一种多智能仪表dcs系统探究

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1、一种多智能仪表des系统探究摘要：DSC是一种分散控制系统，又被称之为4C技术。在对DCS以及现场总技术研究基础上出现了多种多样的智能仪表控制系统模式。由多台计算机对生产过程中各个环节进行回路控制，又能够获得更加可靠地数据，对其进行集中管理与控制的系统也就是DCS系统。将计算机通过串行通信接口与自动化智能仪表相连接，就能够形成多智能仪表的DCS系统。本文主要对多智能仪表DCS系统的结构的进行了分析，从而提出了该系统的通信协议，并且用实例加以深入研究。关键词：多智能仪表；DCS系统；分析与研究中图分类号：TP

2、273.5文献标识码：A文章编号:1674-7712(2013)10-0016-01DCS系统主要是执行过程控制及过程监控工作，并且以信息网络连接为基础而实现工作运行的。其基本思想就是对生产运行工作进行集散控制、统一操作、科学管理以及灵活组织。一、多智能仪表内部的控制系统体系结构(一)常规的DCS体系的结构。20世纪的70年代，计算机的内部控制系统已经变成以计算机、控制、通信以及CRT显示等技术为主要的特征，这也就是其4C得名的来源，在这个发展时期，采用的主要是DCS,也就是集散型的控制系统［1］。这个控制

3、系统一般可以分成三个部分，包括集中进行操作和管理的系统、通信系统以及对分散的过程进行控制的装置等三个部分。三部分之间的数据和信息控制的关系如图1所示。图1一般的DCS控制系统的结构图在这个系统中，以对部件的功能进行分类为特征，这就有效的体现出该控制系统中采用分散式的控制和集中式的管理的特点。假如以对部件的功能进行分类的方法来细分多智能的控制系统，就可以分成基于现场的控制站、控制级、过程控制站以及生产管理等内容。（二）多智能的仪表控制系统的体系结构。一般的多智能的仪表控制系统主要是面向比较小的企业而进行技术改

4、造，所以在具体的结构方面的设置就很不同，主要结构组织如图2O在该系统中，主要部件有现场级的智能仪表、利用现场总线进行分隔的控制级以及其中的好几台控制PC机还有处于管理层面的管理PC机，这些部件的联系都是建立在计算机网络连接的基础之上，并且在内部方面具有一定的内在逻辑联系。在具体的对其进行构建的时候要严格的选择高质量的各类部件，防止出现故障以及由此带来的不必要的损失。比如在管理层面一般都要采用MIS的系统才可以实现比较有效的管理以及控制［2］。在PC机方面，主要的功能是对集中的操作和分散的控制进行管理和连接，

5、因此也要做到最好。二、通信协议在多智能仪表系统中的重要性一般情况下，DCS系统有助于智能仪表有效地实现通信功能。基于原有系统的协议，可以通过相关的通信软件与硬件，来合理设计多智能仪表的控制系统。多智能仪表的控制协议，主要采用的是预留时间片的形式来完成的，每个仪表系统中的时间片都需要与主机进行通信，从而有效地预约系统协议。在本次设计中，现场总线的仪表控制系统，就是基于OSI协议来实现通信扩展的。仪表系统中的网络，将OSI协议中的应用层和网络层，以及物理层和数据层有效地进行了规范，让数据信息通过物理层的传输介质

6、，将信息有效及时地传递到数据层，再由数据层将所获得的信息数据进行分解与误差控制［3］。再来分析数据层中的传输帧。地址帧以及数据帧都属于传输帧的范蔣，地址帧与数据帧的主要差别，就在于两者的第9位数据不同，地址帧为“1”，而传输帧为“0”o两者在误差校验的过程中，都可以采用CRC的模式进行检验。在仪表系统的网络层中，地址帧需要通过PC机发出指令，来实现数据位的有效建立。另外，在建立数据位之后，PC机在确认数据帧所传达的信息之后，就可以完成多智能仪表系统的通信。建立通信之后，PC机遇智能仪表还需要通过应用层来实现

7、相互之间的信息复帧。下表即为应用层协议情况。三、实例这一智能仪表的设计是针对SEU-211型号温控仪进行优化，型号为USTS-100.因此在分析本次设计时必不可少对SEU进行分析，需要了解的是SEU-211智能控制仪表设计平台为DCS应用系统，能够对电加热炉进行专项控制，控制原理为通过将热电偶充当温度传感设备，输入方式采用热电偶信号进行输入，信号通过晶闸管发送。其通信协议为RS-485,是一种主动呼叫和应答的传输结构模式。USTS-100具有以下的改进：（1）信号的输入和输出依靠标准电压进行信号传输，并且能

8、够整合各类信号，具有很强的通用性能；这一输入输出模式针对工业过程控制进行优化，能够增强DCS系统操控。（2）这一仪表独具32kb的内存掉电保护服务，能够配置任意程序的存储空间和数据内存。（3）通信部分的固件为MAX485,在电路设计上具有优势，具体优化主要在网络应用等软件方面，能够增强仪表的对环境的适应性。通信功能的优化还体现在对其工作的分解方面，数据缓存服务能够给个通信部门间的测算功能提供服务空间，并能够协调其