上位机
操作站中控室
通信网络服务器
现场控制单元
控制站
下位机
IO信号传递现场设备
DCS系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站,通信接口。操作节点包括工程师站,操作员站,服务器站,数据管理站。通信网络包括管理信息网,过程信息网,过程控制网,IO总线。控制站硬件包括机柜,机笼,供电,卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼;卡件包括主控卡、数据转发卡、IO卡件及端子板。现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。DCS的硬件体系结构
考察DCS的层次结构,DCS级和控制管理级是组成DCS的两个最基本的环节。
过程控制级具体实现了信号的输入、变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS中,过程控制级的控制装置各不相同,如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等,但它们的结构形式大致相同,可以统称为现场控制单元FCU。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成,完成对过程控制级的集中监视和管理,通常称为操作站。DCS的硬件和软件,都是按模块化结
f构设计的,所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统,这个过程称为系统的组态。
1现场控制单元现场控制单元一般远离控制中心,安装在靠近现场的地方,其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板(或称卡件)按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中,各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接,以实现信息交互。现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容:插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件(CPU插件)、电源插件、IO插件、通信插件等硬件设备;硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段,DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键IO插件都可以实现冗余配置。硬件安装不同的DCS,对于各种插件在插件箱中的安装,会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外,现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种,所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中,但更多的时候时需要可扩展的结构形式,即一个现场控制单元还包括若干数字输入输出扩展单元,相互间采用总线连成一体。就本质而言,现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配
f置是一致的。
2操作r