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AIDCS智能分布式控制系統

宇電采用AI系列測控儀表作為下位機,利用多功能通信控制器進(jìn)行通信,結合計算機和組態(tài)軟件組成智能分布式控制系統。AIDCS綜合了操作集中、危險分散和開(kāi)放性的優(yōu)點(diǎn),但即使采用相同的硬件和結構,也未必就符合AIDCS智能分布式控制系統的設計理念,例如,在一個(gè)需要實(shí)現程序控制溫度的應用中,方案A利用上位機組態(tài)軟件通過(guò)改寫(xiě)下位機的給定值 (SV) 來(lái)實(shí)現程序控制,雖然二者使用的硬件和通訊協(xié)議一致,但方案A并不符合宇電AIDCS系統的定義, 因為一旦脫離了網(wǎng)絡(luò )和上位機,下位機AI-719即無(wú)法自我進(jìn)行程序控制;而方案B則選取自身帶有程序控制功能的AI-719P型儀表,程序是設置在儀表自身內的,即使脫離了網(wǎng)絡(luò )和上位機,系統依舊可以正常工作,因此只有方案B才符合宇電AIDCS系統定義。

程序控溫方案.jpg

 

   AIDCS分布式控制系統包括上位機、下位機和管理層等組成部分,上位機可采用安裝有組態(tài)軟件的工業(yè)觸摸屏,也可選擇基于WINDOWS操作系統的工控機,可提供操作人員瀏覽現場(chǎng)實(shí)時(shí)工況畫(huà)面,也可進(jìn)行如使用權限、系統配置等設置,并對現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控;下位機可選擇各種功能型號的AI系列盤(pán)裝或導軌安裝類(lèi)型的測控儀表以及PLC、變頻器等工控設備。AIDCS的優(yōu)點(diǎn)在于,萬(wàn)一當計算機系統發(fā)生故障時(shí),現場(chǎng)工控設備仍能維持正常工作,并且儀表操作人員仍可依傳統儀表使用方法直接操作儀表;管理層計算機為選項,可透過(guò)局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),為管理人員提供工業(yè)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據及報表。AIDCS系統體系以危險分散、布線(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠性好和性?xún)r(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn),深受廣大用戶(hù)青睞。

   AIDCS具有RS485直接聯(lián)網(wǎng)(AI-BUS或MODBUS-RTU協(xié)議)以及帶有通信控制器的MODBUS-485和MODBUS-TCP組網(wǎng)等不同應用方式,實(shí)現高可靠性、高測控精度、高靈活性、高兼容性及低成本的工業(yè)自動(dòng)化系統方案,具有眾多行業(yè)的成功應用經(jīng)驗,并可為行業(yè)客戶(hù)提供定制產(chǎn)品。


一、儀表直接聯(lián)網(wǎng)架構

   宇電的系列產(chǎn)品可以通過(guò)加裝RS485通信接口來(lái)組成網(wǎng)絡(luò )。儀表自身RS485通信口可支持19.2K通信波特率并可使用宇電研發(fā)的AI-BUS通信協(xié)議,適合在聯(lián)網(wǎng)儀表數量不多并且其它廠(chǎng)家設備較少的場(chǎng)合。此網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單,并且AI-BUS專(zhuān)用通信協(xié)議具有簡(jiǎn)單高效的優(yōu)勢,可更節省通信字節并加快通信速度。

(2023)簡(jiǎn)單RS485直接聯(lián)網(wǎng).jpg

二、基于MODBUS-485通信控制器的網(wǎng)絡(luò )體系

   在系統中需要連接較多設備時(shí),可利用宇電AI-MODBUS-S型基于RS485的多功能通信控制器擴展系統的規模,利用宇電AI-MODUBS-S通信控制器,每個(gè)通信控制器可掛載36臺AI儀表,而上位機的每個(gè)485通信口又可以?huà)燧d多個(gè)通信控制器,并且可以與兼容MODBUS-485的其它廠(chǎng)家設備混合組網(wǎng)。RS485通信端口速度較低,但是具有成本低、接線(xiàn)簡(jiǎn)單及通信距離長(cháng)等優(yōu)勢。MODBUS-485網(wǎng)絡(luò )能輕松組建儀表數量多達數百臺規模的系統。而多功能通信控制器還具有中繼延

長(cháng)通信距離、信號光電隔離及報警輸出功能。

(2023)modbus-485.jpg

三、基于MODBUS-TCP通信控制器的網(wǎng)絡(luò )體系

   在系統中有大量設備同時(shí)又要求較高的數據刷新率時(shí),可利用宇電AI-MODBUS-TCP型通信控制器組建基于TCP形式的網(wǎng)絡(luò ),主協(xié)議采用MODBUS-TCP。利用宇電AI-MODUBS-TCP通信控制器,每個(gè)通信控制器具備1~2個(gè)串口,每個(gè)串口掛載36臺儀表,單個(gè)通信控制器可連接72臺各種型號的AI系列儀表,并且可以與兼容MODBUS-TCP的其它廠(chǎng)家設備混合組網(wǎng)。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的速度遠遠快于RS485通信端口,因此系統可以容納的設備數量幾乎沒(méi)有限制,可適應幾乎所有類(lèi)型的工業(yè)及民用項目應用。

2023)modbus-tcp-1.jpg

   除了單表應用,其他聯(lián)網(wǎng)方式客戶(hù)都可以選擇連接到互聯(lián)網(wǎng),甚至將現場(chǎng)數據上載到云端,但設備及數據的安全性需要客戶(hù)自行評估及負責。如無(wú)特殊必要,一般建議不要連接到互聯(lián)網(wǎng),以避免現場(chǎng)儀表受到黑客的攻擊。


四、系統組成說(shuō)明

1、上位機 (計算機及組態(tài)軟件)

   可使用工業(yè)觸摸屏或常用的WINDOWS操作系統個(gè)人計算機,如果計算機放在有空調的操作室內,也可以用普通PC,如果放在干擾大,溫度高的工業(yè)現場(chǎng),應采用工業(yè)級計算機。組態(tài)軟件可選擇如宇電提供的AIDCS網(wǎng)絡(luò )版軟件,使用簡(jiǎn)單,支持多機連網(wǎng)、具備流程圖(可設置動(dòng)畫(huà))、儀表屏、歷史記錄、實(shí)時(shí)記錄 和打印功能,查詢(xún)數據方便性和記錄精確度遠優(yōu)于無(wú)紙記錄儀,亦可自由選擇如組態(tài)王、WCC、ifix、華富、MCGS、三維等各種國產(chǎn)及進(jìn)口軟件,宇電可提

供OPC驅動(dòng)程序及組態(tài)服務(wù),客戶(hù)也可根據需要自行組態(tài),組態(tài)軟件能做出功能強大,畫(huà)面美觀(guān)的系統,客戶(hù)也可自行設計軟件,宇電可提供協(xié)議內容及技術(shù)支持。


2、下位機 (AI系列智能測控儀表)

   AIDCS系統的下位機采用了AI系列盤(pán)裝或DIN導軌安裝型二次儀表,包括單路/多路測量報警儀表、電力測量?jì)x表、流量積算儀、PID調節器等系列產(chǎn)品,亦提供開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊作為輔助功能,安裝形式多樣,性能優(yōu)異,抗干擾性能強,可靠性高,近十年的年平均返修率小于千分之三,保修期長(cháng)達5~10 年,可很好地適應各種工業(yè)現場(chǎng)溫度、壓力、流量、液位等的測量與控制,并可以處理開(kāi)關(guān)量信號的輸入與輸出。


3、管理層計算機

   管理層計算機為選項,用戶(hù)可直接使用客戶(hù)現有的內部企業(yè)管理用的計算機局域網(wǎng),不需要為建立AIDCS系統增加額外的硬件投資,如果組態(tài)軟件是WWW版本的,管理層計算機只需用使用普通互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器即可了解工業(yè)現場(chǎng)數據,甚至可以使用IPAD來(lái)完成。如果客戶(hù)管理尚未實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化,可不設此層,或簡(jiǎn)單的建立廠(chǎng)長(cháng)、總工計算機與現場(chǎng)操作站的連網(wǎng)即可。


4、多功能通信控制器

   多功能通信控制器能不僅可以起到信號隔離保護及中繼擴展通信距離等作用,在系統有大量?jì)x表時(shí)可以大大縮短循環(huán)采樣周期,并可將儀表的AIBUS協(xié)議轉換為MODBUS RTU/ASCII/TCP等協(xié)議,方便與不同廠(chǎng)家設備相容。


5、通訊連線(xiàn)

   RS485接口應采用雙絞線(xiàn)連接,不能用電源花線(xiàn)、絞線(xiàn)或電話(huà)線(xiàn)連接,干擾很強的場(chǎng)合可用工業(yè)專(zhuān)用的帶屏蔽的雙絞線(xiàn),干擾不強的場(chǎng)合也可用價(jià)格便宜購買(mǎi)方便的5類(lèi)或超5類(lèi)的計算機網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)。目前的實(shí)際應用中,用9600波特率,布線(xiàn)已達3千米。布線(xiàn)方法如下:

控制系統配圖4.jpg


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