在以后的近30年間,DCS先與成套設(shè)備配套,而后逐步擴(kuò)大到工藝裝置改造上,與此同時(shí),也分成大型DCS和中小型DCS兩類產(chǎn)品,使其性能價(jià)格比更具有競(jìng)爭(zhēng)力。DCS產(chǎn)品雖然在原理上并沒有多少突破,但由于技術(shù)的進(jìn)步、外界環(huán)境變化和需求的改變,共出現(xiàn)了三代DCS產(chǎn)品。1975年至80年代前期為代產(chǎn)品,80年代中期至90年代前期為第二代產(chǎn)品,90年代中期至21世紀(jì)初為第三代產(chǎn)品。
DCS系統(tǒng)中,控制站作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī),它的主要I/O設(shè)備為現(xiàn)場(chǎng)的輸入、輸出處理設(shè)備,以及過程輸入/輸出(PI/O),包括信號(hào)變換與信號(hào)調(diào)理,A/D、D/A轉(zhuǎn)換??刂普臼钦麄€(gè)DCS的基礎(chǔ),它的可靠性和安全性為重要,死機(jī)和控制失靈的現(xiàn)象是不允許的,而且冗余、掉電保護(hù)、抗干擾、構(gòu)成防爆系統(tǒng)等方面都應(yīng)很有效而可靠,才能滿足用戶要求。
關(guān)于DCS控制站的系統(tǒng)軟件,包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、編程語言及編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)等,只是完善程度不同而已。第二代DCS控制站開始有面向過程語言和語言;第三代DCS控制站的系統(tǒng)軟件可以完成離線組態(tài)及在線修改控制策略。為了完成控制策略,對(duì)于順序控制和批量控制組態(tài)編程,各種DCS控制站采用不同的方法。
DCS操作站具有操作員功能、工程師功能、通信功能和語言功能等,其中工程師功能中包括系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)通用(Utility)功能,還有系統(tǒng)配置、操作標(biāo)記、趨勢(shì)記錄、歷史數(shù)據(jù)管理、總貌畫面組態(tài)、控制站組態(tài)、工藝單元或區(qū)域組態(tài)等。
實(shí)際的DCS操作站是典型的計(jì)算機(jī),它與控制站不同,有著豐富的外圍設(shè)備和人機(jī)界面。
·語言,如BASIC,C在某些控制器模塊中已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn),在與外部通訊和處理數(shù)據(jù)時(shí)提供了更大的編程靈活性;
·梯形圖邏輯中可以實(shí)現(xiàn)的功能塊指令,可以使用戶用簡(jiǎn)單的編程方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的軟件功能;
·診斷和錯(cuò)誤檢測(cè)功能從簡(jiǎn)單的系統(tǒng)控制器的故障診斷擴(kuò)大到對(duì)所控制的機(jī)器和設(shè)備的過程和設(shè)備診斷;
·浮點(diǎn)算術(shù)可以進(jìn)行控制應(yīng)用中計(jì)量、平衡和統(tǒng)計(jì)等所牽涉的復(fù)雜計(jì)算;
自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE):模塊可用于構(gòu)建高度靈活和可擴(kuò)展的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備。它提供了多個(gè)通道的數(shù)字輸入和輸出功能,可以與其他測(cè)試儀器集成,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的測(cè)試和測(cè)量任務(wù)。
數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng):該模塊適用于數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制應(yīng)用。
硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層(1) 硬件層: 嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器、通用設(shè)備接口和I/O接口。嵌入式核心模塊 = 微處理器 + 電源電路 + 時(shí)鐘電路 + 存儲(chǔ)器Cache:位于主存和嵌入式微外理器內(nèi)核之間,存放的是近一段時(shí)間微外理器使用多的程序代碼和數(shù)據(jù)。它的主要目標(biāo)是減小存儲(chǔ)器給微處理器內(nèi)核造成的存儲(chǔ)器訪問瓶頸,使處理速度。(2) 中間層 (也稱為硬件抽象層HAL或者板級(jí)支持包BSP)它將系統(tǒng)上層軟件和底層硬件分離開來,使系統(tǒng)上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)系底層硬件的具體情況,根據(jù)BSP層提供的接口開發(fā)即可。
BSP有兩個(gè)特點(diǎn): 硬件相關(guān)性和操作系統(tǒng)相關(guān)性。設(shè)計(jì)一個(gè)完整的BSP需要完成兩部分工作:嵌入式系統(tǒng)的硬件初始化和BSP功能.片級(jí)初始化:純硬件的初始化過程,把嵌入式微處理器從上電的默認(rèn)狀態(tài)逐步設(shè)置成系統(tǒng)所要求的工作狀態(tài)。板級(jí)初始化:包合軟硬件兩部分在內(nèi)的初始化過程,為隨后的系統(tǒng)初始化和應(yīng)用程序建立硬件和軟件的運(yùn)行環(huán)境。
系統(tǒng)級(jí)初始化: 以軟件為主的初始化過程,進(jìn)行操作系統(tǒng)的初始化。
可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動(dòng)器件,實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
貝加萊(B&R)是一家自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的全球性領(lǐng)導(dǎo)廠商,總部位于奧地利 Eggelsberg,于1979年由Erwin Bernecker先生和Josef Rainer先生共同創(chuàng)建。創(chuàng)新的信念伴隨貝加萊不斷成長(zhǎng),并技術(shù)發(fā)展的潮流。今天的貝加萊已經(jīng)在全球60個(gè)國家設(shè)立了分支機(jī)構(gòu),擁有155個(gè)辦事處。
1996年8月,貝加萊在上海成立了服務(wù)于中國市場(chǎng)的分公司——貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(上海)有限公司,本地化的銷售與技術(shù)隊(duì)伍為中國客戶帶來了更迅捷的服務(wù)響應(yīng)。
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