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2．智能調(diào)節(jié)器

  智能調(diào)節(jié)器是一種數(shù)字化的過程控制儀表，也稱可編程調(diào)節(jié)器。其外形類似于一般的盤裝儀表，而其內(nèi)部是由微處理器CPU、存儲器RAM、ROM、模擬量和數(shù)字量I/0 通道、電源等部分組成的一個微型計算機系統(tǒng)。智能調(diào)節(jié)器可以接受和輸出4~20mA模擬量信號和開關(guān)量信號，同時還具有RS－232或RS-485等串行通信接口。一般有單回路、2回路、或4回路的調(diào)節(jié)器，控制方式除一般的單回路PID之外，還可組成串級控制、前饋控制等復(fù)雜回路。因此，智能調(diào)節(jié)器不僅可以在一些重要場合下單獨構(gòu)成復(fù)雜控制系統(tǒng)，完成1~ 4個過程控制回路，而且可以作為大型分散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元，與上位機（即操作監(jiān)控級）連成主從式通信網(wǎng)絡(luò)，接受上位機下傳的控制參數(shù)，并上報各種過程參數(shù)。

  3．可編程控制器

  可編程控制器即PLC，與智能調(diào)節(jié)器最大的不同點是：它主要配制的是開關(guān)量輸人、輸出通道，用于執(zhí)行順序控制功能。在新型的PLC中，也提供了模擬量輸入輸出及PID控制模塊，而且均帶有RS-485標準的異步通信接口。同智能調(diào)節(jié)器一樣，PLC的高可靠性和不斷增強的功能，使它既可以在小型控制系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)控制主角，又可以作為大型分散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元。

  二、第二層集中操作監(jiān)控級

  集中操作監(jiān)控級是面向現(xiàn)場操作員和系統(tǒng)工程師的，如圖1所示的中間層。這一級配有技術(shù)手段先進，功能強大的計算機系統(tǒng)及各類外部裝置，通常采用較大屏幕、較高分辨率的圖形顯示器和工業(yè)鍵盤，計算機系統(tǒng)配有較大存儲容量的硬盤或軟盤，另外還有功能強大的軟件支持，確保工程師和操作員對系統(tǒng)進行組態(tài)、監(jiān)視和操作，對生產(chǎn)過程實行高級控制策略、故障診斷、質(zhì)量評估等。集中操作監(jiān)控級以操作監(jiān)視為主要任務(wù)：把過程參數(shù)的信息集中化，對各個現(xiàn)場控制站的數(shù)據(jù)進行收集，并通過簡單的操作，進行工程量的顯示、各種工藝流程圖的顯示、趨勢曲線的顯示以及改變過程參數(shù)（如設(shè)定值、控制參數(shù)、報警狀態(tài)等信息）；另一個任務(wù)是兼有部分管理功能：進行控制系統(tǒng)的組態(tài)與生成。

  構(gòu)成這一級的主要裝置有：面向操作人員的操作員操作站、面向監(jiān)督管理人員的工程師操作站、監(jiān)控計算機及層間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接器。一般情況下，一個DCS系統(tǒng)只需配備一臺工程師站，而操作員站的數(shù)量則需要根據(jù)實際要求配置。

  1．操作員操作站

  DCS的操作員站是處理一切與運行操作有關(guān)的人-機界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其主要功能就是使操作員可以通過操作員站及時了解現(xiàn)場運行狀態(tài)、各種運行參數(shù)的當(dāng)前值、是否有異常情況發(fā)生等。并可通過輸出設(shè)備對工藝過程進行控制和調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)過程的安全、可靠、高效、高質(zhì)。

  （1）操作員站的硬件

  操作員站由IPC或工作站、工業(yè)鍵盤、大屏幕圖形顯示器和操作控制臺組成，這些設(shè)備除工業(yè)鍵盤外，其他均屬通用型設(shè)備。目前DCS一般都采用IPC來作為操作員站的主機及用于監(jiān)控的監(jiān)控計算機。

  操作員鍵盤多采用工業(yè)鍵盤，它是一種根據(jù)系統(tǒng)的功能用途及應(yīng)用現(xiàn)場的要求進行設(shè)計的專用鍵盤，這種鍵盤側(cè)重于功能鍵的設(shè)置、盤面的布置安排及特殊功能鍵的定義。

  由于DCS操作員的主要工作基本上都是通過CRT屏幕、工業(yè)鍵盤完成的，因此，操作控制臺必須設(shè)計合理，使操作員能長時間工作不感吃力。另外在操作控制臺上一般還應(yīng)留有安放打印機的位置，以便放置報警打印機或報表打印機。

  作為操作員站的圖形顯示器均為彩色顯示器，且分辨率較高、尺寸較大。

  打印機是DCS操作員站的不可缺少的外設(shè)。一般的DCS配備兩臺打印機，一臺為普通打印機，用于生產(chǎn)記錄報表和報警列表打��；另一臺為彩色打印機，用來拷貝流程畫面。

（2）操作員站的功能

  操作員站的功能主要是指正常運行時的工藝監(jiān)視和運行操作，主要由總貌畫面、分組畫面、點畫面、流程圖畫面、趨勢曲線畫面、報警顯示畫面及操作指導(dǎo)畫面等7種顯示畫面構(gòu)成。

  2．工程師操作站

  工程師站是對DCS進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。其主要功能是提供對DCS進行組態(tài)，配置工具軟件即組態(tài)軟件，并通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使DCS隨時處于最佳工作狀態(tài)之下。

  （1）工程師站的硬件

  對系統(tǒng)工程師站的硬件沒有什么特殊要求，由于工程師站一般放在計算機房內(nèi)，工作環(huán)境較好，因此不一定非要選用工業(yè)型的機器，選用普通的微型計算機或工作站就可以了，但由于工程師站要長期連續(xù)在線運行，因此其可靠性要求較高。目前，由于計算機制造技術(shù)的巨大進步，便得IPC的成本大幅下降，因而工程師站的計算機也多采用IPC。其它外設(shè)一般采用普通的標準鍵盤、圖形顯示器，打印機也可與操作員站共享。

  （2）工程師站的功能

  系統(tǒng)工程師站的功能主要包括對系統(tǒng)的組態(tài)功能及對系統(tǒng)的監(jiān)督功能。

  組態(tài)功能：工程師站的最主要功能是對DCS進行離線的配置和組態(tài)工作。在DCS進行配置和組態(tài)之前，它是毫無實際應(yīng)用功能的，只有在對應(yīng)用過程進行了詳細的分析、設(shè)計并按設(shè)計要求正確地完成了組態(tài)工作之后，DCS才成為一個真正適合于某個生產(chǎn)過程使用的應(yīng)用控制系統(tǒng)。系統(tǒng)工程師在進行系統(tǒng)的組態(tài)工作時，可依照給定的運算功能模塊進行選擇、連接、組態(tài)和設(shè)定參數(shù)，用戶無須編制程序。

  監(jiān)督功能：與操作員站不同，工程師站必須對DCS本身的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，包括各個現(xiàn)場I/O控制站的運行狀態(tài)、各操作員站的運行情況、網(wǎng)絡(luò)通信情況等等。一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)工程師必須及時采取措施，進行維修或調(diào)整，以使DCS能保證連續(xù)正常運行，不會因?qū)ι�產(chǎn)過程的失控造成損失。另外還具有對組態(tài)的在線修改功能，如上、下限定值的改變，控制參數(shù)的修整，對檢測點甚至對某個現(xiàn)場I/O站的離線直接操作。

  在集中操作監(jiān)控級這一層，當(dāng)被監(jiān)控對象較多時還配有監(jiān)控計算機；當(dāng)需要與上下層網(wǎng)絡(luò)交換信息時還需配備網(wǎng)間聯(lián)接器。

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