I/ASeries系统的组成及优化

I／A Series系统的组成包括过程控制站、过程操作员站、工程师工作站／应用计算处理站、信息管理站和通信系统。

1.过程控制站

I／A Series的过程控制站称为控制处理器（Control Processer），简称CP。CP本身是一个多处理机系统，包括：网络通信处理机、I／O总线通信处理机、控制处理机。控制处理机使用通电自检、运行期间和监视时钟检查、离线诊断三种类型的诊断测试程序来检测或隔离故障。控制处理机通过现场总线来连接各种现场总线组件（FBM）即I／O卡件。现场总线连接CP和FBM。提供高速容错的通信，通信速率为268.75 kbps，通信协议为IEEE 1118，采用屏蔽双绞线，最长距离为1 800 m。

模拟量现场总线组件（FBM）都是单通道隔离，一对一的A／D转换。每个通道采用电气隔离和光电隔离技术，I／O电路采用过流保护技术，无须使用保险丝，提高了系统的运行可靠性。可靠而且长距离的现场总线的采用，使用户可以将I／O机柜摆放到现场，两根屏蔽双绞线就可以代替上千路同样距离的、昂贵的现场导线，比如温度补偿导线等。I／A Series还具有在对过程毫无影响的情况下进行在线增加或减少FBM卡件的能力。

2.工程师站与操作员站

工程师站与操作员站选用SUN公司的64位工作站。它支持工业标准通信协议，如TCP／IP和DECNET等，可以非常方便地和工厂信息网连接。I／A Series使用了SPARC技术。X-Windows系统作为操作平台，在网络上，凡是任何运行Windows操作系统的计算机，其应用程序都可以从这一台计算机去访问或者到另一台计算机上去远程运行，从而合理地利用网络上的各种资源。X-Windows系统，从一开始就是为网络而设计的，每个系统都一贯支持工业标准Ethernet。为了实现与大、小型机和网络的连接，还支持如TCP／IP、OSI和DECNET等多种协议。在50系列上，也可以与Internet直接相连。在一台AW50上，可以装入从40台控制处理机来的信息，也可以装入96 000个位号，流程图和报表的数量仅仅受硬盘容量的限制（现在为20 GB，每幅流程图的大小平均为0.06 MB左右，而每个报表的大小平均为0.05 MB左右）。

3.通信系统

通信系统为1∶1冗余的高速节点总线，为I／A Series系统中的各个站（应用处理站，控制处理器，操作员站处理机等）之间，提供高速、冗余点到点的通信，具有优异的性能和安全性。

4.过程I／O接口和过程I／O卡件

所有的接口硬件包括接线端子、连接电缆、输入／输出卡件等相关设备都安装在主机房的机柜中，机柜的标准符合NEMA12标准。

过程I／O卡件全部为光电隔离和变压器隔离型，采用过流保护电路，无保险丝，保证系统的可靠运行。可执行PLC和编程控制、事故追忆等控制，扫描周期为1 ms。

I／A Series的最大特点是开放，在系统与MIS通信这一层上，不论是51系列还是70系列，都可以非常方便地和工厂信息网进行通信。(www.xing528.com)

I／A Series采用了标准的通信协议，可以方便地与管理网以高速率传送实时和历史数据，以及实时的过程操作画面。实时的过程数据，为工厂的决策层提供了最好的决策依据，可以使管理者明确看出过程的不合理处，以便进行能耗、质量等方面的优化改进，使整个工厂的管理现代化上升一个层次。各种信息和数据还可以通过以太网和TCP／IP、DECNET、NFS、X.25、NOVELL／IP等通信协议与各种不同种类、不同型号的台式机、便携机、服务器、工作站以及大型计算机双向传送各种数据。

I／A Series操作环境为工厂操作人员提供直接和直观的访问方式，访问对象包括过程信息、质量控制信息和其他系统性能反馈。

过程操作人员可以通过操作员站调出过程显示画面，观察过程回路参数状态、实时趋势，历史趋势和报警情况，实现过程回路操作和参数调整。

过程工程师可以通过操作员站调出过程组态画面进行控制方案组态、过程流程图组态、趋势画面组态和各种报表组态。

软件工程师通过操作员站系统提供的许多方便、实用及功能强的应用软件包来开发软件，提供与其他网络的接口功能，也可用C语言开发用户应用程序。

系统维护工程师可以通过操作员站监视系统的工作状态，并可对系统进行诊断。每台操作员站处理机配有独立的硬盘和键盘，放置本身操作系统的软件和流程画面，可独立对系统进行实时操作和显示。

5.过程控制

I／A Series系统处理机组件通过节点总线（Nodebus）相互连接，形成过程管理和控制节点。每一个组件也可通过一根或多根的通信链路与外围设备或其他类型的组件相连。节点总线为I／A Series系统中的各个站（控制处理器、操作员站处理机等）之间提供高速、冗余的点到点通信，具有优异的性能和安全性。

与主要设计成处理连续量、反馈类型控制回路的DCS不同，I／A Series设计成用来满足全部测量和控制需求。系统提供的综合控制组态软件包用于处理一个公共的、基于对象的智能测量值和连续控制、顺序控制和梯形逻辑控制，使用久经考验的各种控制功能块算法。包括为了帮助用户使最难对付的回路处于控制之下，I／A Series系统使用了专利的基于专家系统的EXACT PID参数自整定和多变量EXACT-MV PID参数自整定等先进控制算法。有专用于脉冲／数字信号控制开关阀、电动阀和其他执行器的控制模块，还有为了对付在过程中碰到的大迟滞回路，系统中还提供了SMITH预估算法。过程工程师可按各类控制方案对这些功能块进行组态（上述几个优化软件免费提供于综合控制组态软件包中）。

6.机柜和操作台

I／A Series系统的处理机和现场总线组件都装在系统专用的机柜中，这些机柜是有涂层的钢制机柜，具有密封性和通风口，同时具有各种各样的标准尺寸、安装配置和接线端子，还有可将处理机和I／O卡放在室外的现场机柜。这种真正的远程I／O能力将系统智能更为接近地移向过程设备，显著地减少了用户现场接线的成本。工业组合落地式操作台可安装各种处理机组件和现场总线组件，通常显示器和键盘等操作设备放置在组合式操作台上部，操作台内部装有主机。