橫河APM11 脈沖輸入模塊與DCS的前景
| Item | Speci?cations |
| Model | APM11 |
| Inputsignal | 2-wiretype:ContactON/OFF,voltagepulse,currentpulse（Itispossibletosupplypowertoa transmitter） 3-wiretype:Powersupplytypevoltagepulse |
| Inputfrequency | 0to10kHz（*1） |
| Dataupdateperiod | 10ms |
| Min.inputpulsewidth | 40µsormore |
| Inputsignallevel | Contactinput Relaycontact,transistorcontact Detectinglevelopen:100k?ormore;Closed:200?orless Contactcapacity:15VDC,15mAormoreat12Vpowersupply;30VDC,30mAormoreat24V powersupply Voltage/currentpulseinput（Thevaluesofvoltageconvertedfromcurrentinputareasfollows:） VH（highlevel）3to24VDC VL（lowlevel）-1to8VDC SwingVH-VL≥3V Signalsourceresistance1k?orless |
| Shuntresistance | Selectfrom200/510/1000?/OFF |
| Pull-upresistance | 68k?（12Vor24V） |
| Transmitterpowersupply | 12VDC±10%,35mAorless;24VDC±10%,24mAorless（Outputcurrentlimit:40mADCorless） |
| Auxiliaryoutputsignal | Outputsignal:Transistorcontact（Opencollector）;Outputcontactcapacity:30VDC,30mAorless Signalgroundissharedwiththesystem. |
| Currentconsumption | 400mAorless（5.0VDC） |
| Signalisolation | Inputsignalsareisolatedbetweensystems.Withstandingvoltage:1500VAC/min |
| Howinstalled | InstalledintheI/OModuleNest. |
| Howconnected | ConnectedtotheterminaloftheI/OModuleNestwithM4screws. |
| Howinputsignalsarespeci?ed | Specifyinputsignalsandrangebysoftwaresetting. |
PLC于60年代末期在美國(guó)首先出現(xiàn)，目的是用來(lái)取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制系統(tǒng)。1976年正式命名，并給予定義：PLC是一種數(shù)字控制電子計(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。經(jīng)過30多年的發(fā)展，PLC已十分成熟與完善，并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。PLC在FCS系統(tǒng)中的地位似乎已被確定并無(wú)多少爭(zhēng)論。PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上。充分發(fā)揮PLC在處理開關(guān)量方面的優(yōu)勢(shì)。另外，火力發(fā)電廠輔助車間，例如補(bǔ)給水處理車間、循環(huán)水車間、除灰除渣車間、輸煤車間等，在這些車間的工藝過程多以順序控制為主。PLC對(duì)于順序控制有其*的優(yōu)勢(shì)。編者以為，輔助車間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議的PLC或能與FCS進(jìn)行通訊交換信息的PLC為優(yōu)選對(duì)象APM11。
自1973年提出*臺(tái)以微處理器為基礎(chǔ)的控制器以來(lái)，它逐步完善，并zui終形成功能齊全、安全可靠的數(shù)字式分散控制系統(tǒng)DCS。它的性能大大優(yōu)于以住任何一種控制系統(tǒng)。可以滿足火電廠DAS、MCS、SCS和APS各系統(tǒng)的各種要求，目前還可以通過工業(yè)以太網(wǎng)建立管理層網(wǎng)絡(luò)，以滿足火電廠呼聲越來(lái)越高的加強(qiáng)管理的要求。可以這樣說(shuō)，DCS系統(tǒng)的監(jiān)控可以復(fù)蓋大型火電機(jī)組的工藝全過程。
但是，自從有了FCS，并于90年代走向?qū)嵱没詠?lái)，不斷有如下論點(diǎn)在公開刊物上發(fā)表，即：“從現(xiàn)在起，新的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS將逐步取代傳統(tǒng)的DCS”；“當(dāng)調(diào)節(jié)功能下放到現(xiàn)場(chǎng)去以后，傳統(tǒng)的DCS就沒有存在的必要而會(huì)自動(dòng)消失”；“今后十年，傳統(tǒng)的4~20mA模擬信號(hào)制將逐步被雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制所取代，模擬與數(shù)字的分散型控制系統(tǒng)DCS將更新?lián)Q代為全數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS”……。這些論點(diǎn)歸納為一句話：FCS將取代DCS，DCS從此將消亡APM11。
上述論點(diǎn)皆出自于專家之口，確實(shí)不無(wú)道理。數(shù)字通訊是一種趨勢(shì)，它代表了技術(shù)進(jìn)步，是任何人阻擋不了的。雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制以及由它而產(chǎn)生的巨大的推動(dòng)力，加速現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制儀表的變革，開發(fā)出越來(lái)越多的功能完善的數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置。這些都是DCS系統(tǒng)所不具備的，而由此產(chǎn)生的*性以及給火電廠的設(shè)計(jì)、配置、組態(tài)、運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面帶來(lái)的效益也是DCS系統(tǒng)所不及的。再則，FCS是由DCS以及PLC發(fā)展而來(lái)，它保留了DCS的特點(diǎn)，或者說(shuō)FCS吸收了DCS多年開發(fā)研究以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然也包括教訓(xùn)。由此而得出結(jié)論，“FCS將取代DCS”，似乎也是順理成章之事。
同時(shí)我們也應(yīng)看到，DCS系統(tǒng)發(fā)展也近30年，在火電廠的應(yīng)用如此廣泛。它的設(shè)計(jì)思想、組態(tài)配置、功能匹配等已達(dá)十分完善的程度（當(dāng)然，DCS也存在進(jìn)一步發(fā)展的需求，例如高級(jí)軟件開發(fā)，以滿足信息集成的要求），已滲透到火電廠控制系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，并且在FCS系統(tǒng)中也有些體現(xiàn)。從這個(gè)角度來(lái)看，DCS系統(tǒng)似乎不能說(shuō)從此消亡。再則，從前面的章節(jié)敘述中已經(jīng)談到，對(duì)那些FCS系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其特點(diǎn)及*性的領(lǐng)域，DCS系統(tǒng)仍有用武之地。
我們似乎沒有必要在文字上做過多的爭(zhēng)論，一定要強(qiáng)調(diào)誰(shuí)取代誰(shuí)。正如目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開發(fā)研究，在各自保留自身原有的特點(diǎn)外，又相互補(bǔ)充，形成新的系統(tǒng)，現(xiàn)在的DCS已不是當(dāng)初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開發(fā)初期的PLC。我們能夠說(shuō)是DCS取代了PLC或者說(shuō)是PLC取代了DCS，顯然都是不合適的APM11。
集散控制系統(tǒng)（DCS）簡(jiǎn)介
DCS，即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的。在系統(tǒng)功能方面，DCS和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻*不同。
首先，DCS的骨架——系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它是DCS的基礎(chǔ)和核心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于DCS的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它必須滿足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說(shuō)的“確定”的時(shí)間限度，是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過程的實(shí)時(shí)性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率，即通常所說(shuō)的每秒比特?cái)?shù)（bps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非常可靠，無(wú)論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的DCS均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入的zui大節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。9 v+
智能制造網(wǎng)