它使LCN网上模块能访问UCN设备的数据,并将LCN上的程序与数据库装载到APM等UCN设备上;也可将NIM设备的报警及信息传递到LCN网络。 HG高速通道接口是HW网与LCN网之间进行数据传输和格式变换的双向接 口,主要作用是信息交换、匹配、诊断、报警和时间同步。
CG计算机接口提供了诸如DEC、IBM、HP等上位机与LCN网络相连接的接 口。
PLCG可编程控制器接口是LCN网络与PLC可编程控制器进行通信的接口模 件。
PINM工厂信息网络接口:是LCN与PIN(全厂信息网络:Plant Information Network Module)网络进行通信的接口模件。
4.6 TDC3000的UCN系统由哪几部分构成?简述各部分的作用。
答:TDC3000的UCN系统包括:通用控制网络UCN、逻辑控制站LM、过程管理
机PM、先进过程管理机APM。
通用控制网络是以MAP为基础的双冗余实时控制网络,采用令牌总线通讯方式,
传输速率为5Mbit/s,支持32个冗余设备,应用层采用RS511标准。UCN网是作为直接与过程相连接的数据采集和控制设备的通信通道。
逻辑控制站LM是用于逻辑控制的现场控制站。它具有PLC控制的特点,同时 LM在UCN网络上可方便地与系统中各模件进行通信,使DCS与PLC更有机地结合,并能使其数据集中显示、操作和管理。
过程管理站PM集多功能控制器和过程接口单元两者功能于一体,并在速度、容 量和功能方面有更大改进和提高。
先进过程管理站APM是过程管理站(PM)的发展,它为用户提供一个可靠的输 入/输出及控制技术,除了具有PM的相同功能外,APM还可以提供更密集的连续控制和离散控制以及某一装臵的子系统信息。
4.7 一冷却系统如图P4-7所示,已知液位传感器LI01在高限时触点“ON”,LI02 在低限时“ON”,温度传感器TI在降到规定温度时触点“ON”,,写出下列顺序控制的CL语言程序。 步骤:
1.进液操作:进液达到液面上限为止; 2.冷却:冷却到TI下限温度为止;
3.出液操作;出液到工作液面液面下降到下限液位为止。
图P4-7 某冷却系统
答:冷却系统的顺序控制CL语言程序为: OPEN V001
WAIT LI01=“ON” CLOSE V001 OPEN V002
WAIT LI02=“ON” CLOSE V002
OPEN V003
WAIT TI02=“0N” CLOSE V003 END
4.8 已知夹套容器的串级控制策略如图P4-8所示。容器的加热是通过下列顺序控 制实现的。请写出对应的CL语言程序。 步骤:
1.设定TIC101方式=MAN; 2.设定TIC101的输出=100%; 3.等待温度测量值TIC100=200℉; 4.设定TIC101方式=AUTO; 5.设定TIC101的给定值=300℉; 6.等待30分钟;
7.设定TIC101方式=CASC;
图P4-8 夹套容器的串级控制
答:夹套容器顺序控制的CL语言程序为: SET TIC101。MODE=MAN SET TIC101。OP=100% WAIT TIC100。PV=200℉ SET TIC101。MODE=AUTO SET TIC101。SP=300℉ WAIT 30min
SET TIC101。MODE=CASC
END
第5章 集散型控制系统的设计与应用 5.1 集散型控制系统的设计有哪些方法?
答:目前,DCS设计一般采用三种方法:第一种:以制造厂为主导,根据设计 单位的详细设计,由制造厂完成应用软件的设计、组态、生成和调试;第 二种:制造厂、用户及设计单位三方合作完成DCS的设计、组态、生成和调试;第三种:制造厂仅仅提供硬件和技术指导,软件组态、生成和调试由设计单位完成。
5.2 集散型控制系统的设计包括哪些阶段? 答:集散控制系统的设计包括以下几个阶段:
总体设计:是DCS设计的初期阶段。
初步设计:介于总体设计与详细设计之间的设计,其基本任务是在总体设计的 基础上,为DCS的每一个子系统提出控制方案。 详细设计:是初步设计在DCS上的具体实现。 5.3 评价集散型控制系统的准则是什么?
答:DCS运行不受故障影响;DCS不易发生故障;能够迅速排除故障;DCS的性能价格比较高。
5.4 在集散型控制系统选型时,主要需要考虑哪些性能指标? 答:DCS选型时,需要考虑的性能指标有: 可靠性:即系统能否长期稳定运行;
实用性:控制系统的各方面技术指标能否全面满足生产控制的要求;
系统软件:包括组态软件及监控软件是否齐全、完善、可靠和方便,用户是否 自己完成组态、现场调试及运行后是否便于维护; 价格:系统价格是否合理、用户是否可以接受;
可操作性:控制系统的人机界面是否便于操作人员的操作,画面是否直观,系 统是否是中文报表等;
维修性:故障诊断功能是否完善,故障指示是否明确,硬件维修是否方便,用 户是否自行完成维修,模板是否可带电拔插而不影响系统正常运行; 备品备件供应是否充足、价格是否合理;是否能及时得到厂家技术人员的帮助; 培训的力度如何、方便程度如何、费用高低、能否实际上机操作等。 5.5 集散型控制系统的调试一般包括哪些内容?
答:DCS的调试分一般分成三个部分内容:工厂调试、用户现场离线调试和在线调试。
第6章 现场总线技术与应用 6.1 什么是现场总线?
答:根据国际电工委员会IEC(International Electrotechnical Commision) 标准和现场基金会FF(Fieldbus Foundation)的定义,现场总线的概念一般为:一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的底层通信总线。
6.2 现场总线的本质含义表现在哪些方面?
答: 1.现场通信网络; 2.现场设备互联; 3.互操作性; 4.分散功 能块; 5.通信线供电; 6.开放式互联网络。 6.3 现场总线有哪些优点?
答:1.全数字化; 2.全分布; 3.双向传输; 4.自诊断; 5.节省布线及 控制室空间; 6.多功能仪表; 7.开放性; 8.互操作性; 9.智能化与自治性 6.4 现场总线有哪几种典型类型?它们各有什么特点?
答:常用的现场总线有5种类型,它们的特点如下表所示。
6.5 现场总线系统(FCS)与传统的集散型控制系统(DCS)相比较,有哪些特点?
答:1. 数字式通信方式取代设备级的模拟量(如4~20mA,0~5V等信号)和开 关量信号。
2. 在车间级与设备级通信的数字化网络。
3. 现场总线是工厂自动化过程中现场级通信的一次数字化革命。 4. 现场总线使自控系统与设备加入工厂信息网络,成为企业信息网络底
层,使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。
5. 在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是 支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。
6.6 现场设备有哪些部分组成?它们的各自作用是什么?
答:现场设备或现场仪表是指变送器、执行器、服务器和网桥、辅助设备以及 监控设备等。这些设备可通过双绞线、同轴电缆、光缆和电源线等传输线进行互联。