新型DCS智能測(cè)控模板的開發(fā).pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，集散控制系統(tǒng)(DCS)在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的主流。而且DCS屬于不斷發(fā)展的控制系統(tǒng)，每一種新技術(shù)的應(yīng)用都推動(dòng)著它的發(fā)展。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，DCS呈現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)模式，即DCS與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)相結(jié)合，發(fā)展成為一種新型的DCS系統(tǒng)，使其擁有了新的更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，它是用于現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制系統(tǒng)和

2、控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)。CAN總線是目前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，它適用于過(guò)程控制、紡織機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及傳感器等很多領(lǐng)域。CAN總線具有低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因而具有很好的發(fā)展前景。工業(yè)以太網(wǎng)在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)格要求，由于工業(yè)以太網(wǎng)通信具有快速性、確定性、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性及可靠性等特點(diǎn)，因而它在自動(dòng)化控制領(lǐng)域

3、得到了迅速發(fā)展。如何將現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相融合，使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，彌補(bǔ)不足，將是控制領(lǐng)域的新的研究方向。 本課題在此背景下，通過(guò)研究CAN總線的工作原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程，設(shè)計(jì)開發(fā)智能型現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模板，使其滿足新型DCS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的技術(shù)要求。測(cè)控模板采用了模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可插入控制站的插槽中，支持“即插即用"功能，并通過(guò)CAN總線與主控站通訊。智能測(cè)控模板主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集及與主控站的數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模板采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)

4、行運(yùn)算處理，將數(shù)據(jù)打包通過(guò)CAN總線送到主控站，同時(shí)測(cè)控模板可隨時(shí)接收主控站發(fā)送的組態(tài)命令，進(jìn)行通道配置等相應(yīng)操作并返回確認(rèn)信息，實(shí)現(xiàn)集中控制。智能測(cè)控模板的種類包括數(shù)字量輸入模板(DI)、數(shù)字量輸出模板(DO)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入模板(AJ)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出模板(AO)、毫伏級(jí)模擬量輸入模板(如熱電阻測(cè)量信號(hào)、熱電偶測(cè)量信號(hào)等、)及協(xié)議轉(zhuǎn)換橋等，可方便地對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)控工作，并具有良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性，方便第三方設(shè)備的接入。測(cè)控模板完成工