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5. 控制系统的组成
5.1. 系统的整体原理 5.2. 系统网络概述
控制系统采取开放、可靠的网络形式来完成现场数据的采集、系统控制的实现。根据我们多年的行业积累得到的经验,我们参看了目前工艺运行的需求,做出如下的网络系统设计:网络采用以太网网络设计。这个网络采用性能可靠的工业以太网。可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境,实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部分: 1 工业控制数据 2 采集数据
3 工业标准的MODBUS总线通讯
该系统以通讯为背景,采用网络拓扑结构来完成现场数据的采集和传递,采用多级的交换机将整个网络组建起来。
5.3. 控制系统的特点
自动化控制系统是开放的控制系统,除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构,即生产管理网和生产控制网,将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同的网络。有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷。
生产管理网:用于实现现场控制层的控制系统之间、现场控制层与操作监控层之间的通讯与数据传输,采用工业以太网。
生产控制网:用于实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输,采用现场总线的形式,现场总线采用MODBUS 国际通用的开放式现场总线,抗干扰性好,现场总线节点不少于64个节点,传输介质为屏蔽双绞线,通讯速率为9.6K
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~ 12Mbps(自动调整)。
5.4. 通讯协议的可靠性
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和容的公共格式。
当在Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
5.5. 系统的原理图
5.6. 控制系统的实现的控制策略及功能的描述
5.6.1.
核心控制器的组成
控制器采用本公司自主研发的智能堆肥高端控制器及通讯模块组成网络监
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