SAFT 120 PAC

SAFT 120 PAC  ABB

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工業(yè)控制計(jì)箅機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程
一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目，在研制過(guò)程應(yīng)該經(jīng)過(guò)哪些步驟，應(yīng)該怎樣有條不素地倮證研锏工作順利遇行，需要每個(gè)工程技術(shù)人員認(rèn)真考 慮，反復(fù)調(diào)研、討論，明確任務(wù)，zui后得出合理雨實(shí)用的實(shí)際施工方案。系統(tǒng)項(xiàng)目的研制可分為4個(gè)階段，①備階段；②設(shè)計(jì)階段；③模擬與調(diào) 試階段，④現(xiàn)場(chǎng)安裝詞試階段。

1.準(zhǔn)備階段

系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)技術(shù)文件的圭耍內(nèi)容包括；原系統(tǒng)的功能規(guī)范，目標(biāo)系統(tǒng)的性能規(guī)菹，系統(tǒng)的可萃性和可維擴(kuò)性，系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。準(zhǔn)備階段 的設(shè)計(jì)，為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)定義了外部規(guī)約，郎系統(tǒng)與外郜（工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、環(huán)境、人等〉的接口關(guān)系。

2.設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容包括，系統(tǒng)總體方案沒(méi)計(jì)，硬件慮體設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì)，硬件和妖件的具體設(shè) 技術(shù)途徑的選擇。

（1）硬件總休設(shè)） 依據(jù)合同的技術(shù)要求和已做過(guò)的初步為案，開(kāi)展系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)的方法是“黑箱”設(shè)計(jì)法，所謂“黑箱 ’設(shè)計(jì)，就是畫(huà)方塊圖的方法，用這種方法儆出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只見(jiàn)方塊之問(wèn)的信號(hào)籀人輸出關(guān)系和功能要球，而不需知道“黑箱”內(nèi)的具 體結(jié)構(gòu)．

（2）欽件總體設(shè)計(jì)．依據(jù)合同的技術(shù)要球和己儆過(guò)的初步方案，進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì)．軟件次汁的方法和硬件一樣，也是采用結(jié)構(gòu)化的'羆 箱”設(shè)計(jì)方法，先畫(huà)出較高－級(jí)的方框圖，然后冉將大的方框分解成小的方格，直到能表達(dá)溏楚為止。

（3）系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)將上面的硬件總體方案和軟件總體方案合在一起構(gòu)成系統(tǒng)的總體方寨。硬件和軟件的設(shè)計(jì)是互相有機(jī)的，相互往 往有髟響，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要經(jīng)過(guò)多次的協(xié)調(diào)和反復(fù)，zui后才能形成合理、統(tǒng)一的總體方案設(shè)計(jì)，總體方案完成后要建立文擋。SAFT 120 PAC

（4）技術(shù)途徑的選擇，技術(shù)途徑是指系統(tǒng)所采用的技術(shù)水平。技術(shù)途徑大致可以分為2種；①全部自主設(shè)計(jì)。硬什和愀什令部自主設(shè)計(jì)， 其 中硬件包括板卡產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與加該技術(shù)途徑的優(yōu)點(diǎn)屜節(jié)約經(jīng)費(fèi)，缺點(diǎn)掛所鍤的設(shè)H時(shí)間比較長(zhǎng)，因此，它適合于小型系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)汁。②硬件由 OEM產(chǎn)品組成，系統(tǒng)軟件由廠家提供或從市場(chǎng)上購(gòu)買，雨應(yīng)用軟件由自己開(kāi)發(fā)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)月期比較短，系統(tǒng)的針對(duì)性比較強(qiáng)。所以 大多數(shù)工業(yè)控制計(jì)箅機(jī)系統(tǒng)均采用這種開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法。

（5）硬件和軟件的具休設(shè)墳。在總線方案確定后，就要進(jìn)入具體的硬件和軟件設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)個(gè)測(cè)控系統(tǒng)時(shí)要考慮一些具體功能究竟用硬件實(shí) 現(xiàn)，還是用軟件實(shí)現(xiàn)較為經(jīng)濟(jì)，用硬件義現(xiàn)－些功能的好處是可以加快處堙速率，但要嘈加都件成本，而軟件實(shí)現(xiàn)正好相反。

般的考慮原則是視測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境與今后的生產(chǎn)數(shù)量而定。對(duì)于今后能批量生產(chǎn)的系統(tǒng)，為了減低成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，在滿足功 能的前提下，盡量減少硬件，多用軟件來(lái)完成相應(yīng)的功能。雖然在研制時(shí)可能要花費(fèi)較多的時(shí)間或經(jīng)費(fèi)，但大批量生產(chǎn)后就可降低成本。若軟 件規(guī)模不大，研制又合理的話，運(yùn)行的可靠性就能保證。由于整個(gè)系統(tǒng)的部件數(shù)減少，相應(yīng)系統(tǒng)的可靠性也能得以提高。如果軟件實(shí)現(xiàn)很困難 ，而用硬件實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，且系統(tǒng)的批量又不大的話則用硬件實(shí)現(xiàn)功能比較妥當(dāng)。

對(duì)于選用標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，主要的開(kāi)發(fā)工作在輸人輸出接口設(shè)計(jì)上，而這類設(shè)計(jì)又往往與測(cè)控程序設(shè)計(jì)交織在一起。為了加快 研制過(guò)程，可盡量選購(gòu)市場(chǎng)上已有批量供應(yīng)的工業(yè)化制成的模板產(chǎn)品。這些符合工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的模板產(chǎn)品一般都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，并可提供各種軟 件和硬件接口，包括相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序等。模板產(chǎn)品只要同主機(jī)系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)*，購(gòu)回后插人主機(jī)的相應(yīng)空槽即可運(yùn)行，且構(gòu)成系統(tǒng)極為方便 。所以，除非無(wú)法買到滿足自己要求的產(chǎn)品，否則絕不要隨意決定自行研制。總之，一般盡量考慮選用廠家可提供的現(xiàn)成產(chǎn)品，以同標(biāo)準(zhǔn)的微 機(jī)系統(tǒng)配套使用。

3．模擬與調(diào)試階段

采用仿真軟件和硬件調(diào)試程序。程序調(diào)試是程序設(shè)計(jì)的zui后一步，同時(shí)也是zui關(guān)鍵的一步。在實(shí)際編程中，即使有經(jīng)驗(yàn)的程序設(shè)計(jì)者，也需 要花費(fèi)總研制時(shí)間的50％用于程序調(diào)試和軟件修改。

4.現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試階段

在硬件和軟件分別調(diào)試通過(guò)以后，就要進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)通常分兩步進(jìn)行。首先，在實(shí)驗(yàn)室里，對(duì)已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行采集相比較，以 驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否正確和合理。如果實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)通過(guò)，則到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，測(cè)試各項(xiàng)性能指標(biāo)，必要時(shí)，還要修 改并完善程序，直至系統(tǒng)能正常投入運(yùn)行時(shí)為止?？傊瑪?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)不斷完善的過(guò)程，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)往往很難一次就 設(shè)計(jì)完善，常常需要經(jīng)過(guò)多次修改補(bǔ)充才能得到一個(gè)性能良好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

以上幾個(gè)方面為實(shí)際工業(yè)控制過(guò)程建立或設(shè)計(jì)的基本步驟，它對(duì)于建立系統(tǒng)的工程化具有一定的指導(dǎo)意義。

對(duì)于工業(yè)PC來(lái)說(shuō)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單機(jī)控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)（DCS）以及管理決策系統(tǒng)等形式。在 設(shè)計(jì)基本工業(yè)PC控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意4個(gè)問(wèn)題：

（1）系統(tǒng)的構(gòu)成模式。是自成系統(tǒng)還是構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)（包括成為子系統(tǒng)情況），從設(shè)計(jì)方法上和開(kāi)發(fā)、運(yùn)行環(huán)境上是有所不同的。

（2）工業(yè)PC系統(tǒng)的選擇（配置）。包括冗余、容錯(cuò)設(shè)計(jì)。

（3）工業(yè)PCI／O子系統(tǒng)的選擇。根據(jù)工業(yè)控制需求，在精度、通過(guò)率以及功能等方面進(jìn)行選擇，以滿足實(shí)際需要。
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