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1 引言
abb dcs是瑞士asea brown boveri公司(簡稱abb公司)設計開發的集散控制系統,它適用范圍廣泛，既可應用于離散制造業，如:機床、汽車、飛機制造等工業,更可應用于大中小型連續性生產的流程工業，如:石油、化工、火電機組、煉鋼、建材等工業。abb dcs系統從硬件設計到軟件設計，通信都采用******標準。abb dcs的軟件編程語言ampl(asea master piece language)是控制系統的一種編程模式,本文介紹abb dcs的體系結構及其現場總線網絡。
2 abb dcs分布式工業控制計算機系統體系結構
abb dcs集散控制系統采用xj****的微處理器(33mhz的motorola 68020和33mhz的intel80386、80486芯片)、crt圖形顯示技術、高速安全通信技術和現代控制理論,形成了以現場控制站(mp200、ac410、ac450系列和本地、遠程i/o系列)、操作員站(as500 系列)、工程師站(master aid系列)、信息管理系統站(advant station系列)、計算機和網絡接口站(master gate 系列)、計算機網絡(master bus系列)和其它計算機通信設備為基礎的,物理位置分散、系統功能分散、控制功能分散以及操作顯示管理集中的過程控制、過程決策管理的大型智能網絡。abb dcs的通信網絡結構分三層:
3 信息管理網絡層
可下聯9個控制網絡,網絡由類型為mb300的總線組成,總線傳輸速率達10mbps。
4 控制網絡層
控制網絡層由9個類型為mb300的總線組成。一個控制網絡可包括99個站(包括在局部控制網絡中的站)。在控制網絡中的每個mp200/1或ac450站都可下聯一個局部控制網絡。一個局部控制網絡可包括9個類型為mb300的總線。mb300是一個高性能、串行、同步、半雙工的大數據量高速總線。它采用ieee 802.2邏輯鏈路控制(llc)協議和ieee 802.3帶沖突檢測的載波幀聽多路存取(csma/cd)的介質存取控制(mac)協議,屬于ethernet型局域網,總線可帶載45個節點。在不使用中繼器時,***大通訊節點距離為500m;使用3個同軸段、4個中繼器和2個點對點鏈路時***大通訊節點距離為2500m,總線傳輸速率為10mbps。
mb300通過每一個結點實現對上位機的聯接以及與mp200等plc系統的通信。它一般遵循543規則，即由5段組成，4個中繼器(repeater)聯接，其中3段可以掛接設備，須***注意的是，只有在電纜的標記處方可通過收發器(tranceiver)掛接設備，不同的設備聯結又采用不同的聯結電纜，如到pu510操作站用tk526電纜，而到控制站則選用tk576電纜。tranceiver 只能安裝在主干電纜段上的2.5米標志處，在兩個線接頭間同軸電纜段上的tranceiver 間距應為25米的整數倍，其聯接方式如圖
t1、t2為終端電阻，其中只要一端接地，終端電阻為50歐姆，mb300總線為同軸電纜，具體又分為粗纜、細纜和光纜，作用各不相同，敷設同軸電纜時，需注意與其它信號電纜的隔離，如距離信號電纜30cm以外，距離380v低壓電纜50cm以外，距離高壓電纜5m以外。mb300總線選用cs513接口卡，上面的3個撥碼開關s1、s2、s3分別用于對網絡號、節點號、協議號的設置，其中的s1低四位用于設置主/從站的選擇，高四位用于設置協議號，s2用于設置節點號，s3用于設置網絡號。當需要修改或通過故障信息找出故障原因，可以進入工程師站進行數據修改或通過故障代碼知道mb300總線的故障所在。了解影響mb300的通訊因素，針對這些因素逐一分析.
5 現場總線網絡層
5.1 mfb(master field bus)總線
mfb總線屬于現場局域網總線，它聯系于mp200、mp90、s400i/o、opc(小型控制站)及傳動系統之間。 mfb通訊總線采用同軸電纜、雙絞線，它聯接ci520/ci525/ci526通訊接口模塊與dstc452 modem ，每根雙絞線線端須***隔離開，其中一個端頭的屏蔽層須***接地，mfb的通訊速率為375kb/s，其電阻為75歐姆，其硬件配置圖如圖3所示。mfb的相關系統信息從工程師站獲得，大體順序為時間、信息型號、代碼、任務號、順序號、數據，主要它表現有以下幾種狀態。 代碼20 :cpu通信接口接觸丟失
代碼21 :fatal硬件故障
代碼39 :device/station ok
代碼72 :device/station 地址ok
代碼120 :過程故障
代碼-1 :執行錯誤
代碼-4 :系統錯誤
代碼-5 :小系統站點錯誤
代碼-6 :通訊故障
代碼-9 :災難性總線故障
代碼-10 :冗余電纜中斷
5.2 af100(advant field)/mb90(master bus)總線
af100/mb90的目的是提供在多個apc站點之間或在apc站點與abb工業系統設備之間的通訊，mb90支持兩個不******型的通訊、數據處理和信息發送，數據集是動態的數據，用來監視和控制某個處理過程，這個過程是服務信息用作參數化法，程序安裝、診斷。af100/mb90是一個高性能的區域總線，能夠***多連接79個apc站點。mb90***長可達300米，而如果裝備了適當的信號電纜和信號中繼器，并且在單個傳動設備之間長距離的配置是可用的，***長可達2000米。總線的技術特點 |
