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EMERSON模塊1C31234G01+1C31238H01
通訊網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)體系：早期的DCS系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)都是專用的，DCS有幾級(jí)網(wǎng)絡(luò)，完成不同模件之間的通訊。
從目前的情況來看，DCS的最多網(wǎng)絡(luò)級(jí)有四級(jí)，它們分別是I/O總線、現(xiàn)場(chǎng)總線、控制總線和DCS網(wǎng)絡(luò)。
(1) I/O總線
它把多種I/O信號(hào)送到控制器，由控制器讀取I/O信號(hào)，I/O模件之間并不交換數(shù)據(jù)。I/O總線包括并行總線和串行總線。I/O總線的傳輸速率是不高的，從幾十K到幾兆不等，為了快速，最好是并行總線。采用并行總線，其I/O模件必須與控制器模件相鄰。若采用串行總線，I/O模件和控制器之間的距離也要比較近才行。通常把控制器模件和I/O模件裝在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)或相鄰的機(jī)柜內(nèi)。
(2) 現(xiàn)場(chǎng)總線
現(xiàn)場(chǎng)總線是90年代初發(fā)展起來的，遠(yuǎn)程I/O應(yīng)該采用現(xiàn)場(chǎng)總線，如CAN、LONWORKS、HART總線等。在DCS系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程I/O采用HART總線比較多。比如現(xiàn)場(chǎng)的變送器，距離控制器機(jī)柜比較遠(yuǎn)，常把16個(gè)變送器來的信號(hào)編成一組，用HART總線把信號(hào)送到控制器，控制器同時(shí)讀進(jìn)16個(gè)變送器來的信號(hào)。采用現(xiàn)場(chǎng)總線，控制器和變送器兩者距離可達(dá)1公里以上。
(3) 控制總線
把完成不同任務(wù)的三種控制器連在一條總線上，實(shí)現(xiàn)控制器之間的通訊，稱為控制總線。在控制總線上的不同控制器的數(shù)量不受限制，在這一條總線上除三種不同的控制器模件以外，還有DCS網(wǎng)絡(luò)的接口模件。在控制總線上，控制器之間可以調(diào)用數(shù)據(jù)，使得模擬量和開關(guān)量之間的結(jié)合很好。控制總線不是DCS系統(tǒng)都具有，可以把各種控制器分別連到DCS網(wǎng)絡(luò)上，控制器之間的數(shù)據(jù)調(diào)用通過DCS網(wǎng)絡(luò)。控制總線的傳輸速率與I/O總線的傳輸速率相類似。通常是幾十K到幾兆之間。當(dāng)CPU和存儲(chǔ)器的能力比較強(qiáng)時(shí)，把開關(guān)量的邏輯運(yùn)算和模擬量的采集功能都在一個(gè)控制器中完成，這樣在控制總線上就只有一種形式的控制器。其通訊協(xié)議類似以太網(wǎng)，采用載波監(jiān)聽，令牌廣播發(fā)送。
(4) DCS網(wǎng)絡(luò)
它把現(xiàn)場(chǎng)控制器和人機(jī)界面連成一個(gè)系統(tǒng)。為了確保通訊可靠，DCS生產(chǎn)廠家無論是電纜，還是通訊接口，都作成冗余的，一條網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，另一條備用網(wǎng)絡(luò)立即投入運(yùn)行。連在DCS通訊網(wǎng)絡(luò)上的部件稱為結(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）。在地理位置上，結(jié)點(diǎn)可以分散配置，各結(jié)點(diǎn)的距離各DCS系統(tǒng)不同，有的可達(dá)幾百米。DCS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率在幾百K至一百兆之間，網(wǎng)絡(luò)的總長(zhǎng)度可達(dá)幾公里，最短也有幾百米，網(wǎng)絡(luò)不夠長(zhǎng)時(shí)需加中繼器。計(jì)算機(jī)集成技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展，將對(duì)DCS的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。目前DCS的結(jié)構(gòu)將受到上下肢解，上層工作站將與CIPS緊密結(jié)合，DCS將演變成CIPS 的低層部分；在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用將使傳統(tǒng)的DCS I／O結(jié)構(gòu)徹底改變。現(xiàn)場(chǎng)總線將對(duì)自控領(lǐng)域帶來深刻影響，工業(yè)控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)將以統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線為紐帶構(gòu)成，現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)(FCS)將是21世紀(jì)的開放控制系統(tǒng)。
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