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AIDCS智能分布式控制系統

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行通信,結合計算機和組態軟件組成智能分布式控制系統。AIDCS綜合了操作集中、危險分散和開放性的優點,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,在一個需要實現程序控制溫度的應用中,方案A利用上位機組態軟件通過改寫下位機的給定值 (SV) 來實現程序控制,雖然二者使用的硬件和通訊協議一致,但方案A并不符合宇電AIDCS系統的定義, 因為一旦脫離了網絡和上位機,下位機AI-719即無法自我進行程序控制;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,即使脫離了網絡和上位機,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軟件的工業觸摸屏,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實時工況畫面,也可進行如使用權限、系統配置等高級設置,并對現場進行實時監控;下位機可選擇各種功能型號的AI系列盤裝或導軌安裝類型的測控儀表以及PLC、變頻器等工控設備。AIDCS的優點在于,萬一當計算機系統發生故障時,現場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,可透過局域網或互聯網,為管理人員提供工業現場的實時數據及報表。AIDCS系統體系以危險分散、布線簡單、可靠性好和性價比極高等優點,深受廣大用戶青睞。

   AIDCS具有RS485直接聯網(AI-BUS或MODBUS-RTU協議)以及帶有通信控制器的MODBUS-485和MODBUS-TCP組網等不同應用方式,實現高可靠性、高測控精度、高靈活性、高兼容性及低成本的工業自動化系統方案,具有眾多行業的成功應用經驗,并可為行業客戶提供定制產品。


一、儀表直接聯網架構

   宇電的系列產品可以通過加裝RS485通信接口來組成網絡。儀表自身RS485通信口最高可支持19.2K通信波特率并可使用宇電研發的AI-BUS通信協議,適合在聯網儀表數量不多并且其它廠家設備較少的場合。此網絡結構最為簡單,并且AI-BUS專用通信協議具有簡單高效的優勢,可更節省通信字節并加快通信速度。

控制系統配圖1.jpg

二、基于MODBUS-485通信控制器的網絡體系

   在系統中需要連接較多設備時,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,每個通信控制器可掛載36臺AI儀表,而上位機的每個485通信口又可以掛載多個通信控制器,并且可以與兼容MODBUS-485的其它廠家設備混合組網。RS485通信端口速度較低,但是具有成本低、接線簡單及通信距離長等優勢。MODBUS-485網絡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

長通信距離、信號光電隔離及報警輸出功能。

控制系統配圖2.jpg

三、基于MODBUS-TCP通信控制器的網絡體系

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

控制系統配圖3.jpg

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


四、系統組成說明

1、上位機 (計算機及組態軟件)

   可使用工業觸摸屏或常用的WINDOWS操作系統個人計算機,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,溫度高的工業現場,應采用工業級計算機。組態軟件可選擇如宇電提供的AIDCS網絡版軟件,使用簡單,支持多機連網、具備流程圖(可設置動畫)、儀表屏、歷史記錄、實時記錄 和打印功能,查詢數據方便性和記錄精確度遠優于無紙記錄儀,亦可自由選擇如組態王、WCC、ifix、華富、MCGS、三維等各種國產及進口軟件,宇電可提

供OPC驅動程序及組態服務,客戶也可根據需要自行組態,組態軟件能做出功能強大,畫面美觀的系統,客戶也可自行設計軟件,宇電可提供協議內容及技術支持。


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、電力測量儀表、流量積算儀、PID調節器等系列產品,亦提供開關量輸入/輸出模塊作為輔助功能,安裝形式多樣,性能優異,抗干擾性能強,可靠性高,最近十年的年平均返修率小于千分之三,保修期長達5~10 年,可很好地適應各種工業現場溫度、壓力、流量、液位等的測量與控制,并可以處理開關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,用戶可直接使用客戶現有的內部企業管理用的計算機局域網,不需要為建立AIDCS系統增加額外的硬件投資,如果組態軟件是WWW版本的,管理層計算機只需用使用普通互聯網瀏覽器即可了解工業現場數據,甚至可以使用IPAD來完成。如果客戶管理尚未實現網絡化,可不設此層,或簡單的建立廠長、總工計算機與現場操作站的連網即可。


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,在系統有大量儀表時可以大大縮短循環采樣周期,并可將儀表的AIBUS協議轉換為MODBUS RTU/ASCII/TCP等協議,方便與不同廠家設備相容。


5、通訊連線

   RS485接口應采用雙絞線連接,不能用電源花線、絞線或電話線連接,干擾很強的場合可用工業專用的帶屏蔽的雙絞線,干擾不強的場合也可用價格便宜購買方便的5類或超5類的計算機網絡線。目前的實際應用中,用9600波特率,最長布線已達3千米。布線方法如下:

控制系統配圖4.jpg


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