一種DCS系統(tǒng)I-O模塊自動(dòng)化測(cè)試的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Distributed Control System（簡(jiǎn)稱(chēng)DCS）即分布式控制系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)自動(dòng)化控制行業(yè)又稱(chēng)之為集散控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)起源于上世紀(jì)七十年代，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)，通信技術(shù)(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等相關(guān)的4種主要應(yīng)用。DCS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)思路是強(qiáng)調(diào)所有控制操作相對(duì)集中、所有控制單元分散分布，在管理架

2、構(gòu)上傾向于分級(jí)別管理并盡可能的有利于靈活的組態(tài)和擴(kuò)展。
　　DCS系統(tǒng)以通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化儀表為載體，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的報(bào)表統(tǒng)計(jì)、報(bào)警顯示、故障診斷、遠(yuǎn)程調(diào)度等功能，達(dá)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化監(jiān)控。DCS系統(tǒng)被廣泛用于電力、冶金、化工、造紙等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域，為提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。
　　DCS系統(tǒng)中的I/O模塊起到了連接DCS控制器和現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的作用。一方面，I/O模塊負(fù)

3、責(zé)將控制器的指令轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備能夠識(shí)別的數(shù)字或模擬電信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備做出正確的響應(yīng)；另一方面，I/O模塊可以實(shí)時(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，將采集到的數(shù)據(jù)上報(bào)給控制器，以便工作站測(cè)的軟件對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)做出正確的判斷。可以說(shuō)I/O模塊是DCS系統(tǒng)中控制器和現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的橋梁和紐帶，它的工作狀態(tài)直接影響到DCS系統(tǒng)的性能。因此，在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)和安裝過(guò)程中，對(duì)I/O模塊的測(cè)試非常重要。
　　本文以某公司的HPCS系統(tǒng)為基

4、礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了一種對(duì)DSC系統(tǒng)I/O模塊進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試的方案。該自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)由運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)上的CardDebug程序和負(fù)責(zé)電腦與 I/O模塊間協(xié)議轉(zhuǎn)換的USB-RS485轉(zhuǎn)換模塊組成。CardDebug程序封裝了大部分Modbus協(xié)議通訊的細(xì)節(jié)，可以為用戶(hù)提供友好、可視化的操作界面。程序讓測(cè)試人員可以擺脫與串口命令行的接觸，直接通過(guò)鼠標(biāo)操作即可完成基本的測(cè)試項(xiàng)目。同時(shí)，CardDebug程序也保留了自定義 Modbus命令

5、的發(fā)送功能，為測(cè)試人員提供了足夠的靈活性和擴(kuò)展性。通過(guò)USB轉(zhuǎn)RS485接口卡的轉(zhuǎn)換和適配，只要擁有USB接口的電腦就可以對(duì)DCS系統(tǒng)中的I/O模塊進(jìn)行調(diào)試和配置，提高了自動(dòng)化測(cè)試方案在多種硬件平臺(tái)上的適用性。
　　論文詳細(xì)描述了基于Visual C++的CardDebug應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)Modbus協(xié)議、基于 VC的串口通信以及線(xiàn)程操作和定時(shí)器設(shè)置等核心流程都有深入總結(jié)；在 USB轉(zhuǎn)RS485接口卡的設(shè)計(jì)論述中，詳細(xì)描述了基