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分散控制系统DCS与MIS之间的关系
添加时间:2018-09-28
集散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。下面就随图腾机柜的小编来看看详细的内容。
 
分散控制系统(DCS)是目前国内工业自动化系统应用的主流,无论是引进的还是国产的,都正在工业生产的各个领域发挥着巨大作用。例如,我国大中型电站普遍采用各种形式的DCS对其生产过程进行监测和控制,取得了显著的效益。随着计算机管理信息系统(CMIS)在企业管理中的应用日趋普及和深入,人们对生产和经营的现代化管理提出了更高的要求。因此,实现DCS与MIS之间的互连、远程通信及扩大信息管理范围具有重要的现实意义。
 
1、DCS与MIS间互连通讯计算机网络是通过数据传输介质以一定的方式将独立、分散的计算机互连起来,实现信息交换与资源共享的系统。分散控制系统正是在计算机控制通信技术基础上发展起来的,它通过一台计算机集中协调、管理、监测和控制整个系统,并把其它相应的任务分配给多台承担控制和监测职能的计算机,从而分散完成控制和检测任务,因此,它同属于计算机网络系统。
 
DCS与MIS之间的通信实质上就是两个计算机网络间的通信。由于DCS在发展过程中受商业及其它各种因素的影响,特别是早中期的产品,因为没有统一的规范化标准可循,或者没有按规范化标准设计生产,给网络间的互连通讯带来一定的困难。为了促进通信协议标准化的逐步实现,国际标准化组织(ISO)推荐出了开放系统互连(OSI)参考模型。

分散控制系统DCS与MIS之间的关系_图腾机柜
 
这是一个定义连接异种计算机的标准主体结构,为连接分布式应用处理的开放系统提供了基础。它采用了分层的结构化技术,其功能从逻辑上划分成7个层次,即:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。层与层之间自下至上是逐层支持的关系,自上至下是逐层调用的关系。
 
其数据传输过程(假设是在互连系统主机A和主机B之间进行)是用户从主机A输入各种命令,应用层协议将所要传输的数据加上接口(层信息)后传给表示层,依次类推,直至物理层。在目的主机B中,发生与A中相反的过程,即物理层将它的位流输出给数据链路层进行编码,同时剥去该层的头、尾信息,并顺序上传至以上层次,由相应层进行相应的解码,最终获得B中应用进程所需要的数据信息。其实,这是一种理想的通信过程,现实中并非完全如此,针对具体系统还需要进行具体分析、修改和调整。
 
2 通信系统方案设计2.1专用通信单元渭河发电厂运行的4台300MW机组采用日本横河公司20世纪80年代生产的CENTUM分散控制系统。该系统具有丰富的控制功能和系统组态机能,在十多年的运行实践中颇受好评。由于它属于专有系统,加之当时的其它原因,虽然实现了机组运行过程的分散控制、集中管理,但这种管理仅局限在集控室内,主要生产领导者和各职能管理部门则无法及时掌握设备的安全经济运行信息,这种现状已不能适应现代化生产管理的需要。
 
随着厂MIS的建立,DCS与MIS间的互连通信有了物质基础。从研究分析CENTUM系统得知,它属令牌总线(HF总线)型结构,其中通信方式为串行半双工(指令/响应);传送速度1Mbit/s;帧结构HDLC(高级数据链路协议)。HDLC是由ISO提出的、并被广泛推广应用作为标准化通信协议。
 
尽管如此,由于CENTUM与现行的MIS是两种不同类型的计算机系统,所以,在它们之间通信必须进行接口匹配和协议转换。基于ISO推荐的OSI参考模型和网络互连的技术理论及网络连接设备的工作原理,结合CENTUM系统的实际情况,给出如图1所示的通信设计方案。被称之为专用通信单元的一端通过铜轴电缆挂接在CENTUM分散控制系统的HF总线上,一端用5类双绞线与MIS连接承担通信接口匹配。专用通信单元与CENTUM系统建立在HDLC协议的基础上;与MIS网络建立在IPX/SPX协议的基础上,可完成协议转换,从而在DCS与MIS之间建立了数据流通道,实现网络互连通信的任务。
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