組態軟件DCS集散控制系統論文

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1DCS集散控制系統概述

對于DCS集散控制系統來說，其主要包括工程師站、操作員站以及現場控制站等幾部分組成，不同的站點之間所負責的內容不同，其中工程師站與操作員站主要來完成生產過程的集中管理，而現場控制站則來完成分散控制，站間利用通信網路框架實現互聯。從結構特征上來看，集散控制系統為分級遞階結構，其中現場控制站主要面向工業生產現場過程量控制接口裝置，同時實現部分控制功能，例如PID回路控制、參算計算機等。而對于工程師站與操作員站來說，以相對獨立的計算機來實現各項管理功能，主要通過網絡系統來完成生產過程中各項信息資料的收集、整理，以及生產行為的實時監督與管理，工程師站主要來完成系統組態功能。站間利用通信網絡框架來完成所有信息數據的傳遞，使得不同站點之間形成一個相互影響相互促進的系統。DCS集散控制系統實現了計算機技術、自動控制技術以及通訊技術的相互融合，并且在設計上采用的冗余以及分散機構等技術，提高了系統的可靠性。現在集散控制系統已經被廣泛的應用到工業生產中，通過良好的人際交流界面，實現了對生產過程監控與集中控制管理。

2DCS集散控制系統組態軟件構成

2.1實時數據庫

實時數據庫作為若干標記名變量的集合，可以說是整個系統組態軟件的核心部分，其中每一個標記名變量都是數據庫的一個記錄，主要由多個數據字段組成，從實時數據庫的構成特點來看，其所具有的緊湊性與實時性對提高系統控制管理效果具有重要意義。另外，其一般都設置有SQL接口，能夠順利與其他支持SQL的關系型數據庫進行訪問。

2.2驅動組態

輸入輸出驅動是dcs集散控制系統的重要組態，作為關鍵性任務其需要為系統提供多種PLC以及DCS驅動，并保證其所具有的通用性特點可以滿足系統運行的需求。從實際應用情況進行分析，如果想要保證組態設計效果，要求其必須具備市場上所具有的設備驅動程序。一方面，將集散控制系統與單機進行連接，應確保控制站數據可以通過串行口完成與監控數據庫信息的交換；另一方面，將系統與網絡進行連接時，要求實時數據庫中所含信息可以下裝到控制站中，相應的控制站也可以通過網絡系統將存在的數據上傳給監控站，實現不同站間信息的交流。

2.3報警組態

報警組態即時間記錄報警，主要就是通過打印或者記錄的方式，將被控對象的報警狀態記錄在磁盤文件中。同時系統用戶可以對該報警事件進行級別的確定，最后通過報警來完成系統中此事件的啟動。

2.4功能組態

系統功能組態軟件模塊比較多，如連續控制模塊、邏輯控制模塊以及預算模塊等，不同模塊來負責相應的功能，以此來完成系統對工業生產全過程的控制管理。其中，基于滿足不同系統用戶的實際需求，功能組態軟件設計，還可以實現特殊控制算法，用戶只需要按照自身需求通過編程即可來實現功能模塊的設計，在進行編程時，需要結合實際情況來確定操作行為，因為一些復雜的控制，用戶自行編程存在很大的困難。

3DCS集散控制系統組態設計研究

3.1組態數據庫

組態數據配置文件主要是對用戶組態數據信息進行保存，配置文件主要包括了數據點參數配置以及數據源連接等。在組態數據庫configdb中，根據數據結構設計四個數據表，分別為命名為conanalog、conao、memdata以及connumeic，用來存放I/O模擬量輸入點、I/O模擬量輸出點、中間變量以及I/O數字量點，其中組態配置文件主要使用文本文件格式來實現功能設計。用戶在保護數據庫組態信息時，系統會將四個表中所配置的信息分別存儲在到tsg00.txt、tsg01.txt、tsg02.txt以及globaldata.txt文件中，生成組態數據配置文件。

3.2實時趨勢曲線控件設計

趨勢曲線形狀與坐標類似，其中X軸代表時間、Y軸代表變量值，通過曲線的變化形式來確定各變量的變化趨勢。對于實時趨勢曲線組件的設計，可以滿足用戶同時定義四個不同變量的要求，即一個曲線圖只能完成四條曲線的顯示。其中，系統用戶可以就趨勢圖曲線中時間間距以及數據數值等信息進行自定義，另外還可以自行確定曲線顏色、繪制曲線方式等。在集散控制系統使用過程中，是對整個生產過程的實時監控與控制，因此實時趨勢圖曲線可以自主完成更新，即及時將各數據信息的變化顯示出來，使用戶可以更直觀的了解到整個控制過程中不同數據的變化。并在組態畫面上完成相應曲線空間的畫圖，選中該控件后淡季右鍵顯示控件各項屬性，在菜單欄里將完成曲線定義與標識定義。

3.3報警組態設計

通過對報警組態軟件的設計，使得用戶可以實時掌握系統運行狀態，對存在的故障及時進行處理，避免受外界因素的影響。報警組態的設計可以選擇用報警組件來實現，主要包括報警變量值、報警組名以及報警變量值等。在系統運行過程中，應先對所有報警變量值進行計算，并將其與報警變量定義過程中配置的屬性值進行比較，如果存在報警事件既可以在報警組件中顯示。

4結語

集散控制系統現在已經被廣泛的應用到工業生產全程管理與控制中，對提高生產效率具有重要意義。在對組態軟件進行設計時，應滿足系統運行要求，以提高系統運行效率為目的，從不同構成環節進行分析研究，爭取通過合理的設計來提高系統管理效果。

作者：趙小春陳超單位：陜西比迪歐化工有限公司