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計算機網路fcs工作原理

發布時間: 2024-12-05 18:56:14

什麼是FCS匯流排系統

FCS DCS就是現場匯流排控制技術.
FCS是由PLC發展而來的;而在另一些行業,FCS又是由DCS發展而來的,所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯系,又存在著本質的差異。
FCS是由DCS與PLC發展而來,FCS不僅具備DCS與PLC的特點,而且跨出了革命性的一步。而目前,新型的DCS與新型的PLC,都有向對方靠攏的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC,在處理閉環控制方面也不差,並且兩者都能組成大型網路,DCS與PLC的適用范圍,已有很大的交叉。
DCS系統的關鍵是通信。也可以說數據公路是分散控制系統DCS的脊柱。由於它的任務是為系統所有部件之間提供通信網路,因此,數據公路自身的設計就決定了總體的靈活性和安全性。數據公路的媒體可以是:一對絞線、同軸電纜或光纖電纜。
通過數據公路的設計參數,基本上可以了解一個特定DCS系統的相對優點與弱點。
(1)系統能處理多少I/O信息。
(2)系統能處理多少與控制有關的控制迴路的信息。
(3)能適應多少用戶和裝置(CRT、控制站等)。
(4)傳輸數據的完整性是怎樣徹底檢查的。
(5)數據公路的最大允許長度是多少。
(6)數據公路能支持多少支路。
(7)數據公路是否能支持由其它製造廠生產的硬體(可編程序控制器、計算機、數據記錄裝置等)。
為保證通信的完整,大部分DCS廠家都能提供冗餘數據公路。
為了保證系統的安全性,使用了復雜的通信規約和檢錯技術。所謂通信規約就是一組規則,用以保證所傳輸的數據被接收,並且被理解得和發送的數據一樣。
目前在DCS系統中一般使用兩類通信手段,即同步的和非同步的,同步通信依靠一個時鍾信號來調節數據的傳輸和接收,非同步網路採用沒有時鍾的報告系統。
·FCS
FCS的關鍵要點有三點
(1)FCS系統的核心是匯流排協議,即匯流排標准
前面的章節已經敘述,一種類型的匯流排,只要其匯流排協議一經確定,相關的關鍵技術與有關的設備也就被確定。就其匯流排協議的基本原理而言,各類匯流排都是一樣的,都以解決雙向串列數字化通訊傳輸為基本依據。但由於各種原因,各類匯流排的匯流排協議存在很大的差異。
為了使現場匯流排滿足可互操作性要求,使其成為真正的開放系統,在IEC國際標准,現場匯流排通訊協議模型的用戶層中,就明確規定用戶層具有裝置描述功能。為了實現互操作,每個現場匯流排裝置都用裝置描述DD來描述。DD能夠認為是裝置的一個驅動器,它包括所有必要的參數描述和主站所需的操作步驟。由於DD包括描述裝置通信所需的所有信息,並且與主站無關,所以可以使現場裝置實現真正的互操作性。
實際情況是否如上述一致,回答是否定的。目前通過的現場匯流排國際標准含8種類型,而原IEO國際標准只是8種類型之一,與其它7種類型匯流排的地位是平等的。其它7種匯流排,不論其市場佔有率有多少,每個匯流排協議都有一套軟體、硬體的支撐。它們能夠形成系統,形成產品,而原IEC現場匯流排國際標准,是一個既無軟體支撐也無硬體支撐的空架子。所以,要實現這些匯流排的相互兼容和互操作,就目前狀態而言,幾乎是不可能的。
通過上述,我們是否可以得出這樣一種映象:開放的現場匯流排控制系統的互操作性,就一個特定類型的現場匯流排而言,只要遵循該類型現場匯流排的匯流排協議,對其產品是開放的,並具有互操作性。換句話說,不論什麼廠家的產品,也不一家是該現場匯流排公司的產品,只要遵循該匯流排的匯流排協議,產品之間是開放的,並具有互操作性,就可以組成匯流排網路。

(2)FCS系統的基礎是數字智能現場裝置
數字智能現場裝置是FCS系統的硬體支撐,是基礎,道理很簡單,FCS系統執行的是自動控制裝置與現場裝置之間的雙向數字通信現場匯流排信號制。如果現場裝置不遵循統一的匯流排協議,即相關的通訊規約,不具備數字通信功能,那麼所謂雙向數字通信只是一句空話,也不能稱之為現場匯流排控制系統。再一點,現場匯流排的一大特點就是要增加現場一級控制功能。如果現場裝置不是多功能智能化的產品,那麼現場匯流排控制系統的特點也就不存在了,所謂簡化系統、方便設計、利於維護等優越性也是虛的。
(3) FCS系統的本質是信息處理現場化
對於一個控制系統,無論是採用DCS還是採用現場匯流排,系統需要處理的信息量至少是一樣多的。實際上,採用現場匯流排後,可以從現場得到更多的信息。現場匯流排系統的信息量沒有減少,甚至增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力,另一方面要讓大量信息在現場就地完成處理,減少現場與控制機房之間的信息往返。可以說現場匯流排的本質就是信息處理的現場化。
減少信息往返是網路設計和系統組態的一條重要原則。減少信息往返常常可帶來改善系統響應時間的好處。因此,網路設計時應優先將相互間信息交換量大的節點,放在同一條支路里。
減少信息往返與減少系統的線纜有時會相互矛盾。這時仍應以節省投資為原則來做選擇。如果所選擇系統的響應時間允許的話,應選節省線纜的方案。如所選系統的響應時間比較緊張,稍微減少一點信息的傳輸就夠用了,那就應選減少信息傳輸的方案。
現在一些帶現場匯流排的現場儀表本身裝了許多功能塊,雖然不同產品同種功能塊在性能上會稍有差別,但一個網路支路上有許多功能雷同功能塊的情況是客觀存在的。選用哪一個現場儀表上的功能塊,是系統組態要解決的問題。
考慮這個問題的原則是:盡量減少匯流排上的信息往返。一般可以選擇與該功能有關的信息輸出最多的那台儀表上的功能塊。

❷ 什麼是現場匯流排

現場匯流排控制系統(FCS)是信息數字化、控制分散化、系統開放化和設備間相互可操作的新一代自動化控制系統。它具有完全的開放性,在遵循統一的技術標准條件下,用戶可以把不同品牌功能相同的產品集成在同一個控制系統內,構成一個集成的現場匯流排控制系統,在同一個系統內具有相同功能的不同產品之間能夠進行自由的相互替換,使用戶具有了自動化控制設備選擇和集成的主動權。現場匯流排控制系統真正實現了現場設備智能化,徹底的控制分散化,使微灌控制系統功能不需要依賴控制中心的計算機或主控制裝置,可以就近在現場完成控制功能,簡化了系統結構,提高了可靠性和方便性。採用數字化通信,提高了信號傳輸的可靠性和精度,利用現場匯流排控制技術能夠形成完全分散、全數字化的微灌控制網路。
現場匯流排技術順應了當今自控技術發展的「智能化、數字化、信息化、網路化、分散化」的主流,使傳統的控制系統無論在結構上還是在性能上都出現巨大的飛躍,是未來微灌應用自動控制技術發展的方向。但是現場匯流排控制系統目前還處在發展過程之中,現場匯流排控制的技術標准、現場匯流排儀表和控制設備的智能化等方面還不是十分完善,進入市場的成熟的智能化現場設備和儀表還不是很多,且與常規設備相比價格仍然較貴,因此目前在微灌領域的應用還處於初始階段。

❸ das\ddc\scc\dcs、fcs控制系統的工作原理是什麼它們之間有什麼區別

計算機控制系統的分類: 數據採集系統(DAS)、直接數字控制系統(DDC)、計算機監督控制系統(SCC)、分散控制系統(DCS)、現場匯流排控制系統(FCS)
DAS:數據採集與處理
DDC:直接控制生產過程
SCC:實現生產過程的優化
DCS:分散控制、集中管理
FCS:開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統

DAS數據採集系統包括了:可視化的報表定義、審核關系的定義、報表的審批和發布、數據填報、數據預處理、數據評審、綜合查詢統計等功能模塊。通過信息採集網路化和數字化,擴大數據採集的覆蓋范圍,提高審核工作的全面性、及時性和准確性;最終實現相關業務工作管理現代化、程序規范化、決策科學化,服務網路化。
DDC是直接數字控制器的英文簡稱,DCS是分布式控制系統的簡稱,一個是智能控制器名稱,一個是系統名稱。 DDC是DCS的分系統,DCS是集散控制系統包含DDC,PLC等. DCS的中文名稱叫做集散控制系統,主要用來進行多迴路控制的,是一種專有的系統,由DCS廠家做好一切的系統,而PLC控制是分散的,主要專著開關量和少量的模擬量的控制。 大型的PLC系統(ROM過兆級、入出點數過千點、並設有各類通信協議的現場匯流排介面)可以相當於DCS;小型的PLC系統(只有點對點通信介面)可以成為DCS系統的局部執行部件。二者的控制對象有差距;DCS系統是基於PC的軟硬體、網路資源圖形處理能力。
SCC計算機監督控制系統有兩級控制,第一級用DDC計算機或模擬調節器,完成直接控制;第二級為SCC計算機,根據反映生產過程狀況的數據和數學模型進行必要的計算,給DDC計算機或模擬調節器提供各種控制信息,如最佳給定值和最優控制量等。
FCS用現場匯流排這一開放的,具有可互操作的網路將現場各控制器及儀表設備互連,構成現場匯流排控制系統,同時控制功能徹底下放到現場,降低了安裝成本和維護費用。因此,現場匯流排控制系統FCS實質是 一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統,有望成為21世紀控制系統的主流產品。