自動化儀表及裝置-第七章-集散控制系統(tǒng)

1、1控制儀表及裝置控制儀表及裝置第七章第七章 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)2第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)通信網絡集散控制系統(tǒng)通信網絡第三節(jié)第三節(jié) TPSTPS集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) PCS7PCS7過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)第五節(jié)第五節(jié) 集散控制系統(tǒng)可靠性集散控制系統(tǒng)可靠性3l集散控制系統(tǒng)，又稱分散型控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)，又稱分散型控制系統(tǒng)（DCSDCS），），是對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分是對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種全新的分布式計算機控制系統(tǒng)。散控制的一種全新的分布式計算機控制系統(tǒng)。l該系統(tǒng)將若干臺微機分散應用于過程控制，全該系統(tǒng)

2、將若干臺微機分散應用于過程控制，全部信息通過通信網絡由上位管理計算機監(jiān)控，部信息通過通信網絡由上位管理計算機監(jiān)控，實現最優(yōu)化控制，通過實現最優(yōu)化控制，通過CRTCRT操作站裝置、通信總操作站裝置、通信總線、鍵盤、打印機等，進行集中操作、顯示和線、鍵盤、打印機等，進行集中操作、顯示和報警。報警。概述4概述l集散控制系統(tǒng)整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制集散控制系統(tǒng)整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能單一、人一機聯系差，以及單臺微型計算機控制單一、人一機聯系差，以及單臺微型計算機控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既在管理、操作和

3、系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既在管理、操作和顯示三方面集中，又在功能、負荷和危險性三方顯示三方面集中，又在功能、負荷和危險性三方面分散。面分散。l集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)DCSDCS集計算機、自動控制及網絡與通集計算機、自動控制及網絡與通信等先進技術于一體，已經成為過程工業(yè)自動化信等先進技術于一體，已經成為過程工業(yè)自動化的主流裝置，廣泛應用于石油、化工、電力、輕的主流裝置，廣泛應用于石油、化工、電力、輕工、冶金等行業(yè)。工、冶金等行業(yè)。5第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、集散控制系統(tǒng)一、集散控制系統(tǒng)DCS的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程 20世紀世紀50、60年代，過程工業(yè)主要使用模擬式儀表，年代，過程工業(yè)主要使用模

4、擬式儀表，它們功能單一、控制精度不高。以后的它們功能單一、控制精度不高。以后的直接數字控直接數字控制制DDC或監(jiān)督計算機控制或監(jiān)督計算機控制SCC，構成了，構成了集中型計算集中型計算機控制系統(tǒng)，機控制系統(tǒng)，能進行復雜控制能進行復雜控制, 但存在危險集中的問但存在危險集中的問題。題。1975年年Honeywell推出了世界上第一套集散控制系推出了世界上第一套集散控制系統(tǒng)統(tǒng) TDC2000, 實現了分散控制和集中操作與管實現了分散控制和集中操作與管理的功能理的功能, 以后十年以后十年DCS不斷完善。不斷完善。20世紀世紀 90年代以來推出了以管控一體化為主要特征年代以來推出了以管控一體化為主要特征

5、的的DCS, 隨著隨著PLC和和FCS（現場總線控制技術）技術（現場總線控制技術）技術的發(fā)展的發(fā)展, DCS與與PLC、FCS相融合的混合型分布式控相融合的混合型分布式控制系統(tǒng)也已出現。制系統(tǒng)也已出現。6二、集散控制系統(tǒng)的特點二、集散控制系統(tǒng)的特點 功能齊全功能齊全 人機聯系完善人機聯系完善 可靠性高可靠性高 系統(tǒng)拓展靈活系統(tǒng)拓展靈活 安裝調試簡單安裝調試簡單 性價比好性價比好集散控制系統(tǒng)的性能比常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集中集散控制系統(tǒng)的性能比常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集中型計算機控制系統(tǒng)更為優(yōu)越型計算機控制系統(tǒng)更為優(yōu)越,它的主要特點如下：它的主要特點如下：7三、集散控制系統(tǒng)的結構三、集散控制系統(tǒng)的結構CR

6、T操作站操作站管理管理計算機計算機過程過程控制單元控制單元過程過程控制單元控制單元數據數據采集單元采集單元集中操作與管理裝置集中操作與管理裝置分散控制裝置分散控制裝置通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)81.1.分散控制裝置：分散控制裝置：是集散控制系統(tǒng)與生產過程間的界是集散控制系統(tǒng)與生產過程間的界面，生產過程的各種過程變量通過分散過程控制裝面，生產過程的各種過程變量通過分散過程控制裝置轉化為操作監(jiān)視的數據，而操作的各種信息也通置轉化為操作監(jiān)視的數據，而操作的各種信息也通過分散過程控制裝置送到執(zhí)行機構。過分散過程控制裝置送到執(zhí)行機構。2.2.操作管理裝置：操作管理裝置：是操作管理人員和集散控制系統(tǒng)間是操作管理人員

7、和集散控制系統(tǒng)間的界面，生產過程的各種參數集中在操作管理裝置的界面，生產過程的各種參數集中在操作管理裝置上顯示，操作管理人員通過該裝置了解生產過程的上顯示，操作管理人員通過該裝置了解生產過程的運行狀況，操作生產過程、組態(tài)回路、調節(jié)參數、運行狀況，操作生產過程、組態(tài)回路、調節(jié)參數、檢測故障、存儲數據。檢測故障、存儲數據。3.3.通信系統(tǒng)：通信系統(tǒng)：分散控制裝置與操作管理裝置之間的橋分散控制裝置與操作管理裝置之間的橋梁。梁。9與一般的局域網不同，集散控制系統(tǒng)中采用的通信網絡與一般的局域網不同，集散控制系統(tǒng)中采用的通信網絡是用于生產過程的控制和管理，它具有下列特點：是用于生產過程的控制和管理，它具有

8、下列特點：第二節(jié)第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)通信網絡集散控制系統(tǒng)通信網絡一、通信網絡的特點一、通信網絡的特點 1. 1. 實時性好，動態(tài)響應快實時性好，動態(tài)響應快2. 2. 可靠性高可靠性高3. 3. 適應惡劣的工業(yè)現場環(huán)境適應惡劣的工業(yè)現場環(huán)境 二、通信介質二、通信介質1. 1. 雙絞線雙絞線 最常用的通信介質。最常用的通信介質。2. 2. 同軸電纜同軸電纜 用于較高速率的數據傳輸。用于較高速率的數據傳輸。 3. 3. 光纜光纜 不受電磁波干擾，廣泛應用于集散系統(tǒng)。不受電磁波干擾，廣泛應用于集散系統(tǒng)。 10三、三、 網絡結構網絡結構 從站從站從站從站從站從站從站從站主站主站星型網絡結構星型網絡結構站

9、站站站站站站站站站總線型網絡結構總線型網絡結構環(huán)型網絡結構環(huán)型網絡結構站站站站站站站站站站站站通常有星型、總線型和環(huán)型及混合型。通常有星型、總線型和環(huán)型及混合型。11四、網絡通信協議四、網絡通信協議 通信協議以開放系統(tǒng)互連通信協議以開放系統(tǒng)互連 (OSI) 參考模型為基礎，?；趨⒖寄Ｐ蜑榛A，?；谖锢韺雍蛿祿溌穼佣贫āＮ锢韺雍蛿祿溌穼佣贫?。數據鏈路層分為介質訪問控制層數據鏈路層分為介質訪問控制層(MAC)和邏輯鏈路控制層和邏輯鏈路控制層(LLC)。應用最廣泛的通信協議是應用最廣泛的通信協議是IEEE 802系列，常用通信協議有系列，常用通信協議有 ：IEEE 802.1 局域網概述

10、、體系結構；局域網概述、體系結構；IEEE 802.2 邏輯鏈路控制；邏輯鏈路控制；IEEE 802.3 總線網的總線網的MAC與物理層標準；與物理層標準；IEEE 802.4 令牌總線網的令牌總線網的MAC與物理層標準；與物理層標準；IEEE 802.5 令牌環(huán)網的令牌環(huán)網的MAC與物理層標準；與物理層標準；IEEE 802.11 無線局域網標準；無線局域網標準；IEEE 802.15 短距離無線網絡技術標準短距離無線網絡技術標準 等。等。12第三節(jié)第三節(jié) TPS集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)萬能工作站萬能工作站UWS萬能操作站萬能操作站US新型萬能操新型萬能操作站作站UXS應用模件應用模件AM新

11、型應用模新型應用模件件AXM連接器連接器CG、PLCG網絡連接器網絡連接器NG全方位萬能全方位萬能操作站操作站GUS高速通路連高速通路連接器接器HG網絡接口模網絡接口模件件NIM基本控制器基本控制器BC多功能控制器多功能控制器MC先進多功能控先進多功能控制器制器AMC數據高速通路數據高速通路口口DHP擴展控制器擴展控制器EC增強型操作增強型操作站站EOS基本操作站基本操作站BOS過程接口單元過程接口單元PIU通用計算機接通用計算機接口口GPCI邏輯管理器邏輯管理器LM先進過程管理先進過程管理器器APM故障安全控制管故障安全控制管理器理器FSC過程管理器過程管理器PM高性能過程管高性能過程管理器

12、理器HPMDEC VAX計計算機算機AXP計算機計算機管理管理計算機計算機歷史模件歷史模件HM工廠信息網工廠信息網 (PIN)局域控制網局域控制網 (LCN)萬能控制網萬能控制網 (UCN)基本系統(tǒng)基本系統(tǒng) (BASIC)高速通路指揮高速通路指揮器器HTD數數據據高高速速通通路路DHTPS系統(tǒng)基本構成圖系統(tǒng)基本構成圖一、系統(tǒng)構成一、系統(tǒng)構成13二、分散過程控制裝置二、分散過程控制裝置 分散過程控制裝置包括連接在分散過程控制裝置包括連接在數據高速通路數據高速通路DHDH上的基本上的基本控制器控制器BCBC、擴展控制器、擴展控制器ECEC、多功能控制器、多功能控制器MCMC、先進多功、先進多功能控

13、制器能控制器AMC AMC 和連接在和連接在萬能控制網萬能控制網UCNUCN上的過程管理器上的過程管理器PMPM、先進過程管理器、先進過程管理器APMAPM、高性能過程管理器、高性能過程管理器HPMHPM、邏輯、邏輯管理器管理器LM LM 和故障安全控制管理器和故障安全控制管理器FSCFSC。 14（一）過程管理器（一）過程管理器PM 基本構成：基本構成：由過程管理模件由過程管理模件PMM和和I/O 子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)組成。uPMM包括通信處理器和調制解調器包括通信處理器和調制解調器、I/O鏈路接口處鏈路接口處理器以及控制處理器三部分。理器以及控制處理器三部分。uI/O 子系統(tǒng)由雙重冗余的子系

14、統(tǒng)由雙重冗余的 I/O鏈路和最多鏈路和最多40個個I/O處理處理器組成。器組成。完成完成 I/O處理、各種控制和報警任務處理、各種控制和報警任務151.過程管理器結構過程管理器結構通信處理器通信處理器和調制解調器和調制解調器(M68000)I/O鏈路接口鏈路接口處理器處理器(80C51)控制處理器控制處理器(M68000)過程管理模件過程管理模件PMMPMM高電平高電平 模擬輸入模擬輸入處理器處理器16低電平低電平 模擬輸入模擬輸入處理器處理器8低電平低電平多路多路轉換器轉換器32智能變智能變 送器接口送器接口處理器處理器16模擬模擬輸出輸出處理器處理器8脈沖脈沖輸入輸入處理器處理器8數字數字

15、輸入輸入處理器處理器32數字數字輸出輸出處理器處理器16至遠處至遠處I/O處理器處理器光纜光纜I/O鏈路鏈路I/O子系統(tǒng)子系統(tǒng)(80C31)UCN16u輸入輸出處理功能輸入輸出處理功能由不同類型的由不同類型的I/O卡實現，有卡實現，有8種種類類型型：高電平模擬輸入處理器、低電平模擬輸入處理器、低高電平模擬輸入處理器、低電平模擬輸入處理器、低電平多路模擬輸入轉換器、智能變送器接口處理器、模電平多路模擬輸入轉換器、智能變送器接口處理器、模擬輸出處理器、數字輸入處理器、數字輸出處理器和脈擬輸出處理器、數字輸入處理器、數字輸出處理器和脈沖輸入處理器。沖輸入處理器。2.功能：功能：輸入輸出處理、控制和報

16、警功能。輸入輸出處理、控制和報警功能。u控制功能控制功能有連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制幾種，這些有連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制幾種，這些控制功能是由控制功能是由過程管理模件過程管理模件PMM中各種類型的功能槽中各種類型的功能槽slot完成。一個完成。一個slot稱為一個數據點。類型包括常規(guī)稱為一個數據點。類型包括常規(guī)PV、常規(guī)、常規(guī)控制、數字復合、邏輯、過程模件、數值、狀態(tài)標志和定控制、數字復合、邏輯、過程模件、數值、狀態(tài)標志和定時點。時點。u報警功能報警功能中的參數包括報警類型、報警限值和報警優(yōu)先。中的參數包括報警類型、報警限值和報警優(yōu)先。類型有絕對值、偏差與速率報警；限值有上限、下限、上類

17、型有絕對值、偏差與速率報警；限值有上限、下限、上上限、下下限等；報警優(yōu)先級有三個。上限、下下限等；報警優(yōu)先級有三個。17（二）先進過程管理器（二）先進過程管理器APM APM具有與具有與PM相似的結構形式，但在相似的結構形式，但在I/O接口、控制功接口、控制功能、內存容量和能、內存容量和CL(Control Langue)語言等方面都較語言等方面都較PM有很大改進。有很大改進。uAPMM由先進通信處理器和調制解調器、先進由先進通信處理器和調制解調器、先進I/O鏈鏈路接口處理器和先進控制處理器三部分組成。路接口處理器和先進控制處理器三部分組成。基本構成：基本構成：先進過程管理模件先進過程管理模件

18、APMM和和I/O子系統(tǒng)。子系統(tǒng)。uI/O子系統(tǒng)子系統(tǒng)由由11種種I/O處理器組成，比處理器組成，比PM多了數字輸多了數字輸入事件順序、串行設備接口和串行接口三種處理器。入事件順序、串行設備接口和串行接口三種處理器。18（二）先進過程管理器（二）先進過程管理器APM 功能：功能：輸入輸出處理和控制功能輸入輸出處理和控制功能。u輸入輸出功能：輸入輸出功能：比比PM增加三個功能：數字輸入事件增加三個功能：數字輸入事件順序、串行設備接口、串行接口。順序、串行設備接口、串行接口。u控制功能：控制功能：依靠各種數據點完成控制。共有依靠各種數據點完成控制。共有12種數據種數據點，比點，比PMM多了設備管理

19、點、數組點、時間變量點和多了設備管理點、數組點、時間變量點和字符串點四種。字符串點四種。19(三三)高性能過程管理器高性能過程管理器HPM HPM是是APM更新產品，采用兩個更新產品，采用兩個68040處理器作為處理器作為通信處理器和控制處理器通信處理器和控制處理器, 80C32作為作為I/O鏈路接口鏈路接口處理器。處理器。與與APM相比，相比，HPM在輸入輸出處理功能和控制功能方在輸入輸出處理功能和控制功能方面有所提高：面有所提高： HPM的的I/O處理器的類型也比處理器的類型也比PM多了三種，但是它多了三種，但是它的輸出通道有所增加。的輸出通道有所增加。 HPM的常規(guī)控制點算法比的常規(guī)控制

20、點算法比APM增加了三種，分別是增加了三種，分別是乘法器乘法器/除法器、帶位置比例的除法器、帶位置比例的PID和常規(guī)控制求和器。和常規(guī)控制求和器。20（四）邏輯管理器（四）邏輯管理器LM 主要用于邏輯控制，它具有主要用于邏輯控制，它具有PLC的優(yōu)點。由于它直接掛的優(yōu)點。由于它直接掛在在UCN網上，故可與網絡上其他模件網上，故可與網絡上其他模件PM、APM、HPM等進行數據通信，使等進行數據通信，使PLC和和DCS有機結合，能集中顯示、有機結合，能集中顯示、操作和管理。操作和管理?；緲嫵桑夯緲嫵桑河蛇壿嫻芾砟＜蛇壿嫻芾砟＜?LMM、控制處理器和、控制處理器和 I/O鏈路處理器及鏈路處理器及

21、I/O模件組成模件組成 。功能：功能：LM以數據點為基礎，實現順序控制和緊急聯鎖以數據點為基礎，實現順序控制和緊急聯鎖等功能等功能。共有共有9種數據點種數據點：數字輸入點數字輸入點、數字輸出點數字輸出點、模模擬輸入點、模擬輸出點、數字復合點、鏈接點、狀態(tài)標擬輸入點、模擬輸出點、數字復合點、鏈接點、狀態(tài)標志點、數值點、時間點。其功能同志點、數值點、時間點。其功能同PM基本相同。基本相同。21邏輯管理器結構邏輯管理器結構 邏輯管理模件邏輯管理模件LMM控制處理器控制處理器I/O鏈路鏈路處理器處理器并行并行I/O模件模件最大點數最大點數2048邏輯管理器邏輯管理器LM串行連接串行連接模塊模塊SLM串

22、行串行I/O模件模件最大點數最大點數2040并行連接并行連接驅動模塊驅動模塊PLDM冗冗余余UCN22(五五)故障安全控制管理器故障安全控制管理器FSC FSC是一種具有高級自診斷的生產過程保護系統(tǒng)，其容是一種具有高級自診斷的生產過程保護系統(tǒng)，其容錯安全停車系統(tǒng)用于保護生產裝置和操作人員的安全。錯安全停車系統(tǒng)用于保護生產裝置和操作人員的安全。作為作為UCN的節(jié)點的節(jié)點，可與可與PM和和LM通信通信，也可經網絡接口也可經網絡接口NIM與局域控制網與局域控制網LCN上的歷史模件上的歷史模件HM和應用模件和應用模件AM交換信息。交換信息。 基本構成：基本構成：包括包括FSC安全管理模件和安全管理模件

23、和FSC控制器：控制器：FSC安全管理模安全管理模件件FSC-SMM冗冗余余UCN FSC控制器控制器控制處理器控制處理器I/O模件模件通信模件通信模件FSC用戶操作站用戶操作站現場設備現場設備FSC網絡網絡故障安全控制管理器故障安全控制管理器23u安全管理模件安全管理模件 允許允許FSC通過串行通信鏈路與萬能控制通過串行通信鏈路與萬能控制網網UCN設備進行點對點通信，或經網絡接口模件設備進行點對點通信，或經網絡接口模件NIM與與局域控制網局域控制網LCN上的模塊進行通信。上的模塊進行通信。功能：功能：聯鎖控制、停車控制和裝置的整體安全控制聯鎖控制、停車控制和裝置的整體安全控制。u控制處理器控

24、制處理器 執(zhí)行邏輯圖組態(tài)的控制程序，并將結果傳執(zhí)行邏輯圖組態(tài)的控制程序，并將結果傳到輸出接口。它對到輸出接口。它對FSC硬件進行連續(xù)測試硬件進行連續(xù)測試, 一旦發(fā)現故一旦發(fā)現故障，診斷信息立即通過障，診斷信息立即通過FSC安全管理模件安全管理模件SMM在操作在操作站上報告，確保過程的安全控制、系統(tǒng)擴展的控制以及站上報告，確保過程的安全控制、系統(tǒng)擴展的控制以及過程設備的診斷。過程設備的診斷。24功能：功能：聯鎖控制、停車控制和裝置的整體安全控制聯鎖控制、停車控制和裝置的整體安全控制。uI/O模件模件 連接各種數字量和模擬量信號連接各種數字量和模擬量信號, 所有的所有的I/O模模件與現場信號之間都

25、采用光隔離。故障安全件與現場信號之間都采用光隔離。故障安全I/O模件支模件支持系統(tǒng)的自診斷功能，用于安全檢測和控制。持系統(tǒng)的自診斷功能，用于安全檢測和控制。u通信模件：通信模件：通信模件包括兩部分。一是通信模件包括兩部分。一是FSC網絡的通網絡的通信模件信模件, 通過它可與其他通過它可與其他FSC系統(tǒng)進行通信。二是系統(tǒng)進行通信。二是FSC用用戶操作站通信模件戶操作站通信模件, 允許用戶在操作站上對允許用戶在操作站上對FSC的參數的參數及其屬性進行組態(tài)。及其屬性進行組態(tài)。25三、三、 集中操作管理裝置集中操作管理裝置 集中操作管理裝置包括基本操作站集中操作管理裝置包括基本操作站BOS、增強、增強

26、型操作站型操作站EOS、萬能操作站、萬能操作站US、新型萬能操作、新型萬能操作站站UXS、萬能工作站、萬能工作站UWS、全方位萬能操作站、全方位萬能操作站GUS、以及應用模件、以及應用模件AM、新型應用模件、新型應用模件AXM和歷史模件和歷史模件HM。 26（一）萬能操作站（一）萬能操作站USUS是是LCN網上的模件，是網上的模件，是TPS系統(tǒng)中主要的人機界面。系統(tǒng)中主要的人機界面。它提供了綜合性的單一窗口。它提供了綜合性的單一窗口。 1.基本構成：基本構成：由硬件和軟件兩部分組成由硬件和軟件兩部分組成：硬件硬件 包括主機包括主機、彩色彩色CRT顯示器顯示器、操作員操作員/工程師鍵盤、工程師鍵

27、盤、軌跡球、鍵鎖和外圍設備等。軌跡球、鍵鎖和外圍設備等。軟件軟件 有兩類：一類是操作員屬性的系統(tǒng)有兩類：一類是操作員屬性的系統(tǒng)軟件軟件, 另一類是另一類是工程師系統(tǒng)軟件。工程師系統(tǒng)軟件。27操作員屬性功能操作員屬性功能 監(jiān)視和控制生產過程監(jiān)視和控制生產過程, 包括啟停車；處包括啟停車；處理報警和操作員信息；顯示和打印過程歷史數據、趨勢、理報警和操作員信息；顯示和打印過程歷史數據、趨勢、平均值、值班記錄等；歸檔歷史數據；監(jiān)視和改變設備平均值、值班記錄等；歸檔歷史數據；監(jiān)視和改變設備的狀態(tài)；從歷史模塊或軟磁盤中加載操作程序和數據庫的狀態(tài)；從歷史模塊或軟磁盤中加載操作程序和數據庫等。等。2.功能：功

28、能：提供不同的功能畫面以完成相應的操作：提供不同的功能畫面以完成相應的操作：過程工程師屬性功能過程工程師屬性功能 除具有操作員屬性功能外除具有操作員屬性功能外, 還增加還增加了系統(tǒng)組態(tài)，數據點建立，用戶圖形建立，自由格式報了系統(tǒng)組態(tài)，數據點建立，用戶圖形建立，自由格式報表建立，控制語言程序的編寫、編譯和裝載功能。表建立，控制語言程序的編寫、編譯和裝載功能。維護工程師屬性功能維護工程師屬性功能 提供了系統(tǒng)維護主菜單提供了系統(tǒng)維護主菜單, 可顯示維可顯示維護建議畫面、相關信息畫面、故障設備錯誤信息和過程護建議畫面、相關信息畫面、故障設備錯誤信息和過程連接裝置狀態(tài)。連接裝置狀態(tài)。283.US、UWS

29、和和UXS性能比較性能比較US與與UWS：UWS 工程師鍵盤比工程師鍵盤比US 多了多了17個特殊功能個特殊功能鍵，鍵，且未帶且未帶LED顯示和可組態(tài)功能，它的驅動裝置一般顯示和可組態(tài)功能，它的驅動裝置一般配置兩個軟盤和兩個硬盤，另外還可帶矩陣打印機。配置兩個軟盤和兩個硬盤，另外還可帶矩陣打印機。 UWS的主要功能與的主要功能與US相同相同，它具有過程工程師功能、，它具有過程工程師功能、維護工程師功能和過程管理工程師功能。維護工程師功能和過程管理工程師功能。US與與UXS： UXS是是US的改進型，帶有工業(yè)標準協處理的改進型，帶有工業(yè)標準協處理器，采用改進型高分辨率器，采用改進型高分辨率CRT

30、。除具有過程人機接口的。除具有過程人機接口的功能外，還具有基于功能外，還具有基于Unix操作系統(tǒng)的工廠網外設信息通操作系統(tǒng)的工廠網外設信息通信接口功能信接口功能, 并可實現并可實現X-windows環(huán)境下的系統(tǒng)操作功能環(huán)境下的系統(tǒng)操作功能, 用戶可通過它將第三方計算機與系統(tǒng)連接。用戶可通過它將第三方計算機與系統(tǒng)連接。29（二）全方位萬能操作站（二）全方位萬能操作站GUSGUS是較新的操作管理站，兼有操作員站和工程師站兩是較新的操作管理站，兼有操作員站和工程師站兩種功能，是采用種功能，是采用Windows NT操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的TPS節(jié)點之一。節(jié)點之一?；緲嫵桑夯緲嫵桑?GUS構成與構成與

31、US類似，由主機、顯示器、鍵類似，由主機、顯示器、鍵盤、外設等組成，但它是雙處理器結構，有兩塊主機板。盤、外設等組成，但它是雙處理器結構，有兩塊主機板。GUS除配置操作員鍵盤外，還有除配置操作員鍵盤外，還有PC標準鍵盤及鼠標。標準鍵盤及鼠標。GUS采用采用Uniformance集成軟件，主要有商業(yè)應用軟件、集成軟件，主要有商業(yè)應用軟件、過程歷史數據庫和桌面辦公軟件三部分。過程歷史數據庫和桌面辦公軟件三部分。功能：功能： GUS繼承了繼承了US的顯示、操作、過程組態(tài)等全部的顯示、操作、過程組態(tài)等全部功能功能，同時提供了先進的視窗式人機接口技術，通過窗同時提供了先進的視窗式人機接口技術，通過窗口管

32、理軟件口管理軟件Safe View，實現對顯示環(huán)境的管理實現對顯示環(huán)境的管理，可選定可選定每屏的窗口數、窗口位置、窗口移動的限制等。每屏的窗口數、窗口位置、窗口移動的限制等。 30（三）應用模件（三）應用模件AMAM是具有高級控制和計算算法的是具有高級控制和計算算法的LCN模件。模件?；緲嫵桑夯緲嫵桑喊ㄎ⑻幚砥骺āㄎ⑻幚砥骺?、LCNLCN接口卡、接口卡、LCNLCN輸入輸出輸入輸出卡以及存儲器卡等部分卡以及存儲器卡等部分。AMAM具有適應各種機型的軟件具有適應各種機型的軟件, ,除除了了AMAM系統(tǒng)的軟件之外，還具有基于系統(tǒng)的軟件之外，還具有基于DECDEC公司公司VAXVAX計算機

33、的、計算機的、PCPC的和的和MacintoshMacintosh計算機軟件。計算機軟件。功能：功能：包括控制、計算以及通信功能。包括控制、計算以及通信功能。其控制功能也是其控制功能也是由各種類型的數據點來完成的。包括：常規(guī)點、旗標點、由各種類型的數據點來完成的。包括：常規(guī)點、旗標點、數字點、時間點、計算點、開關點和用戶數據段。數字點、時間點、計算點、開關點和用戶數據段。 AM起著特殊的網絡溝通作用，與三條網絡起著特殊的網絡溝通作用，與三條網絡LCN、UCN和和DH上的所有設備均有聯系。上的所有設備均有聯系。新型應用模件新型應用模件AXM的性能優(yōu)于的性能優(yōu)于AM, 它用雙重處理器它用雙重處理器

34、,可可帶浮點處理硬件帶浮點處理硬件,RISC協處理器用于與協處理器用于與UNIX系統(tǒng)連接。系統(tǒng)連接。軟件環(huán)境是軟件環(huán)境是Open USE。31（四）歷史模件（四）歷史模件HMHM是是大容量存儲器，存儲系統(tǒng)軟件、應用軟件和歷史大容量存儲器，存儲系統(tǒng)軟件、應用軟件和歷史數據。數據?；緲嫵桑夯緲嫵桑篐M的構成和的構成和AM類似，其硬件組成包括：類似，其硬件組成包括：LCN接口、微處理器和存儲器。接口、微處理器和存儲器。HM的存儲器分為冗余的存儲器分為冗余的單驅動和雙驅動，不冗余的單驅動和雙驅動四種組合的單驅動和雙驅動，不冗余的單驅動和雙驅動四種組合類型。類型。功能功能：用于存儲三種信息用于存儲三

35、種信息：過程歷史數據過程歷史數據（連續(xù)的過程（連續(xù)的過程瞬時值或平均值、過程事件瞬時值或平均值、過程事件、系統(tǒng)事件系統(tǒng)事件、日志等）、應日志等）、應用軟件（用戶文件、系統(tǒng)組態(tài)文件、應用數據庫文件、用軟件（用戶文件、系統(tǒng)組態(tài)文件、應用數據庫文件、用戶圖形用戶圖形、控制語言程序等）、系統(tǒng)軟件（支持系統(tǒng)正控制語言程序等）、系統(tǒng)軟件（支持系統(tǒng)正常工作的軟件）常工作的軟件）。32四、通信網絡四、通信網絡 通信網絡包括數據高速通路通信網絡包括數據高速通路(DH)、局域控制網、局域控制網(LCN)、萬能控制網萬能控制網(UCN)和工廠信息網和工廠信息網(PIN)。1.數據高速通路數據高速通路DHDH 是是T

36、PS 基本系統(tǒng)的通信網絡，用于早期分散控制裝基本系統(tǒng)的通信網絡，用于早期分散控制裝置間的信息傳遞置間的信息傳遞。它采用總線型結構和廣播式通信協議，它采用總線型結構和廣播式通信協議，傳輸速率為傳輸速率為 250kb/s，由高速通路指揮器，由高速通路指揮器 HTD來指揮各來指揮各模塊間的信息傳遞。模塊間的信息傳遞。LCN是一種高速局域控制網，通信系統(tǒng)由同軸電纜、連是一種高速局域控制網，通信系統(tǒng)由同軸電纜、連接器、終端連接器以及接器、終端連接器以及LCN接口板組成。通信鏈路還包接口板組成。通信鏈路還包括括LCN和和DH間接口間接口HG、LCN與與UCN間接口間接口NIM以及計以及計算機連接器算機連接

37、器CG等等。采用兩條冗余的同軸電纜采用兩條冗余的同軸電纜，傳輸速率傳輸速率為為5Mb/s，采用，采用 IEEE 802.4 通信協議。通信協議。2.局域控制網局域控制網LCN333.萬能控制網絡萬能控制網絡UCNUCN 是一個過程控制級網絡，由冗余的同軸電纜組成，是一個過程控制級網絡，由冗余的同軸電纜組成，長度通常為長度通常為800米。網絡通信采用米。網絡通信采用 IEEE 802.4 協議協議，令令牌總線存取方式，通信速率為牌總線存取方式，通信速率為 5MB/s。4.網間接口模件網間接口模件NIM網絡接口模件網絡接口模件 NIM 是是LCN網和網和UCN 網之間的連接器。網之間的連接器。它負

38、責網絡間通信技術及協議的相互轉換它負責網絡間通信技術及協議的相互轉換, 為為LCN網上網上的模件訪問的模件訪問UCN網絡設備的數據提供了可能。網絡設備的數據提供了可能。高速通路連接器高速通路連接器HG 是是LCN 網與網與DH 網的網絡接口，不網的網絡接口，不僅擔負著僅擔負著LCN和和DH之間的通信任務之間的通信任務, 還要提供還要提供DH的數的數據管理功能。據管理功能。 此外，此外，HG還有診斷、報警和時間同步等還有診斷、報警和時間同步等功能。功能。 34五、系統(tǒng)組態(tài)五、系統(tǒng)組態(tài) 組態(tài)組態(tài)是用系統(tǒng)提供的功能模塊或算法組成所需控制結構是用系統(tǒng)提供的功能模塊或算法組成所需控制結構,完成所需功能。

39、有系統(tǒng)設備組態(tài)、控制組態(tài)和畫面組態(tài)。完成所需功能。有系統(tǒng)設備組態(tài)、控制組態(tài)和畫面組態(tài)。（一）系統(tǒng)設備組態(tài)（一）系統(tǒng)設備組態(tài)DCS中的所有設備，都是網絡上的一個節(jié)點，必須為這中的所有設備，都是網絡上的一個節(jié)點，必須為這些節(jié)點些節(jié)點分配網絡地址分配網絡地址，這就是系統(tǒng)設備的組態(tài)。它是系，這就是系統(tǒng)設備的組態(tài)。它是系統(tǒng)操作、管理、查詢、診斷和維護的基礎，分兩個層次統(tǒng)操作、管理、查詢、診斷和維護的基礎，分兩個層次進行，先是進行，先是集中操作管理層設備組態(tài)集中操作管理層設備組態(tài)，再是，再是分散過程控分散過程控制層設備組態(tài)制層設備組態(tài)。集中操作管理層設備組態(tài)集中操作管理層設備組態(tài) 該層組態(tài)包括系統(tǒng)取名該層

40、組態(tài)包括系統(tǒng)取名、節(jié)點節(jié)點組態(tài)和系統(tǒng)通用信息的確定等。組態(tài)和系統(tǒng)通用信息的確定等。分散過程控制層設備組態(tài)分散過程控制層設備組態(tài) 該層組態(tài)包括節(jié)點登記該層組態(tài)包括節(jié)點登記和和節(jié)點節(jié)點特性組態(tài)。特性組態(tài)。35（二）控制組態(tài)（二）控制組態(tài)控制組態(tài)為控制站建立各類模塊，包括輸入控制組態(tài)為控制站建立各類模塊，包括輸入/輸出模塊，輸出模塊，運算模塊，連續(xù)運算模塊，連續(xù)/邏輯邏輯/順序控制模塊和程序模塊，并將它順序控制模塊和程序模塊，并將它們組成所需的控制回路。們組成所需的控制回路。1.控制組態(tài)方式控制組態(tài)方式：分為填表組態(tài)、語言組態(tài)和圖形組態(tài)。分為填表組態(tài)、語言組態(tài)和圖形組態(tài)。圖形組態(tài)是常采用的組態(tài)方法圖

41、形組態(tài)是常采用的組態(tài)方法, 它它采用圖形模塊與窗口采用圖形模塊與窗口參數相結合的方式參數相結合的方式, 它的基本圖素是輸入、輸出、運算、它的基本圖素是輸入、輸出、運算、控制等功能模塊控制等功能模塊。組態(tài)時先從模塊庫中調出所需的模塊，組態(tài)時先從模塊庫中調出所需的模塊，然后進行模塊間的連接，最后調出該模塊的參數窗口，然后進行模塊間的連接，最后調出該模塊的參數窗口，用戶只要在這個有輸入項含義提示的相關菜單中，直接用戶只要在這個有輸入項含義提示的相關菜單中，直接送入數據和變量，最終構成所需的控制系統(tǒng)。送入數據和變量，最終構成所需的控制系統(tǒng)。各種功能模塊的圖形組態(tài)順序為先輸入各種功能模塊的圖形組態(tài)順序為

42、先輸入/輸出模塊，再是輸出模塊，再是運算模塊和控制模塊。運算模塊和控制模塊。362.2.輸入輸入/輸出模塊的組態(tài)輸出模塊的組態(tài) 包括定義輸入包括定義輸入/輸出數據點的位輸出數據點的位號和對點的描述，確定模塊在系統(tǒng)中的位置和確定數據號和對點的描述，確定模塊在系統(tǒng)中的位置和確定數據點的各項特性。點的各項特性。 3.3.運算模塊組態(tài)運算模塊組態(tài) 先調出所需的算法模塊，然后單擊該先調出所需的算法模塊，然后單擊該模塊框圖，打開參數表窗口，逐項填寫。主要內容包括模塊框圖，打開參數表窗口，逐項填寫。主要內容包括位號、算法名稱、所在控制網絡的位置、輸入和輸出信位號、算法名稱、所在控制網絡的位置、輸入和輸出信號

43、以及相應的運算常數。號以及相應的運算常數。 4.4.控制模塊組態(tài)控制模塊組態(tài) 分為分為連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制。（1 1）連續(xù)控制模塊組態(tài)）連續(xù)控制模塊組態(tài)以常規(guī)以常規(guī)PIDPID控制模塊為核心，結控制模塊為核心，結合運算模塊和輸入合運算模塊和輸入/ /輸出模塊，即可構成單回路或復雜控輸出模塊，即可構成單回路或復雜控制回路。見下例：制回路。見下例： 37（2 2）邏輯控制模塊組態(tài)）邏輯控制模塊組態(tài) 有梯形圖、邏輯圖和指令表三種：有梯形圖、邏輯圖和指令表三種：u梯形圖組態(tài)方式梯形圖組態(tài)方式是先調出觸點、線圈和元件，再進行觸是先調出觸點、線圈和元件，再進行觸點、線圈

44、和元件之間的連線，并填寫觸點名。點、線圈和元件之間的連線，并填寫觸點名。u邏輯圖組態(tài)方式邏輯圖組態(tài)方式是先調出邏輯模塊，再進行模塊之間的是先調出邏輯模塊，再進行模塊之間的連線，并填寫輸入或輸出變量名。連線，并填寫輸入或輸出變量名。u指令表組態(tài)方式指令表組態(tài)方式是將邏輯圖或梯形圖用相應指令來描述，是將邏輯圖或梯形圖用相應指令來描述，形成指令表或程序。該方式因缺乏直觀性，較少采用。形成指令表或程序。該方式因缺乏直觀性，較少采用。 38（3 3）順序控制模塊組態(tài)）順序控制模塊組態(tài)順序控制是按照時間順序、邏輯順序控制是按照時間順序、邏輯順序或混合順序逐步進行各階段信息處理的控制方法。順序或混合順序逐步

45、進行各階段信息處理的控制方法。在順序控制中兼有連續(xù)控制、邏輯控制和輸入在順序控制中兼有連續(xù)控制、邏輯控制和輸入 / / 輸出監(jiān)輸出監(jiān)控的功能，在過程管理器控的功能，在過程管理器PM中中, ,實現一般的順序控制可實現一般的順序控制可通過各類數據點的組合使用加以實現。通過各類數據點的組合使用加以實現。5.CL編程與程序模塊組態(tài)編程與程序模塊組態(tài) CL（Control LanguageControl Language）語）語言是言是TPSTPS系統(tǒng)的控制語言，供用戶自行編制專用的應用程系統(tǒng)的控制語言，供用戶自行編制專用的應用程序，以實現常規(guī)控制點無法完成的控制任務。序，以實現常規(guī)控制點無法完成的控制

46、任務。CL包括包括CL/AM、CL/PM(APM、HPM)、CL/MC(AMC)，是一種面向過程的高級控制語言，其語法和功能類似于是一種面向過程的高級控制語言，其語法和功能類似于高級算法語言；提供了各種基于過程的語句，如高級算法語言；提供了各種基于過程的語句，如OPENOPEN或或CLOSECLOSE（開或關閥門），（開或關閥門），ONON或或OFFOFF（通或斷設備）；還提（通或斷設備）；還提供了功能齊全的算式、邏輯關系式和函數等。供了功能齊全的算式、邏輯關系式和函數等。 39（三）畫面組態(tài)（三）畫面組態(tài)畫面組態(tài)是指操作站、管理站畫面組態(tài)是指操作站、管理站、工程師站及簡易型操作工程師站及簡易

47、型操作終端的畫面組態(tài)。包括用戶流程編制、歷史數據生成以終端的畫面組態(tài)。包括用戶流程編制、歷史數據生成以及自由格式報表編制等內容。及自由格式報表編制等內容。用戶流程編制用戶流程編制流程畫面形式和流程圖編輯：流程畫面形式和流程圖編輯：流程畫面形式：靜態(tài)畫面、動態(tài)畫面和上述畫面的合成。流程畫面形式：靜態(tài)畫面、動態(tài)畫面和上述畫面的合成。流程圖編輯：用線和實體畫基本圖形，作子圖，在圖中流程圖編輯：用線和實體畫基本圖形，作子圖，在圖中加字符和數據并賦予條件，加趨勢、棒圖等。加字符和數據并賦予條件，加趨勢、棒圖等。 歷史數據生成歷史數據生成歷史數據是趨勢顯示和編制報表的數歷史數據是趨勢顯示和編制報表的數據基

48、礎。用歷史模件據基礎。用歷史模件H HM作為系統(tǒng)的硬盤，存儲歷史數據作為系統(tǒng)的硬盤，存儲歷史數據和其它的過程或系統(tǒng)數據。和其它的過程或系統(tǒng)數據。 自由格式報表編制自由格式報表編制自由格式報表是一幅自由格式報表是一幅1321326666的畫的畫面，分成面，分成6 6屏，它是子圖、文字、變量值等的組合。自由屏，它是子圖、文字、變量值等的組合。自由格式報表比標準格式報表更靈活，信息量更大。格式報表比標準格式報表更靈活，信息量更大。 40第四節(jié)第四節(jié) PCS 7PCS 7過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)一、一、 系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 SIMATIC PCS 7是一種新型過程控制系統(tǒng)是一種新型過程控制系統(tǒng)。它提出了

49、一它提出了一種種全集成自動化全集成自動化（Totally Integrated Automation, TIA）理念，具有統(tǒng)一的數據管理、通信和組態(tài)功能。理念，具有統(tǒng)一的數據管理、通信和組態(tài)功能。PCS 7 采用了采用了TIA 系列的標準硬件和軟件，基本部件包系列的標準硬件和軟件，基本部件包括自動化系統(tǒng)括自動化系統(tǒng)、分布式分布式I/O、操作員操作員站站、工程師站和通信工程師站和通信網絡。網絡。系統(tǒng)由系統(tǒng)由PROFIBUS-DP總線和工業(yè)以太網兩級網絡組成。總線和工業(yè)以太網兩級網絡組成。DP總線用于自動化系統(tǒng)和設備級分散總線用于自動化系統(tǒng)和設備級分散I/O之間之間通信，通信，是系統(tǒng)底層控制網絡。

50、是系統(tǒng)底層控制網絡。工業(yè)以太網連接分散過程控制裝置和集中操作管理裝工業(yè)以太網連接分散過程控制裝置和集中操作管理裝置，構成系統(tǒng)上層網絡。置，構成系統(tǒng)上層網絡。41AS-iProfibus-PAProfibus-PAProfibus-PAEthernetOS-LAN工業(yè)以太網工業(yè)以太網標準自動化系統(tǒng)標準自動化系統(tǒng)AS414-3等等工程師站工程師站ESOS單站單站OS服務器服務器容錯自動化系統(tǒng)容錯自動化系統(tǒng)AS414-4H等等操作管理裝置操作管理裝置歸檔歸檔服務器服務器OS客戶機客戶機管理管理計算機計算機分布式分布式I/OET200分布式分布式I/OET200故障安全自動化故障安全自動化系統(tǒng)系統(tǒng)AS

51、414FH等等分布式分布式I/OET200DP/PA鏈接器鏈接器DP/PA鏈接器鏈接器DP/PA鏈接器鏈接器DP/AS-i鏈接器鏈接器過程控制裝置過程控制裝置PCS 7系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構 42二、分散過程控制裝置二、分散過程控制裝置 PCS 7分散分散過程控制裝置包括三種類型的自動化系統(tǒng)和過程控制裝置包括三種類型的自動化系統(tǒng)和分布式分布式I/O。標準自動化系統(tǒng)標準自動化系統(tǒng)包括包括 AS 414-3、AS 416-2、AS 416-3 和和AS 417-4。其中。其中AS 414-3適于小型應用，其余用于中等規(guī)?；蚋蟮南颠m于小型應用，其余用于中等規(guī)模或更大的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由機架統(tǒng)。該系統(tǒng)由機架、

52、電源模塊電源模塊（PS）、）、中央處理單元中央處理單元（CPU）和通信處理器（和通信處理器（CP）構成。構成。容錯自動化系統(tǒng)容錯自動化系統(tǒng)容錯自動化系統(tǒng)可以滿足高可靠性的要求，它包括容錯自動化系統(tǒng)可以滿足高可靠性的要求，它包括 AS 414-4-1H、AS 417-4-1H、AS 414-4-2H 和和AS 417-4-2H等四種等四種類型的產品。類型的產品。43故障安全自動化系統(tǒng)故障安全自動化系統(tǒng)故障安全系統(tǒng)不僅可檢測過程中的故障故障安全系統(tǒng)不僅可檢測過程中的故障, 而且還可檢測而且還可檢測系統(tǒng)內部故障，在檢測錯誤時系統(tǒng)內部故障，在檢測錯誤時, 自動將裝置設置到一個自動將裝置設置到一個安全狀

53、態(tài)。基于安全狀態(tài)?；?AS 414H 和和 AS 417H 的故障安全自動的故障安全自動化系統(tǒng)（化系統(tǒng)（F/FH 系統(tǒng)）將工廠自動化和安全功能組合到系統(tǒng)）將工廠自動化和安全功能組合到單一系統(tǒng)之中。單一系統(tǒng)之中。分布式分布式I/OETET 200M200M 是主要的分布式是主要的分布式 I/O 產品產品，與與PCS 7的自動化系的自動化系統(tǒng)一起用于過程控制。它由電源模塊、接口模塊和統(tǒng)一起用于過程控制。它由電源模塊、接口模塊和 I/O 模塊組成，均可實現冗余配置。模塊組成，均可實現冗余配置。 電源模塊用于供電，電源模塊用于供電，有不同的輸入電壓有不同的輸入電壓/電流可供選擇。電流可供選擇。接口模

54、塊實現接口模塊實現 PROFIBUS DP連接。連接。ET 200M包含包含 S7-300 系列的各種系列的各種I/O 模塊模塊，最多最多8個個，用于連接傳感器和，用于連接傳感器和執(zhí)行器。執(zhí)行器。44所有所有 I/O 模塊都與背板總線光學隔離。除標準模塊都與背板總線光學隔離。除標準 I/O 模塊模塊外，還有一些專用外，還有一些專用I/O模塊。模塊。 ET 200M可用于標準環(huán)境，可用于標準環(huán)境，也可用于防爆也可用于防爆2區(qū)。區(qū)。其它分布式其它分布式I/OET 200iS 是具有本安性能的是具有本安性能的 I/O 產品，防護等級產品，防護等級 IP 30，可以直接安裝在防爆可以直接安裝在防爆1區(qū)

55、或區(qū)或2區(qū)中，傳感器區(qū)中，傳感器/ 執(zhí)行器置于執(zhí)行器置于0區(qū)。區(qū)。每個模塊都可在防爆環(huán)境中熱插拔。每個模塊都可在防爆環(huán)境中熱插拔。ET 200S 是一種新型產品是一種新型產品，防護等級防護等級IP 20，適用于需要，適用于需要故障安全電機啟動器的場合。也支持模塊的熱插拔，但故障安全電機啟動器的場合。也支持模塊的熱插拔，但它的它的I/O 模塊比模塊比ET 200iS豐富，除模擬量和數字量豐富，除模擬量和數字量I/O模模塊以外，還包括電機起動器、氣動模塊等。塊以外，還包括電機起動器、氣動模塊等。ET 200X 具有較高的防護等級具有較高的防護等級IP 65/67, 適于無控制柜場適于無控制柜場合的

56、多功能解決方案。其合的多功能解決方案。其 I/O 模塊與模塊與ET 200S類似。類似。45三、集中操作管理裝置三、集中操作管理裝置 PCS7的集中操作管理裝置由操作員站和工程師站組成。的集中操作管理裝置由操作員站和工程師站組成。操作員站操作員站OS是是PCS 7 系統(tǒng)的人機接口系統(tǒng)的人機接口, 用于生產過程的操作和監(jiān)視。用于生產過程的操作和監(jiān)視。有有單用戶系統(tǒng)單用戶系統(tǒng)（OS 單站單站）和具有客戶機和具有客戶機/服務器結構的服務器結構的多用戶系統(tǒng)多用戶系統(tǒng)（OS客戶機客戶機/OS服務器）。服務器）。單用戶系統(tǒng)單用戶系統(tǒng) 所有過程操作和監(jiān)視都集中在一個站中所有過程操作和監(jiān)視都集中在一個站中,O

57、S單站通過單站通過RJ 45端口可與端口可與OS LAN（連接操作站的終端總（連接操作站的終端總線）相連線）相連，也可通過通信處理器或標準也可通過通信處理器或標準LAN卡接入工業(yè)卡接入工業(yè)以太網。以太網。多用戶系統(tǒng)多用戶系統(tǒng) 通過通過OS LAN 從一個或多個從一個或多個OS 服務器接收服務器接收數據，它還具有客戶機功能數據，它還具有客戶機功能, 能訪問系統(tǒng)中其它能訪問系統(tǒng)中其它OS服務服務器上的數據。器上的數據。操作員站采用操作員站采用WinCC組態(tài)軟件，能完成從畫面顯示到歷組態(tài)軟件，能完成從畫面顯示到歷史趨勢記錄的一系列功能，并可設置操作權限。史趨勢記錄的一系列功能，并可設置操作權限。46

58、工程師站工程師站ES工程師站用于對整個工程師站用于對整個PCS7 系統(tǒng)進行組態(tài)。它采用和操系統(tǒng)進行組態(tài)。它采用和操作員系統(tǒng)的作員系統(tǒng)的OS 單站相同的硬件以及單站相同的硬件以及Windows2000 操作操作系統(tǒng)系統(tǒng), 可通過多屏圖形卡將最多四個過程監(jiān)視器連接在可通過多屏圖形卡將最多四個過程監(jiān)視器連接在一起來擴展工作區(qū)，使得組態(tài)更為方便。一起來擴展工作區(qū)，使得組態(tài)更為方便。ES軟件為軟件為PCS7系統(tǒng)的所有部件提供統(tǒng)一的數據管理和系統(tǒng)的所有部件提供統(tǒng)一的數據管理和組態(tài)工具，包括連續(xù)功能圖組態(tài)工具，包括連續(xù)功能圖CFC、順序功能圖順序功能圖SFC、功功能塊庫、硬件組態(tài)工具能塊庫、硬件組態(tài)工具HW

59、 Config、OS圖形組態(tài)軟件、圖形組態(tài)軟件、過程設備管理器過程設備管理器PDM等部分。等部分。 CFC/SFC都是圖形組態(tài)工具都是圖形組態(tài)工具, 前者以功能塊為基礎前者以功能塊為基礎 , 主主要用于連續(xù)過程的控制組態(tài)，后者用于順序控制。要用于連續(xù)過程的控制組態(tài)，后者用于順序控制。HW Config和和PDM 是硬件組態(tài)工具，用于自動化系統(tǒng)、操是硬件組態(tài)工具，用于自動化系統(tǒng)、操作員站、工程師站、通信網絡及現場設備的組態(tài)。作員站、工程師站、通信網絡及現場設備的組態(tài)。 47四、通信網絡四、通信網絡PCS 7 的通信系統(tǒng)包括工業(yè)以太網和現場總線。工業(yè)以的通信系統(tǒng)包括工業(yè)以太網和現場總線。工業(yè)以太網

60、用于自動化系統(tǒng)與操作員站太網用于自動化系統(tǒng)與操作員站、工程師站之間的數據工程師站之間的數據通信，現場總線連接自動化系統(tǒng)和分布式通信，現場總線連接自動化系統(tǒng)和分布式 I/O，用于現，用于現場控制及檢測采集單元的數據交換。場控制及檢測采集單元的數據交換。1.工業(yè)以太網工業(yè)以太網工業(yè)以太網連接分散控制裝置和操作管理裝置工業(yè)以太網連接分散控制裝置和操作管理裝置。網絡可網絡可采用總線型采用總線型、星型星型、環(huán)型等多種拓撲結構，較大的系統(tǒng)環(huán)型等多種拓撲結構，較大的系統(tǒng)均采用冗余光纖環(huán)網。通信協議符合均采用冗余光纖環(huán)網。通信協議符合IEEE802.3及及IEEE 802.3u標準。通過電氣交換機和光纖交換機