DCS教程[第2講]——DCS最新操作站—通用操作站
DCS系統(tǒng)包括三大部分：帶I/O部件的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機接口。人機接口包括操作站、工程師站和歷史站。控制器I/O部件和生產(chǎn)過程相聯(lián)接，操作站和人相聯(lián)系，通訊網(wǎng)絡(luò)把這兩部分聯(lián)成系統(tǒng)。所以操作站是DCS的重要組成部分，工程師站給控制器和操作站組態(tài)，歷史站記錄生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)。最近幾年開發(fā)的人機界面還有動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。
一個DCS系統(tǒng)控制器和I/O部件通常可以運行16-20年，而操作站因為有活動部件，所以比較容易損壞，如：硬盤、鍵盤、CRT、軟驅(qū)等，運行6-8年后出現(xiàn)故障的概率就比較大，所以在DCS運行過程中，操作站更新的情況比較多。
DCS的控制器的變化較小。其變化表現(xiàn)在控制算法的安排、控制算法的多少，存取的 I/O點數(shù)的多少和內(nèi)存的大小等，操作系統(tǒng)一般都是專用的。操作站的變化就很大，八十年代以前的操作站，一般沒有硬盤及動態(tài)流程圖，能顯示的標(biāo)簽數(shù)比較少，例如500個標(biāo)簽（標(biāo)簽指的是AI、DI、回路、開關(guān)量的邏輯關(guān)系等），八十年代出現(xiàn)了能顯示5000個標(biāo)簽的操作站，九十年代出現(xiàn)了能顯示30000個標(biāo)簽的操作站。同時，也出現(xiàn)了在微軟的NT通用平臺上運行的通用顯示軟件。開始，通用軟件只在PLC的操作站上使用，后來也逐漸應(yīng)用在DCS上。它的標(biāo)簽量可以達到10000個，甚至更多。
DCS操作站發(fā)展的過程（以BAILEY的操作站為例）如下：
一．八十年代初，N90的操作站是OIU系列，當(dāng)時是無硬盤、無動態(tài)流程圖的，標(biāo)簽量500。后來增加了硬盤和流程圖，標(biāo)簽量1400-5000點。八十年代中期推出了MCS系列，標(biāo)簽量10000，特別是MCS PULS，它是SCSI接口，可以有30000個標(biāo)簽點，當(dāng)時在DCS市場上處于領(lǐng)先地位。1986年，BAILEY產(chǎn)品占世界DCS市場的1/3。到1988年，共有8500套在世界各國運轉(zhuǎn)。到了90年代，DCS市場爭奪激烈，BAILEY無論在技術(shù)上還是在銷售方面都不象80年代那樣光輝。于是BAILEY公司欲通過購買FISCHER&PORTER、HARTMANN&BRAUN等公司銷售他們的系統(tǒng)來重鑄輝煌。
BAILEY的控制器和通訊網(wǎng)絡(luò)都比較好，但在操作站上面，不能與競爭者相比，BAILEY最新的操作站是以WINDOWS NT、通用微機為基礎(chǔ)的Conductor NT。實際上，該操作站不是為INFI-90開發(fā)的，它是FISCHER-PORTER的系統(tǒng)6的操作站，用它的監(jiān)控軟件嵌入和INFI-90通訊的驅(qū)動軟件而成。由于銷售量不大，磨合的機會少，問題比較多，死機現(xiàn)象嚴(yán)重。OIS40系列的操作站運行在DEC的VMS平臺上。實際上，它仍然是在MCS操作站的MTOS操作系統(tǒng)平臺上，開發(fā)了一個與VMS通訊的驅(qū)動軟件，因為80年代的OIU和MCS在80年代末都已經(jīng)停止銷售。BAILEY只賣OIS20系列和OIS40系列。
OIS20系列是90年代初推向市場的，它本質(zhì)上是MCS，但它們能與INFI-90通訊．它的開發(fā)、制造成本都比較低，性能也比較好。OIS20系列的輔站不是用網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息的，只是在主站上多加了1塊顯卡來實現(xiàn)輔站。后來因維護成本很高，硬盤和軟驅(qū)都難以買到，用戶反映不好。
繼OIS20系列，BAILEY公司推出了OIS41、OIS42，在操作站之間增加了以太網(wǎng)卡，組成后門網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)打印機共享。把圖形傳給不同主站的能力也有所增強，也給用戶提供了開發(fā)打印系統(tǒng)的空間，這是后話。由于OIS40、OIS41、OIS42主機性能較差，所以操作站的性能提高不明顯。直到OIS43 Alpha芯片的出現(xiàn)，性能才得到提高。同時，加拿大BAILEY公司開發(fā)了PCV，它是以PC為基礎(chǔ)的操作站，采用QNX操作系統(tǒng)。因為它的標(biāo)簽量較少，價格低廉，運行穩(wěn)定，故適用于小系統(tǒng)的使用，這就是BAILEY的OIS10系列，版本5以前，只有文本沒有圖形。版本5以后既有文本也有圖形。OIS11操作站后門之間用ARCNET聯(lián)網(wǎng)。OIS12既可用ARCNET也可用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
由于OIS40系列軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故價格較高，更重要的一點是DEC公司被COMPAQ公司兼并，Alpha機255/233停止生產(chǎn)，這給BAILEY公司和用戶無疑是雪上加霜。
二.八十年代中期，因為PLC操作站的開發(fā)都不太成功，一些軟件公司就開發(fā)了通用的監(jiān)控軟件，且很快就被PLC制造廠家所采用。如：FIX、INTOUCH、ONSPEC等（一共有上百種），由于市場前景較好，所以軟件開發(fā)商又開發(fā)了許多PLC的驅(qū)動軟件。到了九十年代，又開發(fā)了DCS的驅(qū)動軟件。最早采用通用工控監(jiān)控軟件的是MOORE公司的APEC系統(tǒng)，它既可以用INTOUCH也可用FIX。由于INFI-90系統(tǒng)在九十年代一直沒有推出比較優(yōu)秀的操作站，故PREVISE公司推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站運行在PC硬件平臺，NT操作系統(tǒng)下，把FIX作為監(jiān)控軟件，并開發(fā)了能與多種DCS通訊的對應(yīng)驅(qū)動軟件，標(biāo)簽量為10000個。因為FIX軟件在世界各地已經(jīng)銷售了90000套，它與各種PLC、DCS和NT系統(tǒng)磨合較好，這種操作站可以運用在多種PLC、DCS操作站上。在INFI-90系統(tǒng)上應(yīng)用已經(jīng)有幾千臺。如：新西蘭的一家造紙廠，原來已經(jīng)運行有CONDUCT NT，后來還是改用OPsCon。
通用操作站的出現(xiàn)，給DCS用戶帶來了以下方便：
１、 不必再為原DCS生產(chǎn)廠家是否倒閉、兼并，該型產(chǎn)品是否已經(jīng)停產(chǎn)、備件是否能夠找到而操心。
２、 由于通用操作站的適用面廣，相對生產(chǎn)量大，成本下降，因而可以節(jié)省用戶的經(jīng)費。維護費用也比較少。
３、 采用通用系統(tǒng)要比使用各種不同的專用系統(tǒng)更為簡單，用戶也可減少人員培訓(xùn)的費用。
４、 更新和升級容易。
５、 開放性能好，很容易建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。
因此，通用操作站是DCS的發(fā)展方向。
一個DCS系統(tǒng)控制器和I/O部件通常可以運行16-20年，而操作站因為有活動部件，所以比較容易損壞，如：硬盤、鍵盤、CRT、軟驅(qū)等，運行6-8年后出現(xiàn)故障的概率就比較大，所以在DCS運行過程中，操作站更新的情況比較多。
DCS的控制器的變化較小。其變化表現(xiàn)在控制算法的安排、控制算法的多少，存取的 I/O點數(shù)的多少和內(nèi)存的大小等，操作系統(tǒng)一般都是專用的。操作站的變化就很大，八十年代以前的操作站，一般沒有硬盤及動態(tài)流程圖，能顯示的標(biāo)簽數(shù)比較少，例如500個標(biāo)簽（標(biāo)簽指的是AI、DI、回路、開關(guān)量的邏輯關(guān)系等），八十年代出現(xiàn)了能顯示5000個標(biāo)簽的操作站，九十年代出現(xiàn)了能顯示30000個標(biāo)簽的操作站。同時，也出現(xiàn)了在微軟的NT通用平臺上運行的通用顯示軟件。開始，通用軟件只在PLC的操作站上使用，后來也逐漸應(yīng)用在DCS上。它的標(biāo)簽量可以達到10000個，甚至更多。
DCS操作站發(fā)展的過程（以BAILEY的操作站為例）如下：
一．八十年代初，N90的操作站是OIU系列，當(dāng)時是無硬盤、無動態(tài)流程圖的，標(biāo)簽量500。后來增加了硬盤和流程圖，標(biāo)簽量1400-5000點。八十年代中期推出了MCS系列，標(biāo)簽量10000，特別是MCS PULS，它是SCSI接口，可以有30000個標(biāo)簽點，當(dāng)時在DCS市場上處于領(lǐng)先地位。1986年，BAILEY產(chǎn)品占世界DCS市場的1/3。到1988年，共有8500套在世界各國運轉(zhuǎn)。到了90年代，DCS市場爭奪激烈，BAILEY無論在技術(shù)上還是在銷售方面都不象80年代那樣光輝。于是BAILEY公司欲通過購買FISCHER&PORTER、HARTMANN&BRAUN等公司銷售他們的系統(tǒng)來重鑄輝煌。
BAILEY的控制器和通訊網(wǎng)絡(luò)都比較好，但在操作站上面，不能與競爭者相比，BAILEY最新的操作站是以WINDOWS NT、通用微機為基礎(chǔ)的Conductor NT。實際上，該操作站不是為INFI-90開發(fā)的，它是FISCHER-PORTER的系統(tǒng)6的操作站，用它的監(jiān)控軟件嵌入和INFI-90通訊的驅(qū)動軟件而成。由于銷售量不大，磨合的機會少，問題比較多，死機現(xiàn)象嚴(yán)重。OIS40系列的操作站運行在DEC的VMS平臺上。實際上，它仍然是在MCS操作站的MTOS操作系統(tǒng)平臺上，開發(fā)了一個與VMS通訊的驅(qū)動軟件，因為80年代的OIU和MCS在80年代末都已經(jīng)停止銷售。BAILEY只賣OIS20系列和OIS40系列。
OIS20系列是90年代初推向市場的，它本質(zhì)上是MCS，但它們能與INFI-90通訊．它的開發(fā)、制造成本都比較低，性能也比較好。OIS20系列的輔站不是用網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息的，只是在主站上多加了1塊顯卡來實現(xiàn)輔站。后來因維護成本很高，硬盤和軟驅(qū)都難以買到，用戶反映不好。
繼OIS20系列，BAILEY公司推出了OIS41、OIS42，在操作站之間增加了以太網(wǎng)卡，組成后門網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)打印機共享。把圖形傳給不同主站的能力也有所增強，也給用戶提供了開發(fā)打印系統(tǒng)的空間，這是后話。由于OIS40、OIS41、OIS42主機性能較差，所以操作站的性能提高不明顯。直到OIS43 Alpha芯片的出現(xiàn)，性能才得到提高。同時，加拿大BAILEY公司開發(fā)了PCV，它是以PC為基礎(chǔ)的操作站，采用QNX操作系統(tǒng)。因為它的標(biāo)簽量較少，價格低廉，運行穩(wěn)定，故適用于小系統(tǒng)的使用，這就是BAILEY的OIS10系列，版本5以前，只有文本沒有圖形。版本5以后既有文本也有圖形。OIS11操作站后門之間用ARCNET聯(lián)網(wǎng)。OIS12既可用ARCNET也可用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
由于OIS40系列軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故價格較高，更重要的一點是DEC公司被COMPAQ公司兼并，Alpha機255/233停止生產(chǎn)，這給BAILEY公司和用戶無疑是雪上加霜。
二.八十年代中期，因為PLC操作站的開發(fā)都不太成功，一些軟件公司就開發(fā)了通用的監(jiān)控軟件，且很快就被PLC制造廠家所采用。如：FIX、INTOUCH、ONSPEC等（一共有上百種），由于市場前景較好，所以軟件開發(fā)商又開發(fā)了許多PLC的驅(qū)動軟件。到了九十年代，又開發(fā)了DCS的驅(qū)動軟件。最早采用通用工控監(jiān)控軟件的是MOORE公司的APEC系統(tǒng)，它既可以用INTOUCH也可用FIX。由于INFI-90系統(tǒng)在九十年代一直沒有推出比較優(yōu)秀的操作站，故PREVISE公司推出了OPsCon操作站。
OPsCon操作站運行在PC硬件平臺，NT操作系統(tǒng)下，把FIX作為監(jiān)控軟件，并開發(fā)了能與多種DCS通訊的對應(yīng)驅(qū)動軟件，標(biāo)簽量為10000個。因為FIX軟件在世界各地已經(jīng)銷售了90000套，它與各種PLC、DCS和NT系統(tǒng)磨合較好，這種操作站可以運用在多種PLC、DCS操作站上。在INFI-90系統(tǒng)上應(yīng)用已經(jīng)有幾千臺。如：新西蘭的一家造紙廠，原來已經(jīng)運行有CONDUCT NT，后來還是改用OPsCon。
通用操作站的出現(xiàn)，給DCS用戶帶來了以下方便：
１、 不必再為原DCS生產(chǎn)廠家是否倒閉、兼并，該型產(chǎn)品是否已經(jīng)停產(chǎn)、備件是否能夠找到而操心。
２、 由于通用操作站的適用面廣，相對生產(chǎn)量大，成本下降，因而可以節(jié)省用戶的經(jīng)費。維護費用也比較少。
３、 采用通用系統(tǒng)要比使用各種不同的專用系統(tǒng)更為簡單，用戶也可減少人員培訓(xùn)的費用。
４、 更新和升級容易。
５、 開放性能好，很容易建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。
因此，通用操作站是DCS的發(fā)展方向。
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