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控制功能要求-现场总线应用技术

【摘要】:在板卡数量方面,本系统要求可以支持4个机笼和64个测控板卡。自动控制功能由控制站控制卡执行由控制回路构成的控制算法来实现。本系统要满足1s的控制周期要求,这要求本系统的处理器要有足够快的运算速度,与底层测控板卡间的通信要有足够高的通信速率和高效的通信算法。

1.系统的点容量

为满足系统的通用性要求,系统必须允许接入多种类型的信号,目前的测控板卡类型共有7种,分别是8通道模拟量输入板卡(支持0~10mA、4~20mA电流信号,0~5V、1~5V电压信号)、4通道模拟量输出板卡(支持0~10mA、4~20mA电流信号)、8通道热电阻输入板卡(支持Pt100、Cu100、Cu50共3种类型的热电阻信号)、8通道热电偶输入板卡(支持B型、E型、J型、K型、R型、S型和T型共7种类型的热电偶信号)、16通道开关量输入板卡(支持无源类型开关信号)、16通道开关量输出板卡(支持继电器类型信号)以及8通道脉冲量输入板卡(支持脉冲累计型和频率型两种类型的数字信号)。

这7种类型测控板卡的信号可以概括为4类:模拟量输入信号(AI)、数字量输入信号(DI)、模拟量输出信号(AO)和数字量输出信号(DO)。

在板卡数量方面,本系统要求可以支持4个机笼和64个测控板卡。根据前述各种类型的测控板卡的通道数可以计算出本系统需要支持的点数:512个模拟输入点、256个模拟输出点、1024个数字输入点和1024个数字输出点。点容量直接影响到本系统的运算速度和存储空间。

2.系统的控制回路容量

系统的控制功能可以经过通信网络由上位机直接控制输出装置完成,但更重要的控制功能则由控制站的控制卡自动执行。自动控制功能由控制站控制卡执行由控制回路构成的控制算法来实现。设计要求本系统可以支持255个由功能框图编译产生的控制回路,包括PID和串级控制等复杂控制回路。控制回路的容量同样直接影响到本系统的运算速度和存储空间。(www.chuimin.cn)

3.控制算法的解析及存储

以功能框图形式表示的控制算法(即控制回路)通过以太网下载到控制卡时,并不是一种可以直接执行的状态,需要控制卡对其进行解析。而且系统要求控制算法支持在线修改操作,且掉电后控制算法信息不丢失,在重新上电后可以加载原有的控制算法继续执行。这要求控制卡必须自备一套解析软件,能够正确解析以功能框图形式表示的控制算法,还要拥有一个具有掉电数据保护功能的存储装置,并且能够以有效的形式对控制算法进行存储。

4.系统的控制周期

系统要在一个控制周期内完成现场采样信号的索要和控制算法的执行。本系统要满足1s的控制周期要求,这要求本系统的处理器要有足够快的运算速度,与底层测控板卡间的通信要有足够高的通信速率和高效的通信算法。