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自动控制技术 在物流系统中的应用 ●昆船物流信息产业有限公司禚永东 随着网络技术的发展，互联网正在把全世界的计 局部的不可靠而造成对整个系统的损害降到很低的程 算机系统、通信系统逐渐集成起来，形成信息高速公 度，加之各种软硬件技术不断走向成熟，极大地提高 路，形成公用数据网络。在此基础上，传统的工业控 了整个系统的可靠性，因而迅速成为工业自动控制系 制领域也正经历一场前所未有的变革，开始向网络化 统的主流。 方向发展，形成了新的控制网络。控制系统的结构从 然而，DCS的缺点也是十分明显的。首先，其结 构是多级主从关系，底层相互问进行信息传递必须经 最初的CCS(计算机集中控制系统)，到第二代的DCS 过主机，从而造成主机负荷过重，效率低下，并且主 (集散控制系统)，发展到现在流行的FCS(现场总线 机一旦发生故障，整个系统就会“瘫痪”。其次，它是 控制系统)。而新一代的工业Ethernet控制系统又将 引起工控领域新的变革。 一种数字模拟混合系统，DCS的现场仪表仍然使用传 统的4～20mA电流模拟信号，传输可靠性差，成本 一、集散控制系统取代计算机集中控制系统 高。再有，各厂家的DCS自成标准，通讯协议封闭， 上个世纪60年代，数字计算机进入控制领域，产 极大地制约了系统的集成与应用。 生了第一代控制系统CCS(计算机集中控制系统)。在 二、现场总线控制网络系统 CCS中，数字计算机取代了传统的模拟仪表，从而能 够使用更为先进的控制技术，例如，复杂控制算法和 为了克服DCS系统的技术瓶颈，进一步满足现 协调控制，这使自动控制发生了质的飞跃。但由于控 场的需要，现场总线技术应运而生，它实际上是连接 制简单，直接面向控制对象，并未形成控制网络体系。 现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字 CCS在集中控制的同时也集中了危险，系统可靠性很 式、多节点通信网络，也被称为现场底层设备控制网 低。由于只有一个CPU工作，实时性差。系统越大， 络(INFRANET 上述缺点越突出。 网络不同，控制网络直接面向生产过程，因此要求很 真正意义的工业控制网络体系是上个世纪70年 高的实时性、可靠性、资料完整性和可用性。为满足 代出现的第二代计算机控制系统：分散型控制系统 这些特性，现场总线对标准的网络协议作了简化，省 DCS(也称集散控制系统)。目前所使用的DCS有环略了一些中间层，只包括fSO／OSl7层模型中的三 形、总线形和分级式几种，其中分级式应用最为普遍。 层：物理层、数据链路层和应用层。 典型的DCS可分为操作站级、过程控制级和现 现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的 场仪表三级。这种控制系统的特点是“集中管理，分 现场总线协议。IEC(国际电工委员会)组织于1999 散控制”。其基本控制功能在过程控制级中，工作站级 年12月31日投票确定了8大总线作为国际现场总线 rofiBus、InterBus、 的主要作用是监督管理。分散控制使得系统由于某个 标准，其中包括CANBLIS、P 万方数据 63