1、集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）是一種以微處理器為基礎(chǔ)的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。本講知識(shí)點(diǎn)v DCS的產(chǎn)生、發(fā)展（典型的DCS產(chǎn)品圖示）和特點(diǎn)v DCS的體系結(jié)構(gòu)v PCS7過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用v DCS的可靠性及其提高措施一、DCS的產(chǎn)生、發(fā)展和特點(diǎn) 現(xiàn)代化工業(yè)飛速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的控制規(guī)模不斷擴(kuò)大，復(fù)雜程度不斷提高，工藝過程不斷強(qiáng)化，對(duì)過程控制和生產(chǎn)管理系統(tǒng)提出越來(lái)越高的要求。 控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史經(jīng)歷了由基地式儀表單元組合儀表計(jì)算機(jī)集中控制集散控制的過程。 產(chǎn)生u直接作用式氣動(dòng)控制器；u控制裝置安裝在被控過程附近，每個(gè)回路有單獨(dú)控制器；u運(yùn)行人員

2、分布在全廠各處；u適用于規(guī)模不太大、工藝過程不太復(fù)雜的企業(yè)。1. 30年代初期年代初期-分散控制方式分散控制方式u中央控制室，信息遠(yuǎn)距離傳輸問題；u變送器、執(zhí)行器和控制器分離：變送器、執(zhí)行器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，控制器在中央控制室；u優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行人員可獲得整個(gè)的生產(chǎn)信息，便于協(xié)調(diào)控制；u注意：控制儀表和運(yùn)行人員在地理上的集中，控制器分別完成各控制任務(wù)，故障影響不大運(yùn)行管理的集中，仍然分散控制；u采用氣動(dòng)單元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表和組件組裝式儀表。2. 30年代末期：集中控制年代末期：集中控制u計(jì)算機(jī)進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制全廠的生產(chǎn)過程，整個(gè)系統(tǒng)控制任務(wù)的集中。u特點(diǎn)：控制集中、管理集中u缺點(diǎn)

3、：受硬件水平限制，計(jì)算機(jī)可靠性低，一旦發(fā)生故障，全廠生產(chǎn)癱瘓。3. 50年代末年代末60年代初：集中控制方式年代初：集中控制方式4. 集散控制方式集散控制方式u分析集中控制的失敗，提出了集散控制系統(tǒng)的概念； 把控制功能分散在不同的計(jì)算機(jī)中完成（危險(xiǎn)分散） 由CRT操作站和上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)視和操作 應(yīng)用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)各部分之間的聯(lián)系和協(xié)調(diào)uDCS繼承了常規(guī)儀表控制系統(tǒng)分散控制和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集中管理的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)儀表功能單一、人-機(jī)聯(lián)系差，以及單臺(tái)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn)，既在管理、操作和顯示三方面集中，又在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面分散。u特點(diǎn)：控制分散、管理集中 發(fā)展 1975年H

4、oneywell推出了世界上第一套集散控制系統(tǒng) TDC2000, 實(shí)現(xiàn)了分散控制和集中管理的功能。 80年代中期，系統(tǒng)軟硬件技術(shù)不斷更新，系統(tǒng)功能得到擴(kuò)大或增強(qiáng)；在數(shù)據(jù)通信方面采用了局域網(wǎng)。 80年代后期系統(tǒng)的通信功能增強(qiáng)，通信標(biāo)準(zhǔn)符合OSI參考模型，各不同制造廠家的產(chǎn)品可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 90年代以后管控一體化，硬件上采用了開放式的工作站，采用了客戶機(jī)/服務(wù)器的結(jié)構(gòu)；在軟件上則采用UNIX系統(tǒng)和X-Windows的圖形界面，系統(tǒng)的軟件更豐富。 隨著PLC和FCS技術(shù)的發(fā)展, DCS與PLC和FCS相融合的混合型分布式控制系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)。1.功能齊全2.人機(jī)聯(lián)系完善3.可靠性高4.系統(tǒng)擴(kuò)展靈活5

5、.安裝調(diào)試簡(jiǎn)單6.性價(jià)比好DCS的性能比常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更為優(yōu)越,它的主要特點(diǎn)如下： 特點(diǎn)二、 DCS的體系結(jié)構(gòu)CRT操作站管理計(jì)算機(jī)過程控制單元過程控制單元數(shù)據(jù)采集單元集中操作與管理裝置集中操作與管理裝置分散控制裝置分散控制裝置通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 硬件結(jié)構(gòu)-分散過程控制級(jí) 分散過程控制級(jí)是DCS的基礎(chǔ)層 向下直接面向工業(yè)對(duì)象，其輸入信號(hào)來(lái)自于生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)的傳感器、變送器及電氣開關(guān)等，其輸出去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器（如調(diào)節(jié)閥、電磁閥、電機(jī)等），完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)調(diào)節(jié)控制、順序控制等功能； 向上與集中操作監(jiān)控級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，接收操作站下傳的參數(shù)和操作命令，以及將現(xiàn)場(chǎng)工作情況信息

6、整理后向操作站報(bào)告。 構(gòu)成這一級(jí)的主要裝置有：現(xiàn)場(chǎng)控制站，可編程控制器，智能調(diào)節(jié)器及其它測(cè)控裝置。現(xiàn)場(chǎng)控制站一般是標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜式機(jī)構(gòu)，柜內(nèi)由電源、總線、I/O模件、處理器模件、通信模件等部分組成。一般在機(jī)柜的頂部裝有風(fēng)扇組件，其目的是帶走機(jī)柜內(nèi)部電子部件所散發(fā)出來(lái)的熱量；機(jī)柜內(nèi)部設(shè)若干層模件安裝單元，上層安裝處理器模件和通信模件，中間安裝I/O模件，最下邊安裝電源組件。機(jī)柜內(nèi)還設(shè)有各種總線，如電源總線，接地總線，數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線等等。現(xiàn)場(chǎng)控制站的電源不僅要為柜內(nèi)提供電源，還要為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器件提供外供電源，這兩種電源必須互相隔離，不可共地，以免干擾信號(hào)通過電源回路耦合到I/O通道中去。1

7、.現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站的主要功能有六種：數(shù)據(jù)采集功能：對(duì)過程參數(shù)，主要是各類傳感變送器的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、變換、處理、顯示、存儲(chǔ)、趨勢(shì)曲線顯示、事故報(bào)警等。DDC控制功能：包括接受現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量信號(hào)，進(jìn)而求出設(shè)定值與測(cè)量值的偏差，并對(duì)偏差進(jìn)行PID控制運(yùn)算，最后求出新的控制量，并將此控制量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流送至執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。順序控制功能：通過來(lái)自過程狀態(tài)輸入輸出信號(hào)和反饋控制功能等狀態(tài)信號(hào)，按預(yù)先設(shè)定的順序和條件，對(duì)控制的各階段進(jìn)行順序控制。信號(hào)報(bào)警功能：對(duì)過程參數(shù)設(shè)置上限值和下限值，若超過上限或下限則分別進(jìn)行越限報(bào)警；對(duì)非法的開關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警；對(duì)出現(xiàn)的事故進(jìn)行報(bào)警。信號(hào)的報(bào)警是以聲音、

8、光或CRT屏幕顯示顏色變化來(lái)表示。打印報(bào)表功能：定時(shí)打印報(bào)表；隨機(jī)打印過程參數(shù)；事故報(bào)表的自動(dòng)記錄打印。數(shù)據(jù)通信功能：完成分散過程控制級(jí)與集中操作監(jiān)控級(jí)之間的信息交換 智能調(diào)節(jié)器是一種數(shù)字化的過程控制儀表，也稱可編程調(diào)節(jié)器。其外形類似于一般的盤裝儀表，而其內(nèi)部是由微處理器CPU、存儲(chǔ)器RAM、ROM、模擬量和數(shù)字量I/0 通道、電源等部分組成的一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 智能調(diào)節(jié)器可以接受和輸出420mA模擬量信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)，同時(shí)還具有RS-232或RS-485等串行通信接口。一般有單回路、2回路、或4回路的調(diào)節(jié)器，控制方式除一般的單回路PID之外，還可組成串級(jí)控制、前饋控制等復(fù)雜回路。 智能調(diào)節(jié)

9、器不僅可以在一些重要場(chǎng)合下單獨(dú)構(gòu)成復(fù)雜控制系統(tǒng)，完成1 4個(gè)過程控制回路，而且可以作為大型集散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元，與操作監(jiān)控級(jí)連成主從式通信網(wǎng)絡(luò)，接受其下傳的控制參數(shù)，并上報(bào)各種過程參數(shù)。2.智能調(diào)節(jié)器 與智能調(diào)節(jié)器最大的不同點(diǎn)是：它主要配置的是開關(guān)量輸入、輸出通道，用于執(zhí)行順序控制功能。在新型的PLC中，也提供了模擬量輸入輸出及PID控制模塊，而且均帶有RS-485標(biāo)準(zhǔn)的異步通信接口。 同智能調(diào)節(jié)器一樣，PLC的高可靠性和不斷增強(qiáng)的功能，使它既可以在小型控制系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)控制主角，又可以作為大型集散控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元3.可編程調(diào)節(jié)器 集中操作監(jiān)控級(jí)是面向現(xiàn)場(chǎng)操作員和系統(tǒng)工

10、程師的。 集中操作監(jiān)控級(jí)以操作監(jiān)視為主要任務(wù)把過程參數(shù)的信息集中化，對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并通過簡(jiǎn)單的操作，進(jìn)行工程量的顯示、各種工藝流程圖的顯示、趨勢(shì)曲線的顯示以及改變過程參數(shù)（如設(shè)定值、控制參數(shù)、報(bào)警狀態(tài)等信息）；另一個(gè)任務(wù)是兼有部分管理功能：進(jìn)行控制系統(tǒng)的組態(tài)與生成。 構(gòu)成這一級(jí)的主要裝置有：面向操作人員的操作員操作站、面向監(jiān)督管理人員的工程師操作站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)及層間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接器。 一般情況下，一個(gè)DCS系統(tǒng)只需配備一臺(tái)工程師站，而操作員站的數(shù)量則需要根據(jù)實(shí)際要求配置。 硬件結(jié)構(gòu)-集中操作監(jiān)控級(jí)DCS的綜合信息管理級(jí)主要由高檔微機(jī)或小型機(jī)擔(dān)當(dāng)?shù)墓芾碛?jì)算機(jī)構(gòu)成，它實(shí)際上是一個(gè)管理信

11、息系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、各種規(guī)程和人共同組成的工廠自動(dòng)化綜合服務(wù)體系和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。DCS的綜合信息管理級(jí)主要完成生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)管理功能。比如進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)，經(jīng)濟(jì)信息分析；對(duì)原材料庫(kù)存情況、生產(chǎn)進(jìn)度、工藝流程及工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表；進(jìn)行長(zhǎng)期性的趨勢(shì)分析，作出生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)決策，確保最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益。目前國(guó)內(nèi)使用的DCS重點(diǎn)主要放在底層與中層二級(jí)上。3.硬件結(jié)構(gòu)- DCS的通信系統(tǒng) DCS各級(jí)之間的信息傳輸主要依靠通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)支持。 與一般的局域網(wǎng)不同，DCS中采用的通信網(wǎng)絡(luò)是用于生產(chǎn)過程的控制和管理，具有以下特點(diǎn)：1. 具有快速的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，一般辦公室自動(dòng)化計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)響

12、應(yīng)時(shí)間為2-6s，而它要求0.01-0.5s；2. 具有高的可靠性，必須連續(xù)、準(zhǔn)確運(yùn)行，數(shù)據(jù)傳送誤碼率低于10-810-11，系統(tǒng)利用率在99.999%以上；3. 適合于在惡劣環(huán)境下工作，能抗電源干擾、雷擊干擾、電磁干擾和低電位差干擾； 軟件系統(tǒng)由于DCS是多層體系結(jié)構(gòu)，每層的硬件組成及其完成功能不同，因而相應(yīng)的軟件系統(tǒng)也會(huì)不同。處于高層的DCS綜合信息管理級(jí)是一個(gè)以數(shù)據(jù)處理為中心的管理信息系統(tǒng)，而從自動(dòng)控制的角度出發(fā)，更關(guān)心用于底層與中間層的軟件系統(tǒng)，它主要包括控制軟件包、操作顯示軟件包等。 用于分散過程控制級(jí)，為用戶提供各種過程控制的功能，包括：數(shù)據(jù)采集和處理、控制算法、常用運(yùn)算公式和控制

13、輸出等功能模塊。 由于構(gòu)成這一級(jí)的裝置不同，而且即便是同一種裝置但廠家品牌、型號(hào)也可能不同，實(shí)際上支持這些硬件裝置的軟件平臺(tái)和編程語(yǔ)言都不相同。歸納起來(lái)有圖形化編程（又分功能塊圖、梯形圖、順序功能圖），文本化語(yǔ)言（又分指令表和結(jié)構(gòu)化文本），面向問題的語(yǔ)言（又分填表式和批處理兩種）和通用的高級(jí)語(yǔ)言（又分VB、VC等）等多種。 當(dāng)把相應(yīng)的軟件安裝在控制裝置中，用戶可以通過組態(tài)方式自由選用各種功能模塊，以便構(gòu)成控制系統(tǒng)。 用于集中操作監(jiān)控級(jí)，為用戶提供豐富的人-機(jī)接口聯(lián)系功能。 在操作站上進(jìn)行集中操作監(jiān)視，可以選擇多種圖形顯示畫面，如總貌顯示、分組顯示、回路（點(diǎn)）顯示、趨勢(shì)顯示、流程顯示、報(bào)警顯示和

14、操作指導(dǎo)等畫面，并可以在圖形畫面上進(jìn)行各種操作，所以它可以完全取代常規(guī)模擬儀表盤。 需要指出的是，當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)成功運(yùn)行著十幾種通用監(jiān)控組態(tài)軟件。2. 操作顯示軟件包 組態(tài) 簡(jiǎn)單的講，組態(tài)（Configuration）就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程。集散系統(tǒng)的組態(tài)主要包括系統(tǒng)組態(tài)、控制組態(tài)、畫面組態(tài)。 系統(tǒng)組態(tài)操作是根據(jù)已有的DCS，確定各設(shè)備的可尋址的標(biāo)志號(hào)、各設(shè)備之間的連接關(guān)系（部分為硬接線）、所包含的軟件環(huán)境以及相應(yīng)操作系統(tǒng)。 控制組態(tài)可以通過編程或組態(tài)器，也可以由操作站直接送入后再下裝到分散過程控制裝置，用于確定各分散過程控制裝置的輸入輸出通道特性、

15、建立數(shù)據(jù)庫(kù)，確定控制方案和實(shí)施手段等。 畫面組態(tài)包括操作站、簡(jiǎn)易型操作終端、工程師站以及上位管理站的用戶畫面的組織、畫面的生成、數(shù)據(jù)點(diǎn)的確定、調(diào)用畫面的手段等。 SIMATIC PCS 7是一種新型過程控制系統(tǒng)。它提出了一種全集成自動(dòng)化（Totally Integrated Automation, TIA）理念，具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通信和組態(tài)功能。 PCS 7 采用了TIA 系列的標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件，基本部件包括自動(dòng)化系統(tǒng)、分布式I/O、操作員站、工程師站和通信網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)由PROFIBUS-DP總線和工業(yè)以太網(wǎng)兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)組成。DP總線用于自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散I/O之間通信，是系統(tǒng)底層控制網(wǎng)絡(luò)。工

16、業(yè)以太網(wǎng)連接分散過程控制級(jí)和集中操作監(jiān)控級(jí)，構(gòu)成系統(tǒng)上層網(wǎng)絡(luò)。三、 DCS實(shí)例PCS7過程控制系統(tǒng)PCS7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) AS-iProfibus-PAProfibus-PAProfibus-PAOS-LAN工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)AS414-3等工程師站ESOS單站OS服務(wù)器容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)AS414-4H等歸檔服務(wù)器OS客戶機(jī)管理計(jì)算機(jī)分布式I/OET200分布式I/OET200故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)AS414FH等分布式I/OET200DP/PA鏈接器DP/PA鏈接器DP/PA鏈接器DP/AS-i鏈接器Profibus-DP 分散過程控制裝置 PCS 7分散過程控制裝置包括自動(dòng)化系統(tǒng)和分

17、布式分散過程控制裝置包括自動(dòng)化系統(tǒng)和分布式I/O。標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)包括 AS 414-3、AS 416-2、AS 416-3 和AS 417-4。其中AS 414-3適于小型應(yīng)用，其余用于中等規(guī)模或更大的系統(tǒng)。該由機(jī)架、電源模塊（PS）、中央處理單元（CPU）和通信處理器（CP）構(gòu)成。容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)它可以滿足高可靠性的要求，包括 AS 414-4-1H、AS 417-4-1H、AS 414-4-2H 和AS 417-4-2H等四種類型的產(chǎn)品。故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)它不僅可檢測(cè)過程中的故障, 而且還可檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部故障，在檢測(cè)錯(cuò)誤時(shí), 自動(dòng)將裝置設(shè)置到一個(gè)安全狀態(tài)。基于 AS 414H 和 AS 417

18、H 的故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)（F/FH 系統(tǒng)）將工廠自動(dòng)化和安全功能組合到單一系統(tǒng)之中。ET 200M 是主要的分布式是主要的分布式 I/O 產(chǎn)品，與產(chǎn)品，與PCS 7的自動(dòng)化系統(tǒng)一起用于過的自動(dòng)化系統(tǒng)一起用于過程控制。它由電源模塊、接口模塊和程控制。它由電源模塊、接口模塊和 I/O 模塊組成，均可實(shí)現(xiàn)冗余配置。模塊組成，均可實(shí)現(xiàn)冗余配置。ET 200iS 是具有本安性能的是具有本安性能的 I/O 產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí) IP 30，可以直接安裝，可以直接安裝在防爆在防爆1區(qū)或區(qū)或2區(qū)中，傳感器區(qū)中，傳感器/ 執(zhí)行器置于執(zhí)行器置于0區(qū)。每個(gè)模塊都可在防爆環(huán)境區(qū)。每個(gè)模塊都可在防爆環(huán)境中熱插拔

19、。中熱插拔。ET 200S 是一種新型產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)是一種新型產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)IP 20，適用于需要故障安全電機(jī)啟，適用于需要故障安全電機(jī)啟動(dòng)器的場(chǎng)合。也支持模塊的熱插拔，但它的動(dòng)器的場(chǎng)合。也支持模塊的熱插拔，但它的I/O 模塊比模塊比ET 200iS豐富，豐富，除模擬量和數(shù)字量除模擬量和數(shù)字量I/O模塊以外，還包括電機(jī)起動(dòng)器、氣動(dòng)模塊等。模塊以外，還包括電機(jī)起動(dòng)器、氣動(dòng)模塊等。ET 200X 具有較高的防護(hù)等級(jí)具有較高的防護(hù)等級(jí)IP 65/67, 適于無(wú)控制柜場(chǎng)合的多功能解決適于無(wú)控制柜場(chǎng)合的多功能解決方案。其方案。其 I/O 模塊與模塊與ET 200S類似。類似。分布式I/O 集中操作管理裝

20、置 PCS7的集中操作管理裝置由操作員站和工程師站組成。操作員站操作員站OS是PCS 7 系統(tǒng)的人機(jī)接口, 用于生產(chǎn)過程的操作和監(jiān)視。有單用戶系統(tǒng)（OS 單站）和具有客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的多用戶系統(tǒng)（OS客戶機(jī)/OS服務(wù)器）。單用戶系統(tǒng) 所有過程操作和監(jiān)視都集中在一個(gè)站中,OS單站通過RJ 45端口可與OS LAN相連，也可通過通信處理器或標(biāo)準(zhǔn)LAN卡接入工業(yè)以太網(wǎng)。多用戶系統(tǒng) 通過OS LAN 從一個(gè)或多個(gè)OS 服務(wù)器接收數(shù)據(jù)，它還具有客戶機(jī)功能, 能訪問系統(tǒng)中其它OS服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。操作員站采用WinCC組態(tài)軟件，能完成從畫面顯示到歷史趨勢(shì)記錄的一系列功能，并可設(shè)置操作權(quán)限。工程師站ES工程

21、師站用于對(duì)整個(gè)PCS7 系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。它采用和操作員系統(tǒng)的OS 單站相同的硬件以及Windows2000 操作系統(tǒng), 可通過多屏圖形卡將最多四個(gè)過程監(jiān)視器連接在一起來(lái)擴(kuò)展工作區(qū)，使得組態(tài)更為方便。ES軟件為PCS7系統(tǒng)的所有部件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和組態(tài)工具，包括連續(xù)功能圖CFC、順序功能圖SFC、功能塊庫(kù)、硬件組態(tài)工具HW Config、OS圖形組態(tài)軟件、過程設(shè)備管理器PDM等部分。 CFC/SFC都是圖形組態(tài)工具, 前者以功能塊為基礎(chǔ) , 主要用于連續(xù)過程的控制組態(tài)，后者用于順序控制。HW Config和PDM 是硬件組態(tài)工具，用于自動(dòng)化系統(tǒng)、操作員站、工程師站、通信網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的組態(tài)。

22、通信網(wǎng)絡(luò)PCS 7 的通信系統(tǒng)包括工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線。工業(yè)以太網(wǎng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)與操作員站、工程師站之間的數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)場(chǎng)總線連接自動(dòng)化系統(tǒng)和分布式 I/O，用于現(xiàn)場(chǎng)控制及檢測(cè)采集單元的數(shù)據(jù)交換。工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)連接分散控制裝置和操作管理裝置。網(wǎng)絡(luò)可采用總線型、星型、環(huán)型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，較大的系統(tǒng)均采用冗余光纖環(huán)網(wǎng)。通信協(xié)議符合IEEE802.3及IEEE 802.3u標(biāo)準(zhǔn)。通過電氣交換機(jī)和光纖交換機(jī)連接子網(wǎng)，最多可連接1000個(gè)站。通信距離可達(dá)1.5公里(電纜)/200公里(光纖)。三線電纜、工業(yè)用雙絞線和光纜均適宜作為傳輸介質(zhì)。現(xiàn)場(chǎng)總線PCS 7系統(tǒng)使用PROFIBUS DP、PA和AS

23、-I等現(xiàn)場(chǎng)總線。PROFIBUS DP 適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散 I/O 之間通信。PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)包括由DP 主站、從站和DP/PA、DP/AS-i等鏈接器。網(wǎng)絡(luò)可采用總線型、星型和樹型等多種結(jié)構(gòu)。 主站 和從站之間采用輪循的通信方式，最多可連接125個(gè)從站, 傳輸速率可設(shè)置在 9.6 Kbit/s到1.5Mbit/s之間。通信介質(zhì)包括光纖和屏蔽兩線電纜。通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)9.6公里(電纜)/90公里(光纖)。PROFIBUS PA是專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)安全的傳輸技術(shù)，一根總線上可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電和信息傳輸, 符合IEC1158- 2中規(guī)定的通信規(guī)程，可實(shí)現(xiàn)總線供電和本質(zhì)安全防爆。PA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括總線型、星型和樹型。在防爆區(qū)每個(gè)DP/ PA 鏈路最多可連接15個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，非防爆區(qū)最多可達(dá)31個(gè), 通信介質(zhì)采用屏蔽兩線電纜實(shí)現(xiàn)。通信距離可達(dá)1.9公里。AS-I 是直接連接現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器的總線系統(tǒng)。 作為電纜束的替代品, AS-I總線利用無(wú)屏蔽兩芯電纜連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。AS-i總線網(wǎng)絡(luò)為單主站系統(tǒng), 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括總線型、星型和樹型。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的AS-i總線系統(tǒng)可以最多連接31個(gè)從站, 每個(gè)從站可最多配置4路輸入和4路輸出。經(jīng)擴(kuò)展，系統(tǒng)可連接62個(gè)從站。通信距離可達(dá)100米(無(wú)中繼