AAI143-S53/CCC01横河模块

AAI143电流输入模块（隔离）

本模块的输入4-20mA。

它可用于双冗余配置.

AAI143模拟输入模块：AAI143-S53/CCC01横河模块

集散控制系统是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统。从总体结构上看，DCS是由工作站和通信网络两大部分组成的，系统利用通信网络将各工作站连接起来，实现集中监视、操作、信息管理和分散控制。

集散控系统的体系结构

集散控制系统经过三十多年的发展，其结构不断更新。随着 DCS 开放性的增强，其层次化的体系结构特征更加***，充分体现了DCS集中管理、分散控制的设计思想。DCS是纵向分层、横向分散的大型综合控制系统，它以多层局部网络为依托，将分布在整个企业范围内的各种控制设备和数据处理设备连接在一起，实现各部分的信息共享和协调工作，共同完成各种控制、管理及决策任务。

按照DCS各组成部分的功能分布，所有设备分别处于四个不同的层次，自下而上分别是：现场控制级、过程控制级、过程管理级和经营管理级。与这四层结构相对应的四层局部网络分别是现场网络 (Field Network，Fnet)、控制网络 (Control Network，Cnet)、监控网络 (Supervision Network，Snet) 和管理网络(Management Network，Mnet)。

1.现场控制级

现场控制级设备直接与生产过程相连，是DCS的基础。典型的现场控制级设备是各类传感器、变送器和执行器。它们将生产过程中的各种工艺变量转换为适宜于计算机接收的电信号（如常规变送器输出的 4～20mADC电流信号或现场总线变送器输出的数字信号），送往过程控制站或数据采集站；过程控制站又将输出的控制器信号（如4～20mADC信号或现场总线数字信号)送到现场控制级设备，以驱动控制阀或变频调速装置等，实现对生产过程的控制。

归纳起来，现场控制级设备的任务主要有以下几个方面。一是完成过程数据采集与处理。二是直接输出操作命令、实现分散控制。三是完成与上级设备的数据通信，实现网络数据库共享。四是完成对现场控制级智能设备的监测、诊断和组态等。

现场网络与各类现场传感器、变送器和执行器相连，以实现对生产过程的监测与控制。同时与过程控制级的计算机相连，接收上层的管理信息，传递装置的实时数据。

现场网络的信息传递有三种方式，一种是传统的模拟信号 (如4～20mADC或者其他类型的模拟量信号)传输方式，***种是全数字信号（现场总线信号）传输方式；第三种是混合信号（如在 4～20mADC 模拟量信号上，叠加调制后的数字量信号）传输方式。现场信息以现场总线为基础的全数字传输是今后的发展方向

2.过程控制级

过程控制级主要由过程控制站、数据采集站和现场总线接口等构成。

过程控制站接收现场控制级设备送来的信号，按照预定的控制规律进行运算，并将运算结果作为控制信号，送回到现场的执行器中去。过程控制站可以同时实现反馈控制、逻辑控制或顺序控制等功能。

数据采集站与过程控制站类似，也接收由现场设备送来的信号，并对其进行必要的转换和处理之后送到集散控制系统中的其他工作站（如过程管理级设备）。数据采集站接收大量的非控制过程信息，并通过过程管理级设备传递给运行人员，它不直接完成控制功能。

在DCS的监控网络上可以挂接现场总线服务器 (Fieldbus Server，FS)，实现DCS网络与现场总线的集成。现场总线服务器是一台安装了现场总线接口卡与DCS监控网络接口卡的完整的计算机。现场设备中的输入、输出、运算、控制等功能模块，可以在现场总线上独立构成控制回路，不必借用DCS控制站的功能。

现场设备通过现场总线与FS上的接口卡进行通信。FS通过它的 DCS 网络接口卡与 DCS 网络进行通信。FS 和DCS 可以实现资源共享，FS可以不配备操作员站或工程师站，直接借用DCS 的操作员站或工程师站实现监控和管理。

过程控制级的主要功能表现在以下几个方面。一是采集过程数据，进行数据转换与处理；二是对生产过程进行监测和控制，输出控制信号，实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制功能；三是现场设备及 I/O 卡件的自诊断；四是与过程操作管理级进行数据通信。

3.过程管理级

过程管理级的主要设备有操作站、工程师站和监控计算机等。

操作站是操作人员与DCS相互交换信息的人机接口设备，是DCS的核心显示、操作和管理装置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程，可以在操作站上观察生产过程的运行情况，了解每个过程变量的数值和状态，判断每个控制回路是否工作正常，并且可以根据需要随时进行手动、自动、串级、后备串级等控制方式的无扰动切换，修改设定值，调整控制信号，操控现场设备，以实现对生产过程的干预。另外还可以打印各种报表，复制屏幕上的画面和曲线等。

为了实现以上功能，操作站是由一台具有较强图形处理功能的微型机，以及相应的外部设备组成的，一般配有 CRT或LCD 显示器、大屏幕显示装置 (选件)、打印机、键盘、鼠标等，开放型DCS采用个人计算机作为其人机接口。

工程师站是为了控制工程师对DCS进行配置、组态、调试、维护所设置的工作站。工程师站的另一个作用是对各种设计文件进行归类和管理，形成各种设计、组态文件，如各种图样、表格等。工程师站一般由 PC 机配置一定数量的外部设备组成，例如打印机、绘图仪等。

监控计算机的主要任务是实现对生产过程的监督控制，如机组运行优化和性能计算，***控制策略的实现等。根据产品、原材料库存以及能源的使用情况，以优化准则来协调装置间的相互关系，以实现全企业的优化管理。另外，监控计算机通过获取过程控制级的实时数据，进行生产过程的监视、故障检测和数据存档。由于监控计算机的主要功能是完成复杂的数据处理和运算功能，因此，对它主要是运算能力和运算速度的要求。一般，监控计算机由超级微型机或小型机构成。

4.经营管理级

经营管理级是全厂自动化系统的一层。只有大规模的集散控制系统才具备这一级。经营管理级的设备可能是厂级管理计算机，也可能是若干个生产装置的管理计算机。它们所面向的使用者是厂长、经理、总工程师等行政管理或运行管理人员。

厂级管理系统的主要功能是监视企业各部门的运行情况，利用历史数据和实时数据预测可能发生的各种情况，从企业全局利益出发，帮助企业管理人员进行决策，帮助企业实现其计划目标。它从系统观念出发，从原料进厂到产品的销售，市场和用户分析、定货、库存到交货，生产计划等进行一系列的优化协调，从而降低成本，增加产量，***质量，***。此外还应考虑商业事务、人事组织以及其他各方面，并与办公自动化系统相连，实现整个系统的优化。

经营管理级也可分为实时监控和日常管理两部分。实时监控是全厂各机组和公用辅助工艺系统的运行管理层，承担全厂性能监视、运行优化、全厂负荷分配和日常运行管理等任务。日常管理承担全厂的管理决策、计划管理、行政管理等任务，主要是为厂长和各管理部门服务。

对管理计算机的要求是具有能够对控制系统做出高速反应的实时操作系统，能够对大量 数据进行高速处理与存储，具有能够连续运行可冗余的高可靠性系统，能够长期保存生产数 据，并具有优良的、高性能的、方便的人机接口，丰富的数据库管理软件，过程数据收集软件，人机接口软件以及生产管理系统生成等工具软件，能够实现整个工厂的网络化和计算机的集成化。

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