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AIDCS智能分布式控制系统

AIDCS智能分布式控制系统


   宇电采用AI系列测控仪表作为下位机,利用多功能通信控制器进行通信,结合计算机和组态软件组成智能分布式控制系统。AIDCS综合了操作集中、危险分散和开放性的优点,但即使采用相同的硬件和结构,也未必就符合AIDCS智能分布式控制系统的设计理念,例如,在一个需要实现程序控制温度的应用中,方案A利用上位机组态软件通过改写下位机的给定值 (SV) 来实现程序控制,虽然二者使用的硬件和通讯协议一致,但方案A并不符合宇电AIDCS系统的定义, 因为一旦脱离了网络和上位机,下位机AI-719即无法自我进行程序控制;而方案B则选取自身带有程序控制功能的AI-719P型仪表,程序是设置在仪表自身内的,即使脱离了网络和上位机,系统依旧可以正常工作,因此只有方案B才符合宇电AIDCS系统定义。

程序控温方案.jpg

 

   AIDCS分布式控制系统包括上位机、下位机和管理层等组成部分,上位机可采用安装有组态软件的工业触摸屏,也可选择基于WINDOWS操作系统的工控机,可提供操作人员浏览现场实时工况画面,也可进行如使用权限、系统配置等高级设置,并对现场进行实时监控;下位机可选择各种功能型号的AI系列盘装或导轨安装类型的测控仪表以及PLC、变频器等工控设备。AIDCS的优点在于,万一当计算机系统发生故障时,现场工控设备仍能维持正常工作,并且仪表操作人员仍可依传统仪表使用方法直接操作仪表;管理层计算机为选项,可透过局域网或互联网,为管理人员提供工业现场的实时数据及报表。AIDCS系统体系以危

险分散、布线简单、可靠性好和性能/价格比极高等优点,深受广大用户青睐。

   AIDCS具有RS485直接联网(AI-BUS或MODBUS-RTU协议)以及带有通信控制器的MODBUS-485和MODBUS-TCP组网等不同应用方式,实现高可靠性、高测控精度、高灵活性、高兼容性及低成本的工业自动化系统方案,具有多个行业的成功应用经验,并可为行业客户提供定制产品。


一、仪表直接联网架构

   宇电的系列产品可以通过加装RS485通信接口来组成网络。仪表自身RS485通信口最高可支持19.2K通信波特率并可使用宇电研发的AI-BUS通信协议,适合在联网仪表数量不多并且其它厂家设备较少的场合。此网络结构最为简单,并且AI-BUS专用通信协议具有简单高效的优势,可更节省通信字节并加快通信速度。

控制系统配图1.jpg

二、基于MODBUS-485通信控制器的网络体系

   在系统中需要连接较多设备时,可利用宇电AI-MODBUS-S型基于RS485的多功能通信控制器扩展系统的规模,利用宇电AI-MODUBS-S通信控制器,每个通信控制器可挂载36台AI仪表,而上位机的每个485通信口又可以挂载多个通信控制器,并且可以与兼容MODBUS-485的其它厂家设备混合组网。RS485通信端口速度较低,但是具有成本低、接线简单及通信距离长等优势。MODBUS-485网络能轻松组建仪表数量多达数百台规模的系统。而多功能通信控制器还具有中继延

长通信距离、信号光电隔离及报警输出功能。

控制系统配图2.jpg

三、基于MODBUS-TCP通信控制器的网络体系

   在系统中有大量设备同时又要求较高的数据刷新率时,可利用宇电AI-MODBUS-TCP型通信控制器组建基于TCP形式的网络,主协议采用MODBUS-TCP。利用宇电AI-MODUBS-TCP通信控制器,每个通信控制器具备1~2个串口,每个串口挂载36台仪表,单个通信控制器最多可连接72台各种型号的AI系列仪表,并且可以与兼容MODBUS-TCP的其它厂家设备混合组网。由于工业互联网的速度远远快于RS485通信端口,因此系统可以容纳的设备数量几乎没有限制,可适应几乎所有类型的工业及民用项目应用。

控制系统配图3.jpg

   除了单表应用,其他联网方式客户都可以选择连接到互联网,甚至将现场数据上载到云端,但设备及数据的安全性需要客户自行评估及负责。如无特殊必要,一般建议不要连接到互联网,以避免现场仪表受到黑客的攻击。


四、系统组成说明

1、上位机 (计算机及组态软件)

   可使用工业触摸屏或常用的WINDOWS操作系统个人计算机,如果计算机放在有空调的操作室内,也可以用普通PC,如果放在干扰大,温度高的工业现场,应采用工业级计算机。组态软件可选择如宇电提供的AIDCS网络版软件,使用简单,支持多机连网、具备流程图(可设置动画)、仪表屏、历史记录、实时记录 和打印功能,查询数据方便性和记录精确度远优于无纸记录仪,亦可自由选择如组态王、WCC、ifix、华富、MCGS、三维等各种国产及进口软件,宇电可提

供OPC驱动程序及组态服务,客户也可根据需要自行组态,组态软件能做出功能强大,画面美观的系统,客户也可自行设计软件,宇电可提供协议内容及技术支持。


2、下位机 (AI系列智能测控仪表)

   AIDCS系统的下位机采用了AI系列盘装或DIN导轨安装型二次仪表,包括单路/多路测量报警仪表、电力测量仪表、流量积算仪、PID调节器等系列产品,亦提供开关量输入/输出模块作为辅助功能,安装形式多样,性能优异,抗干扰性能强,可靠性高,最近十年的年平均返修率小于千分之三,保修期长达5~10 年,可很好地适应各种工业现场温度、压力、流量、液位等的测量与控制,并可以处理开关量信号的输入与输出。


3、管理层计算机

   管理层计算机为选项,用户可直接使用客户现有的内部企业管理用的计算机局域网,不需要为建立AIDCS系统增加额外的硬件投资,如果组态软件是WWW版本的,管理层计算机只需用使用普通互联网浏览器即可了解工业现场数据,甚至可以使用IPAD来完成。如果客户管理尚未实现网络化,可不设此层,或简单的建立厂长、总工计算机与现场操作站的连网即可。


4、多功能通信控制器

   多功能通信控制器能不仅可以起到信号隔离保护及中继扩展通信距离等作用,在系统有大量仪表时可以大大缩短循环采样周期,并可将仪表的AIBUS协议转换为MODBUS RTU/ASCII/TCP等协议,方便与不同厂家设备相容。


5、通讯连线

   RS485接口应采用双绞线连接,不能用电源花线、绞线或电话线连接,干扰很强的场合可用工业专用的带屏蔽的双绞线,干扰不强的场合也可用价格便宜购买方便的5类或超5类的计算机网络线。目前的实际应用中,用9600波特率,最长布线已达3千米。布线方法如下:

控制系统配图4.jpg


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