1、I/AS计算机控制系统计算机控制系统1、I/AS系统简介 nI/AS系统是FOXBORO公司开发的新一代开放性的计算机控制系统，这种计算机控制系统通常简称为DCS，即分散控制系统或集散控制系统。该系统充分利用了计算机技术、通讯技术、自动控制技术和CRT显示技术（即四C技术）对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，有效地简化了基于常规模拟仪表的过程控制系统的繁杂性，大大降低了工艺操作强度，并提高了工艺监测的效率和系统的稳定性；同时由于另外采用CP（控制处理机）对工艺参数和信号进行实时检测和控制的技术，实现了分散控制，使各类控制回路对监视计算机的依赖程度大大降低，有效地避免了集中控制的风险。
2、n I/AS系统广泛采用国际标准，其产品符合国际标准化组织提出的开放系统互连参考模型，在硬件、软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的标准。由于采用了国际标准的开放系统网络结构，因此它对其它制造商的标准产品是开放的，允许其它制造厂的产品纳入自己的系统。2、I/AS系统构成2.1 通讯网络结构 I/A S系统的通讯网络是建立在国际标准化组织（ISO）所定义的开放系统互连（OSI）标准基础上的，并符合 IEEE 的规范，是按照局域概念构造的标准网。I/A S的通讯网络结构分为四个层次：o宽带局域网(BROADBAND LAN)o载波带局域网(CARRIERBAND LAN)o节点总线（NODE
3、BUS）o现场总线（FIELD BUS）I/A S系统的通讯网络结构简图如下：2.2 系统构成 I/A S系统是由节点构成的，而节点是由节点总线将称为站的处理机组件连在一起构成的。节点独立运行，完成自动控制的各种功能，并可通过通讯网络与其它节点相连。节点的构成可用下图表示：n在节点上主要有四种处理机：n应用处理机（Application Processor）：与大容量存储器相连，存储系统信息和过程扩展方案与数据；以及可选地与信息网络（Ethernet）相连，提供双向的信息和图象的交换。n工作站处理机（Workstation Processor）：与 CRT，工程师键盘，操作键盘和其它操作站设备
4、相连；以及可选地与信息网络相连，提供源于其它相连计算机上的 XWindow显示画面。n控制处理机（Control Processor）：可与 I/A Series 现场总线组件和设备相连，完成控制功能。n通讯处理机（Communication Processor）：通过 RS232C 串行接口可连接打印机，VT100 终端或调制解调器。3、常见术语解释 n节点：即一个完整、独立的计算机控制系统，可完成某一区域的自动控制与监测功能（如工艺参数的监测与控制，设备运行监控等）。由站和节点总线构成。n站：与节点总线相连的、可完成系统中的一些通用功能的处理机组件，如AW、WP、CP等。n模块：指各种I/
5、O（输入/输出）卡件（即FBM），或指各类软件功能块（即BLOCK）。n覆盖画面：用于输入参数和命令的操作画面，通过点击链接点弹出，如电机启停画面、PID控制画面等。n模块详细显示画面：显示软件模块相关信息与功能（如量程、报警设置、趋势图等），可利用该画面对软件模块进行手/自动切换。4、常见FBM（现场总线模块）FBM实际上是各种输入/输出卡件，若按信号类型来分，可分为模拟量输入/输出卡件和数字量输入/输出卡件两大类。以下只介绍常用的FBM。4.1 模拟量FBM nFBM01:8通道020mA（DC）输入模块，每通道可接受一个二线制模拟量输入，根据软件设置完成信号转换。连接方式如下图所示：nF
6、BM03 8通道热电阻输入模块，每通道可接受一个在0320欧的2、3、4线制的热电阻信号，根据软件模块设置进行信号转换。因我们采用3线制热电阻信号输入，在此仅给3线制信号输入的连接方式：nFBM04 4通道020mA模拟输入、4通道020mA模拟输出模块。输入接线方式与FBM01相同。4.2数字量FBM nFBM07 16通道触点输入模块。常见的连接方式如下：nFBM09 8通道触点输入、8通道触点输出模块。常见信号输入连接方式与FBM07相同，常见信号输出连接方式如下图：nFBM41 大功率触点输入、输出模块，具有8通道输入、8通道输出。常见连接方式如下：5、常见软件模块（BLOCK）nAI
7、N：主要对FBM01、03、04每通道的模拟输入信号进行模/数（A/D）转换、标度变换，还具有各种报警功能、检查FBM坏道功能。nAOUT：对输入的数值进行数/模(D/A)转换,将结果送到指定的FBM04输出通道，以控制执行机构动作，具有FBM坏道检测功能。nPID:该软件模块具有PID调节器的全部功能，通过设置，可按P、I、PI、PD、PID中的一种控制规律对被控参数进行控制，同时还具备各种报警（如偏差报警、测量值报警等）功能。6、常见操作画面（覆盖画面）6.1电机启停画面（见下图）该画面用于在主控室启动或停止电机，只有在现场电气开关打到远控（REMOTE）位置时，使用该画面操作才起作用。以
8、下介绍该画面中一些显示的含义。nLOCAL（或REMOTE）：指现场的电气开关打到就地（或远控）；nON(或OFF)：nDISCREPENCY FAULT:不匹配报警，当电机在现场启动或电机远控启动后跳停时，会出现此报警，可用球标左键选中大矩形框，然后点击ACK键可消除闪动色；nSWITCHGEAR FAULT:开关故障报警，出现此报警时，通常表示供电有故障，电机会跳停或无法启动；nOUT或“*”变绿：表示已点击“ON/OFF”启动电机。n将光标移到上述显示点，然后点右键，可查出信号输入点。nACK：报警确认，如果上图中有报警时，相应处会红色闪烁，此时，用鼠标点中报警处，然后按ACK键即可消除
9、报警。6.2 PID调节画面（见下图）该画面用于输入设定值（自动时）或输出值（手动时），以控制被调参数或泵转速，可通过趋势图观察被调参数、设定值、输出值的变化情况。nA/M:手/自动切换，柱形图栏中的“M”表示手动，若为“A”时表示自动；n M、SP、O（数值栏）：M：表示测量值（即被调参数）的大小；SP:表示当前设定值，当PID块为自动时，按该值控制被调参数；选中该显示值，点击“VALUE”,通过操作键盘输入数值，可改变设定值；O:表示输出值大小，当PID块为手动（即M状态）时，选中该显示值，点击“VALUE”,通过操作键盘输入数值，可改变输出值。7、软件模块（BLOCK）的详细显示画面 n
10、应用软件模块的详细显示画面查信号输入点、量程、报警值等是比较简捷的方法，应重点掌握。n画面调出方法：先将光标指向流程图或覆盖画面中的显示点，点击球标右键，将弹出一个小显示栏，显示出显示点的链接路径，将光标移到中，点击左键，然后用球标左键点击顶部菜单上的“FILE”键，在下拉菜单中用左键选“Foxselect”,即可调出软件模块的详细显示画面（见例图）。n点击CNTRL，可查看量程，HSCALE表示量程上限，LSCALE表示量程下限；n点击ALARM TEXT,可查看报警文本内容；n点击ALARMS，可查看报警值设置，切记决不能私自改动报警值，否则有可能会导致连锁动作，引起事故；n点击TREND
11、，可调出趋势图，点击趋势图中的Pause，当变为Update时，再点击左右箭头，即可查看历史趋势；n点击CONFIG，可查看软件模块的类型、信号输入、输出通道号；nMEAS：表示软件模块的测量值（即信号输入值）；nPNT:表示软件模块的输出值（即显示值）；nA/M键：为软件模块的手/自动切换键，柱形图中右上角的“A”表示模块为自动，当右上角显示“M”时，表示模块为手动，此时PNT值保持不变，即显示值不变，只要切换前PNT值不在报警值范围内，都可拆卸信号线而不引起连锁动作导致跳停等事故。n注意：注意：在拆信号线前，一定要查清信号输入点，确定好所对应的接线端子，弄清是否有连锁后，若无连锁，可将软件
12、模块(AIN)打手动，进行检查；若有连锁，需看当前数值是否在报警范围内，若不在报警值，可打手动，若在报警值内，需作进一步检查后方能决定是否能打手动。对应用于数字量FBM的软件模块（如MCIN、PLB等），一般不能打手动。另外，AOUT块一般也不能打手动。8、中铝广西企业氧化铝厂I/AS控制系统8.1 控制系统组成：由原料、溶出、沉降、分解、蒸发、平盘、焙烧等七个节点组成。8.2 控制系统的作用n仪表检测数据显示：接收现场各类（温度、压力、流量、液位、成分）仪表的输入信号，在显示器上显示相应的参数数据。n控制调节作用接收现场仪表各类的输入信号，在控制组态中进行PID参数调整，输出控制信号，从而达到自动控制的目的。n远程启动/停止设备在所需控制设备具备远程控制的情况下，可以屏幕的覆盖画面上启动或停止设备。n流程切换可根据操作的需要，在画面上切换到不同的流程图。n联锁保护控制可以在控制组态中完成工艺联锁的要求。n显示实时数据和保存历史数据可根据需要将重要的参数纳入历史库中，以便于数据归档和分析。
