CUTLER HAMMER CH-40KM200

• 型号：CUTLER HAMMER CH-40KM200


• 数量：10


• 制造商：　厦门兴锐达自动化设备有限公司


• 有效期：2019/2/1 0:00:00

分散控制系统名称：分散控制系统即叫DCS，全称：DistributedControlSystem，国内一般习惯称为集散控制系统。

分散控制系统的定义：它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便

分散控制系统的主要技术概述：

·系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。

·硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。

·系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。

·系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散。

·整个系统的可利用率至少为99.9%；系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。

·“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。

·网络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网；在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性；在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。

·标准的Client/Server结构。有的DCS的操作层采用Client/Server结构

·开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统；控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。

·标准的控制组态软件。系统采用IEC61131－3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。

·可扩展性和可裁剪性，保证经济性。

随着人们安全意识的逐步加强，公共交通安全成为社会大众十分关心的问题。城市公交作为城市交通运输的重要组成部分，是政府和公众提倡的低碳环保、绿色出行的首选交通工具。但是，由于城市公交属于公共交通，以往在公车安全和治安管理方面存在很多的盲区。所以政府公安部门和运输公司迫切需要通过无线车载视频监控系统，对城市公交的运行和管理进行实时、有效的监控管理，才可以确保公交车上公众的安全，有效打击违法犯罪，最大限度的保障人民生命财产安全。

系统构成：

整个系统由终端车载监控系统、视频监控平台、公交调度系统三大部分组成，终端车载监控系统包括无线车载硬盘录像机、车载摄像机、车载拾音器、车载显示屏、车载GPS/北斗、报站器等。

系统拓扑图：

车辆安装位置图

系统主要功能：

实时调度

模拟车辆站点、线路，实时显示车辆动态信息，快捷调度

定位监控

电子地图显示车辆位置、速度等信息 , 拥有历史轨迹等多功能

排班计划

智能配车排班等日常营运排班，生成次日排班计划，查看计划执行

运营分析

生成车辆营运报表，考核司机工作，直观显示站点、线路客流量

视频监控

无线视频监控、多层次监控车辆运营状况

系统管理

系统信息配置、车辆信息配置，操作方便快捷自动报站/手动报站

1 引言

   DCS/' target='_blank'>集散控制系统(DCS)是应用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理而对现场装置的控制分散的基本控制技术。集散控制系统的重要组成部分是组态软件。传统的工业控制软件重复使用率低开发周期长，很难满足工业自动化的要求。工业自动化组态软件的出现为解决实际工程中的问题提供了一种新的方法，它能够使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，使自动化工程人员能够面向问题的设计。

   控制组态仿真软件要比传统仿真软件作出改进，使其不仅仅可以供控制人员进行一些控制的组态构建，还可以提供给操作人员进行仿真培训，以及进行控制管理人员的培训。只要使其控制组态的模式和现场模式保持一致，就可以达到仿真的目的，而不必在实际的dcs控制室进行试验和调试，这样可以减少投资，并减小和避免工艺投放风险。因此，开发结构合理、安全可靠、简单实用的仿真系统控制组态软件，具有很好的应用前景。

2 系统结构及其实现

   2.1 控制组态概述

   控制组态仿真软件作为集成的图形编程语言，是针对dcs系统所开发的全中文界面的控制方案组态工具，它与dcs系统流程图组态软件联合完成对系统的图形组态，是新型dcs系统组态软件的重要组成部分之一，也是算法控制组态的核心部分。

   本设计参考了国际电工委员会iec61131-3提供的用于控制的4种编程语言标准：梯形图，结构化高级语言，方框图，指令助记符，采用了简单方便易于用户学习和使用的方框图形式的编程语言，使编程环境更加高效，更加人性化。

   本文根据面向对象的设计思想，基于目前控制领域通用的windows2000平台，采用visualc++6.0语言实现了程序设计。这样，不仅使人机界面更加友好，而且能够更好地利用windows系统的资源，使组态软件的功能更为强大。

   系统的结构如图1所示。各部分的功能及实现方法叙述如下。

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图1  系统结构图

   2.2 算法显示模块和控制算法组态

   该软件向工程人员提供了一个图形化的控制算法组态平台，工程人员可以根据实际工业过程，选用合适的控制算法，用图形的方式，即选用算法显示模块，组成各种控制回路，然后将组态信息保存到组态文件中。控制算法组态的主界面如图2所示。

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图2  控制组态主界面

   图2算法显示模块指的是对具体算法的抽象显示。在图形化组态界面上，每种具体的控制算法对应一种算法显示模块，以方框图的形式显示，用户只需用简单的鼠标操作就能将指定的算法显示模块添加到指定的控制回路中，或删除和修改参数，从而完成控制算法的组态。其在控制组态界面中的显示是带有输入输出端子的矩形，图3是一个加法显示模块的外观及显示说明：

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图3  算法显示模块图

   其中，模块在回路中的编号只有在进行过编译且用户确定后才正确显示，编译前不显示。而模块流水号只是在绘制过程中记录的全局唯一的模块的id号，它由系统自动生成，用户不能修改。

   设计控制组态仿真软件的界面时，主要是实现组态用到的算法显示模块、连线和文本注释的绘制和显示。从共性的角度考虑，决定将对算法模块的实现用一个从cobject类派生的类cfunmod来统一实现和管理，在该类中设定标志变量对具体的算法显示模块类型进行区分，同时标记该模块的输入输出端子数目。连线使用从cobject类派生的类clinkline实现，包含对连线两端所连算法显示模块的标记。而文本注释则由另一个从cobject类派生的类ctext来实现，为普通注释时，记录字符串类型的注释参数，而与数据库中的点关联时，记录点名。在绘制回路的过程中，它们都是由基于各类的链表来操作和管理的。

   为支持对算法显示模块和文本注释的参数配置，需实现属性对话框，这是很容易实现的。这样，通过鼠标双击算法模块，弹出属性对话框，用户填入相应的参数，点击确定保存即可。

   2.3 控制算法库

   控制算法库是整个系统仿真运行的基石。系统中内置了若干种控制算法。为了保证控制算法的可扩展性和统一性，所有的控制算法实现了一个统一的接口，供算法运行模块调用。

   具体来讲，是采用模块化设计的思路，将dcs的控制算法分解成若干个功能独立的、能分别设计、编码和调试的算法模块，组成控制算法库。每个算法模块完成的功能既明确又单纯，从而使处理的问题局部化和简单化。算法模块作为控制组态仿真软件结构中的最基本元素，实际上就是完成一个特定算法功能的独立程序。算法模块的接口简明而又统一，且能彼此隔离和独立。从用户角度看来，控制算法库中的各种控制算法都是完全一样的，而且系统也是采用统一的接口对各种算法进行调用的，用户无需关心每个控制算法的具体实现细节。另外，用户使用时，只需对控制算法模块的参数进行修改，而无需修改算法模块的代码。

   将各算法编成独立的可反复调用的算法模块，对应每一个功能模块都有一个参数列表和输入列表，系统运行时，控制调度程序依据这些信息，顺序依次执行。

   设计算法库时，先设计一个算法基类cfunction，其中实现一个虚函数fun，具体算法从该类中派生。在程序中，采用统一调用各算法模块的fun函数的方法实现对控制算法的调用，这样的接口简单明了。

2.4 虚拟信号发生器

   信号发生器是一种应用极为广泛的仪器，它通常作为标准信号发生器，用于电子电路的性能试验或参数测量。传统的信号发生器价格昂贵、操作复杂、不易开发、维护和升级，而使用基于visual

   c++编程工具，软件开发的虚拟信号发生器，具有简单、直观、操作方便等特点，而且可以通过调用或修改信号源函数中的不同的功能函数，得到不同的信号，如正弦波、方波、三角波等。

   虚拟信号发生器即信号源模块又分为三个子模块，参数设置模块，信号发生模块，波形显示模块。如图4所示。

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图4  虚拟信号发生器结构图

信号源数据的内容主要为波形数据、要发生波形的参数；其波形数据的来源主要有信号发生模块；波形数据的终点是信号发生以及发生波形及其参数的显示，以及提供给控制算法进行模拟仿真运行。各子模块间的关系及所对应的数据流图如图5所示。

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图5  虚拟信号发生器数据流图

   信号源模块能够产生正弦波、三角波、方波等常用的波形，能够对要发生波形的各种参数进行方便灵活的设置，能够对正发生的波形进行实时显示。注意，模拟的信号采集频率与主控卡实际采集频率相同，这样才能保证对主控卡实际运行的模拟仿真等准确。

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