隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品性能的提高，智能化控制儀表的大量出現(xiàn)，我國的許多企業(yè)紛紛建立了采用計(jì)算機(jī)工業(yè)控制技術(shù)與先進(jìn)的傳感技術(shù)的生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)。
一、引言
目前，將原來相互獨(dú)立的過程控制、MIS系統(tǒng)和Internet結(jié)合在一起形成企業(yè)綜合信息網(wǎng)，這是企業(yè)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向。在現(xiàn)場(chǎng)總線等新技術(shù)及產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，如何將控制系統(tǒng)與管理信息網(wǎng)聯(lián)結(jié)，構(gòu)建企業(yè)綜合信息網(wǎng)?這是很多單位面臨的問題。作者對(duì)此提出了解決方案。
二、代表性的過程控制系統(tǒng)
目前，正在運(yùn)行的過程控制系統(tǒng)中，具有代表性的是80年代末90年代初建立的系統(tǒng)。這一階段，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品性能的提高，智能化控制儀表的大量出現(xiàn)，我國的許多企業(yè)紛紛建立了采用計(jì)算機(jī)工業(yè)控制技術(shù)與先進(jìn)的傳感技術(shù)的生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用多臺(tái)下位機(jī)分布式控制,上位機(jī)對(duì)下位機(jī)進(jìn)行集中管理。系統(tǒng)框圖如下：
2、系統(tǒng)設(shè)備
①上位機(jī)為286級(jí)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，下位機(jī)為STD總線8088級(jí)工控機(jī)，其中除CPU系統(tǒng)板、顯示板、磁盤驅(qū)動(dòng)板外，根據(jù)所控制設(shè)備的需要選配數(shù)字量模板、模擬量模板、脈沖量模板、開關(guān)量模板。在控制量少的情況下，下位機(jī)可采用ISA總線工控機(jī)。②監(jiān)測(cè)、執(zhí)行設(shè)備由實(shí)際情況而定。比如測(cè)控對(duì)象是液體，并要求在線測(cè)量、防爆、防腐、衛(wèi)生等特點(diǎn)，一般采用質(zhì)量流量計(jì)、密度計(jì)、電磁流量計(jì)、液位計(jì)、渦輪流量計(jì)、溫度傳感器及變送器、壓力計(jì)傳感器及變送器等儀表，開關(guān)量、調(diào)節(jié)量控制器。③上位機(jī)與下位機(jī)之間采用BITBUS方式進(jìn)行通信。
三、當(dāng)前的相關(guān)技術(shù)
近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了工業(yè)過程控制技術(shù)的發(fā)展。
1、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的處理器從286、386發(fā)展到了PⅡ，從系統(tǒng)總線上劃分為：ISA總線、STD總線、PCI總線三類。
①ISA總線工控計(jì)算機(jī)。這類計(jì)算機(jī)采用的ISA總線與普通PC計(jì)算機(jī)完全相同。為了適應(yīng)惡劣環(huán)境，在結(jié)構(gòu)上做了特殊處理，配有工控所需的板卡，可使用PC機(jī)通用板卡，此種機(jī)器擴(kuò)展槽有限操作系統(tǒng)與PC計(jì)算機(jī)完全相同。此種機(jī)型有被PCI機(jī)型替代的趨勢(shì)。
②STD總線工控計(jì)算機(jī)。STD總線計(jì)算機(jī)是一種組合化、模塊化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的體系結(jié)構(gòu),CPU板本身就是一塊模板。此種機(jī)器體積小巧，一般采用嵌入式結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展、組合非常容易，但是需要使用STD總線專用板卡。目前處理器最高為586級(jí)別。
③PCI總線工控計(jì)算機(jī)。PCI總線現(xiàn)已成為高性能PC計(jì)算機(jī)的總線標(biāo)準(zhǔn)。總線寬度大，傳輸速率高，PCI總線與CPU的無關(guān)性使它具有很好的兼容性。目前已經(jīng)將PCI總線應(yīng)用于工控計(jì)算機(jī)上，并制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范—CompactPCI規(guī)范。此種計(jì)算機(jī)可在板卡、軟件和開發(fā)工具上借助于PC機(jī)的資源，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能、圖形處理能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。
2、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
①RS-232-C和RS-422通信總線在過程控制中均有采用。在實(shí)際應(yīng)用中通過此兩種總線與測(cè)量儀表的二次表(變送器)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。RS-422的直接傳送距離和傳送速率都比RS-232-C好。但是，由于計(jì)算機(jī)普遍提供RS-232-C接口，所以RS-232-C比RS-422使用更廣泛。
②BITBUS通信總線在傳輸距離1200M時(shí)，傳輸速率為62.5KB/S，在傳輸距離300M時(shí)，傳輸速率為375KB/S，可連接250個(gè)結(jié)點(diǎn)。在此總線基礎(chǔ)上的軟件開發(fā)相對(duì)RS-232-C和RS-422總線容易。ISA總線、STD總線、PCI總線均提供BITBUS接口板。所以，BITBUS廣泛應(yīng)用于過程控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。
