- •Лекция №4 Распределенные системы управления (dcs - Distributed Control Systems)
- •1. Определение, назначение, функциональные отличия от scada
- •Valmet (Dimatic).
- •2. Краткая характеристика dcs-систем
- •Компоненты станции управления kfcs монтируются в специальном шкафу или в стойках. Станция управления поддерживает до 10 блоков ввода/вывода (до 8 модулей ввода/вывода в каждом блоке).
- •3. Процессоры и сети в dcs-системах
- •4. Надежность dcs-систем
- •5. Интегрированное программное обеспечение (на примере I/a Series)
3. Процессоры и сети в dcs-системах
Задача управляющих процессоров и контроллеров DCS-систем – поддержка большого количества контуров регулирования и логического управления. Большинство контуров критично ко времени выдачи управляющих воздействий. Это предопределяет жесткие требования к процессорным платам, типам процессоров и рабочим частотам, объему оперативной памяти.
Характеристика процессоров системы I/A Series приведена в таблице.
Процессор |
CP60 |
ZCP270 |
FCP270 |
Тип процессора |
AMD DX5 |
AMD Elan SC520 |
AMD Elan 520 |
Частота, МГц |
133 |
100 |
100 |
Память RAM, Мб |
8 |
16 SDRAM |
16 SDRAM |
Память Flash, Мб |
- |
32 |
32 |
Скорость связи с FBM |
2 Мб/с |
2 Мб/с |
2 Мб/с |
Число подключенных модулей |
Max 120, по 30 на FCM, по 24 на FBI |
Max 120 |
Max 30 |
Управляющий процессор C200 (система PlantScape) представляет собой двухплатный модуль удвоенной ширины на базе процессора 100 MHz PowerPC 603E с ОЗУ (8 Мбайт) и функцией выявления и исправления ошибок. В качестве постоянной памяти используется ПЗУ (4 Мбайт) с параллельным стиранием и с защитой от ошибок по четности. Встроенная литиевая батарейка служит для сохранения резервной копии базы данных контроллера, а дополнительный модуль батарей шириной в два слота обеспечивает функцию подзарядки вместо замены литиевой батарейки.
Этими же причинами обусловлены и параметры сетей и шин, применяемых в DCS-системах.
V-net (CENTUM CS3000) - сеть управления реального времени со скоростью обмена данными 10 Мбит/с. Эта сеть объединяет такие компоненты системы управления как станция управления, станция оператора, BCV, CGW.
Сеть может быть зарезервирована. Протяженность сети при соединении со станцией оператора - 185 м, при подключении других устройств - до 500 м. Расширение сети достигается применением повторителей и оптических повторителей (максимум 4), что позволяет удлинить сеть до 20 км.
Система с одной станцией оператора с установленными на ней функциями проектирования не требует сети Ethernet.
С помощью Ethernet можно объединить между собой станцию оператора и инжиниринговую станцию, а также супервизорные системы.
Станции управления типа KFCS, предназначенные для высокоскоростного управления, используют внутреннюю шину ESB для подключения локальных узлов ввода/вывода, имеющую скорость обмена 128 Мбит/с.
В последней версии I/A Series центральным компонентом системы является сеть управления Mesh, которая соединяет управляющие процессоры, рабочие станции и подсистемы ввода/вывода в сеть 100Мб/1Гб.
Управляющий процессор FCP270 непосредственно соединен волоконно-оптическим кабелем 100Мб/с Ethernet с сетью управления Mesh.
“Снизу” управляющий процессор FCP270 соединен с полевой шиной без использования интерфейсного модуля FCM. Скорость обмена данными с полевыми устройствами (датчиками, исполнительными механизмами) осуществляется по шине Fieldbus - 2 Мб/с (протокол HDLC).
ControlNet (PlantScape) - это гибкая высокопроизводительная сеть, поддерживающая как супервизорный/равноправный обмен информацией (контроллеры с HMI), так и сетевой ввод/вывод. Это открытая сеть, спецификация которой принадлежит и контролируется ControlNet International, для которой Honeywell является членом-учредителем. Пропускная способность с учетом резервирования составляет 5 Mбит/с и характеризуется возможностью детерминированной передачи данных. С физической точки зрения средства передачи данных представляют собой коаксиальный кабель с поддержанием шинной топологии типа «магистрали с ответвлениями».