新型DCS智能測控模板的開發(fā).pdf

1、在當今社會，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，集散控制系統(tǒng)(DCS)在工業(yè)過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的主流。而且DCS屬于不斷發(fā)展的控制系統(tǒng)，每一種新技術(shù)的應(yīng)用都推動著它的發(fā)展。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，DCS呈現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)模式，即DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)相結(jié)合，發(fā)展成為一種新型的DCS系統(tǒng)，使其擁有了新的更強的競爭力。 現(xiàn)場總線是當今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，它是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和

2、控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點、多站的通信網(wǎng)絡(luò)。CAN總線是目前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，它適用于過程控制、紡織機械、機器人、數(shù)控機床及傳感器等很多領(lǐng)域。CAN總線具有低成本、高可靠性、實時性、抗干擾能力強等特點，因而具有很好的發(fā)展前景。工業(yè)以太網(wǎng)在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計上能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場的嚴格要求，由于工業(yè)以太網(wǎng)通信具有快速性、確定性、實時性、穩(wěn)定性及可靠性等特點，因而它在自動化控制領(lǐng)域

3、得到了迅速發(fā)展。如何將現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相融合，使二者優(yōu)勢互補，彌補不足，將是控制領(lǐng)域的新的研究方向。 本課題在此背景下，通過研究CAN總線的工作原理及實現(xiàn)過程，設(shè)計開發(fā)智能型現(xiàn)場測控模板，使其滿足新型DCS對現(xiàn)場設(shè)備的技術(shù)要求。測控模板采用了模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可插入控制站的插槽中，支持“即插即用"功能，并通過CAN總線與主控站通訊。智能測控模板主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集及與主控站的數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場測控模板采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進

4、行運算處理，將數(shù)據(jù)打包通過CAN總線送到主控站，同時測控模板可隨時接收主控站發(fā)送的組態(tài)命令，進行通道配置等相應(yīng)操作并返回確認信息，實現(xiàn)集中控制。智能測控模板的種類包括數(shù)字量輸入模板(DI)、數(shù)字量輸出模板(DO)、標準信號輸入模板(AJ)、標準信號輸出模板(AO)、毫伏級模擬量輸入模板(如熱電阻測量信號、熱電偶測量信號等、)及協(xié)議轉(zhuǎn)換橋等，可方便地對工業(yè)現(xiàn)場的信號進行測控工作，并具有良好的系統(tǒng)擴展性，方便第三方設(shè)備的接入。測控模板完成工