Arquitectura del sistema de control distribuït

Oct 08, 2025

Deixa un missatge

Sota la tendència de la digitalització i la intel·ligència, la nova generació de DCS, representada pel sistema iNICS, adopta una arquitectura de doble -pista de capes físiques i d'informació. La capa física, amb les noves entitats DCS al seu nucli, crea una xarxa de dades independent per aconseguir l'adquisició de dades a tota la planta-i el bucle tancat de control-. La capa d'informació, a través d'entitats virtuals DCS i plataformes de núvol industrials, admet de manera col·laborativa aplicacions avançades com ara la supervisió intel·ligent, l'anàlisi i l'alerta primerenca. L'examen de l'estructura jeràrquica del DCS, el nivell DCS i el nivell de gestió de control són els dos components més fonamentals.

 

El nivell de control del procés implementa específicament funcions de control distribuïts, com ara l'entrada del senyal, la transformació, el càlcul i la sortida. En diferents sistemes DCS, els dispositius de control a nivell de control de procés varien, com ara unitats de control de procés, estacions de control de camp, unitats d'interfície de procés, etc., però les seves formes estructurals són aproximadament les mateixes i es poden denominar col·lectivament unitats de control de camp (FCU). El nivell de gestió de processos consta d'estacions d'enginyer, estacions d'operador i ordinadors de gestió, completant el control i la gestió centralitzats del nivell de control de processos; aquests solen anomenar-se estacions d'operador. Tant el maquinari com el programari de DCS estan dissenyats amb una estructura modular, de manera que el desenvolupament de DCS és essencialment combinar els diversos mòduls bàsics proporcionats pel sistema en un sistema segons les necessitats reals; aquest procés s'anomena configuració del sistema.

 

(1) Unitats de control de camp
Les unitats de control de camp es troben generalment allunyades del centre de control, instal·lades a prop del camp. La seva estructura altament modular es pot configurar per anar des d'uns pocs punts de monitorització fins a centenars de punts de monitorització, depenent de les necessitats de monitorització i control del procés.

L'estructura d'una unitat de control de camp consisteix en moltes plaques-endolls (o targetes) distribuïdes funcionalment i instal·lades en una caixa- d'endoll segons una determinada seqüència lògica o física. Cada unitat de control de camp i la seva connexió amb el nivell de gestió de control es fan mitjançant un bus per aconseguir l'intercanvi d'informació.

 

La configuració del maquinari de la unitat de control de camp ha de completar el següent:
Configuració-de connectors: configureu els connectors-de l'amfitrió (endolls-CPU), els-endolls d'alimentació, els connectors-E/S, els connectors-de comunicació i altres dispositius de maquinari segons els requisits del sistema i l'escala de control.
Configuració de redundància de maquinari: la configuració redundant d'equips crítics és un mitjà important per millorar la fiabilitat del DCS. DCS normalment permet la configuració redundant d'-endolls d'amfitrió, d'endoll-d'alimentació, d'endoll-de comunicació, d'endoll-de xarxa i d'endoll-d’E/S crítics.
Instal·lació de maquinari: els diferents sistemes DCS tenen les corresponents especificacions d'ordre lògic o físic per a la instal·lació de diversos connectors-a la caixa de connectors-. A més, les unitats de control de camp generalment es divideixen en dos tipus: bàsiques i ampliades. El tipus bàsic inclou diversos mòduls d'endoll-instal·lats en una única caixa d'endoll-, però més sovint es requereix una estructura ampliada, és a dir, una unitat de control de camp també inclou diverses unitats d'expansió d'entrada/sortida digitals, interconnectades mitjançant un bus. Val la pena assenyalar que el sistema de nova generació utilitza tecnologia d'optimització de topologia per dissenyar una estructura de bastidor de "vuit-bigues, sis-columnes" i substitueix la soldadura tradicional per acer d'alta resistència i cargols en T-, reduint el pes d'un únic armari de seguretat-nuclear de la indústria estàndard a {902 kg.

Essencialment, la forma estructural i els requisits de configuració de la unitat de control de camp són coherents amb la configuració de maquinari d'un PLC modular.

 

(2) Estació de l'operador L'estació de l'operador mostra i registra les dades del procés de cada unitat de control, i serveix com a interfície per a la interacció humana amb la informació del procés de producció. Una estació d'operador típica inclou un sistema amfitrió, dispositius de visualització, dispositius d'entrada de teclat, dispositius d'emmagatzematge d'informació i dispositius de sortida d'impressió, que implementen principalment funcions de visualització potents (com ara visualització de paràmetres analògics, visualització d'estat del sistema, pantalles múltiples, etc.), funcions d'alarma, funcions d'operació, funcions d'impressió d'informes, funcions de configuració i programació, etc.

 

Enviar la consulta