从DCS控制系统的级成结构看可以分为三大部分:带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口(HSI)。ECA162-01控制器I/O部件直接与生产过程相连,接收现场设备送来的信号;人机接口是操作人员与DCS相互交换信息的设备;通讯网络将控制器和人机接口联系起来,形成一个有机的整体。早期的DCS系统的通讯网络都是专用的,DCS有几级网络,完成不同模件之间的通讯。从目前的情况来看,DCS的最多网络级有四级,它们分别是I/O总线、现场总线、控制总线和DCS网络。
I/O总线,它把多种I/O信号送到控制器,由控制器读取I/O信号。这称为I/O总线。I/O板相互之间并不交换数据。I/O总线的速率是不高的。从几十K到几兆不等。这与计算机技术的发展情况有关。80年代初是20K,80年代中期是40K、80年代末期是80K,90年代是几兆。为了快速,最好是并行总线。采用并行总线,其I/O模件必需与控制器模件相邻。采用串行总线的情况下,I/O板和控制器之间的距离也要比较近才行。最好把控制器模件和I/O模件装在一个机柜内或相邻的机柜内。远程I/O应该采用现场总线。如CAN、LONWORKS、HART总线等。现场总线是90年代初发展起来的。ECA162-01在I/O板中从硬件来说应该有能接收现场总线来的信号的输入、输出板。从软件来说在控制器中应该有读取和写到现场总线信号的功能块。在DCS系统中,远程I/O采用HART总线比较多。比如现场的变送器,离控制器机柜距璃比较远,把16个变送器来的信号编成为一组,用HART总线把信号送到控制器,空制器同时读进16个变送器来的信号。控制器和变送器两者距离可达1公里以上。在从美国、欧洲进口的DCS系统中,几乎都有HART协议板。实际应用中,远程信号是比较多的。如水泥厂,回转窑的窑头与窑尾,两者距离有几百米,如果在网络上设两个结点,需要两套结点的接口模件,接口模件的费用比较高,如果设一个结点,在地理位置上不管结点安排是在窑头还是窑尾,都需要采用远程I/O。
ECA162-01第二级网络是控制器之间的通讯,把完成不同任务的三种控制器连在一条总线上,称为控制总线。
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