田 華

（天津渤天化工有限責任公司，天津 300480）

計算機技術的發(fā)展日新月異，以計算機、通訊、控制和CRT（“4C”）為核心技術的現代控制技術也隨之得到了充分的發(fā)展和應用。從20世紀六七十年代的基地式單元組合儀表到八九十年代的Ⅲ型智能儀表，再到現在的DCS及現場總線技術，經歷過若干個階段的不斷發(fā)展，自動控制儀表和技術日臻完善。

目前在國內占主導地位的是 DCS（DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）控制系統，其應用廣泛，與常規(guī)儀表相比其優(yōu)越性不言而喻。

但是DCS系統一次投資額大、成本高，尤其對于不是很大的小型工業(yè)生產工藝流程，顯然是大材小用，是一種資源上的浪費。然而，傳統的常規(guī)儀表控制方式又存在儀表密布羅列、維護量大，在操作和監(jiān)視方面都很不方便，存儲和擴展功能差，難于實現復雜控制等等諸多弊端。另外，對于規(guī)模不小，需自動控制的控制點較少而需單純顯示的控制點很多；無順序控制和復雜控制系統，選用DCS或現場總線明顯不太合適。例如，單極式離子膜電解工藝中電解部分的測控需求，其單純測量顯示的控制點非常多，而控制回路極少，非常適合使用控制測量站實現測控目的。

為了解決這一矛盾，選擇控制測量站成為一種最優(yōu)的方式。事實上，控制測量站就是DCS系統的縮影。它既有DCS的各種功能，又可以解決常規(guī)儀表控制的弊端。

1 控制測量站的特點

（1）集記錄、控制、網絡功能于一體；

（2）對生產過程進行實時的監(jiān)視和歷史狀況的存貯；

（3）既具有內部PID控制回路，又可使用擴展控制器進行擴展控制；

（4）可通過以太網接口方便地與其他網絡連接，具有E-mail和FTP功能；

（5）系統構成簡單、成本低。

2 CX1000/CX2000控制測量站的構成

CX1000/CX2000是橫河川儀有限公司生產的一種典型的控制測量站，其硬件包括：

（1）彩色液晶屏記錄儀（包括數據輸入端）；

（2）通訊接口及網絡設備；

（3）外部存儲媒體；

（4）附件（分流電阻、閃存卡及轉換器等）。

其軟件包括：

（1）DAQSTATION：標準軟件， 用于 CX1000/CX2000的設定、數據顯示打印、文件連接顯示、程序模式設定，方便的使用其網絡功能；

（2）DAQEXPLORER：支持文件傳輸功能和數據監(jiān)視功能的軟件；

（3）DAQLOGGER：多通道實時數據采集軟件。

將CX1000/CX2000的硬件進行系統地連接，并使用適當的應用軟件，就能方便的構成不同的測量控制系統。

3 CX1000/CX2000控制測量站的功能及應用

CX1000/CX2000控制測量站實際上是把現代的智能型多功能記錄儀的使用進一步擴展，集記錄、控制、網絡功能于一體，具備"開箱即用"的特性，可對生產過程的實時狀況，歷史狀況進行監(jiān)視。

3.1 監(jiān)視畫面

包括控制器面板畫面、調整畫面、程序運行畫面、DI/DO狀態(tài)顯示畫面、控制動作畫面、監(jiān)視和總覽畫面等。

3.2 控制功能

CX系列測量控制站能靈活的實現多種控制功能：

控制方式：最多可以控制6點（CX2000），其控制方式有單回路控制、串級控制、雙輸入切換控制。

模擬再傳送:數據(測量通道數據、控制回路數據等)可用于運算表達式，運算結果從CX控制輸出端子輸出。

PV運算/SP運算:PV/SP的運算結果可作為PID的運算輸入。PID的運算結果可以被PV、SP使用。因此，根據使用要求，CX可以實現更為符合實際用途的精確控制。

可選的程序控制功能：可實現多個回路分別動作、多個回路同時運行、程序運行和定值運行的混合等形式，程序的運行狀況一目了然、同時顯示程序的運行和事件，在運行中目標設定值（TSP）可以很容易變更，等待功能可以靈活的響應處理過程變化。

3.3 輸入變量

最多可達26點輸入信號 （6點用于控制，20點用于測量），測量輸入和控制輸入包括熱電偶、熱電阻、直流電壓、直流電流、DI等。

3.4 存儲記錄系統

DAQSTATION系列遠遠超出了以往記錄儀的概念，它可高效率的記錄所需數據，大大提高了記錄數據的后期處理效率?？纱鎯祿ú蓸訑祿r序運算數據、報表、報警和事件一覽、設定數據、控制模式報警等。

此外，外部存儲媒體采用3.5寸軟盤、閃存卡、Zip盤等介質，實現長時間多種數據的存儲，并有手動和自動2種存儲方式；內存采用閃存存儲器，無需備用電池。即使在斷電的情況下，也可以保證不丟失數據。

3.5 網絡通信功能

（1）WEB 監(jiān)視

在WEB瀏覽器（IE等）可顯示CX畫面，能夠改變CX的畫面顯示狀態(tài)和輸入信息，可以輕而易舉的實現遠程監(jiān)控。

（2）E-mail功能

可將報警發(fā)生、停電后恢復時間、存儲器滿、定時瞬時值、報表等信息用E-mail發(fā)送出去，且收信人可為多個。

（3）FTP 功能

可對CX的數據文件進行傳送。使用FTP客戶端功能，將存儲在CX1000/CX2000內部存儲器的數據文件定期的傳送給文件服務器。另外，由于可以連接主/從這2臺服務器，一旦主服務器發(fā)生故障，文件會自動向從服務器傳送?？蛻舳擞嬎銠C可以下載存儲器中所存儲的所有數據。

3.6 通信

（1）與溫度調節(jié)計通信

可與溫度調節(jié)計通信，即將DAQSTATION CX作為控制終端，將分散的溫度調節(jié)計集中起來進行監(jiān)視和操作，通過友好的顯示界面設定執(zhí)行參數。

（2）Modbus通信

DAQSTATION CX支持Modbus通信協議（RTU主機/從機），可很容易的接入使用Modbus通信協議構件的系統。用Modbus的主機功能，CX可以讀入、顯示和記錄從機設備的數字數據；用Modbus從機功能，主機可以讀入CX的數據，在主系統登錄的數據也可以在CX上進行顯示和記錄。

（3）PLC 通信

PLC可讀入CX的控制、測量數據，也可對CX發(fā)出動作指令，如通信寄存器數據、存儲器開始/停止、報警值設定、回路參數、模式切換等數據。

4 結語

CX1000/CX2000控制測量站充分利用了現代網絡技術和通信技術，性能優(yōu)越、使用方便、系統構建簡單、成本低廉、功能完善、擴展靈活。對較小型的化工生產過程，特別是控制簡單、控制回路少、顯示回路多的生產過程來說，是一種良好的選擇。

［1］王驥程，祝和云.化工過程控制工程.[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.