YCB147-2/BR橫河YCB147 ER總線適配器
DCS操作站發展的過程(以BAILEY的操作站為例)如下:
一.八十年代初,N90的操作站是OIU系列,當時是無硬盤、無動態流程圖的,標簽量500。后來增加了硬盤和流程圖,標簽量1400-5000點。八十年代中期推出了MCS系列,標簽量10000,特別是MCS PULS,它是SCSI接口,可以有30000個標簽點,當時在DCS市場上處于地位。1986年,BAILEY產品占世界DCS市場的1/3。到1988年,共有8500套在世界各國運轉。到了90年代,DCS市場爭奪激烈,BAILEY無論在技術上還是在銷售方面都不象80年代那樣光輝。于是BAILEY公司欲通過購買FISCHER&PORTER、HARTMANN&BRAUN等公司銷售他們的系統來重鑄輝煌。
BAILEY的控制器和通訊網絡都比較好,但在操作站上面,不能與競爭者相比,BAILEY的操作站是以WINDOWS NT、通用微機為基礎的Conductor NT。實際上,該操作站不是為INFI-90開發的,它是FISCHER-PORTER的系統6的操作站,用它的監控軟件嵌入和INFI-90通訊的驅動軟件而成。由于銷售量不大,磨合的機會少,問題比較多,死機現象嚴重。OIS40系列的操作站運行在DEC的VMS平臺上。實際上,它仍然是在MCS操作站的MTOS操作系統平臺上,開發了一個與VMS通訊的驅動軟件,因為80年代的OIU和MCS在80年代末都已經停止銷售。BAILEY只賣OIS20系列和OIS40系列。
OIS20系列是90年代初推向市場的,它本質上是MCS,但它們能與INFI-90通訊.它的開發、制造成本都比較低,性能也比較好。OIS20系列的輔站不是用網絡來傳輸信息的,只是在主站上多加了1塊顯卡來實現輔站。后來因維護成本很高,硬盤和軟驅都難以買到,用戶反映不好YCB147-2/BR。
繼OIS20系列,BAILEY公司推出了OIS41、OIS42,在操作站之間增加了以太網卡,組成后門網絡,可以實現打印機共享。把圖形傳給不同主站的能力也有所增強,也給用戶提供了開發打印系統的空間,這是后話。由于OIS40、OIS41、OIS42主機性能較差,所以操作站的性能提高不明顯。直到OIS43 Alpha芯片的出現,性能才得到提高。同時,加拿大BAILEY公司開發了PCV,它是以PC為基礎的操作站,采用QNX操作系統。因為它的標簽量較少,價格低廉,運行穩定,故適用于小系統的使用,這就是BAILEY的OIS10系列,版本5以前,只有文本沒有圖形。版本5以后既有文本也有圖形。OIS11操作站后門之間用ARCNET聯網。OIS12既可用ARCNET也可用以太網聯網。
由于OIS40系列軟件結構復雜,故價格較高,更重要的一點是DEC公司被COMPAQ公司兼并,Alpha機255/233停止生產,這給BAILEY公司和用戶無疑是雪上加霜。
二.八十年代中期,因為PLC操作站的開發都不太成功,一些軟件公司就開發了通用的監控軟件,且很快就被PLC制造廠家所采用。如:FIX、INTOUCH、ONSPEC等(一共有上百種),由于市場前景較好,所以軟件開發商又開發了許多PLC的驅動軟件。到了九十年代,又開發了DCS的驅動軟件。zui早采用通用工控監控軟件的是MOORE公司的APEC系統,它既可以用INTOUCH也可用FIX。由于INFI-90系統在九十年代一直沒有推出比較優秀的操作站,故PREVISE公司推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站運行在PC硬件平臺,NT操作系統下,把FIX作為監控軟件,并開發了能與多種DCS通訊的對應驅動軟件,標簽量為10000個。因為FIX軟件在世界各地已經銷售了90000套,它與各種PLC、DCS和NT系統磨合較好,這種操作站可以運用在多種PLC、DCS操作站上。在INFI-90系統上應用已經有幾千臺。如:新西蘭的一家造紙廠,原來已經運行有CONDUCT NT,后來還是改用OPsCon。
通用操作站的出現,給DCS用戶帶來了以下方便:
?。?、 不必再為原DCS生產廠家是否倒閉、兼并,該型產品是否已經停產、備件是否能夠找到而操心。
?。病?由于通用操作站的適用面廣,相對生產量大,成本下降,因而可以節省用戶的經費。維護費用也比較少。
3、 采用通用系統要比使用各種不同的系統更為簡單,用戶也可減少人員培訓的費用。
4、 更新和升級容易。
?。?、 開放性能好,很容易建立生產管理信息系統。
因此,通用操作站是DCS的發展方向。
被控制對象確定以后,選用什么樣的控制系統就成為重要問題。主要是根據項目規模和投資預算來考慮的,以數字技術為基礎的DCS系統和早期的模擬儀表組成的控制系統,從工程項目的實施來看,本質差別不大,主要考慮項目規模和投資預算,但DCS與模擬儀表相比,它更為復雜,技術性要求更高,下面我來談談DCS系統選型中的幾個問題。從理論上來講,DCS可以用與不同的工藝過程,它是通用的,但是,DCS的制造廠家專長與某一領域。如:HOMEYWELL主要用于石化部門,BAILEY公司的N90、INFI90主要用于電力系統,ROSEMOUNT的RS3、Δ-V大多用于化工系統。但也不能否認不同工藝過程會有一些特殊要求,如:電廠一定要有電調設備和SOE,石化部門一定要有選擇性控制,水泥行業一定要有大純滯后控制補償等,選型時也要考慮這些因素。第二點就是經濟性,應該從DCS本身價格和預計所創效益角度考慮。DCS有國產的和進口的,對相同檔次而言,進口的控制功能強一些,有一些*的控制算法,如Smith預估、三維矩陣運算等,國產DCS價格要比進口的低很多,也能滿足技術要求。從結構上來看,國外DCS的控制器各廠家差別不太遠,控制器的預置算法稍有差別,控制器與I/O板的連接方式也有所不同。而操作站區別較大。有以PC機為基礎的,有以小型機為基礎的,操作系統一般選用UNIX類系統。小型機的價格要比PC機高很多,進口小型機操作站的價格要高于四萬美金,而且許多機型已經停產(如DEC公司的VAX機和α機)。PC機的操作站不到三萬美金,它的操作系統采用NT,其穩定性沒有UNIX好。小型機的接口采用SCSI,傳輸速率是串行的8倍之多。以NT操作系統作為操作站的,點數要少一些,不然會頻繁死機,國產的PC機更便宜得多,采用PC機操作站,可以采用的機型,操作人員對軟件的安裝、調試、聯網和開發也要熟悉得多。監視軟件有的也可以用通用的,通用的監視軟件開放性要好一些,用戶應按照項目的規模大小和預算資金來選擇使用。DCS比較貴的原因,除了上述理由外,還有控制器的電源系統,通常采用冗余供電,電源的引入和散熱是價格貴的主要原因,各個DCS系統在這方面差別比較大。
把控制器和操作站起來的通訊網絡也要考慮,如果采用通用的以太網,則網卡等價格很低,的網絡接口很貴,zui貴可以達到20000美金。因此,經濟性與很多因素有關,有時外商給你報價降下來,實際是改變了一些結構而已,并沒有給你什么優惠,甚至他的利潤還增加了。這時可取的辦法是國內類似的單位和請教有經驗的專家。第三點就是承包方的技術力量,也就是承包方對哪一工藝過程和DCS本身比較熟悉。如經常做化工控制系統的承包商來做軋制的控制系統,他對活套的控制、卷曲的控制和張力的控制等就不太熟悉,做的工程就不會太好。如果承包方對DCS本身不熟悉,控制器做的太大時會產生死機。不少工廠都購買了不同廠家的DCS系統,我們稱之為“八國聯軍”狀態,此時更要選擇技術力量比較強的單位抓總,而不宜選擇某一個國外廠商作為承包商。第四點是售后服務,國外廠商通常情況下配品、備件供應價格高,且不能及時提供。DCS用戶應選擇廠商實力雄厚的,技術力量強的、境內好的廠家。計算機技術發展很快,DCS廠家也會不斷更新它的產品,新舊產品兼容性要好才行,個別廠家新舊系統不兼容,系統升級時造成很大損失。國內的DCS廠家配品、備件供應比較及時,售后服務方面做的也比較好。第五點是關于DCS的技術*性,指系統采用了經過驗證的技術,并有發展前途和生命力,包括DCS系統的開放和互聯,現場總線的應用,第三方軟件的支持等。這里要注意的一點是:有些廠家為了占領市場,把一些不成熟的產品推到第三世界,如五、六年前DCS缺少小型系統,有的廠家把不太成熟的小型系統推到用戶,結果這270多套系統基本都已經提前退役。早在1983年,某外國公司推銷的DCS,在電源出現故障并復電后,控制器的輸出是任意的,此時閥門的位置就很危險,這種產品本不能出廠,但還是賣給了我們國家,結果購買單位基本上沒有運行。
總之,DCS從七五年到現在已經有二十多年的應用歷史了,可靠性方面基本都能達到要求,建立系統時選型是一個非常重要的環節,我們不但主要考慮項目規模和投資預算,還要考慮到一系列其它的因素,選型是否恰當往往從一開始就決定了該系統今后的命運,萬萬不可掉以輕心。
DCS動態數據服務器:DCS系統屬于基礎自動化,MIS系統側重于辦公自動化。這兩者在反映速度上的區別很大,DCS是屬于秒級的,而MIS是以小時或更長時間為單位的。所以這兩者之間必須要有隔離設備,這個隔離設備就是動態數據服務器。它的功能是生產過程監控;歷史數據的存儲及管理;統計質量控制;設備預防性維護;設備故障診斷;生產優化等。
DCS、PLC采集現場的生產過程數據通過通訊網絡把數據傳給操作站和動態數據服務器。動態數據服務器是采集生產全過程的模擬信號或邏輯信號,所以它的采集速度是海量的。要經過數據淘金,將信號送到生產管理部門。
3:3現場控制器AC800F(FieldController)
Industrial IT2000現場控制器AC800F內嵌了現場總線接口和通迅,為用戶使用現場總線技術提供了很靈活的選擇。每個AC800F允許插入4塊的現場總線接口卡件(卡件類型可以不同),每個卡件連接1條現場總線以采集來自總線的過程數據和診斷信息,接口卡件更換容易且即插即用(Plug&Play)。 AC800F通過系統網絡DigiNetS(Ethernet)與整個Industrial IT2000系統(如OS、PS或其它FC)通迅。
現場控制器FC除了能和現場總線上掛接的設備(遠程I/O及智能儀表等)通迅外,還可以同時連接 Industrial IT 常規過程控制站 PS所支持的機架式I/O模件。
現場控制器FC具有以下特性:
支持所有開放式現場總線標準,并可混合使用
可同時連接4條高速現場總線(zui大12 MBd )
可直接運行以前為 Industrial IT 常規過程控制站 PS組態的控制程序
與PS使用同一工具Industrial Build F進行組態、調試和診斷
可訪問包括設備管理信息在內的所有來自現場的信息
現場總線設備、控制級及HMI(人機界面)使用統一的全局數據庫
帶有生產操作參數的模件識別
*的自診斷
緊湊堅固的設計
前面板接線
DIN軌(U型)安裝并可直接墻裝,簡單方便
允許環境溫度0...60 ℃ (32...140ºF),可自動監測溫度
EMC(電磁兼容性)符合EN50082標準
認證: CE, NAMUR, CSA, CSA-NRTL, FM Class 1 Div2, GHOST, Lloyd
安裝區域: Class 1 Div 2
AC800F支持以下類型的現場總線標準:
Profibus DP, up to 12 MBd
Modbus RTU, 1200 to 38.4KBd
Industrial IT CAN I/O Bus
Open CAN-Bus, up to 1 MBd
Foundation Fieldbus H1, up to 31.25KBd
Foundation Fieldbus H2 (fast Ethernet)
HART