【文章內(nèi)容簡介】 個結(jié)點。另一類結(jié)點是與人機相連的，稱為人機界面。它們通過通訊網(wǎng)絡(luò)采集控制器中的數(shù)據(jù)。根據(jù)功能又分為操作站，這是工廠運營的主要設(shè)備，它既要從控制器中讀取數(shù)據(jù)，又要將運營人員的意圖送給控制器 ，所以數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。人機界面的另外幾種結(jié)點分別是工程師工作站、歷史趨勢站和動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。工程師工作站通常只在系統(tǒng)投運前，把存儲在控制器中的各種算法按照生產(chǎn)要求連接起來，并填進參數(shù)最后下裝給控制器，它是組態(tài)用的工具，系統(tǒng)投運以后可以離線。工程師站的工作區(qū)別于用算法語言編程，稱之為組態(tài)。 控制器的存儲器中存有各種控制算法，如： PID、加、減、乘、除、三角函數(shù)、矩陣運算、先進算法史密斯預估器，與 BASIC、 C 語言接口等。如果操作站中的監(jiān)控軟件作圖功能不能滿足要求，也可由工程師站做動態(tài)流程圖，然后裝載 給操作站。 為了 DCS 的控制器和操作站的升級，不改變組態(tài)，由逆向工程師站讀取控制器組態(tài)。然后下裝給升級后的控制器。逆向工程師站的另外一個功能是為了查找故障，讀取控制器組態(tài)供分析使用。 人機界面的另一個重要結(jié)點是動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器，它是 DCS 和 MIS 系統(tǒng)的接口，是 DCS和 Web 的隔離設(shè)備。它的特點是數(shù)據(jù)只能上行，不能下行，而且存儲的數(shù)據(jù)量是海量的。歷史趨勢站和動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器類似，它的功能可以合并到動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器上，也可以單獨成為一個結(jié)點。 在系統(tǒng)剛投入運行時，由于系統(tǒng)組態(tài)不完善，經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)堵塞。但投運一段 時間后，就很少發(fā)生網(wǎng)絡(luò)堵塞。 近來，由于 MIS 系統(tǒng)需要從 DCS 中讀取生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)中接進動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象就變得十分頻繁，并使得各種人機界面的結(jié)點死機現(xiàn)象很嚴重。網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象的嚴重程度與多種因素相關(guān)。 當結(jié)點連到 DCS 的通訊網(wǎng)絡(luò)上時，通常有一個網(wǎng)絡(luò)接口，控制器把數(shù)據(jù)送到接口。人機界面從網(wǎng)絡(luò)接口讀取數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)應(yīng)遵守網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)有環(huán)形和總線兩種，總線網(wǎng)絡(luò)在邏輯上也是環(huán)形的。星形網(wǎng)絡(luò)只用于小系統(tǒng)（ 100 個 I/O 點內(nèi)）。常用的通訊協(xié)議是廣播式的，在網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點，只要把數(shù)據(jù)送到網(wǎng) 絡(luò)上，它就要不斷廣播數(shù)據(jù)，需要數(shù)據(jù)的結(jié)點就接收數(shù)據(jù)。廣播式協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)除了這種方式以外，還有一種方式：一個結(jié)點向網(wǎng)上的其他結(jié)點問詢數(shù)據(jù)，但如果其他結(jié)點沒有這個數(shù)據(jù)，它就反復進行問詢工作，直至讀取到這個數(shù)據(jù)。那么如果網(wǎng)絡(luò)上根本沒有這個數(shù)據(jù)，就會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞。 操作站死機現(xiàn)象，不管何種 DCS 系統(tǒng)，在 DCS 七十年代問世以來，都不同程度的存在死機現(xiàn)象。操作站主要軟件是操作系統(tǒng)、監(jiān)控軟件和控制器的驅(qū)動軟件。早期的 DCS 系統(tǒng)，所有這三個軟件都是由 DCS 廠家自行開發(fā)的，或者說是專用的。這三個軟件可能有不相配的地方，所以在 運行時產(chǎn)生死機，特別是鍵盤操作時幾個特殊鍵按下時，就會產(chǎn)生死機。另外一種情況是：有的 DCS 系統(tǒng)、監(jiān)控軟件從其它系統(tǒng)移植過來， DCS 制造廠家只開發(fā)一個驅(qū)動軟件。這種情況下，由于 DCS 銷售量小，軟件之間配合問題沒有得到充分暴露，死機就更為頻繁。 動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器不是系統(tǒng)剛投運時就存在的，許多 DCS 用戶是最近幾年根據(jù)需要才添加的。 DCS 運行時間比較長的情況下，工廠的維護人員不斷更替，控制器的組態(tài)也不斷變化，但有一個現(xiàn)象是：組態(tài)只加不減，有一部分組態(tài)實際上已沒有與真正的 I/O 點相連。而動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器接入時，欲將 DCS 上所有數(shù)據(jù)點都讀上去，而其中有很大數(shù)量的數(shù)據(jù)點是無效的，因而造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，所以人機界面就發(fā)生死機現(xiàn)象。這時可以用逆向工程師站讀取控制器中的組態(tài)，與正向工程師站的內(nèi)容進行比較，刪除無效點，就可以避免網(wǎng)絡(luò)堵塞和死機現(xiàn)象。 另一個應(yīng)注意的問題是在接入動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器時，應(yīng)檢查所有接口的軟件版本是否一致。否則也會影響數(shù)據(jù)的傳遞。 解決網(wǎng)絡(luò)堵塞的第三種方法是：如果采用例外報告的方式，可將例外報告的區(qū)域加大一些，以減少網(wǎng)絡(luò)的通訊量。例外報告的意思是現(xiàn)場的某點只在發(fā)生變化時把數(shù)據(jù)送到網(wǎng)絡(luò)上，如果不發(fā)生變化就不會傳送。 但為了防止點已經(jīng)壞而人機界面不知道的情況。所以，即使點不變化，超過一段時間也要報告。為了減少網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)量，把例外報告的二個參數(shù)都適當加大，也能達到減少數(shù)據(jù)量的目的。 最近幾年推出的通用操作站，大多采用 NT 操作系統(tǒng)，監(jiān)控軟件也采用通用的，如： FIX、INTOUCH 等。由于軟件的銷售量大，軟件存在的問題較少。通用操作站的開放性能好，死機現(xiàn)象會大大減少。無論維護成本、備件采購都不受 DCS 制造廠家的限制。這是 DCS 的一大進步。 第六講 DCS 操作站部件更換技巧和 DCS 的打印 系統(tǒng) 1995 年以前從國外進口的 DCS 系統(tǒng)據(jù)不完全統(tǒng)計，大約近 3000 套、 20 多種不同型號的 DCS 系統(tǒng)，它們分別來自于美國、日本和歐洲。有的系統(tǒng)是專用的，它隨主設(shè)備一起進入我國。如造紙廠的一些控制系統(tǒng)如 Measurex ODX，它可能隨造紙主設(shè)備進入我國。大部分 DCS 是直接進入我國。又如歐陸的系統(tǒng) 6000，它是集成的 DCS 系統(tǒng)?；芈房刂破髯鬟^程控制用，人機界面采用 PARAGON 軟件作為監(jiān)控軟件。利用 PC 機的串形口，把 PLC 也接進HMI 中。同一廠家又有幾種不同型號的 DCS，這是由于系統(tǒng)升級或系統(tǒng)規(guī)模不同而設(shè)計的不同型號的系統(tǒng)。把同一廠家的放在一起，觀察幾種 DCS 系統(tǒng)在中國的使用情況。用戶有幾十套以上的有以下幾種系統(tǒng)： TDC3000（ TDC20 R150、 S9000）、μ XL、（ CENTUM）、 I/A（ SPECTRUM）、 N90（ INFI90）、 PROVAX、 RS3(Δ V)、 APACES、 MOD300（ MODⅢ）、 AC450（ AC2AC500）、 WDPF、 HIACS、 TELEPUM 和 MAX1（ MAX1000）。還有一些系統(tǒng)不到 10 個用戶的，如 PROCONTROL P14，全國只有 4 套， D/3 只有 5 套， TOSDIC 系統(tǒng)在全國的用戶也不多。無論在中國的用戶多還是少，這些 DCS 系統(tǒng)的共同特點是人機界面的許多部件也都是從第三方購買的，不是自己生產(chǎn)的，現(xiàn)在大部分部件都已經(jīng)停止生產(chǎn)。 如有的 DCS 操作站主機采用 DEC 公司的 VAX 機或α機，在 96 年 DEC 已被 COMPAQ 公司兼并，到現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn) 5 年，不僅機器不生產(chǎn)，而且連芯片也不生產(chǎn)。如果現(xiàn)在仍然進口這樣的 DCS，備件將會成為很困難的事情。 又如操作站使用的硬盤，與硬盤的接口大都是 ST412 接口 (像 ST22 ST409 ST409XT1085 等 )或 IDE 接口，這種硬盤體積大，但容量小。目前已停產(chǎn)多年。當操作站的硬盤損壞時，購買原配硬盤會比較困難，只能用與原硬盤同系列的， BIOS 稍加修改后的硬盤代替。少量的 SCSI 接口的硬盤購買要容易一些。還有低分辨率的 CRT，一般都是 RGB 輸入，目前市場上的 CRT 無法與大部分 DCS 操作站相連，一旦 CRT 發(fā)生故障，操作站無法發(fā)揮作用。解決的辦法是需要接一個轉(zhuǎn)換器后才能用現(xiàn)在的顯示器和 DCS 操作站相連，用來顯示DCS 系統(tǒng)的信息。又如 ARCHIVE 磁帶機， TEAC 軟驅(qū)等都無法買到。尋找舊產(chǎn)品 是很困難的事情。即使找到，也不一定用的上。如硬盤還需要低格或初始化等。 如果還想用原來的操作站主機，就需要配上能兼容的硬盤、 CRT、鍵盤等。 80 年代進口的 DCS，即使是 DCS 的生產(chǎn)廠家，有時也無法供應(yīng)部分備件。有時能供應(yīng)，但到貨的時間特別長，無法滿足緊急要求。其價格可以說是天價。因為這些部件 DCS 廠家也是從第三方購進的，也需要去尋找，使的供貨時間很長。每個部件如硬盤、 CRT、磁帶機等都要在幾萬甚至十幾萬人民幣。如換主機，就需要幾十萬人民幣。所以說 , 購買這些部件還需要有新的思路。更換主機的話，有時甚至不如 把原來操作站去掉，換上新的通用操作站。 值的一提的是各 DCS 系統(tǒng)的專用打印機，像能打圖形的 GENICON 打印機，它的打印頭、色帶等很難買到。又如原 DCS