dcs系统概念及结构(1)

DCS 系统概念及结构

1.概念:DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它的主要基础是4C技术，即计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术。

2.结构：HOLLiAS—MACS系统是由:以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工程师站、操作员站、现场控制站、通讯控制站、数据服务器组成的综合自动化系统，完成大型、中型分布式控制系统（DCS）、大型数据采集监控系统（SCADA）功能。

HOLLiAS—MACS系统硬件由:工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元设备和I/O单元设备）、通讯控制站、打印服务站、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。

HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件；现场控制器运行软件；服务器软件等。

—MACS系统中的“站”

（1）工程师站：工程师站运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能：组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表）和相关系统参数的设置。

（2）操作员站（站号为50---79）操作员站运行相应的实时监控程序，对整个系统进行监视和控制。操作员站主要完成以下功能：各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。

（3）服务器（站号为0开始）：服务站运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据进行管理。

（4）现场控制站（站号为10---49）现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和专用机柜等部分组成，采用分布式结构设计，扩展性强。

4. HOLLiAS—MACS系统的硬件系统结构-“网络”

（1）监控网络：监控网络为冗余高速以太网链路，使用五类屏蔽双绞线及光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上。该网络中主要的通讯节点有工程师站、操作员站、服务站，采用TCP/IP通讯协议。对于工程师站.操作员站和服务器的计算机，我们进行统一的编号（也就是IP地址），通常用以下顺序：

(2)、系统网络：系统网络为冗余高速以太网链路，使用五类屏蔽双绞线及光纤

将各个通讯节点连接到中心交换机上。该网络中主要的通讯节点有服务站、现场控制站，采用TCP/IP通讯协议。

(3)、控制网络：由于工程师站下装现场控制站是通过TCP/IP协议进行，因此现

场控制站需要IP地址，具体设置方法如下：

HOLLiAS—MACS系统的硬件介绍

FM801 主控单元

主控单元是现场控制站的中央处理单元，主要承担本站的部分信号处理、控制运算、与上位机及与上位机及其它单元的通讯等任务。它是一个与PC兼容的高性能的工业级中央处理单元，采用模块化结构，主控单元可以热备份方式冗余使用，在出现故障时能够自动无扰切换，并保证不会丢失数据。

拨码开关的设置：从下到上依次是第1—6位，用于设置主控单元站号，ON为0，OFF 为1，对于双机系统，两个拨码开关要设成一致。换算方法如下：

站号=20*K1+21*K2+22*K3+23*K4+24*K5+25*K6

其中，Ki=0表示第I位的开关拨到ON位置，Ki=1表示第i位的开关拨到OFF位置。

FM910、FM920电源模块

电源单元为单元式模块化结构，用来对现场控制站的主控单元、I/O模块及现场仪表供电，可构成无扰切换的冗余配电方式。输出电压为DC24V或DC48V

FM300、FM301机笼单元

机笼单元是主控单元FM801和电源模块FM910、FM920的安装机笼，实现主控单元、电源模块的冗余配置和电源模块间的均流。主从冗余的两个FM801和冗余联用的电源模块FM910、FM920插在机笼单元的相应槽位中，形成一个完整的冗余控制结构。

FM131A 端子模块

FM131A 端子模块是与常规IO模块搭配使用的端子模块，实现功能模块与现场信号的连接。拨码开关可以灵活简便地设置站地址，支持多个模块级联和DP 终端匹配器的挂接。模块设有防混销，可以有效防止不同的功能模块与FM131A 底座模块的混装组合。

地址拨码开关的设置：

按照预定的模块通讯地址的二进制值设定底座上的8 位拨码开关，当拨码开关的某位置于ON时，对应位的二进制值为0，置于OFF 则为1。

拨码开关的低位对应于模块地址二进制值的低位。

FM143 8路热电阻输入模块

FM143型模块是智能型8路热电阻模拟量输入模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的热电阻模拟量输入模块。通过与配套的底座FM131A连接，用于处理从现场来的热电阻输入信号。

注：En、Sn 表示电阻式温度传感器的两端引线的接入端（n＝0~7）； Cn 表示电阻式温度传感器的一端引线的公共线的接入端（n＝0~7）；

FM148A 8路大信号输入模块

FM148A型模块是智能型8路大信号模拟量输入模块，通过与配套的端子底座FM131A连接，用于处理从现场来的0～10V范围内的电压信号和0～20mA范围内的电流信号。

FM148A 端子信号的接线要求每路信号采用两根导线+24V （屏蔽电缆）接到FM131A 的端子上。针对不同类型的信号和供电情况的不同，有三种端子接线方式：二线制电流信号的接线、四线制电流信号的接线、电压信号的接线

FM151A 8路模拟量输出模块

FM151A型模块是智能型8路4～20mA模拟量输出模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的模拟量输出模块。通过与配套的端子底座FM131A连接，输出8路4～20mA的电流信号。

FM161D 16路开关量输入模块

FM161D型模块是智能型16路普通DI输入模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DI信号输入模块。通过与配套的底座FM131A 连接，用于处理从现场来的触点型开关量输入信号，触点查询电压24VDC。

FM171 16路开关量输出模块

FM171型模块是智能型16路继电器开关量输出模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DO信号输出模块。通过与配套的底座FM131A、FM131-C、FM131-D连接，用于给现场提供无源触点型开关量输出信号，从而控制现场设备的开/关、启/停。FM171 模块可以与FM131A 底座之间依靠64 针欧式连接器连接每路通道的输出信号通过FM131A 的接线端子硬接线到中间继电器构成完整I/O 单元FM171 模块还可以与FM131－C 连接再通过中间继电器端子板（FM137系列）从而构成完整的I/O 单元

FM171 模块还可以与FM131－D 连接再通过中间继电器端子板（FM138系列）从而构成完整的I/O 单元

FM192-TR DP总线终端匹配器模块