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《DCS培训教材 》
(3) 控制总线
把完成不同任务的三种控制器连在一条总线上,实现控制器之间的通讯,称为控制总线。在控制总线上的不同控制器的数量不受限制,在这一条总线上除三种不同的控制器模件以外,还有DCS网络的接口模件。在控制总线上,控制器之间可以调用数据,使得模拟量和开关量之间的结合很好。控制总线不是DCS系统都具有,可以把各种控制器分别连到DCS网络上,控制器之间的数据调用通过DCS网络。控制总线的传输速率与I/O总线的传输速率相类似。通常是几十K到几兆之间。当CPU和存储器的能力比较强时,把开关量的逻辑运算和模拟量的采集功能都在一个控制器中完成,这样在控制总线上就只有一种形式的控制器。其通讯协议类似以太网,采用载波监听,令牌广播发送AKB334-M030。
(4) DCS网络
它把现场控制器和人机界面连成一个系统。为了确保通讯可靠,DCS生产厂家无论是电缆,还是通讯接口,都作成冗余的,一条网络发生故障,另一条备用网络立即投入运行。连在DCS通讯网络上的部件称为结点(节点)。在地理位置上,结点可以分散配置,各结点的距离各DCS系统不同,有的可达几百米。DCS网络的传输速率在几百K至一百兆之间,网络的总长度可几公里,最短也有几百米,网络不够长时需加中继器AKB334-M030。
4、DCS的通讯网络特性
DCS中参与网络通讯的最小单位为结点,发送信号的源结点把信号进行编码,然后送到传输介质(通讯电缆),最后被接收这一信号的目的结点接收,而要保证在众多结点之间数据合理传送,还必须将通讯系统构成一定网络,并且遵循一定的网络控制方法才能实现,因此说通讯络结构和通讯协议是DCS通讯网络特性AKB334-M030
4.1 通讯介质
通讯介质又称为传输介质或信道,它是连接网上站或结点的物理信号通路,主要有双绞线、同轴电缆、光导纤维三种。最早的DCS采用双绞线或同轴电缆,传输速率在1Mbps以下,目前的DCS主要采用同轴电缆或光纤,通信速率为1-10Mbps。
(1) 双绞线
把两根平行导线按一定节距绞合在一起的信号线。双绞线最大带宽为100KHz—1MHz,,其传输速率低于2Mbps,传输距离可达
(2) 同轴电缆
由中心导体,固定中心导体的电介质绝缘层,外屏蔽层导体和外绝缘层构成,它又分基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种,它们的传输速率可分别达到10Mbps和50Mbps,传输距离为几公里和数十公里,同轴电缆的抗干扰性较双绞线好,它可传输高频和中频信号AKB334-M030。
(3) 光导纤维
网络信息经光电转换器变换成光信号,在光缆中进行传输,光信号在光纤中的传输速率大约是电信号在铜导线中传输速率的2/3,因此光纤缆传输的延迟就大些,但光导纤维不受电磁场的影响,适用于特别恶劣的环境,由于造价昂贵,目前尚未被广泛采用。
4.2 网络结构形式
网络结构又称网络拓扑,它是指网络结点的互连方式,在DCS中通常有总线型、环型、星型三种。总线型在逻辑上也是环型的,星型通常只用于小系统。
(1) 总线型网络
总线型网络结构如图三示。所有结点都挂接在总线上,为控制通讯,有的设有通讯控制器,采取集中控制方式;有的把通讯控制功能分设在各通讯接口中,称为发散控制方式。总线型通讯网络的性能主要取决于总线的“带宽”,挂接设备的数目及总线访问规程。总线型网络结构简单,系统可大可小,扩展方便,易设置备用部件,安装费用低,某设备故障不会威胁整个系统,是目前广泛采用的一种网络结构。如TDC-3000、Centum CS-3000等为双总线型网络。