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DCS的軟件體系通??梢詾橛脩籼峁┫喈斬S富的功能軟件模塊和功能軟件包,控制工程師利用DCS提供的組態(tài)軟件,將各種功能軟件進行適當的“組裝連接”(即組態(tài)),生成滿足控制系統(tǒng)的要求各種應用軟件。
軟件系統(tǒng)
現(xiàn)場控制單元的軟件主要包括以實時數據庫為中心的數據巡檢、控制算法、控制輸出和網絡通信等軟件模塊組成。
實時數據庫起到了中心環(huán)節(jié)的作用,在這里進行數據共享,各執(zhí)行代碼都與它交換數據,用來存儲現(xiàn)場采集的數據、控制輸出以及某些計算的中間結果和控制算法結構等方面的信息。數據巡檢模塊用以實現(xiàn)現(xiàn)場數據、故障信號的采集,并實現(xiàn)必要的數字濾波、單位變換、補償運算等輔助功能。DCS的控制功能通過組態(tài)生成,不同的系統(tǒng),需要的控制算法模塊各不相同,通常會涉及以下一些模塊:算術運算模塊、邏輯運算模塊、PID控制模塊、變型PID模塊、手自動切換模塊、非線性處理模塊、執(zhí)行器控制模塊等等??刂戚敵瞿K主要實現(xiàn)控制信號以故障處理的輸出。
軟件系統(tǒng)
DCS中的操作站用以完成系統(tǒng)的開發(fā)、生成、測試和運行等任務,這就需要相應的系統(tǒng)軟件支持,這些軟件包括操作系統(tǒng)、編程語言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運行的應用軟件應能實現(xiàn)如下功能:實時數據庫、網絡管理、歷史數據庫管理、圖形管理、歷史數據趨勢管理、數據庫詳細顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機接口控制、控制回路調節(jié)、參數列表、串行通信和各種組態(tài)等。
組態(tài)編輯
DCS的開發(fā)過程主要是采用系統(tǒng)組態(tài)軟件依據控制系統(tǒng)的實際需要生成各類應用軟件的過程。組態(tài)軟件功能包括基本配置組態(tài)和應用軟件組態(tài)?;九渲媒M態(tài)是給系統(tǒng)一個配置信息,如系統(tǒng)的各種站的個數、它們的索引標志、每個控制站的大點數、短執(zhí)行周期和內存容量等。應用軟件的組態(tài)則包括比較豐富的內容,主要包括以下幾個方面。
(1)控制回路的組態(tài)
控制回路的組態(tài)在本質上就是利用系統(tǒng)提供的各種基本的功能模塊,來構成各種各樣的實際控制系統(tǒng)。目前各種不同的DCS提供的組態(tài)方法各不相同,歸納起來有運算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。
運算模塊連接方式是通過調用各種獨立的標準運算模塊,用線條連接成多種多樣的控制回路,終自動生成控制軟件,這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態(tài)方法。判定表方式是一種純粹的填表形式,只要按照組態(tài)表格的要求,逐項填入內容或回答問題即可,這種方式很利于用戶的組態(tài)操作。步驟記入方式是一種基于語言指令的編寫方式,編程自由度大,各種復雜功能都可通過一些技巧實現(xiàn),但組態(tài)效率較低。另外,由于這種組態(tài)方法不夠直觀,往往對組態(tài)工程師在技術水平和組態(tài)經驗有較高的要求。
(2)實時數據庫生成
實時數據庫是DCS基本的信息資源,這些實時數據由實時數據庫存儲和管理。在DCS中,建立和修改實時數據庫記錄的方法有多種,常用的方法是用通用數據庫工具軟件生成數據庫文件,系統(tǒng)直接利用這種數據格式進行管理或采用某種方法將生成的數據文件轉換為DCS所要求的格式。
(3)工業(yè)流程畫面的生成
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