【正文】 實(shí)現(xiàn)對(duì)以下監(jiān)控參數(shù)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)完善的系統(tǒng)功能，同時(shí)具備三種操作方式：自動(dòng)、軟手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)。 海上石油平臺(tái)的組成和運(yùn)行埕島油田海域水深10m左右，年產(chǎn)油200萬(wàn)噸。常規(guī)的含油污水處理流程為：從分離器分離出來(lái)的含油污水首先進(jìn)入斜板隔油器中進(jìn)行油水分離，然后進(jìn)入氣浮選器進(jìn)行分離，如果二級(jí)處理后仍達(dá)不到規(guī)定的含油指標(biāo)時(shí)，可增設(shè)砂濾器進(jìn)行三級(jí)處理，處理合格后的污水排海。儲(chǔ)存的合格原油經(jīng)計(jì)量后可以用穿梭油輪輸送走，也可以建長(zhǎng)距離海底管線直接輸送到陸上。生產(chǎn)管匯是將每口油井的液體匯集起來(lái)，并輸送到油氣分離系統(tǒng)中去。第二章 課題背景第二章 課題背景 海上油氣集輸系統(tǒng)海上油氣田的集輸系統(tǒng)要根據(jù)采油方式、油品性質(zhì)以及投資回收等問(wèn)題進(jìn)行確定，下面僅介紹一種典型的原油集輸系統(tǒng)[7]。 論文完成的工作本論文主要完成了以下幾方面工作：（1）通過(guò)分析油井平臺(tái)的工藝流程，建立完整和實(shí)用的采油平臺(tái)的監(jiān)控需求。整個(gè)系統(tǒng)硬件連接點(diǎn)和系列I/O點(diǎn)總數(shù)約10000個(gè)。90年代以來(lái)，顯著變化是3個(gè)主要的子系統(tǒng)（緊急停車、火災(zāi)可燃?xì)怏w檢測(cè)和海底控制）均集成于平臺(tái)控制系統(tǒng)（DCS）之內(nèi)，而并非直接集成于監(jiān)控系統(tǒng)。它包括采油、注水、集輸、油氣水處理和油氣儲(chǔ)運(yùn)這幾個(gè)過(guò)程，這些過(guò)程的完成首先需要借助于安裝在油水井、采注計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站、脫水站、含油污水站、原油穩(wěn)定站、天然氣處理站、注水站、油庫(kù)中的工藝設(shè)備，以及連接這些站間的管線來(lái)實(shí)現(xiàn)，但要很好地完成生產(chǎn)任務(wù)，僅靠這些工藝設(shè)備還是不夠的，還需要有各種自動(dòng)化設(shè)備以及生產(chǎn)的操作和管理人員。如西安交通大學(xué)研制的“大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)(RMMD)”，華中科技大學(xué)開發(fā)的“汽輪機(jī)工況監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)(KBGMD)”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“微計(jì)算機(jī)化機(jī)組狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷專家系統(tǒng)(MMMDES)”，合肥工業(yè)大學(xué)的“全球范圍的智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)(INETCNC)”等。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用、發(fā)展較為完善，但在工業(yè)控制、設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用則較為緩慢。（4）工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域可以帶來(lái)很多好處，尤其具有相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸速率，能提供足夠的帶寬。首先，在目前的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中，大多數(shù)是低速現(xiàn)場(chǎng)總線，現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備的計(jì)算能力和信息處理能力較低，主要用于數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào)的輸出，并實(shí)現(xiàn)PID控制等一些簡(jiǎn)單的控制算法。目前我國(guó)市場(chǎng)上主要有三種類型的DCS產(chǎn)品，它們是儀表型分散控制系統(tǒng)、以可編程控制器PLC為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)和以PC總線為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)。第二是處理速度問(wèn)題，計(jì)算機(jī)的處理速度越快，在一定時(shí)間內(nèi)管理的設(shè)備越多，然而任何計(jì)算機(jī)的處理速度都是有一定限度的，當(dāng)控制系統(tǒng)過(guò)大、被控設(shè)備和測(cè)點(diǎn)太多時(shí)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)往往不能滿足要求[1]。這種控制方式用在一些特殊的行業(yè)。在整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的控制數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，并作必要的分析，再將這些狀態(tài)通過(guò)傳輸通道反饋到遠(yuǎn)程監(jiān)控端。各部分分工協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，考慮到海上采油行業(yè)環(huán)境的惡劣以及油田產(chǎn)量逐漸減少等問(wèn)題，海上采油平臺(tái)越來(lái)越多的采用無(wú)人職守的方式進(jìn)行生產(chǎn)，一些小平臺(tái)沒有必要用人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和操作。世界各國(guó)均十分重視對(duì)海洋資源的開發(fā)和利用，因此海洋石油鉆采技術(shù)與設(shè)備發(fā)展十分迅速。海底蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，具有重要的開發(fā)潛力和戰(zhàn)略意義。目前采油平臺(tái)日常的生產(chǎn)管理方法是，由人工每日定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行情況并測(cè)量、統(tǒng)計(jì)采油數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控是指利用計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的監(jiān)視和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)稱為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)的目的就是將現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)信息盡快的傳輸?shù)奖O(jiān)控端，使操作人員通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的了解，決定下一步的操作措施。設(shè)備的操作控制完全在本地進(jìn)行，設(shè)備在本地操作人員的監(jiān)控下完成任務(wù)。在這個(gè)系統(tǒng)中，幾十個(gè)甚至幾百個(gè)控制回路和上千個(gè)過(guò)程變量的顯示、操作和控制都由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成。DCS是一種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，其核心思想是分散采集和控制，集中監(jiān)視操作?，F(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)促進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，并且使現(xiàn)場(chǎng)控制的功能更強(qiáng)大。由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，有八種總線成為國(guó)際電工委員會(huì)現(xiàn)行的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，從事該領(lǐng)域研發(fā)和應(yīng)用的人員與從事現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域的技術(shù)人員比起來(lái)要多得多，這就為工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)以及它的日益廣泛的普及提供了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨后，由這些公司合作共同推出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的系統(tǒng)TESTBED，該系統(tǒng)可以初步在Internet網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)控和故障會(huì)診，但該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)，只是起到了一種研究的作用。遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速采集、綜合處理，利用及時(shí)的信息提高管理決策水平。 國(guó)外海上油田監(jiān)控技術(shù)國(guó)外從事海上石油開發(fā)以近百年，迄今積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。它采用FisherRosmount提供和安裝的海上DCS系統(tǒng)，配套包括智能儀表和一整套的RS3在內(nèi)的先進(jìn)設(shè)備?，F(xiàn)在開發(fā)的僅有渤海、南海的油田。（6）選用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)監(jiān)控組態(tài)畫面。測(cè)試管匯分別將每口井的產(chǎn)出井液輸送到計(jì)量分離器中進(jìn)行分離并計(jì)量。處理合格的原油需要儲(chǔ)存。多余的天然氣可通過(guò)火炬臂上的火炬頭燒掉。海水通過(guò)海水提升泵抽到平臺(tái)甲板上，經(jīng)粗、細(xì)過(guò)濾器過(guò)濾掉懸浮固體，再進(jìn)入脫氧塔中脫去海水中的氧，脫氧后的海水經(jīng)增壓泵，注水泵注入到地層中去。在這些設(shè)備上分布著眾多的檢測(cè)和控制點(diǎn)，如計(jì)量分離器液位、液位開關(guān)，加熱器溫度檢測(cè)、調(diào)節(jié)、開關(guān)控制，采油電泵的電流、電壓檢測(cè)，缺相、短路檢測(cè)，遙控開關(guān)井等[6]。由于衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)量多且分散，耗費(fèi)大量的工程投資，又難以管理，因此，測(cè)控的主要對(duì)象是衛(wèi)星平臺(tái)，衛(wèi)星平臺(tái)的測(cè)控參數(shù)為：井口：油溫、油壓、套壓、安全閥壓力檢測(cè)，觀察井的井下壓力、井下溫度檢測(cè)，遙控關(guān)閉井口、井下安全閥，電泵或螺桿泵的電流、電壓、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、停泵報(bào)警、遙控啟停?；馂?zāi)檢測(cè)、報(bào)警。在計(jì)量分離器上裝有一體化壓力變送器、液位傳感器以及相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥。安全閥關(guān)斷的程序：對(duì)機(jī)采井先自動(dòng)停泵，再控制關(guān)閉井口井下安全閥；對(duì)自噴井，直接控制安全閥關(guān)閉。計(jì)量時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量液體，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量氣體，并且將檢測(cè)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)往中心平臺(tái)和陸地站。用鍵盤或鼠標(biāo)選擇工藝流程控制參數(shù)后，連同啟動(dòng)或停止流程命令傳送給下位PLC，PLC運(yùn)行梯形圖程序，選擇流程路徑，控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)流程或停止流程?，F(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)方式此方式指在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)或按鈕直接操作設(shè)備。分散的大范圍的監(jiān)控管理采用有線通信方式比較困難，其通信位置的固定性無(wú)法解決采油平臺(tái)布局隨著產(chǎn)量變化而變化的要求。最新的無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用使得高性能、低價(jià)格的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成為可能，給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)很多便利。SMS（Short Messaging Service，短消息服務(wù)）是一種使得移動(dòng)設(shè)備可以發(fā)送和接收文本信息的技術(shù)。專用網(wǎng)絡(luò)通信（1） 無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)數(shù)傳電臺(tái)（data radio）是數(shù)字式無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的簡(jiǎn)稱。下面是幾種無(wú)線通信方式的性能對(duì)比，見表 22。基站總線傳輸速率為3MbPs，適合于任何流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，并可以承載多媒體傳輸?shù)母咚俾室?，無(wú)輪詢系統(tǒng)的等待時(shí)間，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信模式，適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸保密性和抗干擾性強(qiáng)的場(chǎng)合，無(wú)須申請(qǐng)專用頻點(diǎn)，設(shè)計(jì)傳輸距離大于100Km。同時(shí)，為了保證數(shù)據(jù)高效正確的傳輸，還要進(jìn)行流量控制和糾錯(cuò)控制。Hf62個(gè)字節(jié) 8字節(jié)命令幀中根據(jù)控制字的不同，可以表示鏈路中的不同工作狀態(tài)及中心站不同的控制信息。站點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后，先從幀頭讀取這4個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)碼，并和自己名稱的校驗(yàn)碼比較，若相同，則說(shuō)明是發(fā)給自己的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳給上層，否則丟掉。如果出現(xiàn)超時(shí)，仍沒有得到信息，即重發(fā)對(duì)口一幀的應(yīng)答。因此，這種分布式的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)有力地克服了集中式數(shù)字控制系統(tǒng)中對(duì)控制器處理能力和可靠性要求高的缺陷[14]。不同的系統(tǒng)其差別較大。管理計(jì)算機(jī)（上位機(jī)） 它通過(guò)數(shù)據(jù)總線和系統(tǒng)中各智能單元，采集各種數(shù)據(jù)信息，并綜合下達(dá)諸如設(shè)定值等各種高級(jí)命令。因此從該角度而言，集散控制系統(tǒng)是一種封閉專用的、不具可互操作性的控制系統(tǒng)。是3C技術(shù)（Communication，Computer， Control）的融合。減少了系統(tǒng)的維護(hù)量，提高了系統(tǒng)的可靠性。 ⑤ 如果有統(tǒng)一的、國(guó)際性的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，可與不同廠家生產(chǎn)的儀表兼容。PROFIBUSPA：是一種專為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的，可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器聯(lián)接于一根總線，標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)安全傳輸?shù)目偩€技術(shù)。（5） 設(shè)備類型簡(jiǎn)單：PROFIBUSDP主站是中央控制器，可以進(jìn)行組態(tài)、編程和診斷的設(shè)備，如PLC和PC等。目前現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)并沒有得到廣泛的認(rèn)可，各大控制廠家的產(chǎn)品也都以DCS系統(tǒng)為主，與傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)相比，新型的DCS系統(tǒng)都兼容FF、Profibus等現(xiàn)場(chǎng)總線儀表。該級(jí)對(duì)上通過(guò)人機(jī)接口與管理人員進(jìn)行友善的人機(jī)管理決策的職能，對(duì)下監(jiān)視、指導(dǎo)協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)的所有行為。該級(jí)負(fù)責(zé)產(chǎn)生直接的控制信號(hào)，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于被控對(duì)象，精確的控制算法在這一層實(shí)現(xiàn)。該級(jí)通過(guò)擴(kuò)頻微波獲取中心平臺(tái)數(shù)據(jù)。該級(jí)的智能程度和控制精度均介于組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)之間。該級(jí)是由PLC構(gòu)成的，可適用復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。（2） 開關(guān)量：各模擬量的上下限報(bào)警；平臺(tái)的可燃?xì)怏w報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警；潛油電泵的狀態(tài)—短路、欠載、缺相等停機(jī)故障，生產(chǎn)分離器、計(jì)量分離器高低液位的越限報(bào)警。（3） 安全閥關(guān)閉功能：在平臺(tái)發(fā)生應(yīng)急情況時(shí)，井下安全閥是保證采油平臺(tái)實(shí)現(xiàn)安全環(huán)保的一個(gè)關(guān)鍵屏障，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)井有時(shí)可能是難以實(shí)現(xiàn)的，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)安全閥的自動(dòng)關(guān)閉，從而使平臺(tái)抵御突發(fā)事件的能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)。在組織級(jí)采用二臺(tái)計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)控制管理功能，一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)關(guān)用作與局域網(wǎng)的接口。中心平臺(tái)管理級(jí)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成操作站，操作站的硬件配置為：研華工業(yè)機(jī)箱 IPC6908，P4 CPU，1G 內(nèi)存，120G 硬盤，19 寸純平彩色顯示器，光驅(qū)，配有標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、鼠標(biāo)、音箱和 HP 打印機(jī)。調(diào)制方式：擴(kuò)頻，GFSK（預(yù)調(diào)制高斯濾波頻移鍵控），射頻數(shù)據(jù)速率 144Kbps?？蓪?shí)現(xiàn) PLC（可編程控制器）和工作站之間的無(wú)線連接。并開始與小型計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了以PLC為重要部件的分布式控制系統(tǒng)。PLC上電后對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化、I/0模塊配置運(yùn)行方式檢查、停電保持范圍設(shè)定及其它初始化處理等[20]。此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。據(jù)電子部98年調(diào)查結(jié)果表明。輸出刷新階段是所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通／斷開)在輸出刷新階段被存到輸出鎖存器，通過(guò)一定方式輸出并驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC上電完成以后進(jìn)入掃描工作過(guò)程。隨著構(gòu)成PLC的元器件性能的提高，PLC的可靠性也在提高，另外，PLC程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂易維護(hù)，更適用于工程技術(shù)人員。 PLC的選型與研究 PLC概述PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。系統(tǒng)增益：135dB。 SRM6100的特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)工作頻率：（無(wú)需申請(qǐng)專用頻點(diǎn)資源。中心平臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)充分利用了最新的計(jì)算機(jī)軟件及通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換和復(fù)雜的畫面顯示操作功能。本章最后詳細(xì)的闡述了海上油田監(jiān)控的三級(jí)管理系統(tǒng)。保護(hù)及報(bào)警當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)性故障和嚴(yán)重超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)能在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并給予提示，以及自動(dòng)緊急跳閘和斷電停機(jī)保護(hù)等措施，同時(shí)控制計(jì)算機(jī)能自動(dòng)彈出報(bào)警窗口，顯示報(bào)警畫面。在該級(jí)的控制中，可完成對(duì)閥、電機(jī)等的開關(guān)控制，更重要的是完成對(duì)計(jì)量分離器、電加熱器的精確控制。通過(guò)無(wú)線電臺(tái)發(fā)送微波方式獲取各衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)據(jù)，通過(guò)DH+網(wǎng)獲取本地PLC的工作狀態(tài)及采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上建立基于Intranet/Web技術(shù)的動(dòng)態(tài)查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)和測(cè)控自動(dòng)化系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。由上圖可以看出，該模型是一種實(shí)用、可靠、新型的工業(yè)控制系統(tǒng)模型，它可以按照實(shí)際的需求，規(guī)模大小，近程和遠(yuǎn)程進(jìn)行選擇，在設(shè)計(jì)時(shí)它可以針對(duì)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，進(jìn)行層次的分配，而這種分配又能完全滿足“控制精度隨智能提高而降低”的設(shè)計(jì)原則，這種結(jié)構(gòu)完全可以用已被許多實(shí)踐證明是成功的PLC網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的各級(jí)間的通信可采用靈活的方式進(jìn)行。（2） 中間級(jí)為協(xié)調(diào)／監(jiān)控級(jí)。 海上石油平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)采用地理上分布、控制功能上分散、管理操作集中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基本上克服了集中和分布式兩種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。 本文選擇的控制系統(tǒng)從控制系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)由于具有全數(shù)字多點(diǎn)通信、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)可控、開放性、互可操作性并能實(shí)現(xiàn)分散控制等特點(diǎn)，將是過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)會(huì)取代傳統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)，成為控制領(lǐng)域的主力。本項(xiàng)目中，我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)分布式I/O與控制級(jí)PLC的通訊連接，選擇DP總線技術(shù)，主要原因是其具有以下的基本功能和特征：（1） 傳輸技術(shù)便利與迅速：可采用雙芯電纜、RS485雙絞線或光纜。同時(shí)，以微處理器為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以完成許多先進(jìn)的功能，包括部分控制功能。現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字信號(hào)比4～20mA模擬信號(hào)的精度提高10倍。它具有以下優(yōu)點(diǎn)[15]：（1） 開放性和可互操作性 理論上，所有的FCS系統(tǒng)都應(yīng)采用同一種通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此可以根據(jù)需要自由選擇不同廠家的組件來(lái)搭建需要的FCS系統(tǒng)。4～20mA模擬直流回路只能在一根兩芯電纜中單向傳輸一個(gè)參數(shù)。通常管理計(jì)算機(jī)還有可能供用戶進(jìn)一步開發(fā)高級(jí)語(yǔ)言軟件，可完成有關(guān)工藝參數(shù)間復(fù)雜的運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析工作等。諸如PID控制、非線形增益、選擇性控制和Smith預(yù)估等。CRT操作計(jì)算機(jī)管 理計(jì)算機(jī)過(guò)程控制單元過(guò)程控制單元I/O接口過(guò)