DCS实时性设计探究 ，

DCS的实时性设计，即DCS的通信网络的实时性设计，通常从通信速率、媒体存取控制、减少无效通信量、实时控制的数据结构和多任务应用软件等方面考虑。

1.通信速率

DCS中的控制运算、数据显示、信息管理各项任务都在各自的装置中完成，如分散过程控制装置、操作员站等。在通信网络上通信的信息主要是协调控制、集中控制和管理的信息，通信量并不算太大，但通信量不大并不说明对通信速率的要求就可以不高。从实时性出发，在控制过程中，通信的实时性表现为通信负荷的不确定性，即过程操作正常时，通信量少，一旦不正常，通信量反而增大，只有较高的通信速率才能满足实时性的要求。

2.媒体存取控制

媒体存取控制是指节点在向通信媒体存信息或从通信媒体取信息时的控制规则。存取控制的总目的是保证通信能正确和快捷地运行。DCS常采用下面的措施提高存取控制的实时性：对于总线网络的主从式存取控制方式，可以采用请求选择法、点名探询法以及两者相结合的方法，如优先存取、周期探询及限定每次通信时间的方法；对于总线上挂接的各节点地位平等的系统，常采用时间片存取控制方式，为保证各节点的实时性，限制每个节点取得的时间片长度，限制总时间周期的长短；对于环形网络，不论是物理环还是逻辑环，都采用令牌存取控制，这种存取控制保证每节点都不会失去通信机会。再加上限制每站的通信时间可以设置优先级等，使通信的实时得到保证。采用总线的CSMA／CD存取控制方式时，由于在低、中负荷时，CSMA／CD存取控制具有较高的实时性，因此常采用降低节点数的方法。由于这种方式具有结构简单、价格低等优点，在DCS中也采用。(www.xing528.com)

3.减少无效通信量

在生产过程中，过程变量的变化通常较慢，而DCS的通信周期一般在几十、几百毫秒，这样，在两次通信间隔时间内，过程数据几乎不会发生变化，如果把这些毫无变化的过程数据一次次都传送，必定会加重通信负荷。例外报告是提高DCS实时性的有效途径，例外报告规定了过程变量有一个死区，当过程变量没有超过这个死区时，过程变量的数据不进行传送，而把上次传送的数据作为本次的传送结果，只有当变化量超过死区时，才把此时的过程变量数据进行传送，并把它作为新的基准比较值。采用例外报告明显减少了通信网络中的通信量，为实时性要求高的通信任务提供了通信媒体，从而提高了实时性。

4.实时控制的数据结构和多任务应用软件

采用分布式数据库结构是提高实时性的一种方法。分布式数据库是一组数据，它在逻辑上属于同一系统，在物理上则分散在通信网络的不同节点上。由于在各节点建立了分布式数据库，在数据库内的数据可以为其他站共享，也可以作为自治的专用数据资源，这样就可大大减少在通信网络中传送的信息量，提高了实时性。采用多任务应用软件是提高实时性的另一种方法。根据任务对实时性的要求，DCS把任务分为对实时性要求高的前台任务和对实时性要求低或者没有要求的后台任务。对前台任务采用中断方式或者依据时间调度程序进行任务的调度，对后台任务则采用顺序执行或采用先进先出的调度策略。