组态软件DCS集散控制系统论文

1DCS集散控制系统概述

对于DCS集散控制系统来说，其主要包括工程师站、操作员站以及现场控制站等几部分组成，不同的站点之间所负责的内容不同，其中工程师站与操作员站主要来完成生产过程的集中管理，而现场控制站则来完成分散控制，站间利用通信网路框架实现互联。从结构特征上来看，集散控制系统为分级递阶结构，其中现场控制站主要面向工业生产现场过程量控制接口装置，同时实现部分控制功能，例如PID回路控制、参算计算机等。而对于工程师站与操作员站来说，以相对独立的计算机来实现各项管理功能，主要通过网络系统来完成生产过程中各项信息资料的收集、整理，以及生产行为的实时监督与管理，工程师站主要来完成系统组态功能。站间利用通信网络框架来完成所有信息数据的传递，使得不同站点之间形成一个相互影响相互促进的系统。DCS集散控制系统实现了计算机技术、自动控制技术以及通讯技术的相互融合，并且在设计上采用的冗余以及分散机构等技术，提高了系统的可靠性。现在集散控制系统已经被广泛的应用到工业生产中，通过良好的人际交流界面，实现了对生产过程监控与集中控制管理。

2DCS集散控制系统组态软件构成

2.1实时数据库

实时数据库作为若干标记名变量的集合，可以说是整个系统组态软件的核心部分，其中每一个标记名变量都是数据库的一个记录，主要由多个数据字段组成，从实时数据库的构成特点来看，其所具有的紧凑性与实时性对提高系统控制管理效果具有重要意义。另外，其一般都设置有SQL接口，能够顺利与其他支持SQL的关系型数据库进行访问。

2.2驱动组态

输入输出驱动是DCS集散控制系统的重要组态，作为关键性任务其需要为系统提供多种PLC以及DCS驱动，并保证其所具有的通用性特点可以满足系统运行的需求。从实际应用情况进行分析，如果想要保证组态设计效果，要求其必须具备市场上所具有的设备驱动程序。一方面，将集散控制系统与单机进行连接，应确保控制站数据可以通过串行口完成与监控数据库信息的交换；另一方面，将系统与网络进行连接时，要求实时数据库中所含信息可以下装到控制站中，相应的控制站也可以通过网络系统将存在的数据上传给监控站，实现不同站间信息的交流。

2.3报警组态

报警组态即时间记录报警，主要就是通过打印或者记录的方式，将被控对象的报警状态记录在磁盘文件中。同时系统用户可以对该报警事件进行级别的确定，最后通过报警来完成系统中此事件的启动。

2.4功能组态

系统功能组态软件模块比较多，如连续控制模块、逻辑控制模块以及预算模块等，不同模块来负责相应的功能，以此来完成系统对工业生产全过程的控制管理。其中，基于满足不同系统用户的实际需求，功能组态软件设计，还可以实现特殊控制算法，用户只需要按照自身需求通过编程即可来实现功能模块的设计，在进行编程时，需要结合实际情况来确定操作行为，因为一些复杂的控制，用户自行编程存在很大的困难。

3DCS集散控制系统组态设计研究

3.1组态数据库

组态数据配置文件主要是对用户组态数据信息进行保存，配置文件主要包括了数据点参数配置以及数据源连接等。在组态数据库configdb中，根据数据结构设计四个数据表，分别为命名为conanalog、conao、memdata以及connumeic，用来存放I/O模拟量输入点、I/O模拟量输出点、中间变量以及I/O数字量点，其中组态配置文件主要使用文本文件格式来实现功能设计。用户在保护数据库组态信息时，系统会将四个表中所配置的信息分别存储在到tsg00.txt、tsg01.txt、tsg02.txt以及globaldata.txt文件中，生成组态数据配置文件。

3.2实时趋势曲线控件设计

趋势曲线形状与坐标类似，其中X轴代表时间、Y轴代表变量值，通过曲线的变化形式来确定各变量的变化趋势。对于实时趋势曲线组件的设计，可以满足用户同时定义四个不同变量的要求，即一个曲线图只能完成四条曲线的显示。其中，系统用户可以就趋势图曲线中时间间距以及数据数值等信息进行自定义，另外还可以自行确定曲线颜色、绘制曲线方式等。在集散控制系统使用过程中，是对整个生产过程的实时监控与控制，因此实时趋势图曲线可以自主完成更新，即及时将各数据信息的变化显示出来，使用户可以更直观的了解到整个控制过程中不同数据的变化。并在组态画面上完成相应曲线空间的画图，选中该控件后淡季右键显示控件各项属性，在菜单栏里将完成曲线定义与标识定义。

3.3报警组态设计

通过对报警组态软件的设计，使得用户可以实时掌握系统运行状态，对存在的故障及时进行处理，避免受外界因素的影响。报警组态的设计可以选择用报警组件来实现，主要包括报警变量值、报警组名以及报警变量值等。在系统运行过程中，应先对所有报警变量值进行计算，并将其与报警变量定义过程中配置的属性值进行比较，如果存在报警事件既可以在报警组件中显示。

4结语

集散控制系统现在已经被广泛的应用到工业生产全程管理与控制中，对提高生产效率具有重要意义。在对组态软件进行设计时，应满足系统运行要求，以提高系统运行效率为目的，从不同构成环节进行分析研究，争取通过合理的设计来提高系统管理效果。

作者：赵小春陈超单位：陕西比迪欧化工有限公司