Concepto, composición y características del sistema de control de bus de campo
First：The concept of fieldbus control system (FCS)
Fieldbus control is a computer local area network for the automation control of industrial equipment. It relies on a micro-processing chip with detection, control, and communication capabilities, and digital instruments (equipment) achieve complete decentralized control in the field, and use these field scattered measurement and control equipment as a network node, and connect these points in the form of a bus. To form a fieldbus control system. It belongs to the lowest network system and is a network integrated fully distributed control system. It disperses all the functions of the original distributed DCS system field control machine at each network node. For this reason, the originally closed, dedicated system can be turned into an open, standard system. The interconnection of products of different manufacturers is an update of the DCS system, which greatly simplifies the system structure, reduces costs, better meets practical requirements, and improves the reliability of system operation. Fieldbus control systems of different communication protocols are generally connected to the fieldbus network segment through the PC interface board of the bus slot in the industrial PC.
Second：The composition of the fieldbus control system
Fieldbus control system consists of three parts: measurement system, control system, and management system. The hardware and software of the communication part are its most distinctive parts.
1. Fieldbus control system:
Its software is an important part of the system. The software of the control system includes configuration software, maintenance software, simulation software, equipment software and monitoring software. First choose to develop configuration software, control and operate the man-machine interface software MMI. Through the configuration software, the connection between the function blocks is completed, the function block parameters are selected, and the network configuration is performed. In the process of network operation, the system collects data, performs data processing and calculation in real time. Optimized control and logic control alarm, monitoring, display, report, etc.
2, Fieldbus measurement system:
It is characterized by multi-variable and high-performance measurement, so that the measuring instrument has more functions such as calculation ability. Due to the use of digital signals, it has high resolution, high accuracy, strong anti-interference and anti-distortion capabilities, and also has the status of instrument equipment Information, the processing process can be adjusted.
3, Equipment management system:
Can provide diagnostic information, management information, equipment operating status information (including smart meters) of the equipment itself and the process, and equipment manufacturing information provided by the manufacturer. For example, Fisher-Rosemoune company launched the AMS management system, which is installed in the host computer and completes the management functions. It can form a comprehensive management system information database for field equipment, and realize the reliability analysis and predictability of the equipment on this basis. maintain. Change the passive management mode to the predictable management and maintenance mode. AMS software is a T-shaped structure with on-site server as the platform. It supports modularization on the on-site server and provides users with a graphical interface with feature-rich application software.
4. Modo de servicio de la computadora del sistema de bus:
El modelo cliente/servidor es actualmente el modelo de servicio informático en red más popular. El servidor representa la fuente de datos (proveedor) y el cliente de la aplicación representa el consumidor de datos. Obtiene datos de la fuente de datos y realiza un procesamiento posterior. La máquina de la habitación de invitados se ejecuta en una PC o estación de trabajo. El servidor se ejecuta en una minicomputadora o un mainframe y utiliza la inteligencia, los recursos y los datos de ambas partes para completar las tareas.
5. Base de datos:
Puede almacenar una gran cantidad de datos y aplicaciones relevantes de manera organizada y dinámica, realizar un intercambio completo y acceso cruzado de datos, y tiene un alto grado de independencia. Durante la operación de equipos industriales, los parámetros cambian continuamente, el volumen de datos es grande y los requisitos de operación y control en tiempo real son muy altos. Por lo tanto, se forma un sistema de base de datos distribuido y en tiempo real al que se puede acceder y operar mutuamente. Los maduros del mercado son Orad, sybas, Informix, SQL Server en bases de datos relacionales; Infoplus, PI, ONSPEC en bases de datos en tiempo real, etc.
6. El hardware y software del sistema de red:
El hardware del sistema de red incluye: host de administración del sistema, servidor, puerta de enlace, convertidor de protocolo, concentrador, computadora del usuario, etc. e instrumentos inteligentes subyacentes. El software del sistema de red incluye software operativo de red como NetWarc, LAN Mangger, Vines y software operativo de servidor como Lenix, os/2, Window NT. Base de datos de software de aplicación, protocolo de comunicación, protocolo de gestión de red, etc.
Ttercero:Tlas caracteristicas decontrol de bus de camposistema
1. Gestión centralizada en función, control descentralizado, descentralizado horizontalmente y jerárquicamente vertical en estructura.
2. Debe tener capacidad de respuesta rápida en tiempo real. Para la red de área local de equipos industriales, su principal volumen de comunicación es información de procesos e información de gestión de operaciones. La cantidad de información no es grande y la tasa de transmisión no es alta por debajo de 1MPS. La tarea de transmisión de información es relativamente simple pero de hecho cuando el tiempo de respuesta es superior a 0.01-0.5S. El llamado rendimiento en tiempo real es la recopilación en línea en tiempo real de los parámetros del proceso en el proceso de comunicación de la red, el procesamiento en tiempo real de la información del sistema y la retroalimentación rápida al sistema para completar el control del proceso, para cumplir con los requisitos de límite de tiempo. de control de procesos. Además de controlar los equipos externos del sistema informático de gestión, también es necesario controlar los equipos del sistema de control de gestión, y tener la capacidad de manejar eventos aleatorios. El sistema operativo real debe garantizar el manejo oportuno en condiciones anormales, garantizar la finalización de tareas o completar las tareas más importantes, y requerir la detección y corrección oportunas de errores aleatorios, al menos para garantizar que el impacto de los errores no se expanda y debe ser capaz de resistir operaciones incorrectas e información de entrada incorrecta. capacidad. y debe ser capaz de resistir operaciones incorrectas e información de entrada incorrecta. capacidad. y debe ser capaz de resistir operaciones incorrectas e información de entrada incorrecta. capacidad.
