AIDCS智能分布式控制系統(tǒng)

   宇電采用AI系列測控儀表作為下位機，利用多功能通信控制器進行通信，結(jié)合計算機和組態(tài)軟件組成智能分布式控制系統(tǒng)。AIDCS綜合了操作集中、危險分散和開放性的優(yōu)點，但即使采用相同的硬件和結(jié)構(gòu)，也未必就符合AIDCS智能分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計理念，例如，在一個需要實現(xiàn)程序控制溫度的應(yīng)用中，方案A利用上位機組態(tài)軟件通過改寫下位機的給定值 (SV) 來實現(xiàn)程序控制，雖然二者使用的硬件和通訊協(xié)議一致，但方案A并不符合宇電AIDCS系統(tǒng)的定義， 因為一旦脫離了網(wǎng)絡(luò)和上位機，下位機AI-719即無法自我進行程序控制；而方案B則選取自身帶有程序控制功能的AI-719P型儀表，程序是設(shè)置在儀表自身內(nèi)的，即使脫離了網(wǎng)絡(luò)和上位機，系統(tǒng)依舊可以正常工作，因此只有方案B才符合宇電AIDCS系統(tǒng)定義。

   AIDCS分布式控制系統(tǒng)包括上位機、下位機和管理層等組成部分，上位機可采用安裝有組態(tài)軟件的工業(yè)觸摸屏，也可選擇基于WINDOWS操作系統(tǒng)的工控機，可提供操作人員瀏覽現(xiàn)場實時工況畫面，也可進行如使用權(quán)限、系統(tǒng)配置等設(shè)置，并對現(xiàn)場進行實時監(jiān)控；下位機可選擇各種功能型號的AI系列盤裝或?qū)к壈惭b類型的測控儀表以及PLC、變頻器等工控設(shè)備。AIDCS的優(yōu)點在于，萬一當計算機系統(tǒng)發(fā)生故障時，現(xiàn)場工控設(shè)備仍能維持正常工作，并且儀表操作人員仍可依傳統(tǒng)儀表使用方法直接操作儀表；管理層計算機為選項，可透過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，為管理人員提供工業(yè)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)及報表。AIDCS系統(tǒng)體系以危險分散、布線簡單、可靠性好和性價比等優(yōu)點，深受廣大用戶青睞。

   AIDCS具有RS485直接聯(lián)網(wǎng)（AI-BUS或MODBUS-RTU協(xié)議）以及帶有通信控制器的MODBUS-485和MODBUS-TCP組網(wǎng)等不同應(yīng)用方式，實現(xiàn)高可靠性、高測控精度、高靈活性、高兼容性及低成本的工業(yè)自動化系統(tǒng)方案，具有眾多行業(yè)的成功應(yīng)用經(jīng)驗，并可為行業(yè)客戶提供定制產(chǎn)品。

一、儀表直接聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

   宇電的系列產(chǎn)品可以通過加裝RS485通信接口來組成網(wǎng)絡(luò)。儀表自身RS485通信口可支持19.2K通信波特率并可使用宇電研發(fā)的AI-BUS通信協(xié)議，適合在聯(lián)網(wǎng)儀表數(shù)量不多并且其它廠家設(shè)備較少的場合。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，并且AI-BUS專用通信協(xié)議具有簡單高效的優(yōu)勢，可更節(jié)省通信字節(jié)并加快通信速度。

二、基于MODBUS-485通信控制器的網(wǎng)絡(luò)體系

   在系統(tǒng)中需要連接較多設(shè)備時，可利用宇電AI-MODBUS-S型基于RS485的多功能通信控制器擴展系統(tǒng)的規(guī)模，利用宇電AI-MODUBS-S通信控制器，每個通信控制器可掛載36臺AI儀表，而上位機的每個485通信口又可以掛載多個通信控制器，并且可以與兼容MODBUS-485的其它廠家設(shè)備混合組網(wǎng)。RS485通信端口速度較低，但是具有成本低、接線簡單及通信距離長等優(yōu)勢。MODBUS-485網(wǎng)絡(luò)能輕松組建儀表數(shù)量多達數(shù)百臺規(guī)模的系統(tǒng)。而多功能通信控制器還具有中繼延

長通信距離、信號光電隔離及報警輸出功能。

三、基于MODBUS-TCP通信控制器的網(wǎng)絡(luò)體系

   在系統(tǒng)中有大量設(shè)備同時又要求較高的數(shù)據(jù)刷新率時，可利用宇電AI-MODBUS-TCP型通信控制器組建基于TCP形式的網(wǎng)絡(luò)，主協(xié)議采用MODBUS-TCP。利用宇電AI-MODUBS-TCP通信控制器，每個通信控制器具備1~2個串口，每個串口掛載36臺儀表，單個通信控制器可連接72臺各種型號的AI系列儀表，并且可以與兼容MODBUS-TCP的其它廠家設(shè)備混合組網(wǎng)。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的速度遠遠快于RS485通信端口，因此系統(tǒng)可以容納的設(shè)備數(shù)量幾乎沒有限制，可適應(yīng)幾乎所有類型的工業(yè)及民用項目應(yīng)用。

   除了單表應(yīng)用，其他聯(lián)網(wǎng)方式客戶都可以選擇連接到互聯(lián)網(wǎng)，甚至將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上載到云端，但設(shè)備及數(shù)據(jù)的安全性需要客戶自行評估及負責。如無特殊必要，一般建議不要連接到互聯(lián)網(wǎng)，以避免現(xiàn)場儀表受到的攻擊。

四、系統(tǒng)組成說明

1、上位機 (計算機及組態(tài)軟件）

   可使用工業(yè)觸摸屏或常用的WINDOWS操作系統(tǒng)個人計算機，如果計算機放在有空調(diào)的操作室內(nèi)，也可以用普通PC，如果放在干擾大，溫度高的工業(yè)現(xiàn)場，應(yīng)采用工業(yè)級計算機。組態(tài)軟件可選擇如宇電提供的AIDCS網(wǎng)絡(luò)版軟件，使用簡單，支持多機連網(wǎng)、具備流程圖（可設(shè)置動畫）、儀表屏、歷史記錄、實時記錄 和打印功能，查詢數(shù)據(jù)方便性和記錄精確度遠優(yōu)于無紙記錄儀，亦可自由選擇如組態(tài)王、WCC、ifix、華富、MCGS、三維等各種國產(chǎn)及進口軟件，宇電可提

供OPC驅(qū)動程序及組態(tài)服務(wù)，客戶也可根據(jù)需要自行組態(tài)，組態(tài)軟件能做出功能強大，畫面美觀的系統(tǒng)，客戶也可自行設(shè)計軟件，宇電可提供協(xié)議內(nèi)容及技術(shù)支持。

2、下位機 (AI系列智能測控儀表）

   AIDCS系統(tǒng)的下位機采用了AI系列盤裝或DIN導(dǎo)軌安裝型二次儀表，包括單路/多路測量報警儀表、電力測量儀表、流量積算儀、PID調(diào)節(jié)器等系列產(chǎn)品，亦提供開關(guān)量輸入/輸出模塊作為輔助功能，安裝形式多樣，性能優(yōu)異，抗干擾性能強，可靠性高，近十年的年平均返修率小于千分之三，保修期長達5~10 年，可很好地適應(yīng)各種工業(yè)現(xiàn)場溫度、壓力、流量、液位等的測量與控制，并可以處理開關(guān)量信號的輸入與輸出。

3、管理層計算機

   管理層計算機為選項，用戶可直接使用客戶現(xiàn)有的內(nèi)部企業(yè)管理用的計算機局域網(wǎng)，不需要為建立AIDCS系統(tǒng)增加額外的硬件投資，如果組態(tài)軟件是WWW版本的，管理層計算機只需用使用普通互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器即可了解工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，甚至可以使用IPAD來完成。如果客戶管理尚未實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可不設(shè)此層，或簡單的建立廠長、總工計算機與現(xiàn)場操作站的連網(wǎng)即可。

4、多功能通信控制器

   多功能通信控制器能不僅可以起到信號隔離保護及中繼擴展通信距離等作用，在系統(tǒng)有大量儀表時可以大大縮短循環(huán)采樣周期，并可將儀表的AIBUS協(xié)議轉(zhuǎn)換為MODBUS RTU/ASCII/TCP等協(xié)議，方便與不同廠家設(shè)備相容。

5、通訊連線

   RS485接口應(yīng)采用雙絞線連接，不能用電源花線、絞線或電話線連接，干擾很強的場合可用工業(yè)專用的帶屏蔽的雙絞線，干擾不強的場合也可用價格便宜購買方便的5類或超5類的計算機網(wǎng)絡(luò)線。目前的實際應(yīng)用中，用9600波特率，布線已達3千米。布線方法如下：