kāi)發(fā)專用監(jiān)控軟件。編寫(xiě)程序時(shí)，控制器的驅(qū)動(dòng)軟件和顯示軟件不是分開(kāi)來(lái)編寫(xiě)。如果采用通用微機(jī)和NT平臺(tái)，它們與通用軟件相比，CPU的開(kāi)銷要小一些，對(duì)硬件的要求比通用的要低一些，但由于是和系統(tǒng)一起銷售，銷售量很小，軟件本身的問(wèn)題沒(méi)有得到充分暴露。如果硬件都能滿足通用、專用要求，專用的死機(jī)現(xiàn)象比通用的嚴(yán)重一些。據(jù)了解，某一套DCS系統(tǒng)，硬件為PC機(jī)，操作系統(tǒng)為NT，專用監(jiān)控軟件裝配成的操作站，一天內(nèi)死機(jī)幾次。隨軟件版本升級(jí)，死機(jī)現(xiàn)象有增無(wú)減。一年內(nèi)打幾次補(bǔ)釘，死機(jī)現(xiàn)象仍然存在。專用、通用兩種軟件相比，專用的目前還是比通用的要封閉一些。在網(wǎng)絡(luò)中使用，還沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)套件軟件。如采用通用監(jiān)控軟件，DCS和DCS之間，DCS和PLC之間，PLC和PLC之間，各自的人機(jī)界面可以互連。只要是微軟的WINDOWS界面，都能作為客戶機(jī)。采用DDE、快速DDE和Suitelink讀取數(shù)據(jù)。它們既可以作為服務(wù)器，也可以作為客戶機(jī)。在企業(yè)內(nèi)可組成綜合管理信息系統(tǒng)。為了保證操作站的安全運(yùn)行，可以單獨(dú)用一個(gè)HMI用于互連。通用監(jiān)控軟件通常有網(wǎng)絡(luò)版的軟件，經(jīng)組態(tài)后，能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)組成服務(wù)器/客戶機(jī)格式，把實(shí)時(shí)信息傳到遠(yuǎn)方。在客戶機(jī)中，可以實(shí)時(shí)查看通用軟件做成的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。也能把信息送入MIS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中（如SQL、SYBASE、ORACLE）。通用監(jiān)控軟件在它們的套件軟件中，也有Web軟件，安裝成Web服務(wù)器，通過(guò)Web服務(wù)器。瀏覽動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。它不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過(guò)微軟的Glance軟件，也可以接Web。 瀏覽MIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。采用Web服務(wù)器, 瀏覽數(shù)據(jù)，都比服務(wù)器/客戶機(jī)的方式要慢。
采用通用操作站優(yōu)點(diǎn)歸納如下：
●價(jià)格低廉
●DCS功能擴(kuò)展
●用戶熟悉
異種機(jī)的連網(wǎng)也要遵守OSI的七層模型，采用通用監(jiān)控軟件，所有網(wǎng)絡(luò)套件都按開(kāi)放的規(guī)則編寫(xiě)。采用通用監(jiān)控軟件，也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，一些特定的功能可能不能滿足要求。
各個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步也是很重要的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器是用于所有網(wǎng)上工作站的高品質(zhì)時(shí)間同步的設(shè)備。一般情況下，DCS系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間是在操作站上(人機(jī)界面)形成的，控制器中只有相對(duì)時(shí)間。為了時(shí)間同步，可以把衛(wèi)星時(shí)間GPS(GLOBAL POSITION SYSTEM)作為基準(zhǔn)，來(lái)校對(duì)DCS的時(shí)間。具體實(shí)現(xiàn)辦法如下：通過(guò)衛(wèi)星接收天線，時(shí)間服務(wù)器接收GPS系統(tǒng)中各個(gè)衛(wèi)星的原子鐘，再把時(shí)間信號(hào)送到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器或DCS的操作站。通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器或操作站的DCS的驅(qū)動(dòng)軟件，把時(shí)間信號(hào)送到DCS的網(wǎng)絡(luò)上。原來(lái)以太網(wǎng)在DCS網(wǎng)絡(luò)中比較少用，但現(xiàn)在也有使用，因?yàn)樗容^廉價(jià)。它廣泛用于管理信息網(wǎng)（MIS）。以太網(wǎng)也采用廣播式協(xié)議，但與令牌網(wǎng)有區(qū)別。它采用隨機(jī)訪問(wèn)的鏈路控制。在以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，各結(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)。但當(dāng)兩個(gè)或更多的結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就產(chǎn)生數(shù)據(jù)發(fā)送沖突。發(fā)生沖突的結(jié)點(diǎn)都退回去，用一個(gè)隨機(jī)延時(shí)的算法后再繼續(xù)發(fā)送。即采用載波監(jiān)聽(tīng)/碰撞檢測(cè)多路訪問(wèn)技術(shù)。隨機(jī)延時(shí)的算法有很多種，目前都應(yīng)用于以太網(wǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)有千兆網(wǎng)可以采用點(diǎn)-點(diǎn)通訊。
目前MIS系統(tǒng)已經(jīng)與DCS、PLC連接成一個(gè)系統(tǒng)，DCS、PLC數(shù)據(jù)通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器，送到以太網(wǎng)，它的傳輸載體大都采用光纖或同軸電纜。同軸電纜容易受雷擊影響。調(diào)度室通常是中心區(qū)域，以它為基點(diǎn)，連成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。中心區(qū)域配置有服務(wù)器。如ORACLE、SYBASE、SQL等。在服務(wù)器中存有各個(gè)子模塊。如財(cái)務(wù)管理子模塊、人事管理子模塊等。DCS、PLC來(lái)的信號(hào)是在生產(chǎn)實(shí)時(shí)子系統(tǒng)模塊內(nèi)。生產(chǎn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)是海量的，它可以自成系統(tǒng)，自己設(shè)服務(wù)器，然后再與MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相連。目前傳輸載體也是光纖或同軸電纜。敷設(shè)光纖的費(fèi)用比較高（約20000元人民幣/公里）。在用光纖作為載體的MIS系統(tǒng)中，有些地方可能遠(yuǎn)離中心區(qū)域，但有少數(shù)數(shù)據(jù)也希望送到中心來(lái)顯示，這時(shí)不一定用光纖，可以采用電話線傳輸網(wǎng)絡(luò)的方式。像地衡、輸煤、水處理等地方的數(shù)據(jù)，數(shù)量很少。只要在電話總機(jī)的交換機(jī)加特殊以太網(wǎng)的路由器，在數(shù)據(jù)源加“貓”（MODEN）在布線中要稍加調(diào)整就可以了。以太網(wǎng)路由器、“貓”費(fèi)用較低。這時(shí)，光纖和電話線可以同時(shí)用于以太網(wǎng)。這就是SDSL（Symmetric Digital Subscriber Line）技術(shù)。其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：電話通暢，網(wǎng)絡(luò)也就通暢。因而維護(hù)簡(jiǎn)單。另外，這種技術(shù)在已經(jīng)有電話總機(jī)的情況下即可使用，而省去重復(fù)布線費(fèi)用。
SDSL（Symmetric Digital Subscriber Line）技術(shù)現(xiàn)在國(guó)外已廣泛用于工廠網(wǎng)。如果企業(yè)比較小，可以不用光纖，全部用電話線，通訊速率為2.3M 。無(wú)論從信息端讀取數(shù)據(jù)還是傳到信息端的指令速率是一樣的。
對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，70年代中期曾經(jīng)開(kāi)發(fā)過(guò)專用操作站，但不太成功。后來(lái)它就沒(méi)有開(kāi)發(fā)專用操作站，當(dāng)時(shí)，PLC只處理開(kāi)關(guān)量，在控制器上的數(shù)碼顯示作為人機(jī)界面也能滿足要求。PLC的控制器和I/O之間用網(wǎng)絡(luò)連接。到80年代末和90年代，模擬量控制進(jìn)入PLC，。用戶感到?jīng)]有以CRT為基礎(chǔ)的人機(jī)界面很不方便，用戶選用通用監(jiān)控軟件，運(yùn)行在NT平臺(tái)上，采用普通微機(jī)作為硬件平臺(tái)，編出各個(gè)PLC的驅(qū)動(dòng)軟件，這樣PLC也有了操作站。
對(duì)于通用監(jiān)控軟件來(lái)說(shuō)，如INTOUCH軟件，支持微軟開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議DDE（DYNAMIC DATA EXCHANGE）、快速DDE 、網(wǎng)絡(luò)DDE等。
u DDE允許Windows環(huán)境下各使用的機(jī)器建立客戶機(jī)/服務(wù)器關(guān)系，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，彼此發(fā)送指令。由服務(wù)器提供數(shù)據(jù)和接收從其它使用的機(jī)器發(fā)來(lái)的感興趣的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。發(fā)請(qǐng)求的機(jī)器就是客戶機(jī)，送數(shù)據(jù)的是服務(wù)器。
u 快速DDE 提供許多DDE的信息打包到單個(gè)DDE信息中。打包提高效率，減少服務(wù)器和客戶機(jī)之間傳送的DDE數(shù)據(jù)。
u 網(wǎng)絡(luò)DDE 延伸了標(biāo)準(zhǔn)DDE功能，其中包括了局域網(wǎng)通過(guò)串行口的通訊。網(wǎng)絡(luò)的延伸允許連在網(wǎng)上的不同計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器、客戶機(jī)應(yīng)用運(yùn)行的DDE連接。比如，網(wǎng)絡(luò)DDE支持連到LAN，或modem上的IBM兼容計(jì)算機(jī)和諸如在VMS、UNIX等操作環(huán)境下的非PC為基礎(chǔ)的平臺(tái)之間的DDE。
u SuiteLinkK用于TCP/IP為基礎(chǔ)的協(xié)議、被設(shè)計(jì)成滿足工業(yè)需要，如數(shù)據(jù)完整性、高吞吐量和容易診斷。此協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)只適用于Windows NT4.0以上。
u OPC（OBJECT LINKING EMBED PROCESS CONTROL）客戶機(jī)，可以從服務(wù)器取數(shù)據(jù)。遵守TCP/IP協(xié)議。
由于監(jiān)控軟件有需求，因此，許多廠商都來(lái)開(kāi)發(fā)。在90年代，有如FIX、INTOUCH、PARAGON、ONSPEC、CIMPLICITY等100多種。國(guó)內(nèi)有組態(tài)王、SYNALL等。各個(gè)監(jiān)控軟件分別開(kāi)發(fā)了許多DCS和PLC的驅(qū)動(dòng)軟件，其中驅(qū)動(dòng)軟件最多的是FIX和INTOUCH。在NT平臺(tái)上，如果采用FIX、INTOUCH軟件，彼此可作為服務(wù)器，也可作為客戶機(jī)，彼此可以交換數(shù)據(jù)。
DCS在70年代問(wèn)世時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)還比較低，市場(chǎng)上可以選用的零部件比較少。DCS生產(chǎn)廠家自己開(kāi)發(fā)的操作站有專用的操作系統(tǒng)、專用的監(jiān)控軟件、專用的接口硬件和CRT、專用的打印機(jī)、專用硬盤(pán)和軟驅(qū)。甚至連接用的電纜和插頭、插座也是專用的。這樣作也不能排除DCS廠家為了獲取最大的商業(yè)利益而考慮的。它們是DCS軟件、硬件的唯一提供者，他們只能保證他們自己的系統(tǒng)能夠通訊，雖然作了許多工作，但還是不能與其他系統(tǒng)互聯(lián)。有人比喻專用系統(tǒng)與宗教組織類似，與別人幾乎不相容，每一個(gè)商家都設(shè)法維護(hù)與它的信任者們的市場(chǎng)共享。當(dāng)我們描述兩個(gè)不同專用產(chǎn)品或操作系統(tǒng)支持者之間討論時(shí)，經(jīng)常用到“宗教戰(zhàn)爭(zhēng)”這一術(shù)語(yǔ)。
由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，而DCS的發(fā)展沒(méi)有計(jì)算機(jī)快，它處在相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展階段。后來(lái)市場(chǎng)上的各種微機(jī)零部件很多，但DCS都連接不上，異種系統(tǒng)更沒(méi)有辦法互連，DCS廠家又都沒(méi)有按照市場(chǎng)變化修改自己的軟件，所以DCS成為名符其實(shí)的“自動(dòng)化孤島”。DCS的用戶感到十分不方便，另外操作站和控制器相比，它容易損壞。大約使用7-8年左右，操作站由于買不到如硬盤(pán)、軟驅(qū)等，許多用戶決定在更換操作站時(shí)，不再采用原DCS廠家的操作站，因?yàn)樗鼉r(jià)格昂貴、備件難買。采用PC機(jī)和NT平臺(tái)，安裝通用監(jiān)控軟件，并開(kāi)發(fā)和某一具體DCS的驅(qū)動(dòng)軟件，做成通用操作站，代替原來(lái)的專用操作站。
有的DCS廠家索性把專用操作站去掉，配以通用操作站。如MOORE公司的APACS系統(tǒng)，在1996年采用INTOUCH軟件（FIX也可以），MOORE公司只提供APACS的驅(qū)動(dòng)軟件和提硬件的配置要求，硬件由用戶自己配。經(jīng)使用，運(yùn)行很好。比MOORE公司自己開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件要好用一些。這也許是DCS廠家軟件開(kāi)發(fā)人員比通用軟件開(kāi)發(fā)公司的軟件人員要少有關(guān)。又如MEASUREX的操作站也采用通用監(jiān)控軟件。目前最多的替代操作站是FIX、INTOUCH兩大類型的通用替代操作站。
早期的DCS，廠家分別都自己開(kāi)發(fā)專用監(jiān)控軟件。編寫(xiě)程序時(shí)，控制器的驅(qū)動(dòng)軟件和顯示軟件不是分開(kāi)來(lái)編寫(xiě)。如果采用通用微機(jī)和NT平臺(tái)，它們與通用軟件相比，CPU的開(kāi)銷要小一些，對(duì)硬件的要求比通用的要低一些，但由于是和系統(tǒng)一起銷售，銷售量很小，軟件本身的問(wèn)題沒(méi)有得到充分暴露。如果硬件都能滿足通用、專用要求，專用的死機(jī)現(xiàn)象比通用的嚴(yán)重一些。據(jù)了解，某一套DCS系統(tǒng)，硬件為PC機(jī)，操作系統(tǒng)為NT，專用監(jiān)控軟件裝配成的操作站，一天內(nèi)死機(jī)幾次。隨軟件版本升級(jí)，死機(jī)現(xiàn)象有增無(wú)減。一年內(nèi)打幾次補(bǔ)釘，死機(jī)現(xiàn)象仍然存在。專用、通用兩種軟件相比，專用的目前還是比通用的要封閉一些。在網(wǎng)絡(luò)中使用，還沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)套件軟件。如采用通用監(jiān)控軟件，DCS和DCS之間，DCS和PLC之間，PLC和PLC之間，各自的人機(jī)界面可以互連。只要是微軟的WINDOWS界面，都能作為客戶機(jī)。采用DDE、快速DDE和Suitelink讀取數(shù)據(jù)。它們既可以作為服務(wù)器，也可以作為客戶機(jī)。在企業(yè)內(nèi)可組成綜合管理信息系統(tǒng)。為了保證操作站的安全運(yùn)行，可以單獨(dú)用一個(gè)HMI用于互連。通用監(jiān)控軟件通常有網(wǎng)絡(luò)版的軟件，經(jīng)組態(tài)后，能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)組成服務(wù)器/客戶機(jī)格式，把實(shí)時(shí)信息傳到遠(yuǎn)方。在客戶機(jī)中，可以實(shí)時(shí)查看通用軟件做成的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。也能把信息送入MIS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中（如SQL、SYBASE、ORACLE）。通用監(jiān)控軟件在它們的套件軟件中，也有Web軟件，安裝成Web服務(wù)器，通過(guò)Web服務(wù)器。瀏覽動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。它不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過(guò)微軟的Glance軟件，也可以接Web。 瀏覽MIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。采用Web服務(wù)器, 瀏覽數(shù)據(jù)，都比服務(wù)器/客戶機(jī)的方式要慢。
采用通用操作站優(yōu)點(diǎn)歸納如下：
●價(jià)格低廉
●DCS功能擴(kuò)展
●用戶熟悉
異種機(jī)的連網(wǎng)也要遵守OSI的七層模型，采用通用監(jiān)控軟件，所有網(wǎng)絡(luò)套件都按開(kāi)放的規(guī)則編寫(xiě)。采用通用監(jiān)控軟件，也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，一些特定的功能可能不能滿足要求。
各個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步也是很重要的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器是用于所有網(wǎng)上工作站的高品質(zhì)時(shí)間同步的設(shè)備。一般情況下，DCS系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間是在操作站上(人機(jī)界面)形成的，控制器中只有相對(duì)時(shí)間。為了時(shí)間同步，可以把衛(wèi)星時(shí)間GPS(GLOBAL POSITION SYSTEM)作為基準(zhǔn)，來(lái)校對(duì)DCS的時(shí)間。具體實(shí)現(xiàn)辦法如下：通過(guò)衛(wèi)星接收天線，時(shí)間服務(wù)器接收GPS系統(tǒng)中各個(gè)衛(wèi)星的原子鐘，再把時(shí)間信號(hào)送到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器或DCS的操作站。通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器或操作站的DCS的驅(qū)動(dòng)軟件，把時(shí)間信號(hào)送到DCS的網(wǎng)絡(luò)上。原來(lái)以太網(wǎng)在DCS網(wǎng)絡(luò)中比較少用，但現(xiàn)在也有使用，因?yàn)樗容^廉價(jià)。它廣泛用于管理信息網(wǎng)（MIS）。以太網(wǎng)也采用廣播式協(xié)議，但與令牌網(wǎng)有區(qū)別。它采用隨機(jī)訪問(wèn)的鏈路控制。在以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，各結(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)。但當(dāng)兩個(gè)或更多的結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就產(chǎn)生數(shù)據(jù)發(fā)送沖突。發(fā)生沖突的結(jié)點(diǎn)都退回去，用一個(gè)隨機(jī)延時(shí)的算法后再繼續(xù)發(fā)送。即采用載波監(jiān)聽(tīng)/碰撞檢測(cè)多路訪問(wèn)技術(shù)。隨機(jī)延時(shí)的算法有很多種，目前都應(yīng)用于以太網(wǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)有千兆網(wǎng)可以采用點(diǎn)-點(diǎn)通訊。
目前MIS系統(tǒng)已經(jīng)與DCS、PLC連接成一個(gè)系統(tǒng)，DCS、PLC數(shù)據(jù)通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器，送到以太網(wǎng)，它的傳輸載體大都采用光纖或同軸電纜。同軸電纜容易受雷擊影響。調(diào)度室通常是中心區(qū)域，以它為基點(diǎn)，連成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。中心區(qū)域配置有服務(wù)器。如ORACLE、SYBASE、SQL等。在服務(wù)器中存有各個(gè)子模塊。如財(cái)務(wù)管理子模塊、人事管理子模塊等。DCS、PLC來(lái)的信號(hào)是在生產(chǎn)實(shí)時(shí)子系統(tǒng)模塊內(nèi)。生產(chǎn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)是海量的，它可以自成系統(tǒng)，自己設(shè)服務(wù)器，然后再與MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相連。目前傳輸載體也是光纖或同軸電纜。敷設(shè)光纖的費(fèi)用比較高（約20000元人民幣/公里）。在用光纖作為載體的MIS系統(tǒng)中，有些地方可能遠(yuǎn)離中心區(qū)域，但有少數(shù)數(shù)據(jù)也希望送到中心來(lái)顯示，這時(shí)不一定用光纖，可以采用電話線傳輸網(wǎng)絡(luò)的方式。像地衡、輸煤、水處理等地方的數(shù)據(jù)，數(shù)量很少。只要在電話總機(jī)的交換機(jī)加特殊以太網(wǎng)的路由器，在數(shù)據(jù)源加“貓”（MODEN）在布線中要稍加調(diào)整就可以了。以太網(wǎng)路由器、“貓”費(fèi)用較低。這時(shí)，光纖和電話線可以同時(shí)用于以太網(wǎng)。這就是SDSL（Symmetric Digital Subscriber Line）技術(shù)。其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：電話通暢，網(wǎng)絡(luò)也就通暢。因而維護(hù)簡(jiǎn)單。另外，這種技術(shù)在已經(jīng)有電話總機(jī)的情況下即可使用，而省去重復(fù)布線費(fèi)用。
SDSL（Symmetric Digital Subscriber Line）技術(shù)現(xiàn)在國(guó)外已廣泛用于工廠網(wǎng)。如果企業(yè)比較小，可以不用光纖，全部用電話線，通訊速率為
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