集散控制系統(tǒng)及設(shè)備(已修改)
2025-01-14 18:46 本頁面
【正文】 項目九 集散控制系統(tǒng)及設(shè)備 集散控制系統(tǒng)的英文原名為 :Distributed Control System， 簡稱 DCS， 通常也稱為集散控制系統(tǒng) 。 集散控制系統(tǒng)的控制功能，主要由計算機技（ puter）、 控制技術(shù)（ Control） 、顯示技術(shù)（ CRT）和通信技術(shù) （ municate）來完成，一般也稱為 4C技術(shù)， 4C技術(shù)是 DCS系統(tǒng)的四大支柱。 DCS中通信技術(shù)更為重要，操作員站 的操作、工程師站系統(tǒng)的組態(tài)以及現(xiàn)場設(shè)備信息的交換都依 靠通信技術(shù)來完成。 任務(wù)二十七 DCS的通信技術(shù) 通信技術(shù)就是研究通信設(shè)備（通常就是計算機）如何進行信息交換。例如，使用鼠標或鍵盤在計算機屏幕上對某個現(xiàn)場閥門進行開大或關(guān)小操作，實際的操作過程是：該操作首先翻譯成二進制數(shù)據(jù) (在操作站完成 )，然后通過數(shù)據(jù)總線傳遞到現(xiàn)場的控制計算機 (在 DPU中完成 )，再由現(xiàn)場控制計算機將控制信息發(fā)送到對應(yīng)閥門的卡件，通過適當?shù)目罱K完成操作 。 一、數(shù)據(jù)通信的基本原理 DCS計算機之間的通信依靠計算機網(wǎng)絡(luò)來完成 。 計算機網(wǎng) 絡(luò)是將物理位置不同的計算機或計算機系統(tǒng)通過通信裝置 、 設(shè)備和線路將其連接起來 ， 并按一定標準 （ 通信協(xié)議 ） 完成信號和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò) 。 大型計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常復雜 ， 也有十分簡單可以稱為網(wǎng) 絡(luò)的計算機連接 。 （ 簡單的計算機網(wǎng)絡(luò) ） 人們描述計算機 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時 ， 常使用網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖 。 圖 91 最簡單計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) 這是最簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)，一般在描述網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)時往往僅畫出節(jié)點和通信鏈路。通常，把節(jié)點和通信鏈路的集合統(tǒng)稱為通信子網(wǎng) 。 兩個節(jié)點之間的線段稱為通信鏈路方框分別表示兩臺計算機設(shè)備，又稱為主機（HOST）圓表示主機和通信媒體之間的接口，也稱為節(jié)點（NO DE）。 這里網(wǎng)卡就是節(jié)點，但實際網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點也可以是一臺通信處理機。A B2 計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)基本形式有三種：環(huán)形、總線形和 星形，見下圖 92。復雜網(wǎng)絡(luò)可以由基本網(wǎng)絡(luò)連接而成。 (a)星 星網(wǎng) (b)環(huán) 形網(wǎng) (c)總 線網(wǎng)防止高頻反射的電路匹配電阻星型網(wǎng)：所有外圍計算機之間的通信都必須經(jīng)過中間的通信裝置。 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：通信沿著環(huán)順或逆時針進行。 總線形網(wǎng)絡(luò)：是目前多數(shù)電廠控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，各點依靠總線可以直接通信，通信速度比較高。 ? 由通信方式的不同可以將通信網(wǎng)絡(luò)分成點點子網(wǎng) （ 存儲轉(zhuǎn)發(fā)式 ） 和廣播子網(wǎng) （ 多點共享子網(wǎng) ） 。 星形網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)屬于點點子網(wǎng) （ 存儲轉(zhuǎn)發(fā) ） 。 總線網(wǎng)屬于廣播子網(wǎng) 。 當一個接點要發(fā)送信息到另外一個接點時 ，是將帶有地址信息的數(shù)據(jù)首先發(fā)送到總線上 （ 稱為廣播 ） ， 所有連接在總線上設(shè)備都要接受該信息 （ 稱為聽到 ） ， 然后分析信息中地址和自己地址是否相同 ，相同在保存信息 ， 否則將信息拋棄 。 ? 數(shù)據(jù)傳輸方式 所有計算機通信全部采用二進制。傳遞二進制數(shù)共分兩種方式，即并行通信和串行通信。并行是一次同時傳遞數(shù)個二進制位，通信接點之間的連線數(shù)目和通信的二進制位數(shù)相同，長距離通信十分浪費材料。串行通信是常用的通信方式。 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 并行通信，每傳遞一位二進制數(shù)就需要一條線路。傳遞二進制數(shù)據(jù)位數(shù)越多，需要的線路越多，不利于長距離通信，打印機多采用并行通信。 串行通信最少可以使用三根線來進行，一根通信由左向右；另一根由右向左；加上公用地共三根可以使用雙向（雙工）通信。 （ 1）、串行異步通信（原理講解） 圖 94 串行異步通信波形圖 電平秒在發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須持續(xù)輸出高電平，高電平表示發(fā)送停止。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10發(fā)送數(shù)據(jù)前首先發(fā)送一位開始位，既持續(xù)一位數(shù)據(jù)時間間隔的低電平，此處假設(shè)一位數(shù)據(jù)時間間隔為一秒。1 0 0 1 1 0 1 1 1假設(shè)發(fā)送的數(shù)據(jù)為6位二進制數(shù)：10 0110。 高電平代表1，低電平代表0 。一位檢驗位，當數(shù)據(jù)傳輸過程中受到干擾出現(xiàn)錯誤時，檢驗位可以判別這種傳輸錯誤。兩位停止位：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后持續(xù)高電平表示數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。 例如：甲方向乙方傳遞 1100101， 7位二進制數(shù)據(jù)，增加一個偶檢驗位，兩位停止位。 所謂偶檢驗就是在傳輸數(shù)據(jù)時，保證數(shù)據(jù)中“ 1”的個數(shù)加上偶檢驗位“ 1”的個數(shù)后，必須為偶數(shù)。就本例而言，數(shù)據(jù)中已經(jīng)存在 4個” 1“，已經(jīng)是偶數(shù)，所以偶檢
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