dcs课堂讲义(doc23)-经营管理(编辑修改稿)

dcs课堂讲义(doc23)-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

个结点。 另一类结点是与人机相连的，称为人机界面。 它们通过通讯网络采集控制器中的数据。 根据功能又分为操作站，这是工厂运营的主要设备，它既要从控制器中读取数据，又要将运营人员的意图送给控制器 ，所以数据传输是双向的。 人机界面的另外几种结点分别是工程师工作站、历史趋势站和动态数据服务器。 工程师工作站通常只在系统投运前，把存储在控制器中的各种算法按照生产要求连接起来，并填进参数最后下装给控制器，它是组态用的工具，系统投运以后可以离线。 工程师站的工作区别于用算法语言编程，称之为组态。 控制器的存储器中存有各种控制算法，如： PID、加、减、乘、除、三角函数、矩阵运算、先进算法史密斯预估器，与 BASIC、 C 语言接口等。 如果操作站中的监控软件作图功能不能满足要求，也可由工程师站做动态流程图，然后装载 给操作站。 为了 DCS 的控制器和操作站的升级，不改变组态，由逆向工程师站读取控制器组态。 然后下装给升级后的控制器。 逆向工程师站的另外一个功能是为了查找故障，读取控制器组态供分析使用。 人机界面的另一个重要结点是动态数据服务器，它是 DCS 和 MIS 系统的接口，是 DCS和 Web 的隔离设备。 它的特点是数据只能上行，不能下行，而且存储的数据量是海量的。 历史趋势站和动态数据服务器类似，它的功能可以合并到动态数据服务器上，也可以单独成为一个结点。 在系统刚投入运行时，由于系统组态不完善，经常发生网络堵塞。 但投运一段 时间后，就很少发生网络堵塞。 近来，由于 MIS 系统需要从 DCS 中读取生产实时数据。 在网络中接进动态数据服务器，网络堵塞现象就变得十分频繁，并使得各种人机界面的结点死机现象很严重。 网络堵塞现象的严重程度与多种因素相关。 当结点连到 DCS 的通讯网络上时，通常有一个网络接口，控制器把数据送到接口。 人机界面从网络接口读取数据，读取数据应遵守网络通讯协议。 网络物理结构有环形和总线两种，总线网络在逻辑上也是环形的。 星形网络只用于小系统（ 100 个 I/O 点内）。 常用的通讯协议是广播式的，在网络上的结点，只要把数据送到网 络上，它就要不断广播数据，需要数据的结点就接收数据。 广播式协议的网络除了这种方式以外，还有一种方式：一个结点向网上的其他结点问询数据，但如果其他结点没有这个数据，它就反复进行问询工作，直至读取到这个数据。 那么如果网络上根本没有这个数据，就会造成网络堵塞。 操作站死机现象，不管何种 DCS 系统，在 DCS 七十年代问世以来，都不同程度的存在死机现象。 操作站主要软件是操作系统、监控软件和控制器的驱动软件。 早期的 DCS 系统，所有这三个软件都是由 DCS 厂家自行开发的，或者说是专用的。 这三个软件可能有不相配的地方，所以在 运行时产生死机，特别是键盘操作时几个特殊键按下时，就会产生死机。 另外一种情况是：有的 DCS 系统、监控软件从其它系统移植过来， DCS 制造厂家只开发一个驱动软件。 这种情况下，由于 DCS 销售量小，软件之间配合问题没有得到充分暴露，死机就更为频繁。 动态数据服务器不是系统刚投运时就存在的，许多 DCS 用户是最近几年根据需要才添加的。 DCS 运行时间比较长的情况下，工厂的维护人员不断更替，控制器的组态也不断变化，但有一个现象是：组态只加不减，有一部分组态实际上已没有与真正的 I/O 点相连。 而动态数据服务器接入时，欲将 DCS 上所有数据点都读上去，而其中有很大数量的数据点是无效的，因而造成网络堵塞，所以人机界面就发生死机现象。 这时可以用逆向工程师站读取控制器中的组态，与正向工程师站的内容进行比较，删除无效点，就可以避免网络堵塞和死机现象。 另一个应注意的问题是在接入动态数据服务器时，应检查所有接口的软件版本是否一致。 否则也会影响数据的传递。 解决网络堵塞的第三种方法是：如果采用例外报告的方式，可将例外报告的区域加大一些，以减少网络的通讯量。 例外报告的意思是现场的某点只在发生变化时把数据送到网络上，如果不发生变化就不会传送。 但为了防止点已经坏而人机界面不知道的情况。 所以，即使点不变化，超过一段时间也要报告。 为了减少网络上的数量，把例外报告的二个参数都适当加大，也能达到减少数据量的目的。 最近几年推出的通用操作站，大多采用 NT 操作系统，监控软件也采用通用的，如： FIX、INTOUCH 等。 由于软件的销售量大，软件存在的问题较少。 通用操作站的开放性能好，死机现象会大大减少。 无论维护成本、备件采购都不受 DCS 制造厂家的限制。 这是 DCS 的一大进步。 第六讲 DCS 操作站部件更换技巧和 DCS 的打印 系统 1995 年以前从国外进口的 DCS 系统据不完全统计，大约近 3000 套、 20 多种不同型号的 DCS 系统，它们分别来自于美国、日本和欧洲。 有的系统是专用的，它随主设备一起进入我国。 如造纸厂的一些控制系统如 Measurex ODX，它可能随造纸主设备进入我国。 大部分 DCS 是直接进入我国。 又如欧陆的系统 6000，它是集成的 DCS 系统。 回路控制器作过程控制用，人机界面采用 PARAGON 软件作为监控软件。 利用 PC 机的串形口，把 PLC 也接进HMI 中。 同一厂家又有几种不同型号的 DCS，这是由于系统升级或系统规模不同而设计的不同型号的系统。 把同一厂家的放在一起，观察几种 DCS 系统在中国的使用情况。 用户有几十套以上的有以下几种系统： 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）。 还有一些系统不到 10 个用户的，如 PROCONTROL P14，全国只有 4 套， D/3 只有 5 套， TOSDIC 系统在全国的用户也不多。 无论在中国的用户多还是少，这些 DCS 系统的共同特点是人机界面的许多部件也都是从第三方购买的，不是自己生产的，现在大部分部件都已经停止生产。 如有的 DCS 操作站主机采用 DEC 公司的 VAX 机或α机，在 96 年 DEC 已被 COMPAQ 公司兼并，到现在已经停产 5 年，不仅机器不生产，而且连芯片也不生产。 如果现在仍然进口这样的 DCS，备件将会成为很困难的事情。 又如操作站使用的硬盘，与硬盘的接口大都是 ST412 接口 (像 ST22 ST409 ST409XT1085 等 )或 IDE 接口，这种硬盘体积大，但容量小。 目前已停产多年。 当操作站的硬盘损坏时，购买原配硬盘会比较困难，只能用与原硬盘同系列的， BIOS 稍加修改后的硬盘代替。 少量的 SCSI 接口的硬盘购买要容易一些。 还有低分辨率的 CRT，一般都是 RGB 输入，目前市场上的 CRT 无法与大部分 DCS 操作站相连，一旦 CRT 发生故障，操作站无法发挥作用。 解决的办法是需要接一个转换器后才能用现在的显示器和 DCS 操作站相连，用来显示DCS 系统的信息。 又如 ARCHIVE 磁带机， TEAC 软驱等都无法买到。 寻找旧产品 是很困难的事情。 即使找到，也不一定用的上。 如硬盘还需要低格或初始化等。 如果还想用原来的操作站主机，就需要配上能兼容的硬盘、 CRT、键盘等。 80 年代进口的 DCS，即使是 DCS 的生产厂家，有时也无法供应部分备件。 有时能供应，但到货的时间特别长，无法满足紧急要求。 其价格可以说是天价。 因为这些部件 DCS 厂家也是从第三方购进的，也需要去寻找，使的供货时间很长。 每个部件如硬盘、 CRT、磁带机等都要在几万甚至十几万人民币。 如换主机，就需要几十万人民币。 所以说 , 购买这些部件还需要有新的思路。 更换主机的话，有时甚至不如 把原来操作站去掉，换上新的通用操作站。 值的一提的是各 DCS 系统的专用打印机，像能打图形的 GENICON 打印机，它的打印头、色带等很难买到。 又如原 DCS。