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西門子6ES7312-5BF04-0AB0

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A-B的ProcessLogix過程控制系統(tǒng)N1網(wǎng)采用總線結(jié)構(gòu)的Ethernet,，N2網(wǎng)采用A-B自己的ControlNet網(wǎng)絡(luò),，如果采用中繼器,，傳輸距離可達(dá)30km。  

2,、操作員工作站  

    操作員工作站是HCS與用戶進(jìn)行信息交換的設(shè)備,，其主要功能是為運行操作人員提供人機(jī)界面，使操作人員及時全面地了解系統(tǒng)運行情況,，并對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。隨著微型計算機(jī)性能的不斷提高,，操作員工作站可由PC機(jī)承擔(dān),，由于操作員工作站與*服務(wù)器通過局域網(wǎng)相連,，所以欲添加一個操作員工作站十分容易,，只要在N1網(wǎng)上增加一個PC機(jī)并讓*服務(wù)器為新添加的操作員工作站提供客戶軟件即可。  

3,、*服務(wù)器  

    所有的系統(tǒng)信息,、報告及總數(shù)據(jù)庫由*服務(wù)器統(tǒng)一管理，以實現(xiàn)信息集中管理,。*服務(wù)器用Windows NT為操作系統(tǒng),，配以系統(tǒng)應(yīng)用軟件，還可與企業(yè)管理系統(tǒng)相連,。DCS的組態(tài)功能在HCS中也由*服務(wù)器提供,。工程師可利用*服務(wù)器的系統(tǒng)應(yīng)用軟件來修改或添加控制配置并下載至控制器中。  

4,、控制器  

    控制器為自動控制系統(tǒng)中的控制中樞,。HCS的控制器與PLC一樣采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括處理器,、內(nèi)存,、I/O接口，外加通訊接口,。HCS控制器的框架沿襲了傳統(tǒng)PLC的框架尺寸結(jié)構(gòu),，因而體積比DCS小得多。雖然從尺寸與外形上看,，HCS控制器與PLC極其相似,，但它絕不是PLC的簡單翻版。 HCS控制器在過程控制中執(zhí)行閉環(huán)及順序控制,，能勝任DCS所承擔(dān)的過程控制任務(wù),。HCS控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)形式，處理器模塊,、本地I/O模塊,、通訊接口模塊等均插入同一框架中，通過數(shù)據(jù)總線相連,，實現(xiàn)“軟接線”,，另外，通過N2網(wǎng)還可擴(kuò)展遠(yuǎn)程I/O模塊,。  

    每個HCS可支持多個控制器,，而每個控制器又可支持多達(dá)上百個控制回路。這樣由HCS便可組成較大型的控制系統(tǒng),，且控制是分散的,。如ProcessLogix控制系統(tǒng)多可支持16個控制器，每個控制器可支持125～150個控制回路。  

5,、輸入/輸出（I/O）模塊  

    HCS提供了能與工業(yè)現(xiàn)場I/O信號直接相連的各種規(guī)格的I/O模塊,， 如模擬量/數(shù)字量、 直流/交流,、電壓/電流及不同電壓等級的I/O模塊等,。這些I/O模塊可與工業(yè)現(xiàn)場的按鈕、變送器,、傳感器、電磁閥門及馬達(dá)控制器等設(shè)備元件直接相連,，使用靈活方便,。  

三、混合式控制系統(tǒng)特點  

1,、分級分散控制,， 集中管理  

    HCS保留了DCS信息集中，控制分散的優(yōu)勢,。系統(tǒng)按功能在垂直方向分為兩級：操作管理級及過程控制級,。各級之間既有分工，又有聯(lián)系,，在系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下運行,。同時，按生產(chǎn)過程作水平分解,，以滿足控制遍布整個廠區(qū)的需要,。采用該分散控制結(jié)構(gòu)，將多個控制器及I/O框架分散后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),，一方面可將生產(chǎn)過程的全部信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送至*服務(wù)器以實現(xiàn)信息集中,，另一方面避免因個別設(shè)備出現(xiàn)故障殃及整個系統(tǒng)而造成的危險，提高可靠性,。   

2,、靈活性高及可擴(kuò)展性強(qiáng)   

    HCS 采用模塊化及積木化的結(jié)構(gòu)形式，用戶可選擇不同數(shù)量,、不同規(guī)格的單元設(shè)備以組成不同要求,、不同規(guī)模的硬件系統(tǒng)。例如,，控制器及其遠(yuǎn)程I/O均采用PLC式的模塊結(jié)構(gòu),，用戶可根據(jù)不同應(yīng)用場合選用不同規(guī)格的模塊；整個系統(tǒng)采用分級分散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式,，使增加或去除某些單元不會影響整個系統(tǒng)的性能,，這種靈活的組裝方式使系統(tǒng)擴(kuò)展變得容易，有利于工廠按當(dāng)前規(guī)模配置系統(tǒng)，提高設(shè)備的利用效率,。   

3,、可靠性高   

    （1）冗余技術(shù)   

    HCS允許用戶在任何需要的關(guān)鍵部分?jǐn)U充冗余部件，以免由于某個部件失效而影響系統(tǒng)運行,。如在控制器中加入冗余的處理器,，加入冗余的*服務(wù)器及冗余的傳輸介質(zhì)（如同軸電纜）等。   

    （2）自診斷功能   

    HCS系統(tǒng)軟件可在線監(jiān)視整個系統(tǒng)的軟硬件狀態(tài),，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,，可立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大,。   

    （3）斷電保護(hù)功能   

    HCS控制器的處理器模塊內(nèi)裝有鋰電池,，以防止掉電而造成數(shù)據(jù)丟失。   

四,、混合式控制系統(tǒng)的展望   

    1,、體積更小、價格更低,、功能更強(qiáng)   

    隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,，HCS的控制器將采用更高性能的微處理器作為處理器，使控制功能大大增強(qiáng),；隨著安裝布線技術(shù)的發(fā)展,，HCS可采用表面安裝及扁平封閉技術(shù)，使HCS的體積更小,，價格更低,。   

    2、I/O模塊更豐富多樣   

    由于I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備直接相連,，所以I/O模塊功能的強(qiáng)弱直接影響系統(tǒng)控制能力,。為此，各生產(chǎn)廠商競相研制各種豐富多樣的I/O模塊,，如定位控制模塊,、CRT模塊、數(shù)控模塊,、計算模塊,、語音處理模塊、模糊模塊等,。它們大多是自帶處理器的智能型I/O模塊,，可滿足不同場合的復(fù)雜控制。如果HCS采用這些智能I/O模塊,，將大大增強(qiáng)其控制功能,。   

    3、引入人工智能技術(shù)   

    （1）在系統(tǒng)應(yīng)用軟件中采納智能控制算法，如模糊邏輯,、專家系統(tǒng),、遺傳算法、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等高級控制算法,，形成具有人工智能的控制模塊及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),，提高系統(tǒng)的控制水平。   

    （2）利用人工智能技術(shù)進(jìn)行自診斷及故障的早期預(yù)測,。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自組織自學(xué)習(xí)自適應(yīng)的能力及并行處理能力等,，經(jīng)過訓(xùn)練可對HCS進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測，并對故障作出早期預(yù)測,，優(yōu)化過程控制,，提高系統(tǒng)的工作可靠性。

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