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1DCS集散控制系統(tǒng)概述

對于DCS集散控制系統(tǒng)來說，其主要包括工程師站、操作員站以及現(xiàn)場控制站等幾部分組成，不同的站點之間所負責的內(nèi)容不同，其中工程師站與操作員站主要來完成生產(chǎn)過程的集中管理，而現(xiàn)場控制站則來完成分散控制，站間利用通信網(wǎng)路框架實現(xiàn)互聯(lián)。從結(jié)構(gòu)特征上來看，集散控制系統(tǒng)為分級遞階結(jié)構(gòu)，其中現(xiàn)場控制站主要面向工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場過程量控制接口裝置，同時實現(xiàn)部分控制功能，例如PID回路控制、參算計算機等。而對于工程師站與操作員站來說，以相對獨立的計算機來實現(xiàn)各項管理功能，主要通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來完成生產(chǎn)過程中各項信息資料的收集、整理，以及生產(chǎn)行為的實時監(jiān)督與管理，工程師站主要來完成系統(tǒng)組態(tài)功能。站間利用通信網(wǎng)絡(luò)框架來完成所有信息數(shù)據(jù)的傳遞，使得不同站點之間形成一個相互影響相互促進的系統(tǒng)。DCS集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的相互融合，并且在設(shè)計上采用的冗余以及分散機構(gòu)等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)在集散控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，通過良好的人際交流界面，實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程監(jiān)控與集中控制管理。

2DCS集散控制系統(tǒng)組態(tài)軟件構(gòu)成

2.1實時數(shù)據(jù)庫

實時數(shù)據(jù)庫作為若干標記名變量的集合，可以說是整個系統(tǒng)組態(tài)軟件的核心部分，其中每一個標記名變量都是數(shù)據(jù)庫的一個記錄，主要由多個數(shù)據(jù)字段組成，從實時數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成特點來看，其所具有的緊湊性與實時性對提高系統(tǒng)控制管理效果具有重要意義。另外，其一般都設(shè)置有SQL接口，能夠順利與其他支持SQL的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行訪問。

2.2驅(qū)動組態(tài)

輸入輸出驅(qū)動是dcs集散控制系統(tǒng)的重要組態(tài)，作為關(guān)鍵性任務(wù)其需要為系統(tǒng)提供多種PLC以及DCS驅(qū)動，并保證其所具有的通用性特點可以滿足系統(tǒng)運行的需求。從實際應(yīng)用情況進行分析，如果想要保證組態(tài)設(shè)計效果，要求其必須具備市場上所具有的設(shè)備驅(qū)動程序。一方面，將集散控制系統(tǒng)與單機進行連接，應(yīng)確?？刂普緮?shù)據(jù)可以通過串行口完成與監(jiān)控數(shù)據(jù)庫信息的交換；另一方面，將系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進行連接時，要求實時數(shù)據(jù)庫中所含信息可以下裝到控制站中，相應(yīng)的控制站也可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將存在的數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控站，實現(xiàn)不同站間信息的交流。

2.3報警組態(tài)

報警組態(tài)即時間記錄報警，主要就是通過打印或者記錄的方式，將被控對象的報警狀態(tài)記錄在磁盤文件中。同時系統(tǒng)用戶可以對該報警事件進行級別的確定，最后通過報警來完成系統(tǒng)中此事件的啟動。

2.4功能組態(tài)

系統(tǒng)功能組態(tài)軟件模塊比較多，如連續(xù)控制模塊、邏輯控制模塊以及預(yù)算模塊等，不同模塊來負責相應(yīng)的功能，以此來完成系統(tǒng)對工業(yè)生產(chǎn)全過程的控制管理。其中，基于滿足不同系統(tǒng)用戶的實際需求，功能組態(tài)軟件設(shè)計，還可以實現(xiàn)特殊控制算法，用戶只需要按照自身需求通過編程即可來實現(xiàn)功能模塊的設(shè)計，在進行編程時，需要結(jié)合實際情況來確定操作行為，因為一些復(fù)雜的控制，用戶自行編程存在很大的困難。

3DCS集散控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計研究

3.1組態(tài)數(shù)據(jù)庫

組態(tài)數(shù)據(jù)配置文件主要是對用戶組態(tài)數(shù)據(jù)信息進行保存，配置文件主要包括了數(shù)據(jù)點參數(shù)配置以及數(shù)據(jù)源連接等。在組態(tài)數(shù)據(jù)庫configdb中，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計四個數(shù)據(jù)表，分別為命名為conanalog、conao、memdata以及connumeic，用來存放I/O模擬量輸入點、I/O模擬量輸出點、中間變量以及I/O數(shù)字量點，其中組態(tài)配置文件主要使用文本文件格式來實現(xiàn)功能設(shè)計。用戶在保護數(shù)據(jù)庫組態(tài)信息時，系統(tǒng)會將四個表中所配置的信息分別存儲在到tsg00.txt、tsg01.txt、tsg02.txt以及globaldata.txt文件中，生成組態(tài)數(shù)據(jù)配置文件。

3.2實時趨勢曲線控件設(shè)計

趨勢曲線形狀與坐標類似，其中X軸代表時間、Y軸代表變量值，通過曲線的變化形式來確定各變量的變化趨勢。對于實時趨勢曲線組件的設(shè)計，可以滿足用戶同時定義四個不同變量的要求，即一個曲線圖只能完成四條曲線的顯示。其中，系統(tǒng)用戶可以就趨勢圖曲線中時間間距以及數(shù)據(jù)數(shù)值等信息進行自定義，另外還可以自行確定曲線顏色、繪制曲線方式等。在集散控制系統(tǒng)使用過程中，是對整個生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控與控制，因此實時趨勢圖曲線可以自主完成更新，即及時將各數(shù)據(jù)信息的變化顯示出來，使用戶可以更直觀的了解到整個控制過程中不同數(shù)據(jù)的變化。并在組態(tài)畫面上完成相應(yīng)曲線空間的畫圖，選中該控件后淡季右鍵顯示控件各項屬性，在菜單欄里將完成曲線定義與標識定義。

3.3報警組態(tài)設(shè)計

通過對報警組態(tài)軟件的設(shè)計，使得用戶可以實時掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，對存在的故障及時進行處理，避免受外界因素的影響。報警組態(tài)的設(shè)計可以選擇用報警組件來實現(xiàn)，主要包括報警變量值、報警組名以及報警變量值等。在系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)先對所有報警變量值進行計算，并將其與報警變量定義過程中配置的屬性值進行比較，如果存在報警事件既可以在報警組件中顯示。

4結(jié)語

集散控制系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)全程管理與控制中，對提高生產(chǎn)效率具有重要意義。在對組態(tài)軟件進行設(shè)計時，應(yīng)滿足系統(tǒng)運行要求，以提高系統(tǒng)運行效率為目的，從不同構(gòu)成環(huán)節(jié)進行分析研究，爭取通過合理的設(shè)計來提高系統(tǒng)管理效果。

作者：趙小春陳超單位：陜西比迪歐化工有限公司