專利名稱：一種新型的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，可適用 于發(fā)電、石油、化工、冶金等行業(yè)。背景技術(shù)：
DCS (分布式控制系統(tǒng))是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合 的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個(gè)控制器(過(guò)程站)對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控 制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作釆用計(jì)算 機(jī)操作站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，手機(jī)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此， DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是分散控制集中管理。從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS 包括過(guò)程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過(guò)程級(jí)主要由過(guò)程控制站、1/0單元和現(xiàn)場(chǎng)儀 表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括操作員站和工程師 站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)(MIS系統(tǒng))， 作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。
DCS的控制決策是由過(guò)程控制站完成的，所以控制程序是由過(guò)程控制站 執(zhí)行的。DCS的過(guò)程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、CPU(中 央處理器)、網(wǎng)絡(luò)^接口和I/0組成。目前，DCS系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家都獨(dú)自開(kāi)發(fā)各 類硬件產(chǎn)品以及與之相配套的軟件，而這些硬、軟件產(chǎn)品在國(guó)際上尚無(wú)統(tǒng)一 的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的軟、硬件產(chǎn)品不兼容。控制站組態(tài)界面對(duì)應(yīng)控制站專用 指令序列，控制站專用指令序列只能用在專用的控制站上。因此，在用戶組 成DCS系統(tǒng)時(shí)必須采用同一廠家的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有高度的通用性、可靠 性和一致性的新型的控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案一種新型的控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐給水控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)
數(shù)字電液控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、過(guò)程i/o數(shù)據(jù)采集處理 系統(tǒng)、機(jī)組自動(dòng)啟/停系統(tǒng)、燃燒管理與性能計(jì)算系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)；上述
控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)將控制站、運(yùn)行操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、事件 順序記錄裝置以及打印機(jī)連接。
上述各控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換以及控制系統(tǒng)與人機(jī)界面之間的數(shù)據(jù)交 換通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行。
在控制站中運(yùn)行的系統(tǒng)包含了控制組態(tài)邏輯數(shù)據(jù)的執(zhí)行程序、輸入輸出 處理程序、控制站狀態(tài)的自診斷程序、通訊驅(qū)動(dòng)程序、看門(mén)狗程序、數(shù)據(jù)跟 蹤程序等一系列應(yīng)用程序。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于該控制系統(tǒng)不針對(duì)任一廠家的硬件，解除了硬 件與軟件的直接相關(guān)，不同品牌的現(xiàn)場(chǎng)控制器甚至可以在同 一 個(gè)系統(tǒng)中使用， 而組態(tài)工程師及用戶只需使用同樣的軟件工具即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和維護(hù)， 這樣既便于硬件系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)，也利于工業(yè)用戶及時(shí)掌握和應(yīng)用各種新型 控制裝置，還解除了工業(yè)用戶在系統(tǒng)維護(hù)和備品備件方面所受的制約；同時(shí) 該控制系統(tǒng)具有高度的通用性、開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，其特有的圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境， 界面友好，易學(xué)易用，利于新技術(shù)的應(yīng)用和推廣，降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、 工程實(shí)施、系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)改造的成本；同時(shí)，該系統(tǒng)可推廣應(yīng)用到工廠各 個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制、管理和仿真中，使所有生產(chǎn)過(guò)程能集中到一個(gè)統(tǒng)一的技 術(shù)平臺(tái)上完成，不僅減少了生產(chǎn)成本，而且降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高了 系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 圖l是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l所示， 一種新型的控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐給水 控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、過(guò)程1/0數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、機(jī)組自動(dòng)啟/停系統(tǒng)、燃燒管理與性能計(jì)算系統(tǒng)、電
氣控制系統(tǒng)；上述控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)將控制站、運(yùn)行操作站、工程師站、 數(shù)據(jù)服務(wù)器、SOE (事件順序記錄裝置)以及打印機(jī)連接。
上述各控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換以及控制系統(tǒng)與人機(jī)界面之間的數(shù)據(jù)交 換通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行。
同時(shí)各層控制站全部采用功能強(qiáng)大，穩(wěn)定性高的PLC。而公用系統(tǒng)也通 過(guò)以太網(wǎng)與發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)連接起來(lái)。為了實(shí)現(xiàn)各機(jī)組的操作員站能夠?qū)?公用系統(tǒng)進(jìn)行操作，同時(shí)又防止各機(jī)組的網(wǎng)絡(luò)耦合在一起，在公用網(wǎng)絡(luò)與各 機(jī)組的網(wǎng)絡(luò)之間配置有路由器。
在該控制系統(tǒng)中控制站硬件設(shè)備的選擇上，可根據(jù)需要選擇性價(jià)比高的 產(chǎn)品，而不需要使用同一廠家的設(shè)備。其中，每個(gè)控制站應(yīng)至少包括CPU機(jī) 架、冗余的兩個(gè)CPU模塊、冗余的電源攀塊、雙機(jī)切換控制單元、冗余的網(wǎng) 絡(luò)控制模塊。
在控制站中運(yùn)行的系統(tǒng)包含了控制組態(tài)邏輯數(shù)據(jù)的執(zhí)行程序、輸入輸出 處理程序、控制站狀態(tài)的自診斷程序、通訊驅(qū)動(dòng)程序、看門(mén)狗程序、數(shù)據(jù)跟 蹤程序等一系列應(yīng)用程序。其中，控制站的控制邏輯組態(tài)軟件是不針對(duì)任何 硬件平臺(tái)的控制組態(tài)軟件工具，因而可適合于不同的控制站。它是一種以固 定控制元件圖素為基礎(chǔ)的圖形編輯分析工具，其操作簡(jiǎn)便，界面友好，還提 供動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖的顯示，同時(shí)它控制算法性能優(yōu)秀，計(jì)算效率高，并支 持復(fù)雜的運(yùn)算處理，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試還是工程上的邏輯編寫(xiě)都方便很多。
控制系統(tǒng)的人機(jī)界面軟件是指運(yùn)行在操作站上能提供所有圖形顯示、數(shù) 據(jù)處理和控制操作的軟件支持。在該控制系統(tǒng)系統(tǒng)中，采用GE公司的IFIX 軟件經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)后作為控制系統(tǒng)系統(tǒng)的人機(jī)界面軟件?？刂葡到y(tǒng)的人機(jī)界 面系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)與人機(jī)界面系統(tǒng)的功能分別在不同 的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成示意圖。 控制站組態(tài)界面對(duì)應(yīng)控制站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，控制站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可應(yīng)用于不同的 控制站上，這樣相同的邏輯可應(yīng)用在不同的控制站平臺(tái)上。在控制系統(tǒng)計(jì)算 機(jī)配置中， 一般配置有兩臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器組成冗余的架構(gòu)，操作員站的數(shù)量則根據(jù)具體的工程要求配置?？刂葡到y(tǒng)人機(jī)界面軟件包括建立在服務(wù)器上的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及操作員站上的人機(jī)接口畫(huà)面。
這種新型的控制系統(tǒng)，界面友好，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，提高了系統(tǒng)的 通用性、開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，利于硬件系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)和新技術(shù)的應(yīng)用和推 廣，并能進(jìn)一步推廣應(yīng)用，使工廠所有生產(chǎn)過(guò)程的控制、管理和仿真集中到 一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)上。
權(quán)利要求1、一種新型的控制系統(tǒng)，其特征在于包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐給水控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、過(guò)程I/O數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、機(jī)組自動(dòng)啟/停系統(tǒng)、燃燒管理與性能計(jì)算系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)；上述控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)將控制站、運(yùn)行操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、事件順序記錄裝置以及打印機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐給水控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、過(guò)程I/O數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、機(jī)組自動(dòng)啟/停系統(tǒng)、燃燒管理與性能計(jì)算系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)；上述控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)將控制站、運(yùn)行操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、SOE(事件順序記錄裝置)以及打印機(jī)連接。本實(shí)用新型界面友好，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，提高了系統(tǒng)的通用性、開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，利于硬件系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)和新技術(shù)的應(yīng)用和推廣，并能進(jìn)一步推廣應(yīng)用，使工廠所有生產(chǎn)過(guò)程的控制、管理和仿真集中到一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)上。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201383106SQ20092013696
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者盧定興, 王龍南, 陳藝賓 申請(qǐng)人:福州福大自動(dòng)化科技有限公司