横河AAV544-S50/CCC01模块
3.典型的DCS
        CENTUM－XL是日本横河电机推出的分散型控制系统，如图10－2所示。CENTUM采用 HF通信总线，基本长度为 2km，使用中继器可延长到 10km，通信速度为1Mbps。另外备有光导纤维通信系统YEWLINK32，环形结构，节点间长度为5km，环形线总长为20km，通信速度为32Mbps。同时采用两根同轴电缆，实现冗余化通信。HF通信总线上可以连接32台设备，图中，YEWCOM－9000为管理计算机，AIWS为人工智能站，ECMP为计算机站，ENGS为工程师站，EOPS为中央操作站，PlllN为打印机，COPY为拷贝机，COPSV为局部操作站，CFCSZ／EFCS为现场控制站，CFCDZ／EFCD为双重化控制站，CFMSZ／EFMS为现场监视站，CFBSZ为高分散控制站。

现场控制站（CFCSZ）和双重化现场控制站（CFCDZ呐部有255个软功能模块（亦称内部
仪表）和40张命令表，使用填表语言构成40个回路的控制系统。高分散现场控制站(CFBSZ)
内安装6个独立的现场控制单元（CFCUZ），每个CFCUZ具有63个软功能模块和4张顺序
命令表，可以组成 8个控制回路。现场监视站（CFMS）可以输入 255点模拟信号，如热电偶、热电阻和 mVDC等AAV544-S50/CCC01。
        为了提高系统的可靠性，控制站采用两种冗余方式、一种是1对1备用(如CFCD2)，
另一种是N对 1(N最大为12)备用(如CFBSZ)。CFCD2内有两套完相同的CPU。输入/输出、电源和内部总线，其中一套处于工作状态，另一套处于热备状态。一旦发生故障，进入无扰动切换。CFBSZ是高分散型现场控制站，其内部有6个独立的现场控制单元CFCU2，当某一个单元发生故障时，备用单元BCU便立即投入运行。
        CENTUM从1975年问世以来，不断加以改进，1988年又推出CENTUM－XL分散控制系统，如图10－2所示。该系统将控制、操作、管理、专家系统、开发和维护等功能融为一体，并且有计算机辅助设计（CAD）功能。它所采用的SV－NET通信总线按国际标准MAP（Manufacture Automation Protocol）
设计，通信速度为 10Mbps传送距离标准为 500m，加光适配器可达 5500m，最多可连接 100台设备。
CENTUM－XL保留了原有的HF通信总线，并增加了现场控制站的功能。例如，现场控制站（EFCS）的255个内部仪表中，80个为控制单元，100个为指示单元，75个为运算单元；另外还有200张顺序命令表，一般控制周期为1s，并且有0.2s周期的高速控制。双重化现场控制站（EFCD）采用 1对 1备用。现场监视站（EFMS）可以输入255点模拟信号，如热电偶、热电阻和mVDC信号等；不仅有信号处理功能，而且有控制功能，比如补偿运算127个、内部仪表有255个。内部开关255个、关系式和运算式147个等AAV544-S50/CCC01。
    CENTUM－XL具有了 3个操作站（EOPS），OPS
采用 32位 CPUpeC 68020），内存4MB／SMB，硬磁盘40MB／80MB，20英寸（inch）彩色CRT显示器；一台EOPS可连接3个操作台(EOPC)、 4台打印机和一台彩色拷贝机；具有各种图形画面、语音信息和音响作息，监视16000点。300幅画面和233点趋势记录。计算机站（ECMP）采用UNIX操作系统，支持实时多任务BASIC语言、FORTRAN语言和C语言，进行高级控制、生产管理  和经营管理等。人工智能站（AIWS）是一台具有人工智能的专家系统，进行最优化控制与决策。工程师站（ENGS）进行计算机辅助设计(CAD)、系统生成和控制系统组态等。
 10.1.2   DCS的分散过程控制级AAV544-S50/CCC01
        DCS的分散过程控制级，直接与生产过程现场的传感器（热电偶、热电阻）、变送器（温度、压力、液位、流量变送器等）、执行机构（调节阀、电磁阀等）、电气开关（触点输入/输出）相连，完成生产过程控制，并能与集中操作监控级进行数据通信，接收显示操作树下传加载的参数和作业命令，以及将现场工作情况信息整理后向显示操作站报告。
        分散过程控制级有许多类型的测控装置，但最常用的类型有三种，即现场控制站、可编程序控制器（PLC）。智能调节器，如图10－l所示。下面我们来分别讨论之。
      1．现场控制站
        现场控制站目前采用较多的是PC总线工业控制机或STD总线工业控制机。本书主  要围绕PC总线工业控制机作为现场控制站加以介绍AAV544-S50/CCC01。
    1）现场控制站的构成
        PC总线工业控制机利用了 IBM PC的一系列优点，因此它可以很方便地构成现场控  制站。现场控制站是由以下5个部分构成，下面分别给出。

①机箱（柜）
        现场控制站的机箱（柜）内部均装有机架，以使安装电各种部件之用。其外壳均采用金属材料，活动部分之间有良好的电气连接，使其为内部的电子设备提供电磁屏蔽。为保证电磁屏蔽效果，也为了操作人员的安全，机箱（柜）要求可靠接地，接地电阻应小于4欧姆。
        为保证机箱（柜）电子设备的散热降温，一般均装有风扇，以提供强制风冷气流。为防止灰尘侵人，在机箱（柜呐进行空气交换时，采用正压送风将机箱（柜价低温空气经过过滤网过滤后压人机箱（柜）内。
    ②电源
       高效、无干扰、稳定的供电系统是现场控制站工作的重要保证。现场控制站内各功能模板所需直流
电源一般有+5V、15V（或12V）、＋24V等。而对主机供电的电源一般均要求与对现场检测仪表或执行机构供电的电源在电气上互相隔离，以减少相互干扰。
 ③PC总线工业控制机
        PC总线工业控制机主要由主机、外部设备和过程输入输出通道组成。主要进行信号的采集、控制计算和控制输出，详见有关章节。
 ④通信控制单元
        通信控制单元实现分散过程控制级与集中操作监控级的数据通信。
 ⑤手动/自动显示操作单元
        手动/自动显示操作单元是作为后备安全措施，它可以显示测量值PV、给定值SP。自动阀位输出值。手动阀位输出值，并具有硬手动操作功能，可直接调整输出阀值。
（2）现场控制站的功能
    现场控制站的功能主要有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能。
信号报.警功能。打印报表功能、数据通信功能。
    ①数据采集功能
    对过程参数，包括各类热电偶信号、热电阻信号、压力、液位、流量等信号进行数据采集。变换、处理。显示、存储。趋势曲线显示。事故报.警等。
    ② DDC控制功能
        DDC控制包括接受现场的测量信号，进而求出设定值与测量值的偏差，并对偏差进行PID控制运算，最后求出新的控制量，并将此控制量转换成相应的电流送至执行机构。
③顺序控制功能
        它通过来自过程状态输入输出信号和反馈控制功能等状态信号，按预先设定的顺序和条件，对控制的各阶段进行逐次控制。
④信号报.警功能
        对过程参量设置上限值和下限值，若超过上限和下限分别进行上限和下限报.警；对非法的开关量状态进行报.警；对出现的事故进行报.警。信号报.警是以声音、光或CRT屏幕显示颜色变化表示。
⑤打印报表功能
        定时打印报表；随机打印过程参数；事故报表自动打印。
⑥数据通信功能AAV544-S50/CCC01
        完成分散过程控制级与集中操作监控级之间的信息交换。
（3）现场控制站的工作方式
    ①控制模式
    a．自动：是指处于自动工作状态，给定值由本地给定，由给定值减去测量值作为偏差，由控制算法运算后输出控制量进行控制。
    b．软手动：用软件实现手动操作，利用键盘，进行输出值的增加或减少操作去直接控制阀值，在CRT上可显示出输出阀值。
    c．串级：主回路的输出值，送到副回路作为它的给定值。
    d．硬手动：将现场控制站切换到模拟显示操作单元，由操作者操作该单元直接控制输出阀值。
    e．上位机：由上位机设定给定值，然后传送给现场控制站；上位机也可以由高级控制算法的运算结果自动修改给定值，再传送给现场控制站，从而完成优化控制。
 控制模式的优先级是：硬手动＞软手动＞自动＞串级＞上位机。
    ②无扰动切换操作
        在控制系统中，由于工作模式的切换，可能会引起输出阀值的突然变化，产生扰动，因此需采取以下措施实现无扰切换。
   a．PV跟踪(PV是测量值)
        在各种手动模式下；把PV送给给定值，即是使PV＝SP从而保证了偏差为零，输出值则不受影响。
    b．阀值跟踪