羅克韋爾的DCS介紹一：PlantPAx系統(tǒng)

概述

        PlantPAx 系統(tǒng)是羅克韋爾自動化在過程自動化領(lǐng)域，達到自動化技術(shù)高端的顛峰之作。PlantPAx 系統(tǒng)集成了核心集成架構(gòu)的過程自動化能力和市場領(lǐng)先伙伴的技術(shù)，比如：OSIsoft, Endress+Hauser,以及收購的Incuity, Pavilion Technologies, ICS Triplex, 西安恒生和ProsCon等，在一個共同系統(tǒng)和解決方案框架下，提供了一個可伸縮、開放式和高性價比的過程解決方案。

        PlantPAx系統(tǒng)針對以下主要領(lǐng)域。

        羅克韋爾自動化使用集成架構(gòu)技術(shù)，使產(chǎn)品能夠建立可伸縮的生產(chǎn)架構(gòu)。這些產(chǎn)品的靈活性和兼容性使它們：既可以用于獨立的系統(tǒng)，這對過程設(shè)備的原始設(shè)備制造商（OEM）是非常理想的；也可以用于分布式過程自動化系統(tǒng)，對于過程工藝設(shè)備是非常理想的。

        羅克韋爾自動化過程自動化系統(tǒng)的特色基于它的產(chǎn)品范圍和架構(gòu)分類。架構(gòu)分類提供了一個定義系統(tǒng)能力的方法，同樣的系統(tǒng)組件可以按照應(yīng)用大小進行變化。
        ? 獨立系統(tǒng)架構(gòu)用于單元控制；
        ? 集中系統(tǒng)架構(gòu)用于區(qū)域控制；
        ? 分布控制架構(gòu)用于廠級或者企業(yè)的運行。

獨立型的架構(gòu)范例

        獨立型架構(gòu)用于簡單過程控制。獨立型架構(gòu)具有現(xiàn)場設(shè)備，支持過程控制和批處理功能。獨立型架構(gòu)具有有限的監(jiān)視功能，所以僅有一個工作站（獨立工作站），安裝了所有的軟件。如果需要，用戶可以擴展獨立系統(tǒng)，包括控制和監(jiān)視。

        一個獨立類型架構(gòu)由下面系統(tǒng)組件組成：
         ? 一個獨立的工作站。這臺個人計算機中的軟件功能可做為一個：
        –  過程自動化系統(tǒng)服務(wù)器（PASS）。
        – 工程師站（EWS），可以配置和維護這個系統(tǒng)。
        – 操作員站（OWS），使用客戶的圖形、面板、報警、數(shù)據(jù)記錄和趨勢，做為圖形界面的交互。
        ? 最多有五個過程控制器，每個控制器完成125個復(fù)雜調(diào)節(jié)控制策略（回路），整個系統(tǒng)最大為375個控制策略。
        ? 每個控制器可以帶64個I/O模塊，包括ControlNet網(wǎng)絡(luò)上的遠程I/O。
        ? I/O組件可以是各種類型的I/O，名義上，每個控制器在分布式情況下，可以控制1024點：
        – 250 個模擬量輸入（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 125 個模擬量輸出（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 400 個數(shù)字量輸入；
        – 200 個數(shù)字量輸出；
        – 4 個特殊模塊（諸如Foundation Fieldbus 鏈接設(shè)備、Profibus PA網(wǎng)橋，或者DeviceNet 網(wǎng)橋）。

        下面的圖顯示了一個基于獨立型架構(gòu)的過程控制系統(tǒng)例子。

[DividePage:NextPage]

集中型架構(gòu)的范例

        對獨立型架構(gòu)進行擴展，按照不同角色增加工作站，就構(gòu)成了集中型的控制系統(tǒng)。集中化型的架構(gòu)用于具有多個過程單元的應(yīng)用，覆蓋較大的物理區(qū)域，需要多個OWS。集中式系統(tǒng)增加了諸如高級數(shù)據(jù)收集（歷史）、復(fù)雜批處理控制、管理和基本制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）互聯(lián)等能力。

        集中式系統(tǒng)是一種多客戶機配置，支持單一生產(chǎn)線或者過程的自動控制。系統(tǒng)組件可以在主控制室運行，操作員站可以安裝在生產(chǎn)線的附近。集中式系統(tǒng)是根據(jù)獨立系統(tǒng)而擴展，增加了：
        ? 專用的過程自動化系統(tǒng)服務(wù)器（PASS），用作中心人機界面（HMI）服務(wù)器（可選一個冗余服務(wù)器對）。
        ? 專用工程師站（EWS），用于開發(fā)和維護整個系統(tǒng)，包括系統(tǒng)安全。
        ? 多個操作員站（OWS），用做交互式圖形界面。
        ? 用于服務(wù)器，用于批處理管理、數(shù)據(jù)采集（歷史）或者變化管理（資產(chǎn)管理）。

        集中式系統(tǒng)支持下面系統(tǒng)組件：
        ? 一個PASS。
        ? 最多八個OWS。
        ? 最大六個過程控制器，每個控制器可執(zhí)行125個復(fù)雜調(diào)節(jié)控制策略（回路），系統(tǒng)最大支持500個控制策略。
        ? 每個控制器可以連接64個I/O模塊，包括ControlNet網(wǎng)絡(luò)上的遠程I/O。
        ? I/O組件可以是各種類型的I/O，名義上，每個控制器在分布式情況下，可以控制1024點：
        – 250 個模擬量輸入（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 125 個模擬量輸出（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 400 個數(shù)字量輸入；
        – 200 個數(shù)字量輸出；
        – 4 個特殊模塊（諸如Foundation Fieldbus 鏈接設(shè)備、Profibus PA網(wǎng)橋，或者DeviceNet 網(wǎng)橋）。

        下面的圖表示了一個基于集中式架構(gòu)的過程控制系統(tǒng)的例子。

分布型架構(gòu)的范例

        分布型架構(gòu)在集中型上增加了多個應(yīng)用服務(wù)器，把多個過程區(qū)域互聯(lián)，構(gòu)成一個系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)是一種多服務(wù)器、多客戶機的配置，支持帶有半獨立區(qū)域過程的自動控制。系統(tǒng)組件在主控制室運行，用戶可以在生產(chǎn)設(shè)備附近安裝OWS。分布式系統(tǒng)支持：
        ? 專用過程自動化系統(tǒng)服務(wù)器（PASS），做為中心HMI服務(wù)器。
        ? 專用工程師站（EWS），用于開發(fā)和維護整個系統(tǒng)，包括系統(tǒng)安全。
        ? 多個操作員站（OWS），用做交互式圖形界面。
        ? 應(yīng)用服務(wù)器，用于批處理管理、數(shù)據(jù)采集（歷史）或者變化管理（資產(chǎn)管理）。

        應(yīng)用需要獨立，但又要連接的控制區(qū)域，應(yīng)使用分布式系統(tǒng)。典型的分布式系統(tǒng)包括獨立運行的生產(chǎn)線。一個分布式系統(tǒng)可以擴展至四個控制區(qū)域。每個控制區(qū)域可以支持下面的組件：
        ? 一個PASS（可選一個冗余的服務(wù)器對）。
        ? 最多32個OWS。
        ? 一個中心EWS。
        ? 最多24個過程控制器，每個控制器執(zhí)行125個復(fù)雜調(diào)節(jié)控制策略（回路），一個系統(tǒng)最多有2000個控制策略。
        ? 每個控制器可以連接64個I/O模塊，包括ControlNet網(wǎng)絡(luò)上的遠程I/O。
        ? I/O組件可以是各種類型的I/O，名義上，每個控制器在分布式情況下，可以控制1024點：
        – 250 個模擬量輸入（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 125 個模擬量輸出（4...20 mA 或者HART設(shè)備）；
        – 400 個數(shù)字量輸入；
        – 200 個數(shù)字量輸出；
        – 4 個特殊模塊（諸如Foundation Fieldbus 鏈接設(shè)備、Profibus PA網(wǎng)橋，或者DeviceNet 網(wǎng)橋）。

        下圖表示了一個基于分布式架構(gòu)的過程控制系統(tǒng)的例子。

[DividePage:NextPage]

推薦的架構(gòu)尺寸

        在你的過程架構(gòu)中推薦使用下面系統(tǒng)組件。

（轉(zhuǎn)載）